Tarea 3. Unidad 1. Fundamentos
Materia: Bioingeniería
Profesor(a): Dra. Mayra Aguilar Zárate
Nombre del alumno: Rodríguez Rosales Félix Antonio
Fecha de entrega: 25/8/2023
Tema: Tarea 3
Biomoléculas se clasifican en orgánicas e inorgánicas
Carbohidratos
Son las moléculas orgánicas más abundantes en la naturaleza y se encuentran en todas las células
realizando una gran variedad de funciones, por ejemplo: son la principal fuente de energía y de
reserva (almidón y glucógeno), son componentes estructurales (celulosa), desempeñan un papel
clave en el reconocimiento inmune de las células, se pueden combinar con diferentes compuestos
formando una gran variedad de sustancias indispensables en el funcionamiento celular, constituyen
parte de la estructura de los ácidos nucleicos y ayudan a que las células se adhieran entre sí y al
material que las rodea en el cuerpo.
Los carbohidratos contienen carbono, hidrógeno y oxígeno en una proporción de 1:2:1
respectivamente, por lo que su fórmula general es (CH2O) n. El número de carbonos presentes en
las cadenas va de entre 3 y 7, a los que se les unen un grupo funcional carbonilo (R-CH=O) en el
carbono número 1 o 2, y a los carbonos restantes un grupo hidroxilo (-OH), dando origen a una
molécula llamada monómero (monosacárido). El enlace entre varios monosacáridos es
glucosídico. Así, dependiendo del número de monómeros que están presentes en la molécula de
carbohidratos, se clasifican en: monosacáridos, disacáridos y polisacáridos.
Los monosacáridos son una fuente de energía inmediata para la célula, su degradación proporciona
4 kcal/gr, forman parte de la membrana plasmática y son componentes estructurales de los ácidos
nucleicos. Están formados por una molécula y son azúcares simples, solubles en agua, de sabor
dulce y color blanco. Algunos ejemplos son: la glucosa (proporciona energía a la célula y forma
parte de moléculas más complejas), fructuosa (azúcar de las frutas y la miel), galactosa (misma
composición que la glucosa, pero se sintetiza en las glándulas mamarias y se convierte en energía
en cuando llega al hígado, por lo que es una interesante fuente de energía para nuestro
metabolismo), ribosa (componente estructural del ácido ribonucleico) y desoxirribosa
(componente estructural del ácido desoxirribonucleico).
Glucosa
Ribosa
Fructuosa
Desoxirribosa
Los disacáridos también son una fuente de energía para la célula, su degradación proporciona 4
kcal/gr, y almacenan energía a corto plazo, básicamente en plantas. Están formados por dos
monosacáridos unidos mediante un enlace glucosídico; son solubles en agua y su sabor es dulce.
Algunos ejemplos son: la sacarosa (formada por la unión de una glucosa y una fructosa, es el
azúcar de la caña), lactosa (formada por una glucosa y una galactosa, es el azúcar de la leche) y
maltosa (formada por dos glucosas, es el azúcar de las semillas).
Lactosa
Maltosa
Aldosas
(glucosa,
galactosa) y
Cetosas
(fructuosa)...
Los polisacáridos forman estructuras celulares, sirven como reserva de energía, forman parte de la
membrana plasmática y su degradación proporciona 4 kcal/g. Están formados por la unión de
numerosas glucosas (monosacáridos) y son insolubles en agua. Algunos ejemplos son: el almidón
(polímero de la glucosa, y sirve de almacenamiento de energía en células vegetales, se encuentra
en semillas, raíces y tubérculos), celulosa (polímero de la glucosa, da soporte estructural formando
la pared celular de células vegetales, algunas algas y hongos, y en el hombre es la fibra dietética),
glucógeno (polímero de la glucosa, sirve de reserva energética en animales y se localiza en los
músculos e hígado) y quitina (polímero de la glucosa, forma el exoesqueleto de artrópodos y
constituye la pared celular de la mayoría de los hongos).
Anabolismo, cataboliso y metabolismo
Alguna de las anomalías ocasionadas por la no ingestión de carbohidratos incluye cansancio, dolor
de cabeza, náuseas y vómitos. Por otro lado, existe la intolerancia a los hidratos de carbono que es
la incapacidad de digerir ciertos hidratos debido a la ausencia de una o más enzimas intestinales.
Igualmente, se sabe que las mitocondrias en las células producen energía en casi todas sus células.
Ellas lo hacen mediante la combinación de oxígeno con las moléculas de combustible
(carbohidratos y grasas) que provienen de los alimentos. Cuando las mitocondrias son defectuosas,
las células no tienen suficiente energía. Las moléculas de oxígeno y combustible no utilizadas se
acumulan en las células, causando daños. Las células musculares y nerviosas tienen necesidades
especialmente altas de energía, por lo que los problemas musculares y neurológicos son comunes.
Lípidos
Son biomoléculas orgánicas formadas principalmente por carbono, hidrógeno y oxígeno, siendo el
contenido de oxígeno muy bajo en relación con el carbono y el hidrógeno. Son insolubles en agua
y solubles en disolventes orgánicos como el éter y el benceno. Están formados por glicerol
(alcohol), ácidos grasos o derivados de ellos, lo que les da la característica de ser compuestos no
polares. A su vez, los ácidos grasos están formados por largas cadenas de carbonos (en númeroFosfolípidos
par) saturados con hidrógenos y un grupo funcional carboxilo (-COOH) en un extremo. Existen
dos tipos de ácidos grasos: los saturados, que son los que poseen ligaduras sencillas en la cadena
de carbonos y los insaturados, que tienen por lo menos una doble ligadura en la molécula y reciben
Monoacil glicerol
el nombre de monoinsaturados o pueden tener dos o más y se llaman poliinsaturados.
Diacil glicerol
Triacil glicerol
Insatur
ados:
Cis y
Trans.
Se
puede
pasar
de Cis
a
Trans
si se
oxida
con luz
o calor
Trans
: se
van
al
cereb
ro
Algunos ejemplos de ácidos grasos saturados son: el butírico (mantequilla y leche), caproico
(mantequilla y leche), cáprico (aceite de palma, coco y leche), palmítico (carne de res y vegetales)
y araquídico (aceite de cacahuate). Ejemplos de ácidos grasos insaturados son: el palmitoleico 1
(mantequilla y aceites de pescado), oleico 1 (aceite de oliva), linoleico 2 (aceite de linaza, girasol
y soya) y linoleico 3 (aceite de linaza y soya).
Los lípidos realizan diversas funciones en nuestro organismo: ser fuente de reserva energética
proporcionando 9 kcal/g, cubierta protectora (cera en manzanas); colesterol, precursores de
algunas hormonas, vitaminas y sales biliares; en la función cerebral, componentes estructurales de
las membranas celulares (bicapa lipídica, fosfolípidos), en la coagulación de la sangre (plaquetas)
y como aislantes térmicos.
Los lípidos se clasifican según su composición química como simples si están formados por un
glicerol (alcohol) y tres ácidos grasos exclusivamente, como las grasas y los aceites. Las grasas
que son ricas en ácidos grasos saturados tienen consistencia sólida (mantequilla). Los aceites son
ricos en ácidos grasos insaturados, son líquidos y generalmente de origen vegetal, los principales
son el oleico y el linoleico. Los lípidos son denominados compuestos si además tienen nitrógeno,
fósforo, azufre y otras moléculas. También reciben el nombre de lípidos de la membrana, aquí se
encuentran los fosfolípidos, que son los lípidos compuestos más abundantes en las células animales
y vegetales. Los lípidos denominados derivados o esteroides provienen de alcoholes cíclicos, son
un grupo heterogéneo de compuestos, en el que sólo tienen en común la insolubilidad en el agua.
Aquí se encuentran el colesterol, las vitaminas A, D, E y K, las hormonas sexuales y las sales
biliares. Las fuentes de obtención de colesterol en el hombre son: exógena, es la que proviene de
los alimentos que se ingieren y la endógena, de la capacidad que tiene el hígado para sintetizarlo.
En relación los lípidos derivados, la vitamina A tiene la función de mantener y restaurar el tejido
epitelial de las mucosas de ojos, vías respiratorias, genitourinarias y digestivas, protegiendo al
organismo de infecciones. También actúa como antioxidante (vegetales de hojas verdes,
zanahorias, tomates, huevo, leche, etc.). La vitamina E (tocoferol) funciona como antioxidante
protegiendo a las mitocondrias de la oxidación y al tejido pulmonar de la acción de oxidantes que
hay en atmósferas muy contaminadas (verduras de hojas verdes, germen de trigo, carne y leche.
La vitamina D interviene en la absorción del calcio y el fósforo en el intestino, además ayuda a la
formación de huesos y dientes, regula el desplazamiento de calcio hacia el interior y exterior del
hueso. El hombre puede sintetizar su propia vitamina D exponiéndose a la luz del sol por unos
minutos (aceite de hígado de pescado, leche y grasa de carne de res). La vitamina K interviene en
la coagulación de la sangre, ya que forma parte de la síntesis de la protrombina en el hígado (alfalfa,
espinacas, col, leche y queso).
Los lípidos tienen una gran importancia porque proporcionan 9 kcal/g y son almacenados por los
organismos, dando lugar a la reserva más importante de energía. Se utilizan al haber un déficit de
carbohidratos. Sin embargo, el consumo excesivo de alimentos que contienen lípidos ricos en
ácidos grasos saturados, son perjudiciales para la salud, pues son la causa de la obesidad y los
accidentes cardiovasculares.
Ver un milagro para Lorenzo-Netflis
Existen las enfermedades de almacenamiento de lípidos o lipidosis, son un grupo de trastornos
metabólicos hereditarios en los cuales cantidades nocivas de material graso (lípidos) se acumulan
en varias células y tejidos en el cuerpo. Las personas con estos trastornos o no producen suficiente
cantidad de una de las enzimas necesarias para romper (metabolizar) los lípidos, ejemplos, la
enfermedad de Gaucher y la enfermedad de Tay-Sachs.
De igual forma, los lípidos tienen implicaciones en el metabolismo celular. Una vez ingeridos,
pasan a formar parte de los fosfolípidos de las membranas del organismo. Allí son precursores de
moléculas biológicamente activas con importantes implicaciones en los procesos inflamatorios,
tanto a nivel intracelular como extracelular. Además, la actividad proinflamatoria de los derivados
será mayor o menor en función del ácido graso precursor. Por lo tanto, alguna deficiencia de lípidos
en la bicapa lipídica ocasionaría la inflamación de varias partes del cuerpo.
No todas las proteinas son enzimas, las enzimas son especificas
Proteínas
Las proteínas son biomoléculas orgánicas de alto peso molecular que están formadas por carbono
(C), hidrógeno (H), oxígeno (O), nitrógeno (N), fósforo (P), azufre (S), y con cierta frecuencia
hierro (Fe) y magnesio (Mg), entre otros. Constituyen la mayor parte del peso seco de las células
y son el producto final del proceso de síntesis de proteínas, que se lleva a cabo de acuerdo a la
información genética que tiene la célula. 20 aminoácidos forman a las proteínas, nueve de estos
no pueden ser sintetizados por las células, por lo tanto, tienen que ser ingeridos en los alimentos y
se les conoce como aminoácidos esenciales, el resto son los no esenciales, ya que las células
pueden elaborarlos. Los aminoácidos esenciales son la: treonina, metionina, lisina, valina,
triptófano, leucina, isoleucina, fenilalanina e histidina. Los aminoácidos no esenciales son la:
glicina, ácido glutámico, ácido aspártico, alanina, arginina, alanina, asparagina, cisteína,
glutamina, prolina, serina y tirosina.
Proteinas simples=solo aminoacidos, heteroproteinas=aminoacidos +otras moleculas... hay una
clasificacion para estas
Las proteínas pueden sufrir desnaturalización debido a que factores como el pH, la temperatura,
radiaciones y detergentes, entre otros, actúan alterando los enlaces normales de la proteína,
causando la pérdida de su forma y por lo tanto, también de su función. Para formar las proteínas,
los aminoácidos se unen por enlaces covalentes llamados peptídicos, que se forman entre el grupo
carboxilo de un aminoácido con el grupo amino del siguiente y con la pérdida de una molécula de
Las proteinas en el cuerpo se hacen de proteinas no esenciales
Algunos no esenciales vienen en algunos productos... glutamato
Las enzimas son catalizadores
agua; a este proceso se le llama síntesis por deshidratación o condensación, dando lugar a las
cadenas polipeptídicas.
Existen 2 tipos de proteína. Las fibrosas, tienen una estructura alargada y compacta en forma de
fibra o lámina muy resistente, con pesos moleculares muy altos e insolubles en agua, como
ejemplos están el colágeno, la elastina y la queratina. La proteína globular, tienen formas esféricas
o globulares muy compactas debido a los pliegues y torsiones que posee la cadena de polipéptidos
y cierto grado de solubilidad en agua. Aquí se encuentran las enzimas, los anticuerpos y la
hemoglobina.
Algunas de las funciones de las proteínas son: función estructural (queratina en el cabello, uñas y
la epidermis; colágeno en los cartílagos; elastina en tendones y ligamentos), reguladora (rodopsina
en la retina del ojo; histonas en el ADN), enzimática (lisozima y amilasa en la saliva; tripsina y
lactasa en el estómago), hormonales (regulan la actividad celular como la insulina en el páncreas),
defensora (inmunoglobulina en la sangre), transportadora (hemoglobina en la sangre), contráctil
(miosina y actina en los músculos) y reconocimiento y transporte de sustancias (glicoproteínas
presentes en la membrana plasmática).
El mal plegamiento y la agregación de proteínas están asociados a numerosas enfermedades
degenerativas como la diabetes-tipo-II o el Alzheimer. Por otro lado, se había mencionado
anteriormente algunas afectaciones debido a enzimas deficientes o en baja cantidad, por ejemplo,
los trastornos metabólicos hereditarios (Hipercolesterolemia familiar, Síndrome de Hunter
Enfermedad de Krabbe, Porfiria, entre otros) o enfermedades por depósito lisosomal (Síndrome
de Hurler Scheie, enfermedad de Pompe, enfermedad de Gaucher y enfermedad de Fabry).
Estructura primaria, secundaria, terciaria, cuaternaria
Diferentes grados de polimerizacion
Ácidos nucleicos
Son moléculas muy grandes y complejas, que están formadas por C (carbono), H (hidrogeno), O
(oxígeno), N (nitrógeno) y P (fosforo), encontrándose presentes en todos los seres vivos. Están
constituidos por unas subunidades llamadas nucleótidos, que a su vez están formados por: un ácido
fosfórico, un azúcar pentosa (ribosa o desoxirribosa) y una base nitrogenada (pueden ser púricas
como la adenina y guanina, o pirimídicas como la citosina, timina y uracilo). De hecho, la
información genética característica de cada individuo está contenida en la secuencia de bases
nitrogenadas que constituyen el ADN.
Existen dos tipos de ácidos nucleicos: el desoxirribonucleico (ADN) y el ribonucleico (ARN). El
ADN está distribuido en los cromosomas que varían el número, de acuerdo a la especie de que se
trate y los genes son segmentos de ADN que contienen la información para producir una proteína,
por lo tanto, son “la unidad funcional de la herencia”. Está formado por las bases nitrogenadas
adenina (A), timina (T), guanina (G) y citosina (C) y por dos cadenas complementarias de
nucleótidos en la que la adenina está enfrente de timina y guanina de citosina. Estos forman una
doble hélice y cadenas antiparalelas. El ADN se puede encontrar en el núcleo de la célula,
mitocondrias y cloroplastos. Su función es contener la información hereditaria y controlar todas
las actividades celulares (reproducción celular, síntesis de proteínas).
A-T, C-G
Se unen por puentes de hidrogeno
A-U, C-G
ARNr= sirve de plantilla para la creacion de proteinas
XX=MUJER, XY=HOMBRE
El ARN está formado por Adenina(A), guanina (G), citosina (C) y uracilo (U), y por una sola
cadena de nucleótidos. Tienen forma lineal y existen tres tipos de ARN: ARNm (mensajero), ARNr
(ribosomal) y ARNt (transferencia). El ARNm se encuentra en el núcleo de la célula, el ARNr se
encuentra en el citoplasma formando los ribosomas y el ARNt se encuentra en el citoplasma. El
ARNm copia la secuencia de bases nitrogenadas del ADN, el ARNr interviene en la síntesis de
proteínas en la célula y el ARNt transporta los aminoácidos del citoplasma al ribosoma.
Algunas anomalías relacionadas a ácidos nucleicos defectuosos son: desorden de deficiencia de
reparación del ADN (se da debido a la reducción de la funcionalidad de la reparación del ADN y
puede causar tanto la enfermedad de envejecimiento acelerado como un incremento en el riesgo
de contraer cáncer) o el déficit del llamado ARN no codificante (de control) ultraconservado se
relaciona con una mayor propensión a formar tumores. También, son responsables de las llamadas
enfermedades raras, por ejemplo: anemia falciforme, xerodermia pigmentosa, acrondoplasia,
albinismo, analgesia congénita, miocardiopatía hipertrófica, esclerosis, fibrosis quística, etc.
Hay biomoleculas inorganicas:
CO2, no forman polimeros
Referencias
Alberts, B., Johnson, A., et. al. (2004). Biología molecular de la célula. España: Ediciones
Omega.
Audesirk, T. y Audesirk, G. (2008). Biología, La vida en la tierra. México: Prentice-Hall,
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Conn, E. y Stumpf, P. (2011). Bioquímica fundamental. México: Limusa.
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Solomon, E., Berg, L. y Martin, D. (2001). Biología. México: McGraw-Hill Interamericana.
Starr, C. y Taggart, R. (2004). Biología, La unidad y diversidad de la vida. México: Thomson.
Hay dos grupos. El agua y las sales minerales. Las sales minerales estan formadas por un cation y un anion. Se
clasifican en sales insolubles (funciones esqueleticas, Mg en la clorofila, Co en la Vitamina D, Fe en la hemoglobina)
y disociada o sales solubles (equilibrio osmotico, Na y K).