Diapositivas biomoléculas. Biol ing

1. BIOMOLÉCULAS
JAIDERMUÑOZ.Biologíaparaingenieros

2. BIOELEMENTOS
Son elementos básicos en la estructura celular y
de tejidos de los organismos vivos.
Se ha encontrado en el protoplasma celular
más de setenta elementos químicos naturales.
 Bioelementos primarios: Hacen parte de
biomoléculas orgánicas. Comprenden el 96%
de la materia viva. Son: H,C,O,N,P y S
 Bioelementos secundarios: Comprenden solo el
4% del protoplasma y participan en importantes
funciones celulares como la conducción de
impulsos nerviosos, contracción muscular,
movimiento celular y regulación del
funcionamiento enzimático

3. Los más abundantes son: Na, K, Mg y Ca
 Oligoelementos: Se encuentran en el
protoplasma en concentraciones inferiores
al 0.1%. Algunos de ellos son: Fe,Cu, F,
Zn, Br, I, Se.

4. BIOMOLÉCULAS
Son exclusivas de los seres vivos:
Simples: constituidas por átomos del mismo
elemento
Compuestas: formada por átomos de diferentes
elementos.
Las Biomoléculas pueden ser:
Inorgánicas: carecen de carbono e hidrógeno
generalmente
Orgánicas: constituidas básicamente por
esqueletos de carbono e hidrógeno.

5. HIDRATOS DE CARBONO: ASPECTOS
GENERALES
FUNCIÓN ENERGÉTICA
Los Hidratos de Carbono (HC) representan en
el organismo el combustible de uso inmediato.
Los HC son compuestos con un grado de
reducción suficiente como para ser buenos
combustibles, y además, la presencia de
funciones oxigenadas (carbonilos y alcoholes)
permiten que interaccionen con el agua más
fácilmente que otras moléculas combustible
como pueden ser las grasas.
Por este motivo se utilizan las grasas como
fuente energética de uso diferido y los HC
como combustibles de uso inmediato.

7. La degradación de los HC puede tener lugar en condiciones
anaerobias (fermentación) o aerobias (respiración).
Todas las células vivas conocidas son capaces de obtener energía
mediante la fermentación de la glucosa, lo que indica que esta
vía metabólica es una de las más antiguas.
Los HC también sirven como reserva energética de movilización
rápida (almidón en plantas y glucógeno en animales). Además,
los HC son los compuestos en los que se fija el carbono durante
la fotosíntesis.

8. FUNCIÓN ESTRUCTURAL
El papel estructural de los HC se desarrolla allá
donde se necesiten matrices hidrofílicas capaces de
interaccionar con medios acuosos, pero
constituyendo un armazón con una cierta resistencia
mecánica.
Las paredes celulares de plantas, hongos y
bacterias están constituidas por HC o derivados de
los mismos.
La celulosa, que forma parte de la pared celular de
las células vegetales, es la molécula orgánica más
abundante de la Biosfera.

9. FUNCIÓN INFORMATIVA
Los HC pueden unirse a lípidos o a proteínas de la superficie de
la célula, y representan una señal de reconocimiento en
superficie. Tanto las glicoproteínas como los glicolípidos de la
superficie externa celular sirven como señales de reconocimiento
para hormonas, anticuerpos, bacterias, virus u otras células. Los
HC son también los responsables antigénicos de los grupos
sanguíneos.

10. El exoesqueleto de los artrópodos está formado
por el polisacárido quitina. Las matrices
extracelulares de los tejidos animales de
sostén (conjuntivo, óseo, cartilaginoso) están
constituídas por polisacáridos nitrogenados (los
llamados glicosaminoglicanos o
mucopolisacáridos).

11. En muchos casos las proteínas se unen a una o
varias cadenas de oligosacáridos, que
desempeñan varias funciones:
•ayudan a su plegamiento correcto
•sirven como marcador para dirigirlas a su
destino dentro de la célula o para ser secretada
•evitan que la proteína sea digerida por proteasas
•aportan numerosas cargas negativas que
aumentan la solubilidad de las proteínas, ya que
la repulsión entre cargas evita su agregación.

12. FUNCIÓN DE DETOXIFICACIÓN
En muchos casos, los organismos deben encargarse de eliminar compuestos tóxicos que
son muy poco solubles en agua, y que tienden a acumularse en tejidos con un alto
contenido lipídico como el cerebro o el tejido adiposo. Estos compuestos pueden ser de
diversa procedencia:
•compuestos que se producen en ciertas rutas metabólicas, que hay que eliminar o
neutralizar de la forma más rápida posible (bilirrubina, hormonas esteroideas, etc.)
•compuestos producidos por otros organismos (los llamados metabolitos
secundarios: toxinas vegetales, antibióticos, etc.)
•compuestos de procedencia externa (xenobióticos: fármacos, drogas, insecticidas,
pesticidas, aditivos alimentarios, etc.)
Una forma de deshacerse de estos compuestos es conjugarlos con un derivado de la
glucosa: el ácido glucurónico (tabla inferior) para hacerlos más solubles en agua y así
eliminarlos fácilmente por la orina o por otras vías.

13. CLASIFICACIÓN DE LOS
CARBOHIDRATOS

14. CARBOHIDRATOS COMUNES EN LOS SERES VIVOS
Almidón

15. CARBOHIDRATOS COMUNES EN LOS SERES VIVOS
Glucógeno y Celulosa

16. RUTAS METABÓLICAS DE LOS CARBOHIDRATOS
 Glucólisis: descomposición de la glucosa a través de la oxidación
con el fin de obtener energía para la célula
 Glucogenogénesis /glucogénesis: síntesis o formación de
glocogeno
 Gluconeogénesis: síntesis de glucosa a partir de precursores no
glucidicos
 Glucogenólisis: degradación o rompimiento de una molécula de
glucógeno para obtener glucosa.

17. LIPIDOS
 Presentan cadenas hidrocarbonadas lineales y no lineales,
ramificadas hasta no ramificadas y otros diversos complejos
cíclicos.
 Pueden ser solubles en compuestos orgánicos apolares como
éter , cloroformo y benceno e insolubles en agua.
 Lipos =grasa
Los lípidos son la forma más predominante
y más eficiente para almacenar energía en
los animales. Molecularmente son muy
variados, algunos de estructuras sencillas y
otros complejos.

18. Clasificación
 Trigliceridos: En grasas animales y aceites
vegetales. son fuente de energía para uso
posterior. Son llamados lípidos simples.
 Glicerofosfolipidos, esfingolipidos y colesterol: con
las proteínas son componentes estructurales de las
membrana celular. Son llamados lípidos
compuestos.
 Hormonas esteroides: incluye las sexuales y otras
que intervienen como mensajeros químicos.
 Lípidos solubles: como las vitaminas A,D, E y K
participan en una gran variedad de funciones
biológicas.

19. clasificación

20. Funciones
Los lípidos desempeñan cuatro tipos de funciones:
 Función de reserva. Son la principal reserva energética del organismo.
Un gramo de grasa produce 9'4 kilocalorías en las reacciones metabólicas
de oxidación, mientras que proteínas y glúcidos sólo producen 4'1
kilocaloría/gr.
 Función estructural. Forman las bicapas lipídicas de las membranas.
Recubren órganos y le dan consistencia, o protegen mecánicamente como
el tejido adiposo de pies y manos.
 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, asociaciones de proteínas
específicas con triacilglicéridos, colesterol, fosfolípidos, etc., que permiten
su transporte por sangre y linfa.

21. Las Proteínas
 Son polímeros de aminoácidos. Son de elevado peso
molecular.
 La unión entre aminoácidos ocurre a través de la
reacción entre el OH del grupo carboxilo de uno de los
aminoácidos y el grupo amino del otro.
 La unión entre un aminoácido y otro se llama enlace
peptidico.
 Un péptido es una proteína relativamente pequeña, de
50 o menos a.a. Cuando la cadena es mayor se habla
de proteínas.
 Proteínas simples, conjugadas = grupos prostéticos
 Las proteínas pueden ser fibrosas y globulares.

22.  Grupo funcional amino-acido:
Aminoácidos: unidades conformacionales y
estructurales de las proteínas

24. ESTRUCTURA DE LAS PROTEÍNAS
Estructura Primaria
SUCESIÓN DE A.A QUE
FORMAN LA CADENA
POLIPEPTIDICA
Estructura Secundaria
HAY INTERACCIÓN ENTRE
DIFERENTES SECCIONES
POLARES DE LA CADENA
PEPTÍDICA, ESPECIALMENTE
ENTRE GRUPOS AMINOS Y
CARBOXILOS RESIDUALES.
Estructura Terciaria
PLEGAMIENTO DE
ESTRUCTURAS
SECUNDARIAS COMO
HÉLICES Y LÁMINAS
SOBRE SI MISMAS,
ATRAVÉS DE FUERZAS DE
REPULSIÓN Y ATRACCIÓN
(Puentes disulfuro)
Estructura Cuaternaria
FORMA EN QUE SE AGRUPAN
VARIAS PROTEÍNAS, PARA
FORMAR VARIOS AGREGADOS
MULTIMÉRICOS Y DAR FORMA
GLOBULAR.

26. FUNCIONES DE LAS PROTEÍNAS

27. Desnaturalización de las proteínas
(perdida de funcionalidad biológica)
 Acción de radiación ultravioleta
 Soluciones de diferente naturaleza:
alcohol, ácidos o bases diluidas,
acetona, etc.
 Altas temperaturas
 Exposición a xenobióticos

28. SINTESIS DE
PROTEÍNAS

29. Ácidos Nucleicos

32.  Los nucleótidos
son las unidades
estructurales de los
ácidos nucleicos.

35. Código genético y síntesis de
proteínas