Clase 2 Biología

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CLASE 2 
QUÍMICA DE LA CÉLULA 
CELULA 
Unidad básica y estructural de los seres vivos. 
Forma, función y genética de los seres vivos. 
 
 
 
BIOELEMENTOS 
1. Bioelementos primarios (96%) 
C, H, O, N 
2. Bioelementos secundarios (4%) 
S, P, Mg, Ca, Na, K, Cl 
3. Oligoelementos (0.1%) 
Fe, Mn, Cu, Zn, F, I, B, Si, V, Cr, Co, Se, Mo, Sn 
Formar enlaces: libera energía 
Romper enlaces: absorbe energía 
 
ENLACES COVALENTES 
Los átomos que conforman una molécula están 
unidos por enlaces covalentes, en los que pares de 
átomos comparten pares de electrones. 
La formación de un enlace covalente se acompaña 
de la liberación de energía, que debe reabsorberse 
en algún momento para romper el enlace. 
La capacidad de reacción en la Formación de enlaces químicos 
“regla del octeto” → estabilidad Oligoelementos: 
activadores enzimáticos 
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La energía necesaria para dividir los enlaces 
covalentes C H, C C o C O es bastante grande, — — —
casi siempre entre 80 y 100 kilocalorías por mol 
(kcal/mol)1 de moléculas, lo que hace que estos 
enlaces se mantengan estables en casi todas las 
condiciones 
Este tipo de unión es la que encontramos en la 
mayor parte de las moléculas biológicas. 
Los átomos se estabilizan cuando su capa más 
externa llena su capacidad (regla del octeto). 
 
 
 Molécula polar 
Átomos electronegativos: O, N y S 
 Molécula apolar 
Carecen de átomos electronegativos 
 
 
 
 
 
 
Algunas moléculas de gran interés biológico 
contienen regiones polares y no polares, que se 
comportan en forma distinta, estas les confieren 
esas características típicas. 
 
 
ENLACES NO COVALENTES 
Los enlaces no covalentes no dependen de 
electrones compartidos, sino de fuerzas de 
atracción entre átomos con carga contraria. 
Los enlaces no covalentes individuales son débiles 
(alrededor de 1 a 5 kcal/mol) y, por tanto, son fáciles 
de romper y deformar. Esta característica permite 
que los enlaces no covalentes medien las 
interacciones dinámicas entre moléculas en la 
célula. 
ENLACE IÓNICO 
Atracción entre átomos con carga 
 
Los enlaces iónicos dentro de un cristal de sal 
pueden ser bastante fuertes. Sin embargo, si un 
cristal de sal se disuelve en agua, cada uno de los 
iones individuales se rodea por moléculas de agua, 
lo que impide que los iones con carga se aproximen 
entre sí lo suficiente para formar enlaces iónicos. 
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Todos los seres vivos están constituidos por el 
mismo tipo de sustancias 
 
BIOMOLECULA INORGANICA: AGUA 
La vida en la Tierra depende por completo del agua 
y es factible que ésta sea esencial para la existencia 
de vida en cualquier parte del universo. 
Características: 
Molécula muy asimétrica. 
Enlaces covalentes muy 
polarizado. 
Los tres átomos de la 
molécula son adeptos a 
formar enlaces de hidrógeno 
Propiedades en la célula: 
Solvente. 
Determina la estructura de las 
moléculas biológicas y los 
tipos de interacción. 
Matriz líquida de la célula. 
Medio de transporte inter e 
intracelular. 
Protege a la célula del calor, 
frio o radiación nociva . 
Reactante o producto de reacciones celulares. 
Mantiene la estructura y función de 
macromoléculas, como los complejos que forman 
(membranas celulares). 
ÁCIDO BASE –
La acidez de una solución se mide por la 
concentración de iones hidrógeno. 
𝑝𝐻 = −log [𝐻 +] 
Ejemplo: 
Jugo gástrico pH = 1.8 
Sangre pH = 7.4 
digestión celular acido pH
 
Ácido: Una molécula capaz de liberar (donar) un ion 
hidrógeno. 
Base: Una molécula capaz de aceptar un ion 
hidrógeno. 
 
El agua es ejemplo de una molécula anfotérica 
 
 
AMORTIGUADORES O BUFFER 
Regulan el pH en los sistemas vivos. Son pares 
conjugados ácido-base que amortiguan y evitan los 
cambios bruscos de pH en el medio donde ellos se 
encuentran. 
Compuestos que reaccionan con iones hidrógeno o 
hidroxilo libres, por lo que resisten cambios en el 
pH. Las soluciones amortiguadoras casi siempre 
contienen un ácido débil junto con su base 
conjugada. 
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La sangre está amortiguada por el ácido carbónico 
e iones bicarbonato, que en condiciones normales 
mantienen el pH sanguíneo alrededor de 7.4. Si la 
concentración de iones hidrógeno se eleva (como 
ocurre durante el ejercicio), los iones bicarbonato se 
combinan con el exceso de protones, y así los 
elimina de la solución. Por el contrario, el exceso de 
iones OH− (que se generan durante la 
hiperventilación) se neutralizan por los protones 
derivados del ácido carbónico. 
El pH del líquido dentro de las células está regulado 
en forma similar por un sistema amortiguador de 
fosfato consistente en H2 4 y HPO4 . PO − 2-
 
Buffer bicarbonato ( base) ↑
 
Buffer fosfato ( acido) ↑
 
SALES MINERALES 
 
Buffer, regulación enzimática, presión osmótica , pH
→ Rx química 
BIOMOLÉCULAS INORGÁNICA: GASES 
En las células hay una constante producción y 
eliminación de gases (oxígeno y dióxido de 
carbono), que están relacionados con los procesos 
de obtención de energía química por lo que también 
forman parte de la materia viva. 
 
Intercambio de gases en la respiración 
 
 
 
BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS: CARBONO 
La química de la vida gira rededor de la química al
del átomo de carbono. La calidad esencial del 
carbono que le ha permitido cumplir su función es el 
increíble número de moléculas que puede formar. Al 
tener cuatro electrones en la capa externa, un 
átomo de carbono puede unirse hasta con otros 
cuatro átomos. 
Lo más importante cada átomo de carbono es , 
capaz de unirse con otros átomos de carbono para 
construir moléculas con centros formados por largas 
cadenas de átomos de carbono 
 
 
GRUPOS FUNCIONALES 
Los grupos funcionales son conjuntos particulares 
de átomos que a menudo se comportan como 
unidades y otorgan sus propiedades físicas, 
reactividad química y solubilidad en medios acuosos 
a las moléculas orgánicas. 
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