Ciencias Biológicas

Sesión Nº 03Biomoléculas

Inorgánicas

Bioquímica

Existen unos 109 elementos químicos estables en la naturaleza.

Son los componentes de toda la materia sobre la Tierra, y forman moléculas por medio de enlaces químicos.

De estos elementos sólo 27 componen la materia viva y se les llama Bioelementos.

Bioquímica

Bioquímica

Bioelementos Biomoléculas

Macroelementos Oligoelementos Inorgánicas OrgánicasAgua, Ácidos, Bases, Sales,

Gases

Glúcidos, Lípidos,

Proteínas, Ácidos Nucleicos

C, H, O, N, P, S Ca, Fe, K, Na, Cl, Co, Zn, Mg, I

Bioelementos

Son los elementos químicos que forman parte esencial de los seres vivos.

Los Elementos Biogenésicos suman aproximadamente el 30% de la materia terrestre.

Se clasifican en: Macroelementos y Oligoelementos.

Macroelementos

También llamados Elementos Primarios o Elementos Organógenos.

Son abundantes, constituyen aproximadamente el 98% de la materia viva.

Son esenciales e indispensables para la formación de biomoléculas orgánicas como glúcidos, lípidos, proteínas, ácidos nucleicos, vitaminas; así como biomoléculas inorgánicas como agua, sales y algunos gases.

Macroelementos

Macroelementos

C

Elementos organógenosH

O

N

P

Forma parte de los nucleótidos que forman los ácidos nucleicos. Forman parte de los fosfolípidos de las membranas celulares y de algunas coenzimas. También está presente en moléculas como el ATP y forma parte de los fosfatos de los huesos y dientes. Se encuentra también en los músculos, las neuronas y la sangre.

SSe encuentra en el aminoácido esencial metionina, presente en todas las proteínas. También en algunas sustancias como el Coenzima A, indispensable para la respiración celular.

Oligoelementos

También llamados Elementos Secundarios o Elementos Trazas.

Su presencia se da de acuerdo al tipo de ser vivo al cual constituye.

Su función es específica y participan en muchas reacciones metabólicas.

Interactúan tanto con biomoléculas orgánicas como inorgánicas.

Su deficiencia determina enfermedades de tipo carencial.

Oligoelementos

Ca

Es uno de los más abundantes del organismo. El 99% esta en los huesos asociado al P (fosfato de calcio). Interviene en la función cardiaca, la formación de hueso y dientes, la contracción muscular, la transmisión del impulso nervioso y la coagulación sanguínea.

FeEs fundamental para la formación de la Hemoglobina, necesaria para el transporte de oxígeno y parte de los citocromos que intervienen en la respiración celular.

KEs el catión más abundante a nivel intracelular. Interviene en la contracción muscular, mantiene la presión osmótica, permite el impulso nervioso y regula la frecuencia cardiaca.

NaEs el catión más abundante a nivel extracelular. Regula la presión osmótica e impide la pérdida excesiva de agua del cuerpo, permite el impulso nervioso y la contracción muscular.

Oligoelementos

ClEs el elemento básico en la regulación de la presión osmótica, en la producción de ácido clorhídrico (HCl) y la actividad enzimática. Presente en los medios intra y extracelulares.

CoForma parte de la vitamina B12 necesaria para el crecimiento, previene algunas anemias como la anemia perniciosa, también previene la atrofia muscular.

ZnFactor necesario para la formación de algunas enzimas para la respiración celular, se le requiere para el crecimiento normal.

MgNecesario para la actividad muscular, actividad enzimática, mantenimiento del sistema nervioso y estructura ósea.

IEntra al organismo como yodato en algunos alimentos en dosis mínimas. Es necesario para la formación de la hormona Tiroxina de la glándula Tiroides que regula el metabolismo.

Biomoléculas

Son las asociaciones de bioelementos mediante enlaces químicos.

Se clasifican en:Biomoléculas Inorgánicas

Agua, Ácidos, Bases, Sales Minerales y GasesBiomoléculas Orgánicas

Glúcidos, Lípidos, Proteínas, Enzimas, Ácidos Nucleicos y Vitaminas

Biomoléculas Proporción de Biomoléculas en los seres vivos:

Biomoléculas Fuente de Biomoléculas en los alimentos:

Biomoléculas Inorgánicas:Agua Es la Biomolécula más abundante de la tierra y la

más abundante en los seres vivos. Representa el 80% del volumen celular y el 60% del

volumen del cuerpo humano. Es una Biomolécula binaria formada por dos átomos

de hidrógeno y un átomo de oxígeno.

AguaPropiedades: Alto calor específico: 1 kcal/g (termorregulador) Alto calor latente de vaporización: 540 kcal/g

(capacidad refrigerante del sudor) Alto punto de ebullición: 100 ºC Bajo punto de congelación: 0 ºC Alta tensión superficial y Capilaridad: (cohesión entre

moléculas) Gran capacidad solvente: por su dipolaridad disuelve

moléculas polares e iónicas. Densidad variable: depende de la temperatura.

AguaImportancia Biológica: Constituye parte fundamental del medio interno de la

célula, el fluido acuoso donde las moléculas se encuentran disueltas, ahí se dan reacciones químicas de hidrolización.

Disolvente universal por su dipolaridad. Medio de transporte celular. Forma la parte líquida de la sangre y linfa. Da volumen a la célula. Cumple la función de termorregulador, absorbe y

libera calor lentamente, evita cambios bruscos de temperatura. Ayuda a moderar el clima del planeta.

AguaImportancia para la Piel:

El Agua es el principal factor determinante de la suavidad de la Piel.

En la piel joven y saludable, el contenido de agua en la capa superior de la piel (capa córnea superior) debe ser entre el 10 y 20 % del agua corporal total.

La principal fuente del agua de la piel procede de las capas más profundas (agua transepidérmica).

El agua asociada a los lípidos de la superficie de la piel conforman la capa o película hidrolipídica, la primera barrera contra las bacterias y hongos.

Agua

Factores que determinan la Humedad de la Piel:

1.- Sudor2.- Sebo3.- Capa Hidrolipídica4.- Células Córneas 5.- Agua Transepidérmica

AguaDeficiencia de agua en la Piel:

La piel puede perder agua por varios factores, por la falta de sustancias que retengan la humedad, la alta temperatura o la excesiva sequedad del aire.

Las zonas que se encuentran más expuestas al medio ambiente como la cara y las manos son las que presentan una mayor pérdida de agua.

Cuando el proceso de deshidratación ocurre en la piel, ésta pierde su elasticidad y se vuelve seca y tirante.

Piel saludable

Piel con resequedad

Piel reseca

Piel descamada por sequedad

Piel de la mano

Piel de la mano

Biomoléculas Inorgánicas:Ácidos y BasespH: La salud de los organismos requiere mantener un pH

de los fluidos corporales dentro de límites estrechos. La sangre humana normalmente es de pH = 7.4 La reducción del pH a 7.0 provoca acidosis. El incremento del pH a 7.8 provoca alcalosis. Ambas situaciones ponen en peligro la vida. Para evitar las fluctuaciones en el pH los organismos

utilizan diferentes tipos de Buffers.

pH de la Piel La Piel sana tiene un valor de pH entre 5,4 y 5,9 (las

zonas axilares, anales y genitales tienen 6,5). La acidez de la piel se debe al sudor, que presenta

ácido láctico y algunos aminoácidos, y al sebo que contiene ácidos grasos libres.

Esta propiedad le confiere a la piel un manto ácido protector contra los gérmenes patógenos que se encuentran en su superficie.

El exceso de higiene (lavarse con jabones muy seguido) puede alterar el pH haciéndola más alcalina y así debilitar el sistema inmunológico propiciando las infecciones.

Biomoléculas Inorgánicas:Sales Son compuestos químicos muy fácilmente disociables en el

agua, formando los electrolitos. Están formados por un metal (catión) y un radical no metálico

(anión). Ejem: Ca+2, Na+, K+, Cl-, HCO3-, CO3

-2, PO4-2, SO4

-2

Importancia Biológica: Son partes importantes de los compuestos estructurales

(huesos, dientes, etc.) Son parte de enzimas y vitaminas (Hb, Vit. B12, etc.) Son cofactores enzimáticos (activadores) Generan potencial eléctrico para la transmisión del impulso

nervioso, la contracción muscular y cardiaca. Controlan la presión osmótica de las células. Controlan el equilibrio del pH (buffers)

Biomoléculas Inorgánicas:Gases Son moléculas inorgánicas formadas por átomos de un mismo

elemento o por la unión de átomos de dos elementos diferentes. Ejem: O2 , N2 , CO2 , CH 4 , NH 4 , SH 2

Oxígeno (O2): es el 20% del aire y se puede hallar disuelto en el agua. Participa en la respiración celular.Dióxido de Carbono (CO2): es el 1% del aire. Resultado de la respiración celular y los volcanes.Nitrógeno (N2): es el 79% del aire. Forma nitratos y proteínas, el segundo compuesto en importancia.Ozono (O3): estado alotrópico del oxígeno, estable sólo a temperaturas muy altas. Se forma en la estratósfera por acción de la radiación ultravioleta (~UV). Hace posible la vida en la Tierra.

Glóbulos rojos

Tratamiento Hiperbárico

Piel de un feto de 4 meses