ASIGNATURA: BIOLOGÍA

TEMA: BIOMOLECULAS

AGRONEGOCIOS AVALUOS Y CATASTROS

INTEGRANTES: HENRY CONLAGO ALEJANDRO VALENCIA

¿QUE SON LAS BIOMOLECULAS?

Las biomoléculas son las moléculas constituyentes de los seres vivos. Los cuatro bioelementos más abundantes en los seres vivos son el carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N), representando alrededor del 99 por ciento de la masa de la mayoría de las células.

CLASIFICACIÓN DE LAS BIOMOLECULAS

Biomoléculas inorgánicas:

Agua Sales minerales

Biomoléculas orgánicas:

Carbohidratos Lípidos Proteínas Enzimas Ácidos nucleicos

AGUAo El agua es la sustancia más

abundante en la biosfera, además el componente mayoritario de los seres vivos, pues entre el 65 y el 95% del peso de la mayor parte de las formas vivas es agua.

o El agua fue además el soporte donde surgió la vida. Molécula con un extraño comportamiento que la convierten en una sustancia diferente a la mayoría de los líquidos, posee unas extraordinarias propiedades físicas y químicas que son responsables de su importancia biológica.

Estructura del agua

La molécula de agua está formada por dos átomos de H unidos a un átomo de O por medio de dos enlaces covalentes. El ángulo entre los enlaces H-O-H es de 104'5º. El oxígeno es más electronegativo que el hidrógeno y atrae con más fuerza a los electrones de cada enlace.

Propiedades del agua

Elevada fuerza de cohesión. Los puentes de hidrógeno mantienen las

moléculas de agua fuertemente unidas, formando una estructura compacta que la convierte en un líquido casi incompresible. Al no poder comprimirse puede funcionar en algunos animales como un esqueleto hidrostático.

Acción disolventeEl agua es el líquido que más sustancias disuelve, por eso decimos

que es el disolvente universal. Esta propiedad, tal vez la más importante para la vida, se debe a su capacidad para formar puentes de hidrógeno

Propiedades del agua

Elevado calor de vaporización.Los puentes de hidrógeno son los responsables de esta

propiedad. Para evaporar el agua , primero hay que romper los puentes y posteriormente dotar a las moléculas de agua de la suficiente energía cinética para pasar de la fase líquida a la gaseosa.Para evaporar un gramo de agua se precisan 540 calorías, a una temperatura de 20º C y presión de 1 atmósfera.

Alta tensión superficialLas moléculas de agua, como se ha visto, están

muy cohesionadas por acción de los puentes de hidrógeno. Esto produce una película de agua en la zona de contacto del agua con el aire, que cuesta relativamente de romper.

Esto es utilizado por algunos organismos para desplazarse por la superficie del agua sin hundirse.

Funciones del agua

SE PODRÍAN RESUMIR EN LOS SIGUIENTES PUNTOS

Soporte o medio donde ocurren las reacciones metabólicas .Amortiguador térmico.Transporte de sustancias.Lubricante, amortiguadora del roce entre órganos.Favorece la circulación y turgencia.Da flexibilidad y elasticidad a los tejidos.Puede intervenir como reactivo en reacciones del metabolismo, aportando hidrogeniones o hidroxilos al medio.

Clasificación de las sales minerales

SALES MINERALESLas sales minerales son moléculas inorgánicas de fácil ionización en presencia de agua y que en los seres vivos aparecen tanto precipitadas, como disueltas, como cristales o unidas a otras biomoléculas.

• Macrominerales: “macro” proviene del griego “grande”, y esto es porque los macro minerales forman el grupo de sales minerales que nuestro cuerpo necesita en grandes cantidades.

CalcioMagnesioFósforoPotasioCloroSodioAzufre

Clasificación de las sales minerales

• Oligoelementos: “oligo” proviene del griego “poco”, y esto es porque los oligoelementos forman el grupo de sales minerales que nuestro cuerpo necesita en muy pequeñas cantidades.

Flúor, tejido óseo y dental, formación de ligamentos.Selenio, sistema inmunológico, envejecimiento celular.Cobalto, tensión arterial, vasos sanguíneos.Cromo, regulación de insulina y glucosa.Cobre, sistema inmunológico y hemoglobina. Metabolismo del colágeno y la

elastina.Hierro, hemoglobina y procesos enzimáticos.Manganeso, es muy importante ya que se encuentra en muchas enzimas.

Equilibrio tiroideo, articulaciones y funciones reproductoras.Molibdeno, metabolismo del hierro, estructura enzimática.Níquel, formación de glucógeno, y aprovechamiento energético.Vanadio, catalizador oxidativo.Zinc, formación de más de 100 enzimas. Crecimiento y alteraciones

reproductoras.Yodo, formación de hormonas tiroideas.

Funciones de las sales minerales

Forman parte de la estructura ósea y dental (calcio, fósforo, magnesio y flúor).

Regulan el balance del agua dentro y fuera de las células (electrolitos). También conocido como proceso de Ósmosis.

Intervienen en la excitabilidad nerviosa y en la actividad muscular (calcio, magnesio).

Permiten la entrada de sustancias a las células (la glucosa necesita del sodio para poder ser aprovechada como fuente de energía a nivel celular).

Colaboran en procesos metabólicos (el cromo es necesario para el funcionamiento de la insulina, el selenio participa como un antioxidante).

Intervienen en el buen funcionamiento del sistema inmunológico (zinc, selenio, cobre).

Además, forman parte de moléculas de gran tamaño como la hemoglobina de la sangre y la clorofila en los vegetales.

BIOMOLECULAS ORGANICASBIOMOLECULAS ORGANICAS

Todas las biomoléculas orgánicas son compuestos de carbono. Los enlaces químicos fundamentales se realizan entre átomos de carbono o entre estos y átomos de hidrógeno formando una estructura base hidrocarbonada.

Además, los átomos de carbono son capaces de unirse con cierta facilidad al oxígeno, nitrógeno , azufre y fósforo, lo que produce el aumento de la complejidad de las moléculas y la aparición de grupos funcionales, que son grupos de átomos que confieren propiedades fisicoquímicas concretas y específicas a las moléculas hidrocarbonadas que las presentan.

Los grupos funcionales más importantes son los siguientes: carboxilo, carbonilo, hidroxilo, éster y amino.

Estos grupos funcionales sirven para clasificar a las biomoléculas orgánicas en alcoholes, cetonas, aminas, ácidos etc.

TIPOS DE BIOMOLÉCULAS TIPOS DE BIOMOLÉCULAS

HIDRATOS DE CARBONO O GLÚCIDOS

LÍPIDOS

PROTEÍNAS

ÁCIDOS NUCLÉICOS

Hidratos de carbonoHidratos de carbono

Hidratos de carbono o también llamado hidratos de carbono, son moléculas orgánicas formadas por carbono, hidrógeno y oxígeno.

Son las principales moléculas de reserva energética que se localizan en casi todos los seres vivos, aunque ésta no es su única función, ya que algunos presentan función estructural. Son moléculas muy diversas que se forman de la unión de moléculas más pequeñas llamadas azúcares o monosacáridos.

Hay tres tipos principales de glúcidos que se clasifican según el número de unidades de azúcares que constituyen la molécula. Así podemos distinguir tres grupos:

Monosacáridos Disacáridos Polisacáridos

MonosacáridosMonosacáridos Son los azúcares más sencillos formados por una unidad de azúcar. La

proporción carbono, hidrógeno y oxígeno es 1:2:1, y su fórmula química general es CnH2nOn, siendo n un número de átomos de carbono superior a 3 e inferior a 8.

Se les ha denominado clásicamente como hidratos de carbono. Se nombran mediante el sufijo "-osa" y un prefijo que indica el número de átomos de carbono de la molécula (tri, tetra, penta, hexa, etc.). Así un monosacarido de 6 átomos de carbono es una hexosa.

Son solubles en agua y su función biológica está relacionada con la obtención de energía, pues son la principal fuente de energía en los organismos. Los monosacáridos son la unidad estructural de los disacáridos y de los polisacáridos, pudiendo combinarse de formas muy variadas dando lugar a una enorme diversidad de moléculas.

Entre los monosacáridos más importantes distinguimos:

Glucosa: Es una hexosa que es la fuente principal de energía de todos los seres vivos.

Fructosa :Es una hexosa común en las células vegetales. Abunda en muchos frutos.

Ribosa y su derivado desoxirribosa: Son pentosas que forman parte de los ácidos nucleicos ARN y ADN respectivamente.

DisacáridosDisacáridos Son glúcidos que se originan de la unión de dos moléculas de

monosacárido iguales o distintos. En el proceso de formación se libera una molécula de agua y se forma un enlace O-glicosídico.

Son moléculas solubles en agua, aunque su solubilidad es algo menor que la de los monosacáridos. Los disacáridos suelen ser moléculas de reserva energética que se utilizan cuando se necesita un aporte rápido de energía.

Los más importantes son:

Lactosa. Es el azúcar de la leche. Está formado por glucosa y galactosa.

Sacarosa. Es el azúcar de mesa obtenido de la remolacha y de la caña de azúcar. Está formado por glucosa y fructosa. También es abundante en la miel.

Maltosa. Se obtiene de la hidrolisis del almidón del trigo y cebada. Está formado por dos unidades de glucosa.

PolisacáridosPolisacáridos Son los glúcidos más complejos de todos. Están constituidos por la unión

de más de 100 monosacáridos por enlaces glucosídicos. Forman macromoléculas enormes.

Al igual que los disacáridos se nombran por su nombre común. Son moléculas muy poco solubles en agua o incluso insolubles debido a

su enorme tamaño. Sus funciones principales son servir de reserva energética (almidón y glucógeno) y la formación de estructuras celulares fundamentales para algunos seres vivos como los vegetales.

Los más importantes son:

Almidón. Es el polisacárido de reserva en las células vegetales. Se almacena en tubérculos y semillas principalmente.

Glucógeno. Es el polisacárido de reserva en las células animales y de los hongos.

Celulosa. Es un polisacarido estructural que forma la pared celular de las células vegetales.

LípidosLípidos Son biomoléculas insolubles en agua y otros disolventes polares, que

poseen brillo y tacto untuoso. Desde el punto de vista de la estructura química es un grupo muy heterogéneo y diverso. Debido a este hecho presentan múltiples funciones:

Reserva energética Estructural Reguladora

Se pueden clasificar en:

Acilglicéridos. Son moléculas que estructuralmente poseen ácidos grasos y glicerina, que se unen por una reacción de esterificación. Son moléculas mucho más energéticas que los azúcares que forman los aceites y sebos o mantecas. Su función es la de reserva energética a largo plazo. Los más importantes son los triglicéridos que resultan de la unión de tres ácidos grasos con la glicerina.

Fosfolípidos. Son moléculas que poseen ácidos grasos en su estructura. Tienen función estructural y forman la base de todas las membranas celulares, en las que se organizan formando bicapas.

Ceras. Son moléculas con un ácido graso de cadena muy larga que son extremadamente insolubles. Tienen función protectora, ya que impermeabilizan la superficie corporal de muchos seres vivos evitando la pérdida de agua o el deterioro de estructuras en contacto con los agentes meteorológicos.

Colesterol y esteroides. Son moléculas que no poseen ácidos grasos y que se originan de otros hidrocarburos. El colesterol es un componente de las membranas celulares. De su estructura derivan el resto de esteroides como son las hormonas sexuales y la vitamina D que tienen funciones reguladoras.

FUNCIONESFUNCIONES

Energética (almacén de reserva de energía en el interior de la células) Grasas Triglicéridos

Estructural (componen las membranas celulares) Fosfolípidos Colesterol

Protectora (actúa como impermeabilizante en las superficies vegetales) Ceras

ProteínasProteínas Son las biomoléculas más abundantes en los seres vivos. Estan formadas por

carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Son macromoléculas que están formadas por unidades más sencillas llamadas

aminoácidos. Los aminoácidos son moléculas orgánicas que tienen un grupo funcional amino y

un grupo funcional carboxilo terminal (ácido), del que deriva su nombre aminoácido. El grupo amino siempre se localiza en el segundo átomo de carbono.

Una proteína no es más que una o varias secuencias lineales de aminoácidos que se unen entre sí por el para originar un peptído o proteína.

Atendiendo a la estructura distinguimos dos tipos de proteínas:

Globulares. Son solubles en el citoplasma celular y tienen función catalizadora. Fibrosas. Son muy insolubles y por ello tienen función estructural.

Las funciones de las proteínas son:

función descripción ejemplosEstuctural Forman estructuras celulares básicas en todas las

células y organismos que sirven de protección o como soporte para otras biomoléculas y estructuras.

Queratina (epidermis), elastina (tendones), histonas (cromosomas). 

Reserva Algunas sirven para almacenar aminoácidos que sirvan para formar nuevas proteínas durante el desarrollo de un ser vivo

Ovoalbumina (clara de huevo), lactoalbumina (leche), gliadina (semilla de trigo)

Transpotadora Son capaces de transportar sustancias (oxígeno, lípidos, etc.) de un lugar a otro

Hemoglobina (sangre de vertebrados), hemocianina (sangre de moluscos)

Defensa Son capaces de defender a un ser vivo neutralizando sustancias extrañas o reparando lesiones

Inmunoglobulinas, trombina (coagulación)

Contráctil Participan en el movimiento de los seres vivos además de formar estructuras diseñadas para poderse mover en organismos unicelulares (cilios y flagelos).

Actina, miosina, tubulina, etc.

Regulado Algunas son capaces de regular y controlar procesos metabólicos. 

Insulina, hormona del crecimiento, etc.

Catalítica Muchas de ellas controlan la velocidad de las reacciones químicas que se producen en un ser vivo.

Catalasa, lipasa, peptidasas, etc. 

Ácidos NucleicosÁcidos NucleicosEstán formadas por carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y fósforo. Son macromoléculas formadas por la unión mediante enlaces fosfodiéster de unidades más pequeñas llamadas nucleótidos. Son las moléculas más grandes que se conocen.

Los nucleótidos están formados por tres componentes:

Una molécula de ácido fosfórico.Una pentosa. Que puede ser ribosa o desoxirribosa.Una base nitrogenada (adenina, guanina, citosina, timina, uracilo).

Hay dos tipos de ácidos nucleicos atendiendo a la pentosa y las bases nitrogenadas que constituyen los nucleótidos:

Ácido desoxirribonucleico o ADN. Los nucleótidos tienen como pentosa desoxirribosa y como bases nitrogenadas adenina (A), guanina (G), citosina (C) y timina (T). Su estructura está formada por dos cadenas de nucleótidos unidos entre sí, que forman una doble hélice.Ácido ribonucleico o ARN. Los nucleótidos tienen como pentosa ribosa y como bases nitrogenadas adenina (A),guanina (G), citosina (C) y uracilo (U). La molécula es lineal formada por una sola cadena de nucleótidos.

Las funciones de los ácidos nucleicos son:

El ADN es la molécula portadora de la información genética de un individuo. Dirige la síntesis proteíca y por otro lado transmite la información a las generaciones futuras.El ARN es el transmisor de la información necesaria para la síntesis de proteínas.