BASES MOLECULARES DE LA
CÉLULA
Lina Marcela Bertel Mesa
Bióloga, MSc. en Biotecnología.
Los bioelementos
Los bioelementos son los elementos químicos que
constituyen los seres vivos.
Clasificación de los bioelementos
Bioelementos primarios: O, C, H, N, P y S. Los más abundantes,
representan en su conjunto el 96% del total.
Bioelementos secundarios: Na+ , K+ , Ca2+ , Mg2+ , Cl-. Aunque se
encuentran en menor proporción -4%- que los primarios, son también
imprescindibles para los seres vivos. En medio acuoso se encuentran siempre
ionizados.
Oligoelementos o elementos vestigiales: Son aquellos bioelementos que se
encuentran en los seres vivos en un porcentaje menor del 0.1%. Algunos,
los indispensables, se encuentran en todos los seres vivos (Fe, Cu, Zn, Mn,
I, Ni y Co), mientras que otros, variables, solamente los necesitan algunos
organismos (Si, F, Cr, Li, B, Mo y Al).
Características de los bioelementos primarios
Cierta abundancia en la corteza terrestre.
Sus compuestos son polares, lo que hace a estos compuestos solubles
en agua.
C y N pasan con facilidad de estado oxidado a reducido y viceversa. Esto
es importante en los procesos de obtención de energía (fotosíntesis y
respiración celular).
C, H, O y N tiene pequeña masa atómica lo que permite variabilidad de
valencias y moléculas grandes, estables y variadas.
Biomoléculas
Los bioelementos se unen entre sí para formar
moléculas que llamadas
Biomoléculas Las moléculas que constituyen
los seres vivos.
BIOMOLECULAS INORGÁNICAS:
El agua
Bipolar
SÓLIDO
LÍQUIDO
GASEOSO
Agua: Molécula Angular
Puentes de Hidrógeno
Son responsables de muchas de
sus propiedades físicas como
sus altos puntos de congelación
y
ebullición,
su
tensión
superficial, calor específico, etc.
Funciones biológicas del agua
• Disolvente de sustancias iónicas y polares
– Las sustancias no solubles en agua forman dispersiones
coloidales.
• Reactivo: todas las reacciones bioquímicas ocurren en
presencia de agua.
– Puede actuar como ácido o base, como oxidante o
reductor.
• Estructural: mantiene la forma y el volumen celular, y
puede cambiarlos.
Funciones biológicas del agua
• Función mecánica-amortiguadora: facilita el
movimiento de los órganos ricos en agua (lubricante).
• Termorreguladora
– Elevado calor específico: impide los cambios bruscos de
temperatura.
– Gran conductividad térmica: distribuye el calor.
– Elevado calor de vaporización: reduce la elevación de la
temperatura corporal.
Funciones biológicas del agua
Transportadora:
– Difusión: de gases y de moléculas sólidas por el citoplasma celular.
– Intercambio gaseoso: en aparatos respiratorios acuáticos
(branquias) y aéreos (pulmones y tráqueas) que deben permanecer
húmedos para desarrollar su función.
– Circulación: por sistemas circulatorios, abiertos o cerrados, que
transportan sustancias a distintas partes del organismo gracias al agua.
– Excreción: del N formando parte de moléculas (ácido úrico, urea y
amoniaco) cuya toxicidad queda remitida al encontrarse disueltas en
agua.
BIOMOLECULAS ORGÁNICAS:
• Carbohidratos
Son moléculas exclusivas de los seres vivos. Están
formadas por cadenas de carbono, que forman
estructuras lineales, ramificadas o cíclicas. A estas
cadenas se unen otros átomos, como hidrógeno,
oxígeno, azufre y fósforo.
• Lípidos
• Proteínas
• Ácidos
nucleicos
Monómeros y polímeros
Los polímeros son grandes moléculas
(macromoléculas) formadas por la
unión de subunidades similares o
idénticas llamadas monómeros. En el
caso de los carbohidratos, los
polisacáridos son polímeros, y los
monosacáridos, monómeros.
POLÍMERO
MONÓMERO
Proteínas
Aminoácido
Ácidos
Nucleicos
Nucleótido
Carbohidratos
Monosacárido
Lípidos
Ácidos grasos
Las biomoléculas orgánicas están formadas a base de
MONÓMEROS
que pueden ser:
NO
HIDROLIZABLES
HIDROLIZABLES
Nucleótidos
Aminoácidos
Forman polímeros de
ácidos nucleicos:
Polinucleótidos
ADN
ARN
Glicerina y
Ácidos grasos
Forman polímeros de
Proteínas:
Péptidos
Polipéptidos
Proteínas
Monosacáridos
Forman polímeros de
Lípidos:
Triglicéridos
Forman polímeros de
Glúcidos:
Disacáridos
Polisacáridos
CARBOHIDRATOS
CARBOHIDRATOS
Los carbohidratos son compuestos orgánicos constituidos
por carbono, hidrógeno y oxígeno. Reciben también el
nombre de azúcares, glúcidos o hidratos de carbono.
Dependiendo de la molécula que se trate, los Glúcidos
pueden servir como:
Combustible: los monosacáridos se pueden oxidar
totalmente, obteniendo unas 4 KCal/g.
Reserva energética: el almidón y el glucógeno son
polisacáridos que acumulan gran cantidad de energía
en su estructura, sirven para guardar energía excedente y
utilizarla en momentos de necesidad.
Formadores de estructuras: la celulosa o la quitina son
ejemplos de polisacáridos que otorgan estructura
resistente al organismo que las posee.
Clasificación de los carbohidratos
Monosacáridos
(Glucosa, fructosa,
galactosa, ribosa,
desoxirribosa)
Disacáridos
(Sacarosa, lactosa, maltosa)
Polisacáridos
(Almidón,
glucógeno,
celulosa)
Funciones de los Carbohidratos
Concepto de Lípido
Características
Los lípidos son
biomoléculas orgánicas
formadas básicamente por
carbono e hidrógeno y
generalmente también
oxígeno; pero en
porcentajes mucho más
bajos. Además pueden
contener también fósforo,
nitrógeno y azufre .
Es un grupo de sustancias
muy heterogéneas que
sólo tienen en común
estas dos
características:
• Son insolubles en agua.
• Son solubles en
disolventes orgánicos,
como éter, cloroformo,
benceno, etc.
Funciones de los lípidos
Los lípidos desempeñan cuatro tipos de funciones:
Función de reserva. Son las grasas en animales y los aceites en
vegetales.
Función estructural. Forman las bicapas lipídicas de las
membranas. Recubren órganos y le dan consistencia, o
protegen mecánicamente.
Función biocatalizadora. En este papel los lípidos favorecen o
facilitan las reacciones químicas que se producen en los
seres vivos.
Función transportadora. El transporte de lípidos desde el
intestino hasta su lugar de destino se realiza mediante su
emulsión gracias a los ácidos biliares y
a los proteolípidos.
Ácidos Nucleicos
Un nucleótido está
constituido por tres
subunidades diferentes:
un grupo fosfato, una
pentosa y una base
nitrogenada
Estructura de un ácido nucleico
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