UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

FACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS

ESCUELA PROFESIONAL MICROBIOLOGIA Y PARASITOLOGÍA

BIOLOGÍA GENERAL

Blga. Maria Elisa Seminario Rebolledo

2020-II
SEMANA 2

TEORÍA: Química de la Materia Viva: Bioelementos y

Biomoléculas (Agua y sales minerales). Biomoléculas
orgánicas: Glúcidos, lípidos y proteínas.
PRÁCTICA: Demostración de osmosis y diálisis.
Reconocimiento de carbohidratos, lípidos y proteínas.
 Química de la materia
BIOELEMENTOS O
ELEMENTOS BIOGÉNICOS

BIOELEMENTOS BIOELEMENTOS
PRIMARIOS SECUNDARIOS OLIGOELEMENTOS

C,H,O,N,P,S Indispensables <0.1 % Puede ser indispensable y

Constituyen el 96 % de la materia 4% oligoelemento a la vez.
Ca, Na, K, Mg, Cl, Fe, Si, Cu, Mn, B, F Mayoría función catalizadora.
Variables
Br, Zn, Ti, Co, Al, etc
ABUNDANCIA DE LOS BIOELEMENTOS
PRINCIPIOS INMEDIATOS O BIOMOLÉCULAS
• Son el producto de la descomposición física de la materia viva.
• Evaporación, filtración, destilación, diálisis, cristalización, electroforesis,
centrifugación

Principios inmediatos o biomoléculas

Simples O2 , N2
Agua, dióxido de
Principios Inorgánicos carbono, sales
inmediatos minerales
Compuestos Glúcidos, lípidos,
Orgánicos proteínas y ácidos
nucleicos
FUNCIONES DE LAS BIOMOLÉCULAS

GENERALES

ESTRUCTURAL:
Proteínas, sales ENERGÉTICA: BIOCATALIZADORA:
minerales (huesos), Lípidos, glúcidos Enzimas
lípidos (membranas)

ESPECÍFICAS
N2: gas inerte.
OXÍGENO:
CO2: respiración Síntesis proteica
respiración
y fotosíntesis por Clostridium y
aerobia
Rhizobium
BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS
Molécula más abundante en los seres vivos.

Lugar de donde se originó la vida.

Medio para las reacciones químicas.

Sin agua no hay metabolismo.

Sin agua no hay reproducción.

Sin agua no hay vida.

• Dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno unidos por enlaces covalentes polares.
• Molécula BIPOLAR. La diferencia de electronegatividad entre los átomos de hidrógeno y el del
oxígeno genera una distribución asimétrica de la nube electrónica concediendo una elevada
polaridad al enlace H – O.
• Debido a la geometría de la molécula y a la distribución de las cargas eléctricas en ella, presenta un
elevado carácter polar pues posee un momento dipolar.
 Agua Se desplaza a través del organismo y es utilizada
En los seres vivos el agua se
puede encontrar en tres circulante para el transporte de sustancias.

ubicaciones:
Agua
EL AGUA
Entre las células, si está unida fuertemente a los
materiales forma el agua de imbibición (tejido
intersticial conjuntivo)

Agua Se encuentra retenida en combinaciones diversas

en el interior de las células y no se elimina por
intracelular desecación.
 Elevada cohesión molecular.

Elevada tensión superficial.

Elevada fuerza de adhesión.

PROPIEDADES
Coeficiente de dilatación negativo.
FÍSICAS
DEL AGUA Elevado calor específico.

Elevado calor de vaporización.

Densidad mayor líquida que sólida.

Alta conductividad.

Transparencia.
 Elevada constante dieléctrica:
buen disolvente (solvatación) y
PROPIEDADES dispersante
QUÍMICAS DEL
AGUA
Bajo grado de ionización (pH)
BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS

Sales minerales sólidas o precipitadas: Se encuentran en estado

sólido en la naturaleza formando parte de las estructuras biológicas.
Confieren rigidez a los tejidos sobre los que se depositan y por lo
Son moléculas tanto forman exos y endoesqueletos como los huesos, las conchas,
tallos de gramíneas, etc.
inorgánicas que
forman redes
cristalinas que se
mantienen Sales minerales disueltas:
- Se presentan en disolución.
mediante enlaces - Moléculas en forma de iones
iónicos. Tipos: - Ni producidas ni degradadas.
- Tipos:
ANIONES: Cl-, PO4-3, HPO4-2, CO3-2, HCO3-, NO3- .
CATIONES: Na+ ; Ca+2, Mg+2 , Fe+2 , Fe+3 , K+
 Regulación de
la presión
osmótica y
del volumen
celular

Potenciales
eléctricos: Ej.
Regulación
Transporte
del pH.
del impulso
nervioso. SALES
MINERALES:
FUNCIONES
Potencial de
membrana

Mantiene el
Regulación
grado de
enzimática.
salinidad.
Regulación
de pH
BIOMOLÉCULAS
ORGÁNICAS
Son compuestos ternarios, formados principalmente por CHO, en
donde el H y O están en la proporción 2:1 (proporción del agua).

Químicamente son derivados aldehídicos (-CHO) o cetónicos (CO-),

provenientes de alcoholes polihídricos)

ORIGEN BIOLÓGICO
Fuente principal: FOTOSÍNTESIS
FUNCIONES DE LOS GLÚCIDOS

1. ENERGÉTICA:
La combustión de 1 g de glucosa proporciona 4,1 Kcal

2. RESERVA:
Plantas: almidón (tallos subterráneos y raíces)
Animales: glucógeno (hígado y músculos)

3. ESTRUCTURAL:
Forman armazones en paredes celulares de plantas y artrópodos
Vegetales → celulosa (pared celular)
Artrópodos → quitina (exoesqueleto)
Bacterias → ácido teicoico y peptidoglicanos
Ácidos nucléícos→ ribosa y desoxirribosa
• Los carbohidratos son derivados
aldehídicos o cetónicos de alcoholes
polihídricos.
• Todos tienen radicales hidroxilo (-OH),
pero solo algunos tienen radicales
aldehídicos (-CHO) y otros tienen
radicales cetónicos (-C=O).
• Su fórmula general es (CH2O).
• Los dos tienen carbono carbonilo (-C=O)

TODOS LOS CARBOHIDRATOS DERIVAN DEL GLICERALDEHÍDO Y DE LA DIHIDROXICETONA

Los que derivan del Gliceraldehído reciben el nombre de ALDOSAS

Los que derivan de la Dihidroxicetona reciben el nombre de CETOSAS

 Estas configuraciones son importantes para comprender los enlaces alfa y beta
glucosídicos

Configuración alfa
(α)

Configuración
beta (β)

LINEAL CÍCLICA
 ENLACES alfa Y beta GLUCOSÍDICOS

H2O H2O

Enlace
Hidrólisis

¿Qué es la HIDRÓLISIS? Viene de hidro = agua y de lisis = ruptura.

Reacción química en la que el agua actúa sobre otra sustancia para formar una o más sustancias enteramente
nuevas. Esto implica la ionización e inclusión de la molécula de agua y la división del compuesto hidrolizado.
ISOMERÍA
MONOSACÁRIDOS
Características
• Son los carbohidratos más simples: “azúcares simples”, ya que por
hidrólisis no se descomponen.
• Tienen sabor dulce, son sólidos, blancos, cristalizables y solubles en agua,
formados por cadenas carbonadas (de 3 a 7 C) con grupos OH; en uno de
los cuales está presente el grupo aldehído (-CHO) ALDOSAS o cetona (-
C=O) CETOSAS.
• Poseen carbonos quirales, llamados también asimétricos (excepto
dihidroxiacetona)
ENANTIÓMEROS:
Posición del OH en el penúltimo carbono de la cadena:
D - OH a la derecha; L - OH a la izquierda.
• POSEEN ACTIVIDAD ÓPTICA: Desvían la luz polarizada
Si la desvían a la derecha : signo (+) dextrógiro
Si la desvían a la izquierda signo (-) Levógiro
TIENEN PODER REDUCTOR:
debido al grupo CHO o CO libre
( Cu 2+ -------- Cu 1+)
CLASIFICACIÓN DE LOS MONOSACÁRIDOS
 DISACÁRIDOS DE IMPORTANCIA BIOLÓGICA

• Todos los monosacáridos y todos los

disacáridos, excepto la sacarosa, tienen
poder reductor; es decir actúan
como donadoras de electrones o
receptoras de protones en Maltosa

reacciones metabólicas de red

ucción-oxidación.
• La prueba de Fehling nos permite
identificar azúcares reductores.

Sacarosa Lactosa
 POLISACÁRIDOS
Glucógeno (Glicógeno/Almidón animal)
• El glucógeno es la forma más importante de
almacenamiento de carbohidratos en los
animales. Esta importante molécula es un
homopolímero de glucosa en uniones α-(1,4).
• Es muy ramificado, con ramificaciones α-(1,6)
cada 8 a 19 residuos.
• Es una estructura muy compacta que resulta
del enrollamiento de las cadenas de
polímeros. (con el yodo (I) reacciona dando
una coloración rojiza).
Almidón
• El almidón es la forma más importante de
almacenamiento de carbohidratos en las plantas.
• Su estructura es idéntica a la del glicógeno, excepto por
un grado mas bajo de ramificaciones (cada 20 a 30
residuos).
• El almidón que no se ramifica se llama amilosa (I azul) ;
el almidón que se ramifica amilopectina (I rojiza).
• La amilosa constituye de un 15 a un 20% del almidón
y tiene estructura helicoidal no ramificada.
• La amilopectina constituye un 80-85% del almidón y
consiste en cadenas muy ramificadas, de 24 o 30
residuos de glucosa unidos por enlaces 1→4 en las
cadenas y por enlaces 1→6 en los puntos de
ramificación.
 Celulosa
• La celulosa es un constituyente importante del armazón de los vegetales.
• Consiste en unidades de b-D-glucopiranosa unidas por enlaces  [1→4].
• No puede ser digerida por muchos mamíferos, incluyendo el hombre (debido a la
carencia de una hidrolasa que ataque el enlace  [1→4]). En el intestino de los
rumiantes y otros herbívoros si existen microorganismos capaces de hidrolizar
estos enlaces.

Quitina
• La quitina es un tipo de polisacárido de gran importancia estructural en los
invertebrados.
• Se puede encontrar en los exoesqueletos de crustáceos e insectos.
• Las unidades básicas son N-acetil-D-glucosamina unidas por enlaces  [1→4]
glucosídicos.

Inulina
• Polisacárido de reserva accesorio en vegetales no ramificado.
• Con enlaces  (1,2).
• Se usa para medir la tasa de filtración Glomerular.
• Se encuentra en alcachofa, dalia, yacón. Compuesta por 40 moléculas de
fructuosa.
 Son biomoléculas orgánicas formadas básicamente
por carbono hidrógeno y oxígeno. Con una baja
participación de oxígenos y una elevada cantidad de
hidrógenos (carácter reducido). Además pueden
contener también fósforo, nitrógeno y azufre.

Los lípidos Es un grupo de sustancias muy heterogéneas que tienen en común:

1. Ser insolubles en agua

2. Ser solubles en disolventes orgánicos, como éter, cloroformo, benceno, etc.
LÍPIDOS ÁCIDOS GRASOS
SIMPLES
LÍPIDOS
SAPONIFICABLES
COMPUESTOS
LÍPIDOS
INSAPONIFICABLES
ÁCIDOS GRASOS (AC. ORGÁNICOS)
• Son moléculas formadas por una larga cadena hidrocarbonada de
tipo lineal, y con un número par de átomos de carbono.
• Tienen en un extremo de la cadena un grupo carboxilo (-COOH).
• Se conocen unos 70 ácidos grasos que se pueden clasificar en dos
grupos:
Los ácidos grasos saturados:
• Sólo tienen enlaces simples entre los átomos de carbono.
• Son ejemplos de este tipo de ácidos el mirístico (14C); el palmítico (16C) y el
esteárico (18C) .
• Poseen un punto de fusión elevado, por esa razón se encuentran sólidos a
temperatura de ambiente y forman sebos.

Los ácidos grasos insaturados:

• Tienen uno o varios enlaces dobles en su cadena y sus moléculas presentan
codos, con cambios de dirección en los lugares dónde aparece un doble
enlace.
• Son ejemplos el oléico (18C, un doble enlace) y el linoleíco (18C y dos dobles
enlaces).
• Poseen un punto de fusión bajo , por esa razón se encuentran líquidos a
temperatura de ambiente y forman aceites.
LIPIDOS SAPONIFICABLES (Hidrólisis proporciona Ac. grasos):
LIPIDOS SIMPLES
•Acilglicéridos (Glicéridos)
• Son lípidos simples formados por la esterificación de una, dos o
tres moléculas de ácidos grasos con una molécula de glicerina.
• También reciben el nombre de glicéridos o grasas simples.
• Los acilglicéridos frente a bases dan lugar a reacciones de
saponificación en la que se producen moléculas de jabón.

• Ceras
• Las ceras son ésteres de ácidos grasos de cadena larga, con
alcoholes también de cadena larga.
• En general son sólidas y totalmente insolubles en agua. Todas las
funciones que realizan están relacionadas con su
impermeabilidad al agua y con su consistencia firme. Así las
plumas, el pelo, la piel, las hojas, frutos, están cubiertas de una
capa cérea protectora.
• Una de las ceras más conocidas es la que segregan las abejas
para confeccionar su panal.
LIPIDOS SAPONIFICABLES: LIPIDOS COMPUESTOS

• Son lípidos saponificables en cuya estructura molecular además de carbono,

hidrógeno y oxígeno, hay también nitrógeno, fósforo, azufre o un glúcido.
• Son las principales moléculas constitutivas de la doble capa lipídica de la
membrana. Son moléculas anfipáticas (parte polar y parte no polar).

▪Fosfolípidos
• Se caracterizan por presentar un ácido ortofosfórico en su zona polar.
• Son las moléculas más abundantes de la membrana citoplasmática.
• Forman micelas en medio acuoso Ejemplo: (Cardiolipina ---- Mitocondria y
Cloroplasto)

▪Glucolípidos
• Son lípidos complejos que se caracterizan por poseer un glúcido.
• Se encuentran formando parte de las bicapas lipídicas de las membranas de
todas las células, especialmente de las neuronas.
• Se sitúan en la cara externa de la membrana celular, en donde realizan una
función de relación celular, siendo receptores de moléculas externas que
darán lugar a respuestas celulares.
LIPIDOS INSAPONIFICABLES (Hidrólisis no proporciona Ac.
grasos)
▪Terpenos
• Esencias vegetales como el mentol, el geraniol, limoneno, alcanfor, eucaliptol, etc.
• Vitaminas, como la vit. A, vit. E, vit. K.
• Pigmentos vegetales, como los carotenoides Y politerpenos como el caucho.
▪Esteroides
• Los esteroides son lípidos que derivan del esterano. Comprenden dos grandes grupos
de sustancias:
1.Esteroles: Como el colesterol y las vitaminas D.
2.Hormonas esteroideas: Como las hormonas suprarrenales y las hormonas
sexuales.
▪Prostaglandinas
• Son derivados eicosanoides.
• Poseen diversas funciones. Entre ellas destaca la producción de sustancias que regulan
la coagulación de la sangre y cierre de las heridas; la aparición de la fiebre como
defensa de las infecciones; la reducción de la secreción de jugos gástricos, su
producción en exceso provoca cólicos menstruales
•Son compuestos cuaternarios formados por C,H,O,N.
Algunas pueden contener S, P, Fe, Mg, etc.
•Son macromoléculas cuyas unidades monoméricas son
moléculas simples denominadas α aminoácidos (20).
ENLACE PEPTÍDICO

• Es un enlace covalente.

• Se establece entre el grupo

carboxilo (- COOH) de un
aminoácido con el grupo amino (-
NH2) del siguiente aminoácido.

• Implica pérdida de una molécula

de H2O
 Poseen elevado peso molecular.

Su límite inferior es 10, 000 Dalton.

PROTEÍNAS:
CARACTERÍSTICAS
Difunden lentamente debido su elevado peso molecular.

La mayoría son solubles en agua, otras son insolubles formando soluciones

coloidales.

No dializan a través de membranas semipermeables.

Tienen un alto grado de especificidad.

Las proteínas poseen casi infinitas variaciones estructurales.

No hay dos organismos que posean exactamente las mismas proteínas.

Se pueden desnaturalizar por acción del calor, alcohol, pH u otras sustancias.

Son compuestos anfóteros.

α-AMINOÁCIDOS
•Son ácidos orgánicos que poseen un radical amino y un radical carboxilo

Grupo ácido
R R (grupo carboxilo)
O O
H - C - C - OH H - C - C - OH
H NH2
grupo amino (grupo básico)

Acido orgánico Alfa ( ) aminoácido

Histidina y Arginina son esenciales para el neonato
PÉPTIDOS DE IMPORTANCIA BIOLÓGICA
ESTRUCTURA DE LAS
PROTEÍNAS
 CLASIFICACIÓN DE LAS PROTEÍNAS

CLASIFICACIÓN DE PROTEÍNAS
A. POR SU SOLUBILIDAD:
A. POR SU
SOLUBILIDAD 1. Solubles en el agua: Ej. albúmina.
2. Insolubles en el agua: Ej. Escleroproteínas (Queratina,
B. POR SU FORMA colágeno, elastina)

B. POR SU FORMA :
C. POR SU
COMPOSICIÓN 1. Globulares: son proteínas esféricas y compactas, cuyos
diámetros son aproximadamente iguales Son solubles en
agua. Las proteínas reguladoras son de forma globular. Ej.:
insulina , globulina , caseína y la mayoría de enzimas.

2. Fibrosas: Son proteínas alargadas, cuyos diámetros no son

iguales. Tienden a ser insolubles en el agua .Las proteínas
estructurales son fibrosas. Ej.: queratina , miosina.
 Albúmina: constituyen el grupo más común e importante de proteínas simples: son solubles en agua. Ej.:
ovoalbúmina del huevo, lactoalbúmina de la leche, seroalbúmina del suero, leucosina del trigo.
C. POR SU COMPOSICIÓN

Globulinas: Insolubles en agua. Ej.: lactoglobulina de la leche, ovoglobulina de la clara de huevo, seroglobulina de
la sangre, fibrinógeno de la sangre, miosina del músculo.
1. Proteínas
1. Proteínas simples simples: Glutelinas: En semillas vegetales. Ej.: gluteína del gluten.

Cuando al Prolaminas: En semillas vegetales. Ej.: gliadina del trigo , hordeína del centeno, zeína del maíz.
2. Proteínas hidrolizarse
liberan Protaminas: Asociadas a ácidos nucleicos en algunas especies. Ej.: salmina del salmón , clupeina del arenque,
conjugadas
únicamente escombrina de la caballa.
aminoácidos. Histonas: Son proteínas básicas. Se hallan asociadas a los ácidos nucleicos formando las nucleoproteínas. Ej.:
globina.
Escleroproteínas: Tienen funciones estructurales y de protección. Son insolubles en el agua . Ej.: queratina de los
pelos y uñas, colágeno (proteína animal más abundante) de los huesos, tendones y cartílagos ; elastina del tejido
conectivo.
C. POR SU COMPOSICIÓN

1. Proteínas simples

2. Proteínas
conjugadas
Hemoglobina Inmunoglobulinas

Glucoproteínas: proteínas unidas a carbohidratos. Ej.: Mucina. Inmunoglobulinas, hormonas

(FSH, LH, TSH).
2. Proteínas
conjugadas: Lipoproteínas: Proteínas unidas a lípidos. Se les encuentra en la yema de huevo, ribosomas.
Son aquellas
proteínas que al Cromoproteínas: Proteínas combinadas con pigmento. Ej.: Hemoglobina, mioglobina,
hidrolizarse liberan citocromos.
aminoácidos Nucleoproteínas: Proteínas unidas con ácidos nucleicos. Se hallan constituyendo los
(apoproteínas) y cromosomas. Los virus pueden ser considerados como nucleoproteínas.
otras sustancias no
proteicas (grupo Metaloproteínas: Proteínas unidas a metales. Ej.: ceruloplasmina que contiene cobre.
prostético).
Fosfoproteínas: Proteínas unidas al ácido fosfórico. Ej.: caseína de la leche.
Para saber más:

INMUNOGLOBULINAS PARA DESCARTAR COVID-19

Gracias por su atención!