La bioquímica estudia los componentes químicos de los seres vivos...
Biología y Geología465 views·Updated Jun 14, 2026·8 pagesTema 2: Introducción a la Bioquímica
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claudiadelkas@claudiadelkas_hflx
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Bioelementos y Biomoléculas Inorgánicas
Los bioelementos son aquellos elementos de la tabla periódica que forman parte de la materia viva. Se clasifican en primarios (C, O, H, N, P, S) que constituyen el 98% de nuestra masa, secundarios (Ca, K, Na) que representan el 2%, y oligoelementos (Fe, I) presentes en cantidades mínimas pero esenciales para la vida.
El agua es la biomolécula inorgánica más abundante, constituyendo aproximadamente el 60-65% de la materia viva. Su estructura polar con enlaces de hidrógeno le confiere propiedades únicas. Actúa como solvente universal donde ocurren todas las reacciones metabólicas y transporta sustancias por el organismo.
Entre sus propiedades destacan su elevado calor específico que regula la temperatura corporal, su alta tensión superficial que otorga flexibilidad a los tejidos y permite a pequeños animales caminar sobre ella, y su capacidad de conducir electricidad fundamental para la transmisión del impulso nervioso. Una característica peculiar es que el hielo es menos denso que el agua líquida, lo que posibilita la vida en ecosistemas helados.
⚡ ¿Sabías que? El agua nunca va sola. Siempre forma redes de moléculas unidas por enlaces de hidrógeno, lo que explica propiedades como la capilaridad (capacidad de "trepar" por las paredes de un recipiente).
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Sales Minerales y Ósmosis
Las sales minerales son biomoléculas inorgánicas que pueden encontrarse en dos formas principales. Las insolubles en agua, como carbonatos y fosfatos, forman estructuras como esqueletos internos de vertebrados o conchas externas de invertebrados. Las solubles en agua se encuentran ionizadas (disociadas) en el organismo.
Las sales solubles cumplen funciones vitales: participan en la transmisión nerviosa, el movimiento muscular, regulan el pH y controlan los procesos osmóticos. La ósmosis es un proceso espontáneo por el cual dos disoluciones con diferente concentración, separadas por una membrana semipermeable, intercambian agua hasta igualar sus concentraciones.
Dependiendo del medio en que se encuentre una célula, pueden ocurrir tres situaciones: en un medio hiperosmótico (más concentrado que el interior celular), la célula pierde agua, se arruga y puede morir por plasmólisis; en un medio hipoosmótico (menos concentrado), la célula gana agua, se hincha y puede explotar; y en un medio isoosmótico (igual concentración), no hay movimiento neto de agua.
💧 ¡Atención! Las membranas celulares son semipermeables: dejan pasar el agua pero no los solutos. Por eso es tan importante el equilibrio osmótico para la supervivencia celular.
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Ácidos Nucleicos
Los ácidos nucleicos son polímeros formados por unidades repetitivas llamadas nucleótidos. Cada nucleótido consta de tres componentes: un grupo fosfato, una pentosa (azúcar de 5 carbonos) y una base nitrogenada. Las bases pueden ser púricas (A, G) o pirimidínicas (C, T, U).
Existen dos tipos principales de ácidos nucleicos: el ADN y el ARN. El ADN contiene la pentosa desoxirribosa, las bases A, G, C, T, y es bicatenario (dos cadenas en doble hélice). Entre sus cadenas existe complementariedad de bases: A se une con T mediante 2 enlaces de hidrógeno, y C se une con G mediante 3 enlaces. El ADN porta toda la información necesaria para el funcionamiento del organismo.
El ARN contiene la pentosa ribosa, las bases A, G, C, U (en lugar de T) y es monocatenario (una sola cadena). Existen varios tipos: el ARN mensajero (ARNm) que transmite la información genética al citoplasma, el ARN transferente (ARNt) que transporta aminoácidos al ribosoma, y el ARN ribosómico (ARNr).
🧬 ¡Interesante! Lo que forma la estructura de doble hélice del ADN es el esqueleto pentosa-fosfato, mientras que las bases nitrogenadas se encuentran hacia el interior formando los "peldaños" de esta escalera molecular.
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Lípidos
Los lípidos son biomoléculas orgánicas con propiedades físicas características: son insolubles en agua, poco densos y solubles en disolventes orgánicos como el alcohol o la acetona. La unidad básica de muchos lípidos son los ácidos grasos, cadenas hidrocarbonadas con un grupo carboxilo que pueden ser saturados (sin dobles enlaces) o insaturados (con dobles enlaces que forman "codos" en la cadena).
Los triglicéridos (grasas) se forman cuando una molécula de glicerol reacciona con tres ácidos grasos. Pueden ser simples (con tres ácidos grasos idénticos) o mixtos (con ácidos grasos diferentes). Las grasas saturadas, típicamente de origen animal, son sólidas a temperatura ambiente, mientras que las insaturadas, generalmente de origen vegetal, son líquidas (aceites).
Los fosfolípidos están formados por una molécula de glicerol unida a dos ácidos grasos y un grupo fosfato. Son anfipáticos, con una "cabeza" polar (hidrófila) y una "cola" apolar (hidrófoba). Esta característica les permite formar bicapas en medios acuosos, orientando las partes hidrófilas hacia el exterior y las hidrófobas hacia el interior, constituyendo así las membranas celulares. Otros lípidos importantes incluyen los esteroides (como el colesterol y las hormonas sexuales) y los isoprenoides (vitaminas liposolubles y aceites esenciales).
🧪 ¡Dato clave! La estructura anfipática de los fosfolípidos es la base de todas las membranas biológicas. Esta propiedad permite la compartimentación celular, esencial para la vida tal como la conocemos.
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Proteínas
Las proteínas son polímeros formados por unidades llamadas aminoácidos. Cada aminoácido tiene un grupo amino , un grupo ácido , un hidrógeno y un radical (R) que es lo que diferencia a un aminoácido de otro. Los aminoácidos se unen mediante enlaces peptídicos formados entre el grupo ácido de un aminoácido y el grupo amino del siguiente, liberando una molécula de agua.
Las proteínas presentan diferentes niveles de organización estructural. La estructura primaria es la secuencia lineal de aminoácidos. La estructura secundaria corresponde al primer nivel de plegamiento, formando patrones como la hélice α (forma espiral estabilizada por enlaces de hidrógeno) o la lámina β (cadenas paralelas unidas por enlaces de hidrógeno). La estructura terciaria es el plegamiento tridimensional de la proteína, adquiriendo forma globular y estabilizada por enlaces de disulfuro. Finalmente, algunas proteínas presentan estructura cuaternaria, formada por la unión de varias estructuras terciarias.
Un ejemplo fascinante es la hemoglobina, compuesta por cuatro subunidades globulares (dos cadenas α y dos β), cada una con un grupo hemo que contiene hierro capaz de unirse al oxígeno. Las proteínas pueden perder su estructura tridimensional (desnaturalización) por cambios de temperatura, pH o concentración salina, lo que provoca la pérdida de su función biológica.
🔍 ¡Recuerda! La función de una proteína está determinada por su forma tridimensional, que a su vez depende de su secuencia de aminoácidos. ¡La forma determina la función!
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Funciones y Desnaturalización de Proteínas
La desnaturalización proteica es el proceso por el cual las proteínas pierden su estructura tridimensional y, por tanto, su funcionalidad. Ocurre en sentido inverso al plegamiento: primero se separan las subunidades de la estructura cuaternaria, luego se deshace la estructura globular al romperse los enlaces de hidrógeno, y finalmente quedan solo cadenas lineales de aminoácidos.
Los principales factores desnaturalizantes incluyen aumentos de temperatura (por eso la clara del huevo se vuelve blanca al cocinarse), cambios en el pH (como ocurre en nuestro estómago para digerir proteínas) y alteraciones en la concentración salina. En laboratorio, se desnaturalizan proteínas intencionadamente para estudiar su secuencia de aminoácidos.
Las proteínas desempeñan prácticamente todas las funciones biológicas esenciales: defensa (anticuerpos que combaten microorganismos), movimiento (actina y miosina en los músculos), transporte (hemoglobina que lleva oxígeno), estructural (queratina que forma uñas y pelo), regulación (insulina y hormona de crecimiento) y catálisis (enzimas que aceleran reacciones químicas). ¡Prácticamente todo lo que ocurre en tu cuerpo está controlado por proteínas!
🧠 ¡Piénsalo! Cuando tienes fiebre alta (>40°C), uno de los peligros es la desnaturalización de proteínas vitales, lo que explica por qué es tan importante bajar rápidamente una temperatura corporal elevada.
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Glúcidos
Los glúcidos o carbohidratos son biomoléculas compuestas por carbono, hidrógeno y oxígeno. Son cadenas (polímeros) formadas por unidades básicas llamadas monosacáridos, que contienen entre 3 y 7 átomos de carbono y grupos funcionales como aldehídos o cetonas.
La glucosa es un monosacárido fundamental, una aldohexosa (6 carbonos con un grupo aldehído). En solución acuosa, la glucosa sufre un proceso de ciclación: el grupo hidroxilo del carbono 5 reacciona con el grupo aldehído formando un enlace hemiacetal y generando una estructura en anillo. De manera similar, la fructosa es una cetohexosa (6 carbonos con un grupo cetona) que también forma estructuras cíclicas mediante un enlace hemicetal.
Los disacáridos se forman cuando dos monosacáridos se unen mediante un enlace O-glucosídico, liberando una molécula de agua. Ejemplos importantes son la maltosa (dos glucosas unidas), y la sacarosa o azúcar común . Los polisacáridos son cadenas largas de monosacáridos, como el almidón (reserva energética en plantas, con ramificaciones) y la celulosa (componente estructural de paredes celulares vegetales, sin ramificaciones).
🍞 ¡Curiosidad energética! Aunque la celulosa y el almidón están formados por unidades de glucosa, los humanos solo podemos digerir el almidón. La diferencia está en cómo se unen estas unidades, lo que afecta a su digestibilidad.
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Disacáridos y Polisacáridos
Los disacáridos se forman mediante la unión de dos monosacáridos a través de un enlace O-glucosídico que se establece entre grupos hidroxilo (OH), liberando una molécula de agua. La maltosa, formada por dos moléculas de glucosa unidas entre el carbono 1 y el carbono 4, es un ejemplo importante de disacárido.
La sacarosa, nuestro azúcar de mesa común, es otro disacárido formado por la unión de una molécula de glucosa y una de fructosa. En este caso, el enlace O-glucosídico se forma entre el carbono 1 de la glucosa y el carbono 2 de la fructosa. Esta unión específica le confiere sus propiedades dulces características.
Los polisacáridos son cadenas largas formadas por numerosas unidades de monosacáridos. El almidón, la principal reserva energética en las plantas, está compuesto por muchas unidades de glucosa con estructuras ramificadas. La celulosa, también formada por unidades de glucosa pero sin ramificaciones, constituye el componente principal de las paredes celulares vegetales y proporciona rigidez y protección.
🌱 ¡Dato esencial! La diferencia estructural entre almidón y celulosa, aunque ambos están formados por glucosas, determina su función: el almidón está diseñado para almacenar energía que puede ser liberada rápidamente, mientras que la celulosa proporciona soporte estructural duradero a las plantas.
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Biología y Geología465 views·Updated Jun 14, 2026·8 pagesTema 2: Introducción a la Bioquímica
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claudiadelkas@claudiadelkas_hflx
La bioquímica estudia los componentes químicos de los seres vivos y sus interacciones. Desde bioelementos básicos hasta biomoléculas complejas, estos compuestos son fundamentales para entender cómo funcionan nuestros organismos a nivel molecular. Vamos a explorar las biomoléculas esenciales que hacen...
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Bioelementos y Biomoléculas Inorgánicas
Los bioelementos son aquellos elementos de la tabla periódica que forman parte de la materia viva. Se clasifican en primarios (C, O, H, N, P, S) que constituyen el 98% de nuestra masa, secundarios (Ca, K, Na) que representan el 2%, y oligoelementos (Fe, I) presentes en cantidades mínimas pero esenciales para la vida.
El agua es la biomolécula inorgánica más abundante, constituyendo aproximadamente el 60-65% de la materia viva. Su estructura polar con enlaces de hidrógeno le confiere propiedades únicas. Actúa como solvente universal donde ocurren todas las reacciones metabólicas y transporta sustancias por el organismo.
Entre sus propiedades destacan su elevado calor específico que regula la temperatura corporal, su alta tensión superficial que otorga flexibilidad a los tejidos y permite a pequeños animales caminar sobre ella, y su capacidad de conducir electricidad fundamental para la transmisión del impulso nervioso. Una característica peculiar es que el hielo es menos denso que el agua líquida, lo que posibilita la vida en ecosistemas helados.
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Sales Minerales y Ósmosis
Las sales minerales son biomoléculas inorgánicas que pueden encontrarse en dos formas principales. Las insolubles en agua, como carbonatos y fosfatos, forman estructuras como esqueletos internos de vertebrados o conchas externas de invertebrados. Las solubles en agua se encuentran ionizadas (disociadas) en el organismo.
Las sales solubles cumplen funciones vitales: participan en la transmisión nerviosa, el movimiento muscular, regulan el pH y controlan los procesos osmóticos. La ósmosis es un proceso espontáneo por el cual dos disoluciones con diferente concentración, separadas por una membrana semipermeable, intercambian agua hasta igualar sus concentraciones.
Dependiendo del medio en que se encuentre una célula, pueden ocurrir tres situaciones: en un medio hiperosmótico (más concentrado que el interior celular), la célula pierde agua, se arruga y puede morir por plasmólisis; en un medio hipoosmótico (menos concentrado), la célula gana agua, se hincha y puede explotar; y en un medio isoosmótico (igual concentración), no hay movimiento neto de agua.
💧 ¡Atención! Las membranas celulares son semipermeables: dejan pasar el agua pero no los solutos. Por eso es tan importante el equilibrio osmótico para la supervivencia celular.
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Ácidos Nucleicos
Los ácidos nucleicos son polímeros formados por unidades repetitivas llamadas nucleótidos. Cada nucleótido consta de tres componentes: un grupo fosfato, una pentosa (azúcar de 5 carbonos) y una base nitrogenada. Las bases pueden ser púricas (A, G) o pirimidínicas (C, T, U).
Existen dos tipos principales de ácidos nucleicos: el ADN y el ARN. El ADN contiene la pentosa desoxirribosa, las bases A, G, C, T, y es bicatenario (dos cadenas en doble hélice). Entre sus cadenas existe complementariedad de bases: A se une con T mediante 2 enlaces de hidrógeno, y C se une con G mediante 3 enlaces. El ADN porta toda la información necesaria para el funcionamiento del organismo.
El ARN contiene la pentosa ribosa, las bases A, G, C, U (en lugar de T) y es monocatenario (una sola cadena). Existen varios tipos: el ARN mensajero (ARNm) que transmite la información genética al citoplasma, el ARN transferente (ARNt) que transporta aminoácidos al ribosoma, y el ARN ribosómico (ARNr).
🧬 ¡Interesante! Lo que forma la estructura de doble hélice del ADN es el esqueleto pentosa-fosfato, mientras que las bases nitrogenadas se encuentran hacia el interior formando los "peldaños" de esta escalera molecular.
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Lípidos
Los lípidos son biomoléculas orgánicas con propiedades físicas características: son insolubles en agua, poco densos y solubles en disolventes orgánicos como el alcohol o la acetona. La unidad básica de muchos lípidos son los ácidos grasos, cadenas hidrocarbonadas con un grupo carboxilo que pueden ser saturados (sin dobles enlaces) o insaturados (con dobles enlaces que forman "codos" en la cadena).
Los triglicéridos (grasas) se forman cuando una molécula de glicerol reacciona con tres ácidos grasos. Pueden ser simples (con tres ácidos grasos idénticos) o mixtos (con ácidos grasos diferentes). Las grasas saturadas, típicamente de origen animal, son sólidas a temperatura ambiente, mientras que las insaturadas, generalmente de origen vegetal, son líquidas (aceites).
Los fosfolípidos están formados por una molécula de glicerol unida a dos ácidos grasos y un grupo fosfato. Son anfipáticos, con una "cabeza" polar (hidrófila) y una "cola" apolar (hidrófoba). Esta característica les permite formar bicapas en medios acuosos, orientando las partes hidrófilas hacia el exterior y las hidrófobas hacia el interior, constituyendo así las membranas celulares. Otros lípidos importantes incluyen los esteroides (como el colesterol y las hormonas sexuales) y los isoprenoides (vitaminas liposolubles y aceites esenciales).
🧪 ¡Dato clave! La estructura anfipática de los fosfolípidos es la base de todas las membranas biológicas. Esta propiedad permite la compartimentación celular, esencial para la vida tal como la conocemos.
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Proteínas
Las proteínas son polímeros formados por unidades llamadas aminoácidos. Cada aminoácido tiene un grupo amino , un grupo ácido , un hidrógeno y un radical (R) que es lo que diferencia a un aminoácido de otro. Los aminoácidos se unen mediante enlaces peptídicos formados entre el grupo ácido de un aminoácido y el grupo amino del siguiente, liberando una molécula de agua.
Las proteínas presentan diferentes niveles de organización estructural. La estructura primaria es la secuencia lineal de aminoácidos. La estructura secundaria corresponde al primer nivel de plegamiento, formando patrones como la hélice α (forma espiral estabilizada por enlaces de hidrógeno) o la lámina β (cadenas paralelas unidas por enlaces de hidrógeno). La estructura terciaria es el plegamiento tridimensional de la proteína, adquiriendo forma globular y estabilizada por enlaces de disulfuro. Finalmente, algunas proteínas presentan estructura cuaternaria, formada por la unión de varias estructuras terciarias.
Un ejemplo fascinante es la hemoglobina, compuesta por cuatro subunidades globulares (dos cadenas α y dos β), cada una con un grupo hemo que contiene hierro capaz de unirse al oxígeno. Las proteínas pueden perder su estructura tridimensional (desnaturalización) por cambios de temperatura, pH o concentración salina, lo que provoca la pérdida de su función biológica.
🔍 ¡Recuerda! La función de una proteína está determinada por su forma tridimensional, que a su vez depende de su secuencia de aminoácidos. ¡La forma determina la función!
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Funciones y Desnaturalización de Proteínas
La desnaturalización proteica es el proceso por el cual las proteínas pierden su estructura tridimensional y, por tanto, su funcionalidad. Ocurre en sentido inverso al plegamiento: primero se separan las subunidades de la estructura cuaternaria, luego se deshace la estructura globular al romperse los enlaces de hidrógeno, y finalmente quedan solo cadenas lineales de aminoácidos.
Los principales factores desnaturalizantes incluyen aumentos de temperatura (por eso la clara del huevo se vuelve blanca al cocinarse), cambios en el pH (como ocurre en nuestro estómago para digerir proteínas) y alteraciones en la concentración salina. En laboratorio, se desnaturalizan proteínas intencionadamente para estudiar su secuencia de aminoácidos.
Las proteínas desempeñan prácticamente todas las funciones biológicas esenciales: defensa (anticuerpos que combaten microorganismos), movimiento (actina y miosina en los músculos), transporte (hemoglobina que lleva oxígeno), estructural (queratina que forma uñas y pelo), regulación (insulina y hormona de crecimiento) y catálisis (enzimas que aceleran reacciones químicas). ¡Prácticamente todo lo que ocurre en tu cuerpo está controlado por proteínas!
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Glúcidos
Los glúcidos o carbohidratos son biomoléculas compuestas por carbono, hidrógeno y oxígeno. Son cadenas (polímeros) formadas por unidades básicas llamadas monosacáridos, que contienen entre 3 y 7 átomos de carbono y grupos funcionales como aldehídos o cetonas.
La glucosa es un monosacárido fundamental, una aldohexosa (6 carbonos con un grupo aldehído). En solución acuosa, la glucosa sufre un proceso de ciclación: el grupo hidroxilo del carbono 5 reacciona con el grupo aldehído formando un enlace hemiacetal y generando una estructura en anillo. De manera similar, la fructosa es una cetohexosa (6 carbonos con un grupo cetona) que también forma estructuras cíclicas mediante un enlace hemicetal.
Los disacáridos se forman cuando dos monosacáridos se unen mediante un enlace O-glucosídico, liberando una molécula de agua. Ejemplos importantes son la maltosa (dos glucosas unidas), y la sacarosa o azúcar común . Los polisacáridos son cadenas largas de monosacáridos, como el almidón (reserva energética en plantas, con ramificaciones) y la celulosa (componente estructural de paredes celulares vegetales, sin ramificaciones).
🍞 ¡Curiosidad energética! Aunque la celulosa y el almidón están formados por unidades de glucosa, los humanos solo podemos digerir el almidón. La diferencia está en cómo se unen estas unidades, lo que afecta a su digestibilidad.
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Disacáridos y Polisacáridos
Los disacáridos se forman mediante la unión de dos monosacáridos a través de un enlace O-glucosídico que se establece entre grupos hidroxilo (OH), liberando una molécula de agua. La maltosa, formada por dos moléculas de glucosa unidas entre el carbono 1 y el carbono 4, es un ejemplo importante de disacárido.
La sacarosa, nuestro azúcar de mesa común, es otro disacárido formado por la unión de una molécula de glucosa y una de fructosa. En este caso, el enlace O-glucosídico se forma entre el carbono 1 de la glucosa y el carbono 2 de la fructosa. Esta unión específica le confiere sus propiedades dulces características.
Los polisacáridos son cadenas largas formadas por numerosas unidades de monosacáridos. El almidón, la principal reserva energética en las plantas, está compuesto por muchas unidades de glucosa con estructuras ramificadas. La celulosa, también formada por unidades de glucosa pero sin ramificaciones, constituye el componente principal de las paredes celulares vegetales y proporciona rigidez y protección.
🌱 ¡Dato esencial! La diferencia estructural entre almidón y celulosa, aunque ambos están formados por glucosas, determina su función: el almidón está diseñado para almacenar energía que puede ser liberada rápidamente, mientras que la celulosa proporciona soporte estructural duradero a las plantas.
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