REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELALA UNIVERSIDAD DEL ZULIA

FACULTAD DE HUMANIDADES Y EDUCACIÓNESCUELA DE EDUCACIÓN

DEPARTAMENTO DE BIOLOGÍA.MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN

UNIDAD EDUCATIVA “SAN BENITO ABAD”Cátedra: Ciencias Biológicas

MARACAIBO, 2014.

BIOMOLÉCULASBases Moleculares y genéticas

BIOELEMENTOSA. Concepto:

- Se denominan elementos biogénicos o bioelementos a aquellos elementos químicos que

forman parte de los seres vivos.

B. Clasificación

1. Elementos mayoritarios

- Están presentes en porcentajes superiores al 0,1 % y aparecen en todos los seres vivos.

a. Bioelementos primarios(C, H, O, N /// P, S)

- Principales constituyentes de las biomoléculas. En conjunto 95% de la materia viva (C

20%, H 9.5 %, O 62 % y N 2,5 %).

b. Bioelementos secundarios(Na, K, Ca, Mg, Cl)

- En conjunto 4,5% de la materia viva.

2. Oligoelementos

(Fe, Mn, I, F, Co, Si, Cr, Zn, Li, Mo)

- Presentes en porcentajes inferiores al 0,1%, no son los mismos en todos los seres vivos.

Son indispensables para el desarrollo armónico del organismo.

- Se han aislado unos 60 oligoelementos en los seres vivos, pero solamente 14 de ellos

pueden considerarse comunes para casi todo.

BIOMOLECULASLa complejidad de los procesos de la vida requiere de muchas moléculas que participen

en cada uno de sus procesos. La química de la vida se centra alrededor de la química del

carbono cuyas cualidades le permiten desempeñar un importante papel por el increíble

número de moléculas que puede formar (Karp, 1996). Estas moléculas son generalmente

de gran tamaño y se denominan macromoléculas, las cuales constituyen parte

importante de la masa de cualquier célula. (Mathews y col; 2004)

Debido al tamaño y forma de las macromoléculas, estas pueden ejecutar tareas

complejas con gran precisión y eficacia. (Karp, 1996).

Las macromoléculas se pueden dividir en cuatro categorías principales: glúcidos, lípidos,

proteínas y ácidos nucleicos. Estas macromoléculas se construyen como polímeros

formados por la unión de unidades prefabricadas o monómeras. (Mathews y col; 2004).

La estructura básica y función de cada familia de macromoléculas es muy similar en todos

los organismos, desde bacterias hasta el ser humano. (Karp, 1996).

GLÚCIDOS ó CARBOHIDRATOS

Son derivados aldehídicos o cetónicos de alcoholes polivalentes (Figura, 1), cuya principal

función es la de almacenar energía química y como material de construcción de

estructuras biológicas.

Figura, 1. Derivados aldehídicos y cetónicos de alcoholes.

Los glúcidos pueden clasificarse según su estructura en tres tipos, los cuales son:

Monosacáridos, Disacáridos y Polisacáridos.

Monosacáridos: Son los cuerpos mas sencillos dentro del grupo de los glúcidos

cuyas estructuras poseen de 3 a 6 átomos de carbono (hasta ocho). En cuanto a sus

características físicas se presentan como sólidos, de color blanco o cristalinos y con un

sabor generalmente dulce. En cuanto a las características químicas de estas moléculas

resalta el hecho de que son solubles en agua, pero insolubles en disolventes no polares.

Los monosacáridos (Figura, 2) se presentan estructuralmente como anillos y según el

numero de atomos de carbono que posea se clasifican en:

-Triosas, que poseen tres átomos de carbono y entre los que tenemos el Gliceraldehído y

Dihidroxicetona.

-Tetrosas, que poseen cuatro átomos de carbono y entre los que tenemos la Eritrosa,

Eritrulosa y Treosa.

-Pentosas, que poseen cinco átomos de carbono y entre los que tenemos la Ribosa,

Desoxirribosa y Ribulosa.

-Hexosas, que poseen seis átomos de carbono y entre los que tenemos Glucosa,

Galactosa y Fructosa.

Figura, 2. Estructura de los monosacáridos mas importantes.

Disacáridos: Son aquellos que poseen 2 azucares unidos con un Enlace

Glucosídico (Figura, 3), que se forma por la condensación del grupo hidroxilo (OH) de un

monosacárido con el grupo carbonílico de otro.

Figura, 3. Enlace Glucosídico.

Los disacáridos se caracterizan por ser solubles en agua, cristalizar, pasar fácilmente a

través de membranas de diálisis y se encuentra en solución en el citoplasma. Algunos

disacáridos son:

-Maltosa: Formada por dos moléculas de glucosa. Tiene poder reductor.

Glucosa + Glucosa Maltosa.

-Sacarosa: Formada por una molécula de glucosa y una de fructosa. No tiene poder

reductor.

Glucosa + Fructosa Sacarosa.

-Lactosa: Formada por una molécula de glucosa y una de galactosa. Tiene poder

reductor.

Glucosa + Galactosa Lactosa.

Polisacáridos: Resultan de la condensación de varias moléculas de

monosacáridos. Entre los polisacáridos mas importantes tenemos:

-Xilanas: Compuesto por Xilosa (monosacárido de 5 C). Se encuentra asociada a la

celulosa en la madera.

-Arabanas: Compuesta por Arabinosa. Se encuentra en la goma arábiga.

-Almidón: Está constituido por Amilosa (cadena lineal de moléculas de glucosa) y

Amilopectina (cadena ramificada de moléculas de glucosa). Producto de la fotosíntesis

que se deposita como materia de reserva en: Semillas, Raíces y Tubérculos.

-Glucógeno: Almidón de los tejidos y órganos animales. Polisacárido ramificado

constituido por moléculas de glucosa. La mayor proporción de glucógeno se encuentra en

las células hepáticas y musculares.

-Celulosa: Formada por unidades de glucosa combinadas en cadena recta y unidas por

enlaces 1,4 - b – glucosídicos que resistente a la hidrólisis, y es el mas abundante de los

polisacáridos naturales. Componente de la pared de las células vegetales y de ciertos

animales marinos.

Polisacáridos complejos:-POLISACÁRIDOS NEUTROS: Contienen glucosamina.

Quitina: Insectos y crustáceos.

-MUCOPOLISACÁRIDOS ÁCIDOS: Heparina: Sustancia anticoagulante

Condroitinsulfato: Cartílago, piel, cornea, cordón umbilical.

Acido hialurónico: Piel, varios tejidos animales.

-MUCOPROTEÍNAS: Asociaciones de polisacáridos y glucoproteínas con ciertas

proteínas.

LÍPIDOS

Son biomoléculas que presentan largas cadenas hidrocarbonadas alifáticas o anillos

bencénicos. La mayoría de las cadenas hidrocarbonadas son no polares y les confieren el

aspecto oleoso o céreo y se caracterizan por la presencia de ácidos grasos. Son

insolubles en agua y solubles en compuestos orgánicos como: éter, cloroformo, benceno.

Resultan de la combinación de uno o varios ácidos grasos con un alcohol (mono o

polialcohol).

ACIDO GRASO + ALCOHOL = LÍPIDO

Ácidos grasos: son cadenas de carbonos que poseen un grupo carboxilo (COOH)

terminal.

( R – COOH )

Clasificación de los Ácidos grasosÁCIDOS GRASOS SATURADOS:• ÁCIDO PALMITICO: CH3 – (CH2)14– COOH

• ÁCIDO ESTEARICO: CH3 – (CH2)16 – COOH

ÁCIDOS GRASOS INSATURADOS:• ÁCIDO OLEICO: CH3 – (CH2) 7 – CH = CH – (CH2) 7 – COOH

• ÁCIDO LINOLEICO: CH3 – (CH2) 4 – CH = CH – CH2 – CH = CH – ( CH2) 7 – COOH

• ÁCIDO LINOLENICO:CH3 – CH2– CH = CH – CH2 – CH = CH – CH2– CH = CH - ( CH2) 7 – COOH

• ÁCIDO ARAQUIDONICO:CH3 – (CH2) 4 – CH = CH – CH2 - CH = CH – CH2 – CH = CH – CH2- CH = CH - (CH2) 3 - COOH

Clasificación de los lípidos- Lípidos simples:

Glicéridos o Acilglicéridos:

Céridos: Lanolina, cera de abeja:

- Lípidos complejos:

Fosfolípidos: Lecitina, Cefalina, Fosfatidilserina.

Esfingolípidos (Esfingosina): Esfingomielina.

Glucolípidos: Cerebrosidos, Sulfatidos, Gangliosidos.

Lipoproteínas: Lipoproteínas del plasma sanguíneo.

- Lípidos insaponificables:Esteroides: Vitamina D, Ácidos biliares, Hormonas sexuales, Colesterol.

Terpenos: b - Carotenos (precursor de la vitamina A).

Papel fisiológico de los lípidos:Los lípidos simples cumplen el papel de: Sustancias alimenticias, Reserva alimenticia,

Medio de protección contra la perdida de calor y Solvente.

Los lípidos complejos funcionan como: Componentes estructurales, Transporte,

Compuestos químicos importantes en el metabolismo de las grasas, Actividad biológica:

Vitaminas A, D y E, hormonas.

PROTEÍNAS

Son compuestos de estructura compleja y de elevado peso molecular, que están

constituidas por largas cadenas polipeptídicas formadas por cientos de aminoácidos

unidos por enlaces peptídicos.

Aminoácidos: Son ácidos orgánicos en cuya molécula, uno por lo menos de los átomos de H

que esta unido al C (Carbono a ) esta sustituido por el grupo amino ( NH2).

R = Cadena de átomos de carbono larga o corta.

Estructura general de un aminoácido.

Los aminoácidos pueden clasificarse de la siguiente manera:

1.- Aminoácidos con grupos R no polares o hidrófobos.

2.- Aminoácidos con grupos R polares sin carga.

3.- Aminoácidos con grupos R cargados positivamente (básicos).

4.- Aminoácidos con grupos R cargados negativamente (ácidos).

Enlace peptídico: Se forma entre el grupo carboxilo de un aminoácido y el grupo amino

del acido del aminoácido siguiente con eliminación de una molécula de agua.

Formación del enlace peptídico.

Clasificación de las proteínas:

- Según sus características químicas:

- Según sus características físicas:

Ácidos Nucleicos.

Son polímeros de elevado peso molecular constituidos por unidades estructurales

llamados nucleótidos, los cuales resultan de la unión de una molécula de acido fosfórico

con un nucleosido (Combinación de un azucar (pentosa) con una base nitrogenada).

Estructura del ADN y ARN

Los azucares que constituyen los ácidos nucleicos son denominadas pentosas por estar

compuestas por 5 atomos de carbono y son: la ribosa y desoxiribosa.

Las bases nitrogenadas derivan de la purina que tiene dos anillos fusionados y de la

pirimidina que tiene un anillo heterocíclico.

BASES NITROGENADAS DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS

Las bases nitrogenadas se clasifican en:

Bases Púricas: Adenina(A) y Guanina (G).

Bases Pirimídicas: Citosina (C), Timina (T), Uracilo (U), este último en el ARN.

Composición química de los ácidos nucleicos:

Nucleótidos: Estructura general:

Estructura del ADN

Estructura del ARN