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BIOLOGA COMN BC-02
B I O M O L C U L A S I
Testosterona
Estradiol
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Figura 1. Modelo que representa una molcula de agua.
1. COMPUESTOS INORGNICOS: Agua y Sales Minerales
Agua
Molcula formada por dos tomos de hidrgeno (H) y uno de
oxgeno (O), unidos por enlaces covalente polar. Presenta una
estructura angular con polos positivos en los hidrgenos y un polo
negativo en el oxgeno. Esta molcula es elctricamente neutra,
sin embargo, la diferencia de electronegatividad de los tomos de
O y de H provoca un desplazamiento de los electrones hacia el
tomo de oxgeno. El resultado es que cada uno de los dos tomos de hidrgeno posee una carga total positiva ( +),
mientras que el tomo de oxgeno ofrece una carga local parcialmente negativa -. Como consecuencia la molcula no
tiene carga neta, constituye un dipolo elctrico. Esta polaridad
provoca la atraccin electrosttica entre las molculas de agua
formndose los puentes de hidrgeno.
La molcula de agua es el compuesto ms abundante en los seres vivos (de un 65% a un 95% de
su masa), este porcentaje vara dependiendo del metabolismo del organismo.
El desarrollo y la mantencin de la vida se deben gracias a la presencia de la molcula de agua y
a sus atpicas caractersticas fsico-qumicas que se presentan a continuacin en la tabla 1.
Tabla 1. Propiedades fsico-qumicas del agua y sus funciones en los seres vivos.
Propiedad Descripcin Ejemplo de beneficio
para el cuerpo
Fuerte polaridad
Las molculas polares de agua atraen
iones y otros compuestos polares,
haciendo que se disocien.
Pueden disolverse en las clulas
muchos tipos de molculas,
permitiendo gran variedad de
reacciones qumicas y el transporte de
numerosas sustancias. Ejemplos:
Disolver molculas polares como el
NaCl; El agua como el compuesto ms
abundante del plasma sanguneo.
Elevado calor especfico
El agua puede absorber una gran
cantidad de calor mientras que su
temperatura solo asciende ligeramente.
Esto la convierte en un buen aislante
trmico que mantiene la temperatura
interna de los seres vivos a pesar de
las variaciones externas.
La temperatura corporal permanece
relativamente constante.
Alto calor de vaporizacin
El agua tiene la propiedad de absorber
mucho calor cuando cambia del estado
lquido al gaseoso, por tanto, para que
una molcula se escape de las
adyacentes, han de romperse las
uniones entre ellas y, para romper los
puentes de hidrgeno, se necesita una
gran cantidad de energa.
La evaporacin del agua por la
sudoracin enfra el cuerpo. Esta
propiedad es utilizada como mecanismo
de regulacin trmica.
3
Propiedad Descripcin Ejemplo de beneficio
para el cuerpo
Fuerza de cohesin
La cohesin es la tendencia de las
molculas de agua a estar unidas entre
s, esta caracterstica la hace un lquido
prcticamente incompresible.
Las molculas de H2O se unen por
puentes de hidrgeno.
El agua acta como lubricante o
almohadn para proteger frente a las
lesiones por friccin o traumatismo.
Ejemplos: El agua presente en las
articulaciones y en el lquido
cefalorraqudeo.
Estados del agua
El agua, al descender la temperatura, a
partir de los 4 C, empieza a aumentar
su volumen y a disminuir su densidad.
Las capas de hielo en lagos y mares se
mantienen en la superficie, lo cual asla
al medio acutico de las bajas
temperaturas permitiendo el desarrollo
de una diversidad de seres vivos.
ACTIVIDAD 1
Por qu una botella de vidrio llena de agua se revienta al congelarse?
A cul propiedad del agua le debemos su calidad de aislante trmino en nuestro organismo?
..
Por qu si sales de la piscina en un da caluroso y no te secas, sientes fro?
..
4
Sales Minerales
En los sistemas vivos, las sales inorgnicas se encuentran bsicamente de tres modos
diferentes:
Disueltas
La mayor parte de las sales se hallan disueltas en medios acuosos, formando
electrolitos tal es el caso del Sodio (Na+), Potasio (K+), Calcio (Ca2+), Cloruro (Cl-),
Bicarbonato (HCO3-) y Fosfato (PO4
3-), iones que participan en diversas reacciones
qumicas. Por ejemplo, regulacin de la acidez (pH) y formacin de potenciales
elctricos.
Adems, es muy importante considerar que sales como el Sodio (Na+) y el
Cloruro (Cl-) mantienen el equilibrio hidrosalino.
Precipitadas
Otras sales se encuentran precipitadas formando, de este modo, estructuras
slidas y rgidas; tal es el caso del fosfato clcico (Ca3 (PO4)2), que al precipitar
sobre una matriz de protenas fibrosas forma los huesos.
Combinadas
Algunos iones inorgnicos, se encuentran formando parte de molculas
orgnicas, como es el caso del hierro (Fe2+) en la molcula de hemoglobina y el
magnesio (Mg2+) en la clorofila. Tambin algunos iones se asocian a enzimas
actuando como cofactores enzimticos.
ACTIVIDAD 2
Por qu estn importante la leche en la primera infancia?
Complete
Si en el suelo falta el Mg2+ las hojas de las plantas se decoloran y se ven mustias. Esto ocurre
porque no pueden sintetizar la .
Si la persona padece de anemia, por ello est plida y con falta de nimo, es posible que esta
situacin sea producto de un dficit severo del ion
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2. COMPUESTOS ORGNICOS:
Carbohidratos
Son compuestos orgnicos formados por C, H, O. Tambin son llamados glcidos, azcares o
hidratos de carbono. Estos dos ltimos nombres no son del todo apropiados, pues no todos son
dulces, ni se trata de molculas cuyos carbonos estn hidratados. Se clasifican segn su
complejidad en: monosacridos, disacridos y polisacridos.
Tabla 2. Cuadro resumen de los carbohidratos.
Carbohidratos
Caractersticas Funcin Fuente o localizacin
MONOSACARIDOS
Ribosa Pentosa
( C5H10O5 )
Precursor de nucletidos y cidos
nucleicos (RNA).
Citoplasma y ncleo.
Desoxirribosa Pentosa ( C5H10O4 )
Precursor de nucletidos y cidos
nucleicos (DNA)
Citoplasma y ncleo.
Glucosa Hexosa ( C6H12O6 )
Fuente de energa, estructural
Almidn, glucgeno, maltosa, lactosa, sacarosa, celulosa y quitina.
Fructosa Hexosa ( C6H12O6 )
Convertirse en glucosa y fuente de energa para el espermio.
Jugo de frutas, sacarosa y semen.
Galactosa Hexosa
( C6H12O6 )
Convertirse en
glucosa. Estructural Leche (lactosa).
DISACRIDOS
Maltosa Disacrido = glucosa + glucosa.
Fuente de energa. Degradacin incompleta del almidn. Semillas.
Sacarosa Disacrido = glucosa + fructosa.
Fuente de energa. Remolacha, caa de azcar.
Lactosa Disacrido = glucosa + galactosa.
Fuente de energa. Leche.
POLISACRIDOS
Almidn
Polisacrido de
glucosas.
Reserva de energa en las plantas.
Races, tallos, hojas de plantas.
Glucgeno Polisacrido de glucosas.
Reserva de energa en los animales.
Hgado, msculo esqueltico.
Celulosa Polisacrido de glucosas.
Forma parte de la
pared celular vegetal. Otorga rigidez a clulas y tejidos.
Madera.
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Formacin del enlace entre monosacridos.
La unin de los monosacridos genera cadenas que van formando oligo y polisacridos. Los
enlaces formados se les denomina glucosdicos y solo se pueden romper mediante enzimas.
Figura 2. Cuando se unen dos monosacridos a travs de un enlace glucosdico se libera una molcula de
agua, proceso llamado sntesis por deshidratacin. La hidrlisis es el proceso inverso.
Figura 3. Hidrlisis de dos disacridos. a) Maltosa y b) Sacarosa.
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Figura 4. El almidn es un ejemplo de un polisacrido de almacenamiento en vegetales.
Figura 5. La celulosa es un polisacrido estructural presente en la pared de la clula vegetal.
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ACTIVIDAD 3
1. El proceso inverso a la reaccin que forma el enlace glucosdico es la
2. Seale los disacridos que se forman al experimentar una reaccin de sntesis por
deshidratacin:
glucosa + glucosa .............................
glucosa + galactosa .............................
glucosa + fructuosa .............................
3. Trminos pareados
Carbohidrato Funcin
a) glucgeno ____ fuente de energa
b) lactosa ____ forma parte de la pared celular
c) glucosa ____ reserva de energa de los animales
d) celulosa ____ reserva de energa de los vegetales
e) almidn ____ nutriente de lache
4. Complete
a) La enzima lactasa cataliza la hidrlisis de la lactosa y se obtiene como resultado los
productos:........................ y .......................
b) Las plantas en la fotosntesis sintetizan glucosa en sus hojas y partes verdes, la
transportan como sacarosa por vasos conductores (floema), y la almacenan en tallos y
races en forma de ...La hidrlisis de una molcula de maltosa origina:.................... y .............................
d) La hidrlisis de una molcula de sacarosa origina los siguientes monosacridos:
........................... y .............................
e) La hidrlisis de una molcula de lactosa origina los siguientes monosacridos:
........................... y .............................
5. Resuelva
Al hidrolizar 1 molcula de maltosa, 2 molculas de lactosa y 2 molculas de sacarosa se
obtienen:
..
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Lpidos
Constituyen una familia bastante heterognea de compuestos orgnicos, formados principalmente
por C, H y O unidos por enlaces covalentes apolares, que casi lo nico que tienen en comn es su
gran insolubilidad en agua (hidrofbicas). Adems, no forman polmeros y presentan en su
estructura una menor proporcin de oxgeno que los carbohidratos.
cidos grasos:
Son molculas que, en general, no se encuentran libres en la clula debiendo ser obtenidos por
hidrlisis desde los lpidos en donde estn almacenados. Presentan un grupo carboxilo polar e
hidroflico (-COOH) unido a una cadena hidrocarbonada apolar e hidrofbica (que puede ser
saturada o insaturada). Es esta doble naturaleza la que permite considerarlos molculas
anfipticas. Es por ello que, al aumentar el tamao de la cadena apolar hidrofbica disminuye
notablemente su solubilidad en agua, haciendo a los cidos grasos naturales muy poco solubles en
agua.
Existen dos tipos de cidos grasos: saturados e insaturados. Los cidos grasos saturados
presentan enlaces simples entre sus tomos de carbono. Como no presentan ningn enlace doble
cada tomo de carbono est saturado por tomos de hidrgeno.
Los cidos grasos insaturados presentan enlaces dobles entre los tomos de carbono que
causan que la cadena hidrocarbonada se flexione. La presencia de simples o dobles enlaces trae
consecuencias en el empaquetamiento de la molcula (Figura 6).
Figura 6. Esquema de dos cidos grasos. El cido palmitico es un ejemplo de una cido graso del tipo saturado (no presenta dobles enlaces) en cambio el cido linoleico es un ejemplo de un cido graso insaturado presenta dobles enlaces).
Los acilglicridos o glicridos, son lpidos constituidos por una molcula de glicerol (alcohol) a
la cual se le pueden unir; uno (monoglicrido), dos (diglicridos) o tres molculas de cidos
grasos (triglicridos).
Los triglicridos se clasifican segn su estado fsico, en aceites y grasas. Los aceites son
lquidos a temperatura ambiente, pues los cidos grasos presentes en el son del tipo insaturado
de cadena corta y principalmente de origen vegetal; en cambio las grasas son slidas a
temperatura ambiente, pues los cidos grasos presentes en el son del tipo saturado, de cadena
larga y principalmente de origen animal.
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Figura 7. Diagrama que muestra la formacin de un triglicrido a partir de una molcula de glicerol ms tres cidos grasos del tipo saturado. El enlace se llama tipo ster o estrico y el proceso, esterificacin o condensacin. De derecha a izquierda se indica la hidrlisis.
Los triglicridos son de importancia biolgica debido a sus mltiples funciones entre ellas se
encuentran:
Reserva energtica: A diferencia de muchas plantas, los animales solo tienen una capacidad
limitada para almacenar carbohidratos. En los vertebrados, cuando los azcares que se
ingieren sobrepasan las posibilidades de utilizacin o de transformacin en glucgeno, se
convierten en grasas. De modo inverso, cuando los requisitos energticos del cuerpo no son
satisfechos por la ingestin inmediata de comida, el glucgeno y posteriormente la grasa son
degradados para llenar estos requerimientos. Las grasas y los aceites contienen una mayor
proporcin de enlaces carbono-hidrgeno ricos en energa que los carbohidratos y, en
consecuencia, contienen ms energa qumica. En promedio, las grasas producen
aproximadamente 9,3 kilocaloras por gramo, en comparacin con las 3,79 kilocaloras por
gramo de carbohidrato, o las 3,12 kilocaloras por gramo de protena.
Aislantes trmicos: Contra las bajas temperaturas. El tejido adiposo (que almacena grasa)
est particularmente bien desarrollado en los mamferos marinos.
RESPONDE
En qu alimentos predominan triglicridos originados a partir de cidos grasos:
saturados:
insaturados
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Amortiguador: Grandes masas de tejido graso rodean a algunos rganos como, por ejemplo,
a los riones de los mamferos, y sirven para protegerlos de una conmocin fsica. Estos
depsitos de grasa permanecen intactos, an en pocas de inanicin.
Los fosfolpidos corresponden a una familia de lpidos anfipticos que por sus particulares
propiedades fsicas estructuran membranas celulares. Se trata de lpidos polares que, en
presencia de agua, espontneamente adoptan la estructura de bicapas lipdicas (Figuras 8 y 9).
Figura 8. Fosfolpido de membrana y esquema de un fosfolpido.
Figura 9. Bicapa lipdica. Disposicin de los fosfolpidos que forman la membrana y su comportamiento con
respecto al agua. Esta disposicin de las molculas de fosfolpido, con sus cabezas hidroflicas expuestas al agua y sus colas hidrofbicas agrupadas repeliendo el agua, forma la base estructural de las membranas
celulares.
Los terpenos son lpidos que resultan de la unin de muchas unidades pequeas, , llamadas
isoprenos; no tienen cidos grasos en estructura. Son terpenos las siguientes vitaminas
liposolubles:
A: participa en la fisiologa de la visin.
E: es un antioxidante intracelular que impide el deterioro prematuro de los tejidos.
K: forma parte de una enzima que interviene en el proceso de coagulacin sangunea.
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Tambin se clasifican como lpidos a los esteroides los cuales no se asemejan estructuralmente a
los otros lpidos, pero, se les agrupa con ellos porque son insolubles en agua. Pertenecen a este
grupo el colesterol y sus derivados , las hormonas de la corteza suprarrenal (aldosterona,
cortisol y andrgenos corticales), las hormonas sexuales femeninas (progesterona y
estrgenos) y masculina (testosterona); tambin la vitamina D, los cidos biliares, (Figura
10).
Figura 10. Algunos integrantes de la familia de los lpidos esteroidales.
ACTIVIDAD 4
En qu se diferencia un cido graso saturado de uno insaturado?
Por qu son tan importantes los fosfolpidos?
.
Seale las funciones de los triglicridos en el organismo.
Nombre cuatro hormonas de origen lipdico.
Nombre cuatro vitaminas de origen lipdico.
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Preguntas de seleccin mltiple
1. Dentro de las caractersticas del agua es correcto plantear que posee un alto
I) calor especfico.
II) calor de vaporizacin.
III) poder disolvente.
A) Solo I.
B) Solo II.
C) Solo III.
D) Solo I y II.
E) I, II y III.
2. Qu propiedad del agua permite la circulacin de sustancias en el interior del organismo?
A) Baja densidad.
B) Gran tensin superficial
C) Elevado calor especfico.
D) Elevada capacidad disolvente.
E) Gran fuerza de cohesin molecular.
3. Se necesita obtener tres molculas de glucosa. Para ello se deben hidrolizar una molcula de
I) lactosa y otra de sacarosa.
II) sacarosa y otra de maltosa.
III) maltosa y otra de lactosa.
Es (son) correcta(s)
A) solo I.
B) solo II.
C) solo III.
D) solo I y III.
E) solo II y III.
4. Cul de las siguientes afirmaciones es incorrecta en relacin con los hidratos de carbono?
A) La fructosa es fuente de energa para los espermios.
B) Los carbohidratos sirven como aislante trmico.
C) La celulosa forma parte de la pared de la clula vegetal.
D) La lactosa es un disacrido presente en la leche materna.
E) La sacarosa es un disacrido formado por la unin de glucosa y fructosa.
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5. Cul de las siguientes molculas NO corresponde a un lpido?
A) Cortisol.
B) Celulosa.
C) Monoglicrido.
D) Vitamina D.
E) Progesterona.
6. Cul o cules de las siguientes hormonas son corticoides?
I) Cortisol.
II) Aldosterona.
III) Andrgenos corticales.
Es (son) correcta(s)
A) solo II.
B) solo III.
C) solo I y II.
D) solo II y III.
E) I, II y III.
7. Al comparar una molcula de cido graso con una molcula de carbohidrato, ambas con el
mismo nmero de carbonos, es correcto afirmar que la molcula de carbohidrato presenta
mayor
I) cantidad de oxgeno.
II) cantidad de hidrgenos.
III) cantidad de energa en sus enlaces.
Es (son) correcta(s)
A) solo I.
B) solo II.
C) solo III.
D) solo I y III.
E) I, II y III.
8. Al unir glucosa con fructosa se
I) forma sacarosa
II) forma un enlace glucosdico.
III) libera una molcula de agua.
Es (son) correcta(s)
A) solo I.
B) solo II.
C) solo I y II.
D) solo II y III.
E) I, II y III.
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9. Las funciones del almidn, de la celulosa y de la progesterona, son respectivamente
A) estructural - reserva - reserva.
B) reserva - estructural - defensiva.
C) reserva - estructural - hormonal.
D) estructural - reserva - transporte.
E) reserva - enzimtica - estructural.
10. De las siguientes biomolculas cul NO corresponde a un monosacrido?
A) Glicerol.
B) Glucosa.
C) Fructosa.
D) Galactosa.
E) Desoxirribosa.
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RESPUESTAS
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