BIOELEMENTOS Y

BIOMOLÉCULAS

BIOELEMENTOS Y

BIOMOLÉCULAS

I

BIOELEMENTO

Elemento químico que constituye las moléculas de los seres vivos. Se dividen en :

PRIMARIOS: C,H,O,N,P y S . Son los más abundantes (96,2%)

SECUNDARIOS: Na+, K+, Mg ++, Cl-, Ca++. en menor porcentaje, pero imprescindibles.

OLIGOELEMENTO

En proporción menor al 0,1%. Son indispensables y su deficiencia origina trastornos y enfermedades. Fe, I, Co, Mn, Si, F,...

CARACTERÍSTICAS DE LOS BIOELEMENTOS PRIMARIOS

CARACTERÍSTICAS DE LOS BIOELEMENTOS PRIMARIOS

Se encuentran con cierta facilidad y abundancia en las capas más externas de la Tierra.Sus compuestos son polares (partes de la molécula con carga +

y otras con carga -) lo que hace a estos compuestos solubles en agua.C y N pasan con facilidad del estado oxidado al reducido y

viceversa. Importante en procesos como la fotosíntesis y la respiración celular.C, H, O y N tienen pequeña masa atómica lo que permite una

variabilidad de valencias y como consecuencia formar moléculas grandes, estables y variadas.La configuración tetraédrica de los enlaces del C moléculas

orgánicas tridimensionalesEl C 4e- en su orbital más externo cuatro enlaces

covalentes largas cadenas hidrocarbonadas (lineales, ramificadas,…)

CARACTERÍSTICAS DE LOS BIOELEMENTOS PRIMARIOS

Se encuentran con cierta facilidad y abundancia en las capas más externas de la Tierra.Sus compuestos son polares (partes de la molécula con carga +

y otras con carga -) lo que hace a estos compuestos solubles en agua.C y N pasan con facilidad del estado oxidado al reducido y

viceversa. Importante en procesos como la fotosíntesis y la respiración celular.C, H, O y N tienen pequeña masa atómica lo que permite una

variabilidad de valencias y como consecuencia formar moléculas grandes, estables y variadas.La configuración tetraédrica de los enlaces del C moléculas

orgánicas tridimensionalesEl C 4e- en su orbital más externo cuatro enlaces

covalentes largas cadenas hidrocarbonadas (lineales, ramificadas,…)

CARACTERÍSTICAS DE LOS BIOELEMENTOS PRIMARIOS

Se encuentran con cierta facilidad y abundancia en las capas más externas de la Tierra.Sus compuestos son polares (partes de la molécula con carga +

y otras con carga -) lo que hace a estos compuestos solubles en agua.C y N pasan con facilidad del estado oxidado al reducido y

viceversa. Importante en procesos como la fotosíntesis y la respiración celular.C, H, O y N tienen pequeña masa atómica lo que permite una

variabilidad de valencias y como consecuencia formar moléculas grandes, estables y variadas.La configuración tetraédrica de los enlaces del C moléculas

orgánicas tridimensionalesEl C 4e- en su orbital más externo cuatro enlaces

covalentes largas cadenas hidrocarbonadas (lineales, ramificadas,…)

CARACTERÍSTICAS DE LOS BIOELEMENTOS PRIMARIOS

Se encuentran con cierta facilidad y abundancia en las capas más externas de la Tierra.Sus compuestos son polares (partes de la molécula con carga +

y otras con carga -) lo que hace a estos compuestos solubles en agua.C y N pasan con facilidad del estado oxidado al reducido y

viceversa. Importante en procesos como la fotosíntesis y la respiración celular.C, H, O y N tienen pequeña masa atómica lo que permite una

variabilidad de valencias y como consecuencia formar moléculas grandes, estables y variadas.La configuración tetraédrica de los enlaces del C moléculas

orgánicas tridimensionalesEl C 4e- en su orbital más externo cuatro enlaces

covalentes largas cadenas hidrocarbonadas (lineales, ramificadas,…)

Elementos Corteza(%)

Elementos Seres vivos(%)

OxígenoSilicio

AluminioHierro

472885

OxígenoCarbono

HidrógenoNitrógeno

63209,53

Los elementos químicos más abundantes en la corteza terrestre y en los seres vivos (%)

• Fósforo– Componente de ac. Nucleicos– Procesos de osificación– Forma enlaces ricos en energía

• Azufre– Forma enlaces energéticos– Elemento de algunos aminoácidos

Elementos Corteza(%)

Elementos Seres vivos(%)

OxígenoSilicio

AluminioHierro

472885

OxígenoCarbono

HidrógenoNitrógeno

63209,53

Los elementos químicos más abundantes en la corteza terrestre y en los seres vivos (%)

• Fósforo– Componente de ac. Nucleicos– Procesos de osificación– Forma enlaces ricos en energía

• Azufre– Forma enlaces energéticos– Elemento de algunos aminoácidos

Elementos Corteza(%)

Elementos Seres vivos(%)

OxígenoSilicio

AluminioHierro

472885

OxígenoCarbono

HidrógenoNitrógeno

63209,53

Los elementos químicos más abundantes en la corteza terrestre y en los seres vivos (%)

• Fósforo– Componente de ac. Nucleicos– Procesos de osificación– Forma enlaces ricos en energía

• Azufre– Forma enlaces energéticos– Elemento de algunos aminoácidos

Elementos Corteza(%)

Elementos Seres vivos(%)

OxígenoSilicio

AluminioHierro

472885

OxígenoCarbono

HidrógenoNitrógeno

63209,53

Los elementos químicos más abundantes en la corteza terrestre y en los seres vivos (%)

• Fósforo– Componente de ac. Nucleicos– Procesos de osificación– Forma enlaces ricos en energía

• Azufre– Forma enlaces energéticos– Elemento de algunos aminoácidos

BIOELEMENTOS SECUNDARIOS

• Calcio– Contracción muscular– Estructuras: esqueletos, caparazones,…

• Magnesio– Forma parte de la clorofila

• Na+ ,Cl- , K+

– Conducción del impulso nervioso– Equilibrio osmótico a ambos lados de la membrana

BIOELEMENTOS SECUNDARIOS

• Calcio– Contracción muscular– Estructuras: esqueletos, caparazones,…

• Magnesio– Forma parte de la clorofila

• Na+ ,Cl- , K+

– Conducción del impulso nervioso– Equilibrio osmótico a ambos lados de la membrana

BIOELEMENTOS SECUNDARIOS

• Calcio– Contracción muscular– Estructuras: esqueletos, caparazones,…

• Magnesio– Forma parte de la clorofila

• Na+ ,Cl- , K+

– Conducción del impulso nervioso– Equilibrio osmótico a ambos lados de la membrana

BIOELEMENTOS SECUNDARIOS

• Calcio– Contracción muscular– Estructuras: esqueletos, caparazones,…

• Magnesio– Forma parte de la clorofila

• Na+ ,Cl- , K+

– Conducción del impulso nervioso– Equilibrio osmótico a ambos lados de la membrana

BIOELEMENTOS SECUNDARIOS

• Calcio– Contracción muscular– Estructuras: esqueletos, caparazones,…

• Magnesio– Forma parte de la clorofila

• Na+ ,Cl- , K+

– Conducción del impulso nervioso– Equilibrio osmótico a ambos lados de la membrana

BIOELEMENTOS SECUNDARIOS

• Calcio– Contracción muscular– Estructuras: esqueletos, caparazones,…

• Magnesio– Forma parte de la clorofila

• Na+ ,Cl- , K+

– Conducción del impulso nervioso– Equilibrio osmótico a ambos lados de la membrana

BIOELEMENTOS SECUNDARIOS

• Calcio– Contracción muscular– Estructuras: esqueletos, caparazones,…

• Magnesio– Forma parte de la clorofila

• Na+ ,Cl- , K+

– Conducción del impulso nervioso– Equilibrio osmótico a ambos lados de la membrana

BIOELEMENTOS SECUNDARIOS

• Calcio– Contracción muscular– Estructuras: esqueletos, caparazones,…

• Magnesio– Forma parte de la clorofila

• Na+ ,Cl- , K+

– Conducción del impulso nervioso– Equilibrio osmótico a ambos lados de la membrana

BIOELEMENTOS SECUNDARIOS

• Calcio– Contracción muscular– Estructuras: esqueletos, caparazones,…

• Magnesio– Forma parte de la clorofila

• Na+ ,Cl- , K+

– Conducción del impulso nervioso– Equilibrio osmótico a ambos lados de la membrana

BIOELEMENTOS SECUNDARIOS

• Calcio– Contracción muscular– Estructuras: esqueletos, caparazones,…

• Magnesio– Forma parte de la clorofila

• Na+ ,Cl- , K+

– Conducción del impulso nervioso– Equilibrio osmótico a ambos lados de la membrana

BIOELEMENTOS SECUNDARIOS

• Calcio– Contracción muscular– Estructuras: esqueletos, caparazones,…

• Magnesio– Forma parte de la clorofila

• Na+ ,Cl- , K+

– Conducción del impulso nervioso– Equilibrio osmótico a ambos lados de la membrana

BIOELEMENTOS SECUNDARIOS

• Calcio– Contracción muscular– Estructuras: esqueletos, caparazones,…

• Magnesio– Forma parte de la clorofila

• Na+ ,Cl- , K+

– Conducción del impulso nervioso– Equilibrio osmótico a ambos lados de la membrana

BIOELEMENTOS SECUNDARIOS

• Calcio– Contracción muscular– Estructuras: esqueletos, caparazones,…

• Magnesio– Forma parte de la clorofila

• Na+ ,Cl- , K+

– Conducción del impulso nervioso– Equilibrio osmótico a ambos lados de la membrana

BIOELEMENTOS SECUNDARIOS

Esenciales, aparecen en todos los organismos (Fe, Mn, Cu, Zn y Co)

No esenciales

OLIGOELEMENTOS

• Hierro: Componente de hemoglobina, proteínas citrocromos. su deficiencia origina anemia ferropénica.

• Manganeso: Interviene en la fotosíntesis y reacciones redox

• Cobalto Componente de la vit. B 12. Acción anticancerosa

• Zinc: actúa como cofactor en muchas enzimas• Cobre: influye en el sistema inmunológico. Ceruloplasmina

• Iodo: Formación de tiroxina. Deficiencia bocio.• Flúor: Esmalte de dientes• Silicio: Componente de caparazones de diatomeas.

Proporciona resistencia al tejido conjuntivo

Esenciales, aparecen en todos los organismos (Fe, Mn, Cu, Zn y Co)

No esenciales

OLIGOELEMENTOS

• Hierro: Componente de hemoglobina, proteínas citrocromos. su deficiencia origina anemia ferropénica.

• Manganeso: Interviene en la fotosíntesis y reacciones redox

• Cobalto Componente de la vit. B 12. Acción anticancerosa

• Zinc: actúa como cofactor en muchas enzimas• Cobre: influye en el sistema inmunológico. Ceruloplasmina

• Iodo: Formación de tiroxina. Deficiencia bocio.• Flúor: Esmalte de dientes• Silicio: Componente de caparazones de diatomeas.

Proporciona resistencia al tejido conjuntivo

Esenciales, aparecen en todos los organismos (Fe, Mn, Cu, Zn y Co)

No esenciales

OLIGOELEMENTOS

• Hierro: Componente de hemoglobina, proteínas citrocromos. su deficiencia origina anemia ferropénica.

• Manganeso: Interviene en la fotosíntesis y reacciones redox

• Cobalto Componente de la vit. B 12. Acción anticancerosa

• Zinc: actúa como cofactor en muchas enzimas• Cobre: influye en el sistema inmunológico. Ceruloplasmina

• Iodo: Formación de tiroxina. Deficiencia bocio.• Flúor: Esmalte de dientes• Silicio: Componente de caparazones de diatomeas.

Proporciona resistencia al tejido conjuntivo

Esenciales, aparecen en todos los organismos (Fe, Mn, Cu, Zn y Co)

No esenciales

OLIGOELEMENTOS

• Hierro: Componente de hemoglobina, proteínas citrocromos. su deficiencia origina anemia ferropénica.

• Manganeso: Interviene en la fotosíntesis y reacciones redox

• Cobalto Componente de la vit. B 12. Acción anticancerosa

• Zinc: actúa como cofactor en muchas enzimas• Cobre: influye en el sistema inmunológico. Ceruloplasmina

• Iodo: Formación de tiroxina. Deficiencia bocio.• Flúor: Esmalte de dientes• Silicio: Componente de caparazones de diatomeas.

Proporciona resistencia al tejido conjuntivo

Esenciales, aparecen en todos los organismos (Fe, Mn, Cu, Zn y Co)

No esenciales

OLIGOELEMENTOS

• Hierro: Componente de hemoglobina, proteínas citrocromos. su deficiencia origina anemia ferropénica.

• Manganeso: Interviene en la fotosíntesis y reacciones redox

• Cobalto Componente de la vit. B 12. Acción anticancerosa

• Zinc: actúa como cofactor en muchas enzimas• Cobre: influye en el sistema inmunológico. Ceruloplasmina

• Iodo: Formación de tiroxina. Deficiencia bocio.• Flúor: Esmalte de dientes• Silicio: Componente de caparazones de diatomeas.

Proporciona resistencia al tejido conjuntivo

Esenciales, aparecen en todos los organismos (Fe, Mn, Cu, Zn y Co)

No esenciales

OLIGOELEMENTOS

BIOMOLÉCULAS

BIOMOLÉCULAS

El medio interno de los seres vivos es una compleja mezcla de moléculas. Miles de moléculas se encuentran dispersas en el medio celular interaccionando entre sí.

Desentrañar este complejo mundo ha sido una tarea titánica.Hoy en día, después de más de 300 años de intensa búsqueda y descubrimiento, empezamos a conocer las moléculas que constituyen los seres vivos.

BIOMOLÉCULAS

El medio interno de los seres vivos es una compleja mezcla de moléculas. Miles de moléculas se encuentran dispersas en el medio celular interaccionando entre sí.

Desentrañar este complejo mundo ha sido una tarea titánica.Hoy en día, después de más de 300 años de intensa búsqueda y descubrimiento, empezamos a conocer las moléculas que constituyen los seres vivos.

BIOMOLÉCULAS

El medio interno de los seres vivos es una compleja mezcla de moléculas. Miles de moléculas se encuentran dispersas en el medio celular interaccionando entre sí.

Desentrañar este complejo mundo ha sido una tarea titánica.Hoy en día, después de más de 300 años de intensa búsqueda y descubrimiento, empezamos a conocer las moléculas que constituyen los seres vivos.

BIOMOLÉCULAS

El medio interno de los seres vivos es una compleja mezcla de moléculas. Miles de moléculas se encuentran dispersas en el medio celular interaccionando entre sí.

Desentrañar este complejo mundo ha sido una tarea titánica.Hoy en día, después de más de 300 años de intensa búsqueda y descubrimiento, empezamos a conocer las moléculas que constituyen los seres vivos.

BIOMOLÉCULAS

El medio interno de los seres vivos es una compleja mezcla de moléculas. Miles de moléculas se encuentran dispersas en el medio celular interaccionando entre sí.

Desentrañar este complejo mundo ha sido una tarea titánica.Hoy en día, después de más de 300 años de intensa búsqueda y descubrimiento, empezamos a conocer las moléculas que constituyen los seres vivos.

Las biomoléculas han sido clasificadas tradicionalmente en principios inmediatos. Llamados así porque podían extraerse fácilmente mediante métodos físicos: disolución, filtración,...

Concepto de Biomolécula

Moléculas que pueden extraerse de la materia viva, mediante métodos físicos sencillos. Se dividen en Inorgánicas: agua (70%), dióxido de carbono,

oxígeno, sales minerales.Orgánicas:

GlúcidosLípidosProteínas (20%)Ácidos nucleicosBiocatalizadores: moléculas orgánicas de gran

importancia, No tienen función energética ni estructural. Son necesarios en pequeñas cantidades.

EnzimasVitaminas

PRINCIPIOS INMEDIATOS

PROCARIOTAS EUCARIOTAS

GlúcidosLípidosPrótidosÁcidos nucleicos ADN ARNPrecursoresAguaSales minerales

32

15

621

701

34,518

1,250,25

2701

Reparto de los componentes moleculares de la célula

(% sobre masa total)

Algunas biomoléculas son pequeñas como el agua, otras son de mayor tamaño como la lactosa y otras son muy grandes (macromoléculas) como las proteínas , el ADN,...

Los esqueletos de las cadenas carbonadas

Los esqueletos de las cadenas carbonadas

L a s d i f e r e n t e s biomoléculas van a estar constituidas básicamente por átomos de carbono unidos entre sí mediante enlaces covalentes. La resistencia y versatilidad de los enlaces carbono-carbono y del carbono con otros elementos como el oxígeno, nitrógeno o azufre, va a posibilitar el que se puedan formar estructuras que serán el e s q u e l e t o d e l a s principales moléculas orgánicas.

Grupo funcional Familia Estructura

HIDROXILO ALCOHOLES -OH

CARBONILOCETONA -CO-

CARBONILO ALDEHÍDO -CHO

CARBOXILO A. ORGÁNICOS -COOH

ETER ETERES -O-

ESTER ESTERES -COO-

AMINO AMINAS -NH2

AMIDA AMIDAS -CON2-

TIOL TIOLES -SH

FOSFATO FOSFATOS -PO4 2-

ALGUNAS PROPIEDADES QUÍMICAS DE LAS FUNCIONES ORGÁNICAS

deshidrogenación (oxidación)

R-OH R-CHO o R-CO-R´ R-COOH

reducción

38

Formulación de las biomoléculas

METANO

ETENO

ÁCIDO PIRÚVICO

FÓRMULA DESARROLLADA

FÓRMULA SEMIDESARROLLADA

FÓRMULA EMPÍRICA

FÓRMULAS SEMIDESARROLLADAS

Colesterol

Carotenoide

FÓRMULA SIMPLIFICADA

FÓRMULA DESARROLLADA

Colesterol

Carotenoide

FÓRMULA SIMPLIFICADA

FÓRMULA DESARROLLADA

Colesterol

Carotenoide

FÓRMULA SIMPLIFICADA

FÓRMULA DESARROLLADA

Fragmento de almidón (polisacárido)

Fragmento de almidón (polisacárido)

Representación esquemática de la estructura terciaria de

una proteína

Representación esquemática de la estructura terciaria de

una proteína

Representación esquemática de la estructura del ADN

Representación esquemática de la estructura del ADN

uma: unidad de masa atómicada: dalton1 uma= 1da= 1,660 x 10 -24 g

CONCEPTO DE POLÍMERO Y MONÓMERO

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ENLACES INTER E INTRAMOLECULARES

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Los medios biológicos son una mezcla compleja de compuestos químicos, orgánicos e inorgánicos, de pequeñas y grandes moléculas que interaccionan entre sí.

- Reacciones químicas: transformación química- Formación de enlaces inter- e intramoleculares

ENLACES INTER E INTRAMOLECULARES

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Los medios biológicos son una mezcla compleja de compuestos químicos, orgánicos e inorgánicos, de pequeñas y grandes moléculas que interaccionan entre sí.

- Reacciones químicas: transformación química- Formación de enlaces inter- e intramoleculares

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Los medios biológicos son una mezcla compleja de compuestos químicos, orgánicos e inorgánicos, de pequeñas y grandes moléculas que interaccionan entre sí.

- Reacciones químicas: transformación química- Formación de enlaces inter- e intramoleculares

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Los medios biológicos son una mezcla compleja de compuestos químicos, orgánicos e inorgánicos, de pequeñas y grandes moléculas que interaccionan entre sí.

- Reacciones químicas: transformación química- Formación de enlaces inter- e intramoleculares

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Los medios biológicos son una mezcla compleja de compuestos químicos, orgánicos e inorgánicos, de pequeñas y grandes moléculas que interaccionan entre sí.

- Reacciones químicas: transformación química- Formación de enlaces inter- e intramoleculares

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Los medios biológicos son una mezcla compleja de compuestos químicos, orgánicos e inorgánicos, de pequeñas y grandes moléculas que interaccionan entre sí.

- Reacciones químicas: transformación química- Formación de enlaces inter- e intramoleculares

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Los medios biológicos son una mezcla compleja de compuestos químicos, orgánicos e inorgánicos, de pequeñas y grandes moléculas que interaccionan entre sí.

- Reacciones químicas: transformación química- Formación de enlaces inter- e intramoleculares

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Los medios biológicos son una mezcla compleja de compuestos químicos, orgánicos e inorgánicos, de pequeñas y grandes moléculas que interaccionan entre sí.

- Reacciones químicas: transformación química- Formación de enlaces inter- e intramoleculares

ENLACES INTER E INTRAMOLECULARES

Son enlaces muy resistentes. Unen subunidades proteicas

Se deben a la mayor o menor electronegatividad de los elementos que participan en el enlace covalente.

Son enlaces débiles, pero en gran número pueden dar gran estabilidad a las moléculas.

Estas interacciones moleculares son relativamente débiles en medio acuoso, pero son importantes en la estabilidad de la estructura de ciertas moléculas como las proteínas

Fuerzas de Van Der Waals. Son fuerzas de carácter eléctrico, debidas a pequeñas fluctuaciones eléctricas. Se producen cuando las moléculas están muy próximas entre sí.

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Uniones hidrofóbicas. Se producen cuando sustancias insolubles están en un medio acuoso y por repulsión al medio tienden a unirse entre sí. Son uniones débiles Importantes en la estructura lipídica de las membranas celulares.

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Uniones hidrofóbicas. Se producen cuando sustancias insolubles están en un medio acuoso y por repulsión al medio tienden a unirse entre sí. Son uniones débiles Importantes en la estructura lipídica de las membranas celulares.

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