Biomoléculas

Las moléculas de la vida

Mg. Patricia Gutiérrez prgutierrez@ucsp.edu.pe

Objetivos

Identificar las principales biomoléculas que constituyen los seres

vivos

Conocer el rol que estas moléculas tienen en la estructura de los

seres vivos

Reconocer las principales funciones de las biomoléculas

 La vida,
resultado de la
interacción
dinámica
de moléculas

• La clave: el átomo de carbono (C)

• La unión con otros elementos (H,
O y N) o grupos funcionales, le da
propiedades diversas

Bajo licencia CC BY-NC

 Biomoléculas
• Moléculas que los organismos
vivos sintetizan (producen),
utilizan o que constituyen sus
estructuras.
• Tipos

• Biomoléculas inorgánicas
• Se encuentran en seres vivos e
inertes
• Tienen una función en los seres
vivos.
• No forman polímeros.
• Ejemplos: H20, CO2. Biomoléculas inorgánicas
• Biomoléculas orgánicas
https://www.areaciencias.com/biologia/biomoleculas/
Biomoléculas orgánicas

• Sintetizadas por los seres vivos a

través de diversas reacciones
químicas.
• Tienen estructura con base en
carbono
• Muchas son macromoléculas y
polimerizan
• Compuestas por bioelementos

https://www.infopedia.pt/apoio/artigos/$acidos-nucleicos-adn-e-arn
Bioelementos
• Bioelementos primarios
• 99% de la materia viva
• Carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O),
nitrógeno (N), fósforo (P) y azufre (S).

• Bioelementos secundarios
• Pequeñas cantidades
• Sodio (Na), calcio (Ca), magnesio (Mg),
potasio (K), cloro (Cl) y flúor (F).

• Oligoelementos
• Muy pequeñas cantidades
• Hierro (Fe), yodo (I), cromo (Cr), cobre (Cu),
Zinc (Zn), Selenio, Boro (B), Magnesio (Mg),
etc.
https://drjordifores.com/es/oligoelements-nutriciocelular/
Biomoléculas orgánicas
• Depende de los componentes que se une al carbono
• 1 Elementos
Carbohidratos
• Principalmente: H, N, O, S, P
• 2 Grupos funcionales
Lípidos • Grupos de átomos que dan a la biomoléculas
determinadas propiedades
Proteínas • Forman polímeros
• Agregados de monómeros
• Ej,: aminoácidos/proteínas
Ácidos nucleicos
• Adquieren conformación espacial
Grupos funcionales importantes

Audesirk, T., Audesirk, G. & Byers, B. (2012). Biología. La vida en la Tierra con Fisiología. México: Pearson
Biomoléculas orgánicas
• Depende de los componentes que se une al carbono
• 1 Elementos
Carbohidratos
• Principalmente: H, N, O, S, P
• 2 Grupos funcionales
Lípidos • Grupos de átomos que dan a la biomoléculas
determinadas propiedades
Proteínas • Forman polímeros
• Agregados de monómeros
• Ej,: aminoácidos/proteínas
Ácidos nucleicos
• Adquieren conformación espacial
Albúmina

https://www.lifeder.com/albumina/
Carbohidratos
Carbohidratos
• Moléculas constituidas por:
• Carbono – hidrógeno – oxígeno
• “Carbón más agua”, “hidrato de
carbono”.
• Fuente de energía y estructurarles.
• Grado de complejidad de acuerdo al
número de azúcares
• Monosacáridos
• Disacáridos
• Polisacáridos
 Grupo carbonilo
Grupos
Monosacáridos funcionales
Grupo hidroxilo

• Azúcares simples Grupo carbonilo

• Conformación: 3 a 7 átomos de C
• Triosas, tetrosas, pentosas,
exosas, heptosas
• A partir de 5 C, forman
anillos (en disolución)
• C unidos entre sí por enlace
simple (covalente)
• Unidos a grupos funcionales

• Hidrofílicos

Solomon, E. P., L. R, Berg y D. W. Martin. 2013. Biología, la vida en la tierra. 9va edición. MacGraw-Hill/Interamericana, México
 Monosacáridos
• Azúcares simples
• Conformación: 3 a 7 átomos de C
• Triosas, tetrosas, pentosas,
exosas, heptosas
• A partir de 5 C, forman
anillos (en disolución)
• C unidos entre sí por enlace
simple (covalente)
• Unidos a grupos funcionales

• Hidrofílicos

Solomon, E. P., L. R, Berg y D. W. Martin. 2013. Biología, la vida en la tierra. 9va edición. MacGraw-Hill/Interamericana, México
 Monosacáridos
• Glucosa (C6H12O6)
• Es una exosa (la más abundante)
• Fuente de energía
• Participa en síntesis de otros
compuestos: aminoácidos, ac. grasos
• Tiene isómeros estructurales
• (= formula, ≠estructura)
• Fructosa
• Galactosa
• La glucosa en disolución adopta la forma
de anillo y puede tener diferente
orientación del gripo hidroxilo:
• α-glucosa
• β-glucosa

Solomon, E. P., L. R, Berg y D. W. Martin. 2013. Biología, la vida en la tierra. 9va edición. MacGraw-Hill/Interamericana, México
Disacáridos
• Dos anillos de monosacáridos unidos
• Enlace glicosídico: O unido a dos C por enlace covalente
• Ej:
• Maltosa: 2 α-glucosa
• Sacarosa: glucosa y fructosa
• Lactosa: glucosa y galactosa

Audesirk, T., Audesirk, G. & Byers, B. (2012). Biología. La vida en la Tierra con Fisiología. México: Pearson
Polisacáridos
• Macromoléculas
• Son los más abundantes
• Cadenas de miles de
monosacáridos

• Almidón
• Almacenamiento de energía
en vegetales en aminoplastos
(organela)
• Componente: α-glucosa

Gerald Karp. Biología celular y molecular: Conceptos y experimentos. Edición 7ª. Ed. McGraw Hill. 2014
Polisacáridos
• Glucógeno
• Almacenamiento de
energía en animales
(hígado y músculo)
• Cadena de glucosa con
ramificaciones
• Celulosa
• Estructural: pared
celular vegetal
• Componente: β-glucosa
• Insoluble: constituye la Gerald Karp. Biología celular y molecular: Conceptos y experimentos. Edición 7ª. Ed. McGraw Hill. 2014
fibra
• Otros CHs estructurales : Galactosamina, glucoproteínas, etc.
Lípidos

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 Grupos
Lípidos • Grasas y aceites
• Fosfolípidos
• Moléculas heterogéneas • Carotenoides
• Esteroides
• Insolubles en agua: hidrofóbicos
• Ceras
• Solubles en éter, cloroformo
• Hormonas y mediadores químicos
• Componentes principales:
• Carbono e hidrógeno
• Poco oxígeno

• Funciones
• Reserva de energía
• Estructurales: membranas celulares
• Hormonas
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Lípidos
Grupos:
Grasas
• Triacilgliceroles (triglicérido)
• Glicerol unido a 3 ácidos grasos
• Tejido adiposo
• Almacenamiento de energía
• Aceites
• Grasas líquida a temperatura ambiente

Audesirk, T., Audesirk, G. & Byers, B. (2012). Biología. La vida

en la Tierra con Fisiología. México: Pearson
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Ácidos grasos
• Molécula de naturaleza lipídica
• Estructura
• Cadena hidrocarbonada lineal de átomos de
carbono
• Grupo carboxilo en un extremo

• Tipos
• Ácidos grasos saturados
• No tienen dobles enlaces entre carbonos
• Suelen se sólidos a temperatura ambiente
• Ácidos grasos insaturados
• Tienen dobles enlaces entre carbonos
• Suelen se líquidos a temperatura ambiente
http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2bachillerato/biomol/contenidos9.htm
Lípidos
Fosfolípidos Extremo hidrofóbico
• Un extremo hidrofílico
(hidrosoluble) y otro
hidrofóbico
Extremo hidrofílico
• Forman bicapas lipídicas en
medio acuoso

Gerald Karp. Biología celular y molecular: Conceptos y

experimentos. Edición 7ª. Ed. McGraw Hill. 2014

https://flexbooks.ck12.org/cbook/ck-12-conceptos-
biologia/section/2.5/primary/lesson/prote%C3%ADnas-de-la-membrana/
Lípidos
Fosfolípidos
• Un extremo hidrofílico
(hidrosoluble) y otro
hidrofóbico
• Forman bicapas lipídicas en
medio acuoso

https://biologia-geologia.com/biologia2/32221_fosfolipidos.html

https://flexbooks.ck12.org/cbook/ck-12-conceptos-
biologia/section/2.5/primary/lesson/prote%C3%ADnas-de-la-membrana/
 ESPACIO EXTRACELULAR

MEMBRANA
CELULAR

CITOPLASMA

https://blog.iafstore.com/es/por-que-las-grasas-saturadas-son-perjudiciales-a237
Proteínas

Bajo licencia CC BY-NC

 Proteínas
• Macromoléculas (polímeros)
• Compuestas de una o más cadenas de
aminoácidos.
• Componentes: aminoácidos (monómeros)
• Su composición es determinada por los
genes
• La mayor parte del material genético
(ADN) codifica proteínas
• Secuencia, estructura espacial y función
específicas

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 Aminoácidos
• Elementos constitutivos de las
proteínas
• 20 aminoácidos (AA) Audesirk, T., Audesirk, G. & Byers, B. (2012). Biología. La vida en
la Tierra con Fisiología. México: Pearson

• Estructura básica común y un grupo

variable (R)
• AA esenciales:
• No pueden ser sintetizados por el
organismo
• Deben obtenerse de la dieta

Gerald Karp. Biología celular y molecular: Conceptos y

experimentos. Edición 7ª. Ed. McGraw Hill. 2014
 Esenciales No esenciales
Isoleucina Alanina
Leucina Arginina *
Aminoácidos
Lisina Asparagina
Metionina Ac. aspártico
Fenilalanina Cisteína
Treonina Ac. Glutámico
Triptófano Glutamina
Valina Glicina
Histidina Prolina
Serina
Tirosina
* Esencial en niños, no lo producen en cantidad suficiente
Polipéptido
• AAs se unen con enlace peptídico
• Polipéptido: Cadena de Aas

Audesirk, T., Audesirk, G. & Byers, B. (2012). Biología. La vida en la Tierra con Fisiología. México: Pearson
Frederick Sanger (Inglaterra
1918-2013)
• Determina secuencia de la proteína insulina
• Estudia estructura de las proteínas
• Dos veces premio Nobel de Química

http://proteinasestructurafuncion.usal.es/moleculas/Insulina/index.html
Cuatro niveles de organización
• Estructura primaria
• Secuencia de AAs formando cadena

Bajo licencia CC BY-SA

Cuatro niveles de organización
• Estructura primaria
• Secuencia de AAs formando cadena

• Estructura secundaria
• Conformación espacial de la cadena
• Enlaces de hidrógeno

Hélice alfa

Solomon, E. P., L. R, Berg y D. W. Martin. 2013. Biología, la vida en la tierra. 9va edición. MacGraw-Hill/Interamericana, México
Cuatro niveles de organización
• Estructura primaria
• Secuencia de AAs formando cadena

• Estructura secundaria
• Conformación espacial de la cadena
• Enlaces de hidrógeno

Lámina
plegada beta

Solomon, E. P., L. R, Berg y D. W. Martin. 2013. Biología, la vida en la tierra. 9va edición. MacGraw-Hill/Interamericana, México
Cuatro niveles de organización
• Estructura primaria
• Secuencia de AAs formando cadena

• Estructura secundaria
• Conformación espacial de la cadena
• Enlaces de hidrógeno

• Estructura terciaria
• Forma global de cada cadena
• Enlaces covalente (puente disulfuro),
iónico, de hidrógeno e interacciones
hidrofóbicas

Solomon, E. P., L. R, Berg y D. W. Martin. 2013. Biología, la vida en la tierra. 9va edición. MacGraw-Hill/Interamericana, México
Cuatro niveles de organización
• Estructura primaria
• Secuencia de AAs formando cadena

• Estructura secundaria
• Conformación espacial de la cadena
• Enlaces de hidrógeno

• Estructura terciaria
• Forma global de cada cadena
• Enlaces covalente (puente disulfuro),
iónico, de hidrógeno e interacciones
hidrofóbicas
• Estructura cuaternaria Hemoglobina
• Unión de 2 o más cadenas polipéptídicas
• Mismos enlaces que la terciaria

Solomon, E. P., L. R, Berg y D. W. Martin. 2013. Biología, la vida en la tierra. 9va edición. MacGraw-Hill/Interamericana, México
Funciones de las proteínas
Función Ejemplos

Catalizadora Enzimas en recciones químicas específicas. Lipasa, sintetasas

Conforman estructuras de células y tejidos: Queratina en piel,
Estructural
colágeno en tejido conectivo
Almacenamiento Proporciona nutrientes: Albumina, al embrión
Transporte De sustancias específicas: Hemoglobina, oxígeno

Reguladoras Hormonas. Insulina, hormona del crecimiento

Movimiento Contracción muscular: Actina y miosina

Defensa Anticuerpos contra noxas

Ácidos nucleicos
 Ácidos nucleicos
• Macromoléculas constituidas por cadenas de
nucleótidos
• Almacenamiento y transmisión de la
información genética
• Codifican las proteínas que produce un
organismo
• Dos tipos
• Ácido desoxirribonucleico (ADN)
• Ácido ribonucleico (ARN)

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:ADN-ARN.png
Nucleótidos
• Componentes
• Un azúcar de 5 carbonos
• Desoxirribosa
• Ribosa
• Uno o más grupos fosfato
• Una base nitrogenada
• Purina: adenina (A), guanina (G)
• Pirimidina: citosina (C), tiamina (T),
uracilo (U)

Audesirk, T., Audesirk, G. & Byers, B. (2012). Biología. La vida en la Tierra con Fisiología. México: Pearson
Un nucleótido especial: ATP

• Adenosin trifosfato
• Proporciona energía para los
procesos celulares
• “Moneda energética”

https://mundonutricion.es/es/noticias/27_atp.html
Ácidos nucleicos
• ADN
• A, G, C, T
• Desoxirribosa
• Fosfato

• ARN
• A, G, C, U
• Ribosa
• Fosfato

Purina: adenina (A), guanina (G)

Pirimidina: citosina (C), tiamina (T), uracilo (U)
ADN
Genes
Cromosomas

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Vitaminas
• Moléculas imprescindibles para los
seres vivos
• Se consideran micronutrientes
• Participan en muchos procesos funcionales
(fisiológicos)
• Tipos
• Vitaminas liposolubles
• A, D, E y K.
• Se almacenan en el organismo

• Vitaminas hidrosolubles
• Vitamina C y todas las vitaminas B https://www.freepik.es/vector-gratis/infografia-diferentes-vitaminas-
• No se almacenan el cuerpo coloridas_7320397.htm#query=vitaminas&position=4&from_view=keyword
 Déficit de las principales vitaminas

(Ácido fólico, B9)

https://www.elsevier.es/es-revista-farmacia-profesional-3-articulo-vitaminas-componentes-esenciales-13033569