1. Bioelementos y
biomoléculas
orgánicas.
Beatriz Benedicto Granell
Cristina Pérez Gisbert
Revisado por lic. Silvana

2. 1.Bioelementos:
•Bioelementos primarios: carbono, oxigeno,
hidrógeno, nitrógeno, fósforo y azufre.
•Características:
-Forman entre ellos enlaces covalentes muy estables,
compartiendo pares de electrones. El C, O y N,
pueden formar enlaces dobles y triples.
-Facilitan la adaptación de los seres vivos al campo
gravitatorio terrestre, ya que son los elementos más
ligeros de la naturaleza.

3. Tabla de bioelementos:

4. • Bioelementos secundarios: proporción próxima al
3,3%. Son: calcio, sodio, potasio, magnesio y cloro,
desempeñando funciones de vital importancia en
fisiología celular
• Oligoelementos: En proporción inferior al 0,1%
siendo también esenciales para la vida: hierro,
manganeso, cobre, zinc, flúor, yodo, boro, silicio,
vanadio, cobalto, selenio, molibdeno y estaño. Aún
participando en cantidades infinitesimales, no por
ello son menos importantes, pues su carencia
puede acarrear graves trastornos para los
organismos.

5. 2.Agua:
-El agua: es la molécula más abundante en
los seres vivos, y representa entre el 70 y 90%
del peso de la mayor parte de los organismos.
El contenido varia de una especie a otra.
El agua presenta las siguientes propiedades
físico-químicas:

6. • Acción disolvente: El agua es el líquido que más
sustancias disuelve, esta propiedad se debe a su
capacidad para formar puentes de hidrógeno con
otras sustancias, ya que éstas se disuelven cuando
interaccionan con las moléculas polares del agua.

7. • Gran calor específico: El agua absorbe grandes
cantidades de calor que utiliza en romper los puentes
de hidrógeno. Su temperatura desciende más
lentamente que la de otros líquidos a medida que va
liberando energía al enfriarse. Esta propiedad
permite al citoplasma acuoso servir de protección
para las moléculas orgánicas en los cambios bruscos
de temperatura.

8. • Bajo grado de ionización: De cada 10 elevado a la
7 de moléculas de agua, sólo una se encuentra
ionizada.
Los seres vivos se han adaptado para utilizar
químicamente el agua en dos tipos de
reacciones:

9. • En la fotosíntesis en la que los enzimas utilizan
el agua como fuente de átomos de hidrógeno.
• En las reacciones de hidrólisis, en que los
enzimas hidrolíticos han explotado la
capacidad del agua para romper
determinados enlaces hasta degradar los
compuestos orgánicos en otros más simples,
durante los procesos digestivos.

10. Lonización del agua y escala de pH:
Dos moléculas polares de agua pueden ionizarse
debido a las fuerzas de atracción por puentes de
hidrógeno que se establecen entre ellas.
Un ion hidrógeno se disocia de su átomo de oxígeno
de la molécula (unidos por enlace covalente), y pasa a
unirse con el átomo de oxígeno de la otra molécula, con
el que ya mantenía relaciones mediante el enlace de
hidrógeno.
El producto [H+]∙[OH-]= 10-14
se denomina producto iónico del agua, y constituye la
base para establecer la escala de pH, que mide la acidez
o alcalinidad de una disolución acuosa , es decir, su
concentración de iones.
Definimos el pH como:
pH=-log [H+]

11. Osmosis y presión osmótica:
Se define ósmosis como una difusión
pasiva, caracterizada por el paso del agua,
disolvente, a través de la membrana
semipermeable, desde la solución más diluida
a la más concentrada.

12. Y entendemos por presión osmótica, a aquella
que sería necesaria para detener el flujo de agua a
través de la membrana semipermeable. Las células
de los organismos pluricelulares deben permanecer
en equilibrio osmótico con los líquidos tisulares que
los bañan.
Si los líquidos extracelulares aumentan su
concentración de solutos, se haría hipertónica
respecto a las células. Como consecuencia se
originan pérdida de agua y deshidratación.
De igual forma, si los líquidos extracelulares se
diluyen, se hacen hipotónicos respecto a las células.

13. 3.Sales minerales

14. • Sales inorgánicas insolubles en agua: Su función es
de tipo plástico, formando estructuras de protección
y sostén, como por ejemplo:
-Caparazones de crustáceos y moluscos y
caparazones silíceos de radiolarios y diatomeas.

15. -Esqueleto interno en vertebrados (fosfato,
cloruro, fluoruro y carbonato de calcio) y los dientes.

16. - Determinadas células incorporan sales
minerales, como las que se pueden encontrar en la
pared de celulosa de los vegetales, o como forma de
producto residual del metabolismo.
- El carbonato de calcio también se puede
encontrar en el oído interno, formando los otolitos
que intervienen en el mantenimiento del equilibrio
interno.

17. Sales inorgánicas solubles en agua
• La actividad biológica que proporcionan se debe a sus iones y
desempeñan, fundamentalmente, las siguientes funciones:
- Funciones catalíticas: actúan como cofactores
enzimáticos siendo necesarios para el desarrollo de la
actividad catalítica de ciertas enzimas.
-También el ion Mg+2 forma parte de las clorofilas y
participa en los procesos de la fotosíntesis.
-El Ca+2, interviene en la contracción muscular y en los
procesos relacionados con la coagulación de la sangre.
-Funciones osmóticas. Intervienen en la distribución del
agua. Los iones Na+, K+, Cl-, Ca+2, participan en la generación
de gradientes electroquímicos, que son imprescindibles en el
potencial de membrana y del potencial de acción en los
procesos de la sinapsis neuronal, transmisión del impulso
nervioso y contracción muscular.

18. 4.Moléculas biológicas
Los glúcidos
Son biomoléculas orgánicas constituidas por átomos de carbono,
hidrógeno y oxígeno. Pueden contener excepcionalmente átomos
de otros elementos, como nitrógeno, azufre o fósforo.
Se les puede llamar hidratos de carbono o carbohidratos.
Químicamente, los glúcidos pueden definirse como
polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas: son moléculas en las
que los átomos de carbono están unidos a grupos alcohólicos (-OH),
llamados también radicales hidroxilo. En todos los glúcidos siempre
hay un grupo carbonilo, es decir, un carbono unido a un oxígeno
mediante un doble enlace. Este grupo carbonilo puede ser un grupo
aldehído (-CHO) o bien un grupo cetónico (-CO-).
A menudo se les denominan azúcares ya que muchos de ellos tienen
sabor dulce. Sin embargo los polisacáridos, glúcidos complejos no
tienen sabor dulce.

19. Clasificación de glúcidos:
1. Monosacáridos u osas. Son los glúcidos constituídos
por una sola cadena polihidroxialdehída o
polihidroxicetónica. Son los glúcidos más simples.
2. Ósidos. Más de una cadena polihidroxialdehída o
polihidroxicetónica. Se forman por la unión de un
número variable de monosacáridos e incluso pueden
asociarse a otras moléculas diferentes, como lípidos
o proteínas.

20. Dentro de los Ósidos se diferencian:
• Oligosacáridos. Contienen entre 2 y 10
monosacáridos. Los más importantes son los
disacáridos, que resultan de la unión de dos
monosacáridos.
• Polisacáridos. Están formados por múltiples
unidades repetitivas de monosacáridos. Por su
composición, se dividen en dos grupos:
homopolisacáridos (se forman por la repetición de
un único monosacárido) y heteropolisacáridos
(cuando contienen más de un tipo de
monosacárido).

21. Los monosacáridos:
Son glúcidos constituidos por una sola unidad polihidroxialdehídica o
polihidroxicetónica.
Propiedades: Son sólidos cristalinos, de color blanco, hidrosolubles y de
sabor dulce. Todos los monosacáridos tienen carácter reductor: son
capaces de oxidarse, es decir, de perder electrones, frente a otras
sustancias que al aceptarlos se reducen.
Composición química: Los monosacáridos contienen entre 3 y 7 átomos
de carbono; Se nombranañadiendo la terminación osa al número de
carbonos (Ej: triosas, terrosas, pentosas…)
Estructura de los monosacáridos en disolución: fórmulas cíclicas
El sistema empleado para representar la estructura de los
monosacáridos, conocido como proyección de Fischer, muestra
moléculas de estructura abierta.
Importancia biológica de los monosacáridos: Los monosacáridos tienen
gran interés, por ser los monómeros constituyentes de todos los
glúcidos. También se presentan libres y actúan como nutrientes de las
células para la obtención de energía, o como metabolitos
intermediarios de importantes procesos biológicos, como la
respiración y la fotosíntesis.

22. • Clasificación de los monosacáridos según el número
de átom
• Triosas: Son glúcidos con tres átomos de carbono.
Intervienen en el metabolismo de la glucosa y de
otros glúcidos.
• Tetrosas: son glúcidos formados por cuatro átomos de
carbono.
• Pentosas: son glúcidos con cinco átomos de carbono.
• Ribosa.
• Desoxirribosa.
• Xilosa.
• Arabinosa.

23. Hexosas: son glúcidos con seis átomos de carbono.
• Glucosa. Se encuentra en todos los vegetales, en
forma libre en los frutos, o como polisacárido de
reserva en el interior celular (almidón) o
estructural en el exterior (celulosa). En los
animales es el principal nutriente que, mediante la
respiración celular, es degradado parcial o
totalmente para obtener energía.
• Galactosa. No se encuentra libre, forma parte de
la lactosa (disacárido de la leche), de
polisacáridos complejos y de heterósidos.
• Fructosa. Se encuentra en las frutas libre o unida
a la glucosa formando el disacárido
sacarosa.

24. •Los enlaces N-glucosídico y O-glucosídico
Hay dos tipos de enlace entre monosacáridos y otras
moléculas: el enlace N‐glucosídico, que se
forma entre un –OH y un compuesto aminado, y el
enlace O-glucosídico, que se realiza entre dos – OH de
dos monosacáridos.
Los Polisacáridos
Son polímeros constituidos por la unión de muchos
monosacáridos mediante enlaces O-glucosídicos
que originan largas cadenas moleculares, lineales o
ramificadas.
No se consideran azúcares, ya que carecen de sabor
dulce y no tienen carácter reductor.

25. Tipos:
A) Polisacáridos estructurales: Su función es proporcionar
soporte y protección a diversas estructuras y organismos.
Se distinguen:
- Homopolisacáridos: contienen una repetición de
monosacáridos iguales.
Celulosa: es insoluble en agua y solo puede ser hidrolizada
totalmente a glucosa por algunas enzimas (celulasas) producidas por
microorganismos, como las bacterias de la flora intestinal de los
animales herbívoros o los protozoos que viven en el intestino de las
termitas.
Quitina: Polímero lineal que forma parte del exoesqueleto de los
artrópodos y de las paredes celulares de los hongos. Su estructura
es similar a la de la celulosa y, como ella, forma capas alternas.
- Heteropolisacáridos: formados por monosacáridos
diferentes.
Pectinas: Se encuentran en la pared de las células vegetales.
Agar-agar: Se extrae de las algas rojas o rodofíceas. Es muy hidrófilo y se
utiliza en microbiología para preparar medios de cultivo.
Goma arábiga: Es una sustancia segregada por las plantas para cerrar sus
heridas.

26. B) Polisacáridos reserva de energía.
Las células necesitan cantidades variables de energía que
obtienen preferentemente a través de la degradación de la
glucosa.
Los polisacáridos de reserva de mayor interés biológico
son:
Almidón. Es el homopolisacárido de reserva de las células vegetales.
Se encuentra en los plastos de las células vegetales y es abundante en los órganos
de reserva de las plantas, como tubérculos o raíces, y en las semillas.
Glucógeno. Es el homopolisacárido de reserva de las células animales. Se
almacena en forma de gránulos en el hígado y en los músculos esqueléticos.
Heterósidos
Son moléculas de enorme variedad constituidas por un
glúcido unido a otra molécula no glucídica denominada
aglucón. Atendiendo a la naturaleza de la fracción no
glucídica,se distinguen las siguientes clases:

27. Glucolípidos
Están constituidos por monosacáridos u oligosacáridos unidos a
lípidos(ceramida). Generalmente se encuentran en la zona externa de
la membrana celular, que junto a las glicoproteínas forman el
glucocalix. Los más conocidos son los cerebrósidos y los gangliósidos.
Glucoproteínas
La fracción no glucídica es una molécula de naturaleza proteica. Son
moléculas formadas por una pequeña fracción glucídica y una gran
fracción proteica que se unen mediante enlaces fuertes (covalentes). Las
principales son: glicoproteínas de la sangre (protrombina y las
inmunoglobulinas, fibrinógeno), las hormonas gonadotrópicas (FSH,TSH,
LH), algunas enzimas y las glicoproteínas de las membranas celulares.

28. Los Lípidos
Son biomoléculas ternarias compuestas fundamentalmente por
Carbono e Hidrógeno y en menor proporción Oxígeno, además
presentan a veces fósforo y nitrógeno. Son insolubles en agua, pero
solubles en benceno, éter, cloroformo y otros solventes orgánicos.
Ejemplo: aceites, grasas, ceras, etc.

29. Funciones:
- Almacenan en sus enlaces gran cantidad de energía, aun más que
los glúcidos.
- Son constituyentes fundamentales de la membrana celular.
- Constituyen hormonas sexuales.
- Constituyen vitaminas (A, D, E, K)
- Producen aislamiento térmico y amortiguación al ubicarse debajo
de la piel.
- Protegen la superficie de organismos vegetales y animales (las
ceras).
Clasificación:
• Lípidos Simples: Formados sólo por la unión de alcoholes y ácidos
grasos. Los más conocidos son los Trigliceridos o triacilglicéridos
(grasas y aceites) y las ceras que forman una capa protectora
contra la humedad sobre la piel, plumas, frutas, hojas, etc

30. • Lípidos Complejos: Formados por la unión de lípidos simples
con otro tipo de moléculas, como por ejemplo el fósforo, el
nitrógeno, azufre. Entre los más importantes están los
fosfolípidos formados por un lípido simple y ácido fosfórico.
• Lípidos Derivados: No poseen alcohol ni ácidos grasos, pero
derivan de estos últimos.
- Esteroides: Son los más importantes. El principal
esteroide es el Colesterol pues de él derivan la
vitamina D, sales biliares y las hormonas sexuales.
- Terpenos (ej: vit. A, K, E; el caucho) y las
- Prostaglandinas

31. Las Proteinas
Son biomoléculas cuaternarias compuestas por C, H, O y N,
aunque muchas poseen además S, P, Fe, Zn, Cu, etc. Son las
biomoléculas orgánicas más abundantes en las células y son
fundamentales para la vida.
Las proteínas son polímeros de alfa-aminoácidos, siendo éstos
últimos las unidades básicas de las proteínas.

32. Funciones:
- Favorecen las reacciones químicas que ocurren en los seres
vivos. Ejemplo: enzimas como la Pepsina.
- Constituyen estructuras fundamentales. Ejemplo: Colágeno,
Queratina.
- Intervienen en la coagulación de la sangre. Ejemplo: Trombina.
- Permiten la contracción muscular. Ejemplo: Actina y Miosina.
- Intervienen en la respuesta inmune. Ejemplo: Anticuerpos
(Inmunoglobulinas)
- Constituyen hormonas. Ejemplo: Insulina y Glucagón.
- Transportan sustancias en la sangre. Ejemplo: Hemoglobina.
Clasificación:
1. Por su Composición:
- Simples. Formadas sólo por aminoácidos. Ej: Albúmina.

33. - Conjugadas. Formados por aminoácidos unidos a algún
componente orgánico o inorgánico al que se le llama grupo
prostético. Ej: Hemoglobina y Mioglobina.
2. Por su forma:
- Fibrosa. Son de forma alargada, a modo de filamentos. Ej:
Colágeno,la Queratina y la Elastina.
- Globulares.Son de forma redondeada y compacta. Ej: las
enzimas, globulinas y albúminas.

34. Los ácidos nucleicos
Son biomoléculas pentarias compuestas por C, H,
O, N y P. Se encuentran en todos los seres vivos y
controlan sus procesos básicos.
Son biomoléculas muy complejas, están
compuestos por largas cadenas de nucleótidos.

35. Nucleótido
Unidad básica (monómero) de los ácidos nucleicos. Están
compuestos por:
- Un monosacárido del tipo de las pentosas, que
puede ser ribosa o desoxirribosa
- Un ácido fosfórico que le da la característica
ácida a la molécula.
- Una base nitrogenada compuesta por C, H, O y N
Existen dos tipo de base:
1. Base Pirimidínicas: Citosina (C) Timina (T) y el Uracilo (U).
2. Bases Purínicas: Adenina (A) y la Guanina (G).
• Se define como complementarias a dos bases nitrogenadas que
pueden forman puentes de hidrógeno entre sí.
• Así tenemos que A y T (U) son complementarias, lo mismo que G
y C.
• A los nucleótidos se les clasifica, de acuerdo a la pentosa, en
desoxirribonucleótidos (contienen desoxirribosa) y
ribonucleótidos (contienen ribosa).

36. Nucleósido
Es la unión de una pentosa y una base nitrogenada.
Los ácidos nucleicos son de dos tipos:
• Ácido Desoxirribonucleico
El ADN es la molécula que porta la información genética, es decir que contiene
todas las instrucciones para realizar todos los procesos y construir todas las
estructuras de un ser vivo.
Esta formado por dos cadenas de desoxirribonucleótidos colocadas
paralelamente y que se mantienen unidas por puentes de hidrógeno entre las
bases nitrogenadas. Esta doble cadena se tuerce sobre si misma formando una
hélice.
Sus nucleótidos presentan las siguientes características, en su constitución:
- Pentosa: desoxirribosa
- Ácido fosfórico
- Bases Nitrógenadas: Adenina, Guanina, Citosina, Timina

37. • Ácido Ribonucleíco
Compuesto por una cadena de ribonucleótidos. Cumple funciones diversas en
la síntesis de proteínas. Sus nucleótidos presentan las siguientes
características en su constitución:
- Pentosa (monosacárido): ribosa
- Ácido fosfórico
- Base Nitrógenadas: Adenina, Guanina, Citosina, Uracilo
Tipos de ARN:
1. ARN mensajero (ARNm)
Se fabrica a modo de copia de algún segmento del ADN, de forma que
transporta en él información genética, desde el núcleo hacia el citoplasma. El
proceso de copia del ADN en el ARNm se llama TRANSCRIPCIÓN.
2. ARN de transferencia (ARNt)
Transporta los aminoácidos hacia el ribosoma para la síntesis de proteínas.
3. ARN ribosómico (ARNr)
Se asocia con proteínas para la constitución de los ribosomas. A éstos llega el
ARNm para ser “leído”, a este proceso de le llama TRADUCCIÓN.

38. DIFERENCIAS ENTRE ADN Y ARN
• BIOMOLÉCULAS ADN ARN
• CARACTERÍSTICAS
• Número de cadenas 2 1
polinucleótidas.
• Bases nitrogenadas Adenina Guanina Adenina Guanina
Timina Citosina Uracilo Citosina
• PENTOSA DESOXIRRIBOSA RIBOSA
• Ubicación Núcleo Núcleo
Mitocondria; Virus Citoplasma; Virus
Cloroplastos Mitocondria
Cloroplastos
Ribosomas
• Función Contiene el programa Síntesis de Proteínas
genético de los seres
vivos
• Origen Replicación del ADN o Transcripción
Autoduplicación

39. FIN