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BIOMOLÉCULAS

I. CUADRO DE BIOELEMENTOS QUÍMICOS QUE SE ENCUENTRAN EN LAS CÉLULAS DE LOS SERES VIVOS

VARIABLES INVARIABLES

Primarios 1-6 %

Secundarios 0.05 – 1 %

Microelementos 0.05 %

Secundarios Microelementos

H Na * B Ti Li * Sb

C Mg * F * V * Be Mo *

N S * Si Zn * Al * Ag

O Cl * Mn * Br Cr Cd *

P K * Cu * Co * Sn

Ca * I * Ni * Cs

Fe * Ge Ba *

As Pb

Ru

Los elementos primarios e invariables se encuentran en todas las células.

Los elementos secundarios se les considera como oligoelementos

Los elementos señalados con ( * ) se requieren para reacciones enzimáticas.

Las células vegetales requieren B y Si .

Los elementos variables, son considerados impurezas, porque no se les ha encontrado función. Su cantidad total es muy baja y no se encuentran en todos los organismos.

II. BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS

AGUA SALES MINERALES GASES

Medio en el que se realizan las reacciones celulares. 75 al 80 % de la célula. Estabiliza la temperatura. Conduce el calor. Los nutrientes antes de ser aprovechados por la célula deben ser hidrolizados. Medio por el cual la célula libera energía.

La mayoría de los vegetales y animales sólo pueden vivir en medio que contengan sales. Si un tejido se deja en agua destilada (sin sales ) muere. Principales sales: KCl, NaCl, MgCl2, CaCl2, Na2SO4, Na2CO3 , Na2PO4 , K2CO3 , K2PO4 .

CO2

Importante en el proceso fotosintético. Es el producto de desecho de la respiración. Es la fuente de carbono para la síntesis de glucosa, y por consiguiente de carbohidratos complejos. O2 Producido durante la fotosíntesis. Utilizado por los organismos aeróbicos. Aceptor de electrones en la respiración aeróbica.

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III. BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS

A. CARBOHIDRATOS

Son conocidos como hidratos de carbono.

Formados de : C. H. O .

Son la fuente de energía.

Sus unidades son llamadas MONOSACÁRIDOS.

La unió de dos monosacáridos constituyen: DISACÁRIDO U OLIGOSACÁRIDO

El enlace en las moléculas de monosacáridos se llama ENLACE GLUCOSÍDICO.

La unión de muchas moléculas de monosacárido constituye un POLISACÁRIDO.

Nombre del monosacárido

Número de átomos de

Carbono Ejemplos

Triosa 3 Gliceraldehído

Tetrosa 4 Eritrosa

Pentosa 5 Ribosa y Desoxirribosa

Hexosa 6 Glucosa y Fructosa

ESTRUCTURAS

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EJEMPLOS DE POLISACÁRIDOS

ALMIDÓN CELULOSA GLUCÓGENO

Se localiza como reserva en vegetales

Forma la pared celular en vegetales

Se localiza como reserva en animales

B. LÍPIDOS.

Los lípidos son moléculas orgánicas, insolubles en agua, formadas principalmente por carbono, hidrógeno y oxígeno. También pueden contener fósforo, azufre y nitrógeno.

Se clasifican en dos grupos: saponificables si poseen en su estructura ácidos grasos; si no lo posean son lípidos insaponificables o no saponificables. Los ácidos grasos son largas cadenas, lineales con número par de carbonos y con un extremo de ácido carboxílico.

Importancia: Son fuente de energía y formadores de membranas citoplasmáticas.

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LÍPIDOS Äcidos

grasos

Aceites Grasas Esteroides Triéster Ceras

EJEMPLOS Ácido

butírico

Linoleico,

pálmítico

Mantequilla Colesterol,

testosterona

Triglicérico Cera de

candelilla

C. PROTEÍNAS

Las Proteínas son macromoléculas formadas de Carbono, Hidrógeno, Oxígeno y Nitrógeno. Los monómeros

de las proteínas son los aminoácidos, que se unen por enlace Peptídico.

Los aminoácidos están formados de un carbono central, un grupo carboxilo y un grupo Amino.

B) C)

Ejemplos de proteínas: Albúmina, Hemoglobina, Clorofila, Elastina, Colágeno.

Existen 20 aminoácidos esenciales:

AMINOÁCIDOS

Valina Alanina Glicina Isoleucina Treonina

Prolina Aspargina Cisteína Lisina Triptofano

Metionina Ac. Aspártico Fenilalanina Histimina Glutamina

Serina Arginina Leucina Tirosina Ac. glutámico

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ESTRUCTURA DE LAS PROTEÍNAS EJEMPLOS

Primaria Lineal Albúmina

Secundaria Formando láminas Colágeno

Terciaria Formando glóbulos Insulina

Cuaternaria Varios glóbulos o grupos

prostéticos

Clorofila

FACTORES QUE AFECTAN A LAS PROTEÍNAS

Temperatura ( mayor a 60 °C) pH produce denaturalización

Acidez

D. ENZIMAS.

Las enzimas son proteínas especializadas en la catálisis de las reacciones biológicos.

¿Qué es catálisis? R. Es el efecto producido por un catalizador, es decir facilitar las reacciones

químicas, ya sea inhibir una reacción, acelerarla o permitir que se realice, sin que se modifique la

naturaleza o composición química de la enzima.

Una de las características más importantes es su especificidad; es decir catalizan reacciones

específicas, sólo a esas reacciones y no actúan sobre otras reacciones.

La sustancia sobre la cual actúan se llama SUSTRATO, y el lugar en el cual actúan se llama SITIO

ACTIVO. Ver. Fig. 1

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El nombre de la enzima posee la raíz del nombre de la sustancia sobre la cual actúan y termina el

nombre en ASA. Tabla 1.

Tabla. 1. Ejemplo del sustrato o acción de las enzimas con su nombre:

SUSTRATO NOMBRE DE LA ENZIMA

Almidón Amilasa

Grupo carboxilo (-COOH) Carboxilasa

Quita grupos carboxilos Descarboxilasa

Actúa en el grupo fosfato (PO4) Fosfatasa

Quita Hidrógenos Deshidrogenasa

La actividad de algunas enzimas depende únicamente de su naturaleza proteica, sin embargo

existen enzimas que requieren de componentes no proteicos, llamados Cofactores.

Las enzimas son afectadas por el calor y el pH; sin embargo los cofactores no son afectados por el

calor.

El complejo enzima-cofactor recibe el nombre de Holoenzima.

Cuando los cofactores se separan, la proteína restante recibe el nombre APOENZIMA.

Los iones metálicos o moléculas orgánicas pueden ser cofactores llamadas COENZIMAS. Tabla 2.

Tabla 2. Enzimas que tienen iones metálicos o los necesitan como cofactores.

IONES SUSTRATO NOMBRE

Zn+2 Quita hidrógenos a alcoholes. Alcohol-deshidrogenasa

Mg+2 Traslada grupos fosfatos. Fosfotransferasa

Fe+2

Fe+3 Transfieren electrones.

Citocromos

Ferrodoxina.

Cu+2

Cu+ Actúan sobre la hormona Tiroxina. Tiroxinasa

Na+ Actúa sobre el ATP de la membrana celular. ATPasa

Las coenzimas actúan principalmente como transportadores intermedios de grupos funcionales,

de átomos específicos o de electrones. Tabla. 3

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Tabla 3. Coenzimas de reacciones de transferencias de grupos.

COENZIMA ENTIDAD TRANSFERIDA

Nicotinamida-adenina-dinucleótido (NAD) Átomos de Hidrógeno (electrones).

Flavin-adenina-dinuclétido (FAD) Átomos de Hidrógeno (electrones).

Coenzima Q Átomos de Hidrógeno (electrones).

Coenzima A Grupos acilo.

Las vitaminas son sustancias orgánicas requeridas en muy pequeñas cantidades (trazas), que

actúan como Coenzimas.

Las coenzimas también actúan sobre las enzimas, activándolas. La unión COENZIMA-ENZIMA

recibe el nombre de GRUPO PROSTÉTICO.

Las reacciones químicas se llevan a cabo porque los reactivos, en un momento determinado,

tienen suficiente energía para alcanzar un estado activado, llamado estado de transición, en el

cual es muy probable que se forme o se rompa un enlace químico para formar un compuesto.

El estado de transición se localiza en la cima de la barrera de energía que separa a los reactivos y a los productos. Fig.2.

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VITAMINAS

Vitaminas hidrosolubles Vitaminas liposolubles

Tiamina (B1), riboflavina (B2), niacina (B3), ácido pantoténico (B5), piridoxina (B6), ácido fólico (B9), cianocobalamina (B12),ácido ascórbico (C) y biotina (H).

Solubles en agua.

Pueden excretarse por orina.

No se almacenan en el organismo, excepto B12 (hígado).

Retinol (A), calciferol (D), tocoferol (D), vitamina K.

Insolubles en agua, solubles en grasa

No pueden excretarse por orina.

No contienen N.

Pueden almacenarse en el organismo.

FUNCIONES DE LAS VITAMINAS EN EL ORGANISMO

1. Metabolismo energético: B1, B2, B6, B12, niacina, biotina, ác. pantoténico.

7. Formación sangre (células, anticuerpos, hemoglobina): B2, B6, B12, ác.

fólico, ác. pantoténico, C.

2. Síntesis de H de C, lípidos o proteínas: Niacina, biotina, ác. pantoténico.

3. Funcionamiento células nerviosas: B1, B6, B12, A.

6. Funcionamiento de la vista: B2, A.

9. Síntesis de ácidos nucleicos: B6, B12, ácido fólico.

8. Coagulación: K

5. Resistencia a infecciones: C, A.

10. Producción hormonas: niacina, ácido pantoténico, C.

11. Formación y crecimiento de huesos y dientes: C, A, D.

4. Mantenimiento epitelios: B2, C, A.

12. Mantiene fertilidad: E.

13. Antioxidante: C, A, E.

14. Favorecer absorción de minerales: C (Fe), B12 (Fe), D (Ca).

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ESTRUCTURA DE LAS VITAMINAS HIDROSOLUBLES

Tiamina (B1)

Riboflavina (B2)

Niacina (B3)

Ácido ascórbico (C)

Ácido pantoténico (B5)

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Ácido fólico (B9)

Piridoxina (B6)

ESTRUCTURA DE LAS VITAMINAS LIPOSOLUBLES

Retinol (A)

Calciferol (D)

Tocoferol (E)

Vitamina K

F. ÁCIDOS NUCLEICOS.

Los ácidos nucleicos (ADN y ARN). Macromoléculas formas de unidades llamadas nucleótidos.

ÁCIDO

NUCLEIICO AZÚCAR BASES NITROGENADAS CADENA

POSFATO ADN Desoxirribosa Adenina, Guanina,

Timina, Citocina Doble

ARN

Ribosa

Adenina, Guanina,

Uracilo, Citocina Sencilla

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FUENTES BIBLIOGRÁFICAS.

Apuntes de la autora.

Enciclopedia® Microsoft® Encarta 2001. © 1993-2000 Microsoft Corporation.

http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/094/htm/sec_4.htm

www.vitaminasbasicas.com/vitaminas/liposolubles/

www.mailxmail.com/...-/vitaminas-clasificacion-liposolubles-hidrosolubl...