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Prof. Jairo Rivera
Bioelementos
Elementos químicos que forman parte de los seres vivos. Son unos 70 tipos.
• PRIMARIOS: 96% de la materia viva. O, C, H, N, P y S. Forman biomoléculas.
• SECUNDARIOS: en menor proporción. Ca, Na, K, Mg, Cl, …
• OLIGOELEMENTOS: concentraciones muy pequeñas. Fe, Cu, Co, Zn, I, F, …
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Biomoléculas
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• INORGÁNICAS
• AGUA
• SALES MINERALES
• ORGÁNICAS
• CARBOHIDRATOS
• LÍPIDOS
• PROTEÍNAS
• AMINOÁCIDOS
• ENZIMAS
• ÁCIDOS NUCLEICOS
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Agua (H2O)
• En promedio supone el 75 % de la masa de los
organismos
• Funciones:
• Disolvente de sustancias. Medio donde se producen
reacciones químicas.
• Función transportadora: sangre, savia.
• Reactivo en reacciones bioquímicas.
• Termorreguladora: sudor.
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35% ingestión de comida
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50% ingestión de fluidos
15% actividades metabólicas
60% por la orina
18% evapotranspiración
en la piel
14% por exhalación
pulmonar
8% mediante los excrementos
O
b
t
e
n
c
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ó
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E
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ó
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Agua en el cuerpo
Sales minerales
• Tipos:
• Precipitadas, en estado sólido• Función esquelética (huesos, conchas…)
• Disueltas, disociadas en iones. • Funciones:
• Mantenimiento de la presión osmótica
• Mantenimiento del pH
• Transmisión impulso nervioso…
• Asociadas a moléculas orgánicas, • fosfoproteínas, los fosfolípidos y
fosfoglicéridos
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• El Calcio (Ca) forma parte de los huesos,
conchas, caparazones, y necesario en la
contracción muscular y coagulación de la
sangre.
• El Sodio (Na) y el Potasio (K) son esenciales
para la transmisión del impulso nervioso.
• El Magnesio (Mg) forma parte de la estructura
de la molécula de la clorofila.
• El Cloro (Cl) es necesario para mantener el
balance de agua en la sangre y en el fluido
intersticial.
Sales minerales
Electrolitos
• Los electrolitos o iones son minerales con carga
eléctrica que cumplen funciones vitales; algunos de
éstos son: el Na+, K+, Cl-, Ca++, Mg++, Cu++,
Zn++, etcétera.
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• Formados por C, H y O.
• Funciones:• Energética
• Estructural
• Tipos:• De acuerdo a su estructura
• Simples
• Complejos
• De acuerdo al grupo funcional
• Aldosas
• Cetosas
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CARBOHIDRATOS (Glúcidos)
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CARBOHIDRATOS
Monosacáridos
Según grupo funcional
Aldosas Cetosas
Según el N° de Carbonos
Triosas Tetrosas
Pentosas Hexosas
ETC
Disacáridos
Polisacáridos
Tipos de Carbohidratos
MonosacáridosAzucares simples
Glucosa
Fructosa
Galactosa
Desoxirribosa
Ribosa
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DisacáridosCombinación de 2
monosacáridos
Sacarosa
Lactosa
Maltosa
PolisacáridosDecenas a centenas de
monosacáridos
Glucógeno
Almidón
Celulosa
Monosacáridos
• Formados por una única molécula.
• Se nombran según su número de carbonos:
• Triosas (3)
• Tetrosas (4)
• Pentosas (5)
• Hexosas (6).
• Tienen color blanco, sabor dulce y son solubles en
agua (azúcares).
• Más importantes: hexosas y pentosas
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Pentosas
RIBOSA
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Hexosas
• Glucosa: Sangre, músculos, etc.
• Fructosa: Frutas
• Galactosa: Leche
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Disacáridos
• Formados por la unión de dos monosacáridos.
• Función energética.
• Color blanco, sabor dulce y solubles en agua.
• Pueden descomponerse en dos monosacáridos, liberando energía (son hidrolizables).
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• Sacarosa:
• Glucosa + fructosa.
• Lactosa:
• glucosa + galactosa.
• Maltosa:
• glucosa + glucosa.
Polisacáridos
• Se forman por la unión de varios monosacáridos.
• Con función energética: enlaces α.
• Almidón
• Glucógeno
• Con función estructural: enlaces β. No podemos digerirla, forma la fibra alimentaria.
• Celulosa (vegetales )
• Quitina (animales)
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ALMIDÓN: SON CADENAS DE GLUCOSA UNIDAS LINEALMENTE, ALMACENADA
EN PLANTAS, GRANOS, SEMILLAS Y TUBÉRCULOS COMO LA PAPA Y EL CAMOTE.
ES SOLUBLE EN AGUA.
Polisacáridos
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GLUCÓGENO: SON CADENAS DE GLUCOSA RAMIFICADAS,
ALMACENADO COMO RESERVA EN LOS ANIMALES. ES MUY SOLUBLE.
Polisacáridos
Quitina: son cadenas de glucosa que forman el exoesqueleto de artrópodos, hongos, etc.
Polisacáridos
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Lípidos
• Formados por C, H, y O
• en algunos casos en su estructura hay P, N o S.
• Químicamente son muy heterogéneos.
• Se caracterizan por sus propiedades físicas:
• Untuosos al tacto,
• Insolubles en agua
• Solubles en disolventes orgánicos (cloroformo, alcohol, etc.).
• FUNCIONES:
• Estructural: forman parte de las membranas celulares (fosfolípidos,
colesterol). Consistencia y protección (ceras). Protección (grasas).
• Reserva energética: grasas y aceites.
• Otras: hormonas, pigmentos fotosintéticos, ácidos biliares, etc.
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Clasificación de los lípidos
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LÍPIDOS SAPONIFICABLES
Son los lípidos que forman jabones cuando reaccionan con
sustancias alcalinas como KOH y NaOH. Incluyen:
• Ceras
• Grasas o triglicéridos (grasas saturadas e insaturadas)
• Ésteres de glicerol (fosfolípidos y plasmalógenos)
• Ceramidas o ésteres de esfingosina (esfingomielinas
y cerebrósidos)
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CERAS
• Son los compuestos más simples.
• Son lípidos completamente insolubles en agua.
• Funcionan como impermeabilizantes y tienen
consistencia firme.
• Se componen por un ácido graso de cadena
larga con un alcohol de cadena larga.
• Son producidas por las glándulas sebáceas de
aves y mamíferos para proteger las plumas y el
pelo.
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CERAS (CONTINUACIÓN)
• Se encuentran en la superficie de las plantas en una capa
llamada cutina.
• En los panales de abejas formando la cera o el cerumen en
los oídos de los mamíferos, las plumas de las aves tienen este
tipo de lípidos que les sirve de protección. Los mamíferos
nacen con una capa de grasa en el pelo para su lubricación.
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ÁCIDOS GRASOS
Los ácidos grasos pueden ser saturados e insaturados.
Insaturados: son los que poseen dobles y/o triples enlaces. Se
encuentran en las grasas de origen vegetal. A temperatura
ambiente son líquidos como el de oliva, canola ,maíz, soya,
girasol y la margarina.
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ÁCIDOS GRASOS
Saturados: son los que carecen de dobles enlaces. Se
encuentran en las grasas de origen animal. A temperatura
ambiente son sólidos como la manteca, mantequilla y el
tocino.
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FOSFOLÍPIDOS
Resultan de la unión de una molécula de glicerol con dos
moléculas de ácido graso y una de fosfato.
Son moléculas anfipáticas con porciones polares (hidrófilas) y
no polares (hidrófobas).
Son los componentes estructurales de las membranas celulares.
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FOSFOLÍPIDOS (CONTINUACIÓN)
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• Incluye moléculas con
actividad biológica muy
variada, como:
• Lípidos de membrana,
• Ciertas hormonas
• Vitaminas.
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El esteroide más
abundante es el
colesterol
se obtiene en la dieta, principalmente en
la carne, el queso y las yemas de huevo
ESTEROIDES
COLESTEROL
• Hay dos tipos: el HDL de alta densidad que es el “bueno”, tiene más proteína que lípido, es transportado al hígado, donde sale a la circulación y se metaboliza (bilis).
• El colesterol ldl es de “baja densidad” con menos proteína y más lípido, es el llamado “malo”; éste es el que en la circulación se deposita en las paredes de las arterias.
• Puede provenir de la alimentación o de la genética.
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PROTEÍNAS
• Compuestos por C, H, O y N, aunque suelen tener también
otros elementos como S, P, Fe, etc.
• Son biopolímeros de elevado peso molecular formadas por
la unión de diferentes unidades o monómeros llamados
aminoácidos (existen 20 en la naturaleza), cada uno con
características particulares.
• La unión de aminoácidos da lugar a péptidos, si el peso
molecular es pequeño, y a proteínas, si el peso molecular
es mayor de 5000 dalton.
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Proteínas: Los aminoácidos
• Se caracterizan por tener un grupo amino y un grupo ácido (carboxilo), que en los aminoácidos naturales se unen ambos al mismo carbono, al que se llama por eso carbono .
• En los seres vivos hay alrededor de 20 aminoácidos, que son comunes a todos ellos, y que se diferencian unos de otros por el radical R unido al carbono .
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Propiedades de la proteínas
• SON ESPECÍFICAS
• SE DESNATURALIZAN
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Clasificación de las proteínasde acuerdo a su forma
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Fibrosas
• Colágenos
• Pezuñas, tendones
• Elastinas
• Vasos sanguíneos
• Fibrinógenos
• Coagulación de la sangre
• Queratinas
• Piel, lana, plumas, uñas…
• Miosinas
• Músculos
Globulares
• Hemoglobina
• Trasporte de O2
• Inmunoglobulinas
• Respuesta inmune
• Insulina
• Regulación metabolismo
Funciones de las Proteínas
• Estructural
• Transporte
• Defensa
• Enzimática
• Contráctil
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ENZIMAS
Catalizan las reacciones químicas,
disminuyendo la energía de activación y
aumentando la velocidad con la que se
realiza.
CARACTERÍSTICAS DE LAS ENZIMAS
• Casi todas son proteínas con forma tridimensional,
producidas en el interior de todo ser vivo.
• Funcionan como un catalizador orgánico y aceleran las
reacciones químicas
• Las enzimas presentan dos atributos:
1. Son específicas
2. Regulan la rapidez de las reacciones químicas
• El proceso metabólico se asegura gracias al: poder
catalítico + especificidad + regulación.
ESTRUCTURA
• Cada enzima tiene una muesca o ranura llamada sitio activo.
• La sustancia sobre la cual actúa la enzima se llama sustrato.
• El sustrato y la enzima forman un complejo llamado enzima-sustrato (sistema llave-cerradura).
Ácidos nucleicos
• Formadas por C, H, O, N y P.
• Sus monómeros son los nucleótidos.
• Un nucleótido está formado por:• Un azúcar: ribosa o
desoxirribosa.
• Acido fosfórico
• Una base nitrogenada: A, T, G, C y U.
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Nucleótidos: componentes
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ADN• Su azúcar es desoxirribosa
• Nunca tiene uracilo (U)
• Cadena doble unida por puentes de hidrógeno entre sus bases nitrogenadas.
• Emparejamiento de bases:
• A-T
• G-C
• La cadena se enrolla en forma de doble hélice.
• Se encuentra en el núcleo y en orgánulos como las mitocondrias o los cloroplastos.
• Portador y transmisor de la
• Información genética.
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ARN
• Su azúcar es ribosa.
• Nunca tiene la base nitrogenada timina (t).
• Es una cadena simple de nucleótidos.
• Se encuentra en el núcleo y en el citoplasma de la célula.
• Transmite la información genética hasta el citoplasma, donde sintetizaproteínas.
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En Resumen:Biomoléculas
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• INORGÁNICAS
• AGUA
• SALES MINERALES
• ORGÁNICAS
• CARBOHIDRATOS
• LÍPIDOS
• PROTEÍNAS
• AMINOÁCIDOS
• ENZIMAS
• ÁCIDOS NUCLEICOS
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