Unidad 1: biomoléculas y Metabolismo Celular

UNIDAD 1: BIOMOLÉCULAS Y
METABOLISMO CELULAR
Prof. Judith Valerio Sepúlveda
Biología y Cs. Naturales
S.S.C.C.
¿QUÉ SON LAS BIOMOLÉCULAS?
Son las moléculas constituyentes de los seres
vivos.
 Bioelementos como el carbono, hidrógeno,
oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre (C,H,O,N,P,S)

IMPORTANCIA DE LAS BIOMOLECULAS
Permiten la formación de enlaces covalentes
entre ellos
 Permiten a los átomos de carbono formar
esqueletos tridimensionales –C-C-C Permiten la formación de enlaces múltiples
(dobles y triples) entre C y C; C y O; C y N.
 Permiten la posibilidad de que con pocos
elementos se den una enorme variedad de grupos
funcionales (alcoholes, aldehídos, cetonas, ácidos,
aminas, etc.) con propiedades químicas y físicas
diferentes.

¿CUÁLES SON ESTAS BIOMOLÉCULAS?
Orgánicas
Inorgánicas
Monosacáridos
Agua
Ácidos grasos
Sales minerales
Aminoácidos
Gases
Nucleótidos
LAS BIOMOLÉCULAS SE UNEN CON…


Enlaces Iónico: uno cede (oxida) (+) y el otro capta
(reduce) (-)
Catión
Anión
ENLACE COVALENTE
Poseen igual o similar fuerza de atracción
 COMPARTIR!!




TIPOS DE ENLACE
PUENTES DE HIDROGENO: Presentes en los
nucleótidos, mas fuertes y gastan mas energía.
FUERZAS VAN DER WAALS: Presentes en
proteínas para formar niveles mas complejos,
menos fuertes y gastan menos energía.
BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS: AGUA
Componente mas abundante en los seres vivos.
 Función: ser el medio propicio para las diversas
reacciones y procesos metabólicos vitales de la
célula. (Medio fluido)
 Molécula neutra – polarizada

PROPIEDADES DEL AGUA
Elevada tensión superficial
 Elevado calor específico (termorreguladora)
 Elevado calor de vaporización (regulador térmico)
 Elevada fuerza de adhesión (capilaridad)
 Densidad máxima en estado líquido
 Disolvente Universal

1.- ELEVADA TENSIÓN SUPERFICIAL
Las moléculas experimentan una fuerza de
atracción muy fuerte entre ellas
 Fuerzas de Van der Walls
 Origina una “película superficial”

2.- ELEVADO CALOR ESPECÍFICO
Las moléculas absorben gran cantidad de calor
sin aumentar su t°
 Función termorreguladora
 1cal/g x 1°C

3.- ELEVADO CALOR DE VAPORIZACIÓN
Calor necesario para evaporar el agua y enfriar el
cuerpo del organismo, a través de la
transpiración
 Regulador térmico
 Eliminar mucho calor perdiendo poca agua

4.- ELEVADA FUERZA DE ADHESIÓN
Gran capacidad para adherirse a las paredes de
conductos
 Ascenso en contra de la gravedad
 Capilaridad

5.- DENSIDAD MÁXIMA EN ESTADO LIQUIDO
En estado líquido es mas densa que en estado
sólido
 Por eso el hielo flota

5.- DISOLVENTE UNIVERSAL

Disociación de compuestos iónicos
ACTIVIDAD

Realiza un esquema resumen de las funciones
biológicas del agua, agregando un ejemplo de esta
MOLÉCULAS INORGÁNICAS: SALES
MINERALES

Compuestos iónicos fundamentalmente
Precipitadas
Ionizadas
Asociadas a
moléculas
Estructura o
protección
Regulación del
cuerpo
Estructura
SALES PRECIPITADAS
Unión de un ácido con una base, liberando agua.
 En forma precipitada forman estructuras duras
 Proporcionan estructura o protección al ser que
las posee.
 Ejemplos son las conchas, los caparazones o los
esqueletos.

SALES IONIZADAS
Manifiestan cargas positivas y negativas
 Los cationes más abundantes en seres vivos son:
Na+, K+, Ca2+, Mg2+, NH4+.
 Los aniones más representativos en seres vivos
son: Cl−, PO43−, CO32−, HCO3−.

Funciones:
 Mantener grado de salinidad.
 Amortiguar cambios de pH (efecto tampón)
 Controlar la contracción muscular.
 Producir gradientes electroquímicos.
 Estabilizar dispersiones coloidales.
 Intervienen en el equilibrio osmótico.

SALES ASOCIADAS A MOLÉCULAS
Ligadas a moléculas orgánicas, como los
fosfolípidos y fosfoproteínas
 Realizan funciones que tanto el ion como la
molécula no realizarían por separado
 Ejemplo:

Hemoglobina  Fe2+
 Clorofila  Mg2+

MOLÉCULAS INORGÁNICAS: GASES

Los de mayor importancia biológica son:
O2
CO2
Presente en la
respiración
celular
Presente en la
fotosíntesis
Traspasados a través de las
membranas celulares
BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS
Contenidas por uno o mas átomos de carbono,
unidos por enlaces covalentes o átomos de
hidrógeno
 C, H, O, N, P, S

ACTIVIDAD:

Realiza un esquema o mapa conceptual que
resuma las biomoléculas orgánicas descritas en el
libro , pagina 35.
PROTEÍNAS
Función
estructural
Función
hormonal
Función
homeostática
Función
enzimática
Función
reguladora
Función
estructural
Función
defensiva
Función
transporte
Función
contráctil
Función de
reserva
FUNCIÓN ESTRUCTURAL
 Constituyen
estructuras celulares:
Glucoproteínas forman parte de las
membranas celulares y actúan como
receptores o facilitan el transporte de
sustancias.
 Las histonas, forman parte de los
cromosomas que regulan la expresión de los
genes.

FUNCIÓN ESTRUCTURAL
 Otras
proteínas confieren elasticidad y
resistencia a órganos y tejidos:




El colágeno del tejido conjuntivo fibroso.
La elastina del tejido conjuntivo elástico.
La queratina de la epidermis.
Las arañas y los gusanos de seda segregan
fibroina para fabricar las telas de araña y los
capullos de seda, respectivamente.
FUNCIÓN ENZIMÁTICA
Son las más numerosas y especializadas. Actúan
como biocatalizadores de las reacciones químicas
del metabolismo celular.
 Ej: Amilasa – Almidón  Glucosa

FUNCIÓN REGULADORA

Algunas proteínas regulan la expresión de ciertos
genes y otras regulan la división celular (como la
ciclina).
FUNCIÓN HORMONAL
Ayudan en la regulación de procesos hormonales.
 Ej: Insulina y Glucagón (que regulan los niveles de
glucosa en sangre)
 Hormonas segregadas por la hipófisis como la del
crecimiento o la adrenocorticotrópica (que regula la
síntesis de corticosteroides)
 Calcitonina (que regula el metabolismo del calcio).

FUNCIÓN HOMEOSTÁTICA

Algunas mantienen el equilibrio osmótico y
actúan junto con otros sistemas amortiguadores
para mantener constante el pH del medio
interno.
FUNCIÓN CONTRÁCTIL
La actina y la miosina constituyen las
miofibrillas responsables de la contracción
muscular.
 La dineina está relacionada con el movimiento de
cilios y flagelos

FUNCIÓN DEFENSIVA
Las inmunoglogulinas actúan como anticuerpos
frente a posibles antígenos.
 La trombina y el fibrinógeno contribuyen a la
formación de coágulos sanguíneos para evitar
hemorragias.
 Las mucinas tienen efecto germicida y protegen a
las mucosas.
 Algunas toxinas bacterianas, como la del
botulismo, o venenos de serpientes, son proteinas
fabricadas con funciones defensivas.

FUNCIÓN DE TRANSPORTE
La hemoglobina transporta oxígeno en la sangre
de los vertebrados.
 La hemocianina transporta oxígeno en la sangre
de los invertebrados.
 La mioglobina transporta oxígeno en los
músculos.
 Las lipoproteinas transportan lípidos por la
sangre.
 Los citocromos transportan electrones.

FUNCIÓN DE RESERVA
La ovoalbúmina de la clara de huevo, la gliadina
del grano de trigo y la hordeina de la cebada,
constituyen la reserva de aminoácidos para el
desarrollo del embrión.
 La lactoalbúmina de la leche.

ACTIVIDAD

Realiza un mapa conceptual en tu cuaderno que
sintetice las funciones de las proteínas