ASPAEN GIMNASIO LA FRAGUA
ASIGNATURA DE BIOLOGÍA
2010
MOLÉCULAS BIOLÓGICAS
LOS LÍPIDOS
Se designan con el término de lípidos (del griego lypos, grasa) a un conjunto de sustancias
que tienen como característica común, el ser insolubles en agua y solubles en solventes
orgánicos como el cloroformo, etanol, éter.
Los lípidos se encuentran distribuidos ampliamente en el reino vegetal y animal, están compuestos
por Carbono, Hidrógeno y Oxígeno en bajas proporciones. Sus principales funciones son:
1. Energética, son fuentes de energía de uso lento.
2. Cubierta protectora sobre la superficie de organismos, aislante térmico (evita la
pérdida de calor)
3. Componente estructural de las membranas biológicas (membrana plasmática).
La mayoría de los lípidos (Triglicéridos, Fosfolípidos) están formados por ácidos grasos,
estos son largas cadenas compuestas por Carbono, Hidrógeno y Oxígeno, el carbono puede estar
en un número de 4 a 24 átomos. Los ácidos grasos se caracterizan por poseer un radical
denominado Carboxilo o ácido carboxílico(-COOH). Debido a que están formados por un
grupo polar (Hidrófilo) como el –COOH y una cadena apolar, se denominan moléculas
anfipáticas. En la cadena carbonada pueden existir dobles enlaces, lo que permite distinguir
dos grupos: los ácidos grasos saturados (sin dobles enlaces, saturados con Hidrógenos) y los
ácidos grasos insaturados (no están completamente saturados por hidrógenos)
Los ácidos grasos insaturados solo se sintetizan en vegetales. El doble enlace presente en
ellos les da un carácter fluido como en el aceite, la ausencia del doble enlace como ocurre en los
lípidos saturados, origina las ceras, lípidos que presentan una escasa fluidez.
CLASIFICACIÓN
Existen diferentes tipos de clasificación, dependiendo del autor, a continuación haremos una
revisión de la más simple:
A. Triglicéridos: Son los lípidos más sencillos y abundantes. Su principal función es de
reserva energética celular. Se les conoce también como grasas neutras y resultan por la
unión de tres ácidos grasos con una molécula especial llamada glicerol, estos se
encuentran en aceites comestibles y mantequilla. Los triglicéridos se clasifican en mixtos y
simples. Los mixtos se caracterizan por que sus tres ácidos grasos son diferentes y los
simples por que son iguales. Cuando el triglicérido presenta como mínimo un ácido graso
insaturado (con doble enlace) es líquido, pero si tiene solo ácidos grasos saturados es una
grasa dura.
B. Fosfolípidos: A estas moléculas se les conoce como lípidos polares, por el carácter
anfipático que tienen. Los Fosfolípidos son importantes componentes en las membranas
biológicas, por lo que se les reconoce una función estructural.
Desde el punto de vista químico, los Fosfolípidos se encuentran formados por do ácidos
grasos más una molécula de glicerol y un grupo fosfato que le da el carácter polar a la
molécula.
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C. Esteroides: Son moléculas muy complejas, de origen lipídico, no tienen ácidos grasos en su
estructura, los esteroides derivan de una molécula denominada esterano . El principal
esteroide de los animales es el colesterol y el de los vegetales el esfigmasterol. Ambos se
presentan en las membranas biológicas contribuyendo a mantener la estructura de esta, su
exceso disminuye la fluidez de la mb. Plasmática. El colesterol es importante en la síntesis
de sustancias importantes como: Hormonas esteroidales producida por las gónadas, ácidos
biliares y varios tipos de vitamina D.
LAS PROTEÍNAS
Las proteínas son los constituyentes esenciales de la materia viva y, por lo tanto se
encuentran en todas las células, tanto en animales y vegetales. Cumplen una función
estructural, ya que junto con los glúcidos y lípidos constituyen el armazón de todas las
estructuras celulares, tanto animales como vegetales. Pero la importancia biológica radica
principalmente en unas proteínas llamadas enzimas, catalizadores biológicos de importancia.
Casi todas las enzimas son proteínas, y estas son extremadamente importantes para que
ocurran las reacciones químicas ya que sin ellas no podrían realizarse, y por lo tanto la vida no
sería posible.
Además las proteínas poseen una función energética importante ya que pueden oxidarse
produciendo energía utilizable por el organismo. En ciertas condiciones como por ejemplo el
ayuno esta función adquiere mayor importancia ya que el organismo obtiene de sus propias
proteínas, la energía necesaria para subsistir.
Las moléculas de proteína contienen principalmente 4 bioelementos: Carbono, Oxígeno,
Nitrógeno e Hidrógeno. También podemos encontrar otros elementos como Azufre, Fósforo,
Hierro, Cobre, Magnesio y Yodo.
Las unidades o monómeros que
forman a las proteínas, son los
aminoácidos (aa). Un aminoácido es
una molécula formada por un
carbono central, Un grupo Amino (NH2), un grupo carboxilo (-COOH),
un Hidrógeno y un radical R variable
el cual permite diferenciarlos.
La figura muestra una estructura
general de un aminoácido, es decir
todos los aa presentan el carbono
central un grupo –COOH, NH2 y H,
solo varían en su radical.
Los aminoácidos se unen por un
enlace peptídico, que une al grupo
carboxilo con el del siguiente aminoácido, con la liberación de una molécula de agua, como se
muestra en la figura.
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Según el número de aminoácidos que se unen se conocen:
Dipéptido :
Aminoácido
Polipéptido:
aminoácidos.
Aminoácido
Más
de
+
dos
Los
aminoácidos
pueden
clasificarse desde el punto de
vista fisiológico en esenciales
(que no pueden ser sintetizados
por el ser humano por lo tanto
son necesarios para conservar la
salud, deben ser incluidos en la
dieta) y no esenciales (que
pueden ser sintetizados).
ESTRUCTURA DE LAS PROTEÍNAS
Las proteínas se organizan en cuatro niveles:
A. Estructura primaria: Indica la secuencia de aminoácidos y la composición de la cadena
polipeptídica.
B. Estructura secundaria: Es la forma de espiral que toma la estructura primaria.
C. Estructura terciaria: Indica el plegamiento que tiene la estructura secundaria debido a los
enlaces que se establecen entre los aminoácidos cercanos.
D. Estructura cuaternaria: Corresponde a la asociación de dos o más cadenas polipeptídicas
en forma terciaria, estas se unen mediante enlaces débiles o no covalentes
Estructura primaria
Estructura terciaria
Estructura secundaria
Estructura cuaternaria
FUNCIONES DE LAS PROTEÍNAS
A. Enzimática: Participan en las transformaciones químicas, síntesis de moléculas, ruptura de
moléculas durante la digestión y obtención de energía. Aceleran las reacciones químicas,
disminuyen la energía necesaria para romper y formar enlaces químicos. Ej. Lipasa
pancreática, Sintetasas.
B. Transporte: Participan en el transporte en la membrana celular y sangre (Ej. La
hemoglobina transporta O2)
C. Defensa: Los anticuerpos o inmunoglobulinas son proteínas que reconocen partículas
extrañas a nuestro cuerpo.
D. Movimiento: Participan en la contracción muscular.
E. Hormonal: Señales que permiten la comunicación celular.
F. Estructural: Forman tejidos
ACIDOS NUCLEICOS
En las células se encuentran dos variedades de ácidos nucleicos: el ácido ribonucleico
(ARN) y el ácido desoxirribonucleico (ADN). El ADN forma genes, el material hereditario de las
células, y contiene instrucciones para la producción de todas las proteínas que el organismo
necesita.
4
El ARN está asociado a la transmisión de la información genética desde el núcleo hacia el
citoplasma, donde tiene lugar la síntesis de proteínas, proceso al cual está estrechamente
relacionado. Hay tres tipos de ARN que actúan en el proceso de síntesis de proteínas: ARN
mensajero (ARNm), ARN de transferencia (ARNt) y ARN ribosómico (ARNr).
Nucleótidos: subunidades de los ácidos nucleicos
Los ácidos nucleicos son biopolímeros, pero a diferencia de los polisacáridos como el
almidón o el glucógeno, en los que el monómero es una molécula simple, los monómeros de los
ácidos nucleicos son los nucleótidos, unidades moleculares que constan de: 1) un azúcar de
cinco carbonos, ya sea desoxirribosa en el caso del ADN o ribosa en el caso del ARN; 2) un
grupo fosfato y, 3) una base nitrogenada, ya sea una purina de doble anillo o una pirimidina de
anillo simple. A la unión de la pentosa y la base nitrogenada por medio de un enlace Nglucosídico se le llama Nucleósido
Bases nitrogenadas Purinas
Bases nitrogenadas Pirimidinas
El ADN contiene las bases púricas
Adenina (A) y Guanina (G) y las bases
pirimídicas Citosina (C) y Timina (T),
junto con el azúcar desoxirribosa y el
fosfato. El ARN contiene las mismas
bases púricas (A y G), pero en cuanto a
las bases pirimídicas el Uracilo (U)
reemplaza a la timina.
Los nucleótidos se unen entre sí
para formar ácidos nucleicos
Los ácidos nucleicos, DNA y RNA,
son cadenas de desoxirribonuceótidos o
ribonucleótidos respectivamente, unidos
entre sí por enlaces fosfodiester entre los
C 5´y 3´ de las pentosas de nucleótidos
consecutivos.
De esta forma el extremo 5’ de la cadena
polinucleotídica tendrá un grupo fosfato
libre y el extremo 3´ un grupo hidroxilo
libre.
5
OTROS ÁCIDOS NUCLEÍCOS DE IMPORTANCIA
Además de su importancia como subunidades de los ácidos nucleicos, los nucleótidos
intervienen en otras importantes funciones celulares. El trifosfato de adenosina (ATP), compuesto
de adenina, ribosa y tres fosfatos tiene una importancia destacada como fuente de energía para las
células.
GUIA DE ACTIVIDADES:
ACTIVIDAD 1: Completa el siguiente cuadro, con la ayuda de la información del texto de tu guía.
Biomolécula
Nombre del monómero
Función
Ejemplos
Proteínas o
Péptidos
Lípidos
Glúcidos o
Hidratos de
carbono
Ácidos
nucleicos
ACTIVIDAD 2: Construye un mapa conceptual con los siguientes conceptos al reverso de la guía
Proteína, triosa, fructosa, hidrógeno, oxígeno, colesterol, hemoglobina, sales minerales, estructura
terciaria, vitamina A, lípidos, aminoácidos, enlace peptídico, agua, glúcidos, glucosa, nitrógeno,
azufre, disacárido, fosfolípidos, ADN, glicógeno, lactosa, quitina, monosacárido, ARN, estructura
primaria, ácidos nucleicos, esteroides, estructura primaria, carotenoides, almidón, retinol,
6
desnaturalización, enlace glucosídico,
biomoléculas inorgánicas, gases, carbono, biomoléculas
orgánicas, pentosas, hexosas, glucosa, galactosa, sacarosa, trigliceridos, elastina.
7
ACTIVIDAD 3: Representa los datos de la figura 1 en un gráfico de barras e investiga sobre las
funciones de cada elemento.
Figura 1: Representación esquemática de la composición elemental del cuerpo humano (% del peso
corporal). La tabla amplía el segmento indicado por las flechas.
ACTIVIDAD 4: La tabla 1 expresa la composición molecular de una célula bacteriana y una célula
de mamífero, analízala detalladamente y establece 3 conclusiones.
1------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------3-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Tabla 1: Composición aproximada de una bacteria tipo y una célula tipo de mamífero
8
ACTIVIDAD 5: Observa y aprecia en la figura 2 la estructura básica de un fosfolípido,
distinguiendo que tienen una cabeza polar hidrofílica y una cola formada por ácidos grasos
hidrofóbica. Entenderás que esta propiedad es importante en la constitución de la membrana
plasmática, ya que en contacto con el agua se forman bicapas con las cabezas hidrofílicas hacia el
exterior, interactuando con el solvente, y las colas apolares hacia el interior de la bicapa.
NOTA: La membrana plasmática tiene proteínas flotando en la bicapa de lípidos, algunas de las
cuales atraviesan la bicapa y sirven de nexo entre el interior y el exterior de la célula (comunican).
Figura 2: Modelo de la membrana plasmática formada por proteínas flotando en una bicapa fluida
de lipido.
DESPUÉS DE ANALIZAR LA IMAGEN CONTESTA:
1. ¿Qué relación crees que existe la fluidez de la membrana y su composición química?
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1ª Evaluación·3º E.S.O. Biología Nombre.... Nº.. Grupo.

1ª Evaluación·3º E.S.O. Biología Nombre.... Nº.. Grupo.

Elementos químicosCompuestos inorgánicosBiolementosAcidos NucleicosBiomoléculasMicroscopiosAlmidónConservación de alimentos

Análisis en bioprocesos

Análisis en bioprocesos

Ácido docosaexaenoicoMicroalgasAcumulación lípidosBiomoléculas

Moléculas orgánicas

Moléculas orgánicas

CarbohidratosAminoácidosNucleótidosAcidos NucleicosProteínasLípidos

CARBOHIDRATOS

CARBOHIDRATOS

ADN (Ácido Desoxirribonucleico)CarbohidratosAcidos NucleicosJames WatsonFrancis CrickProteínasLípidos

Materia viva

Materia viva

Sales mineralesComposición químicaPrincipios inmediatos orgánicos e inorgánicosAguaPrótidosLípidosBiología

Macromoléculas biológicas

Macromoléculas biológicas

RNA (Ribonucleic Acid)EsteroidesAminoácidosProteínasSistemas químicosPolisacáridosPolímerosLípidosTriglicéridoDNA (Deoxyribonucleic Acid)Reacciones

Lípidos Características y clasificación •

Lípidos Características y clasificación •

FuncionesÁcidos grasosInsaponificablesSaponificablesBiologíaPrincipios orgánicos

SUSTANCIAS ORGANICAS E INORGANICAS. 1. BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS. AGUA:

SUSTANCIAS ORGANICAS E INORGANICAS. 1. BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS. AGUA:

Sales mineralesAguaGlúcidosSustancias orgánicas e inorgánicasBiología