Biomoléculas - Biología y Geología 1º Bachillerato - Tema 2 - PDF

BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 1º BACHILLERATO TEMA 2. LAS BIOMOLÉCULAS TEMA 2. LAS BIOMOLÉCULAS 1.1. BIOELEMENTOS Y BIOMOLÉCULAS 1.1.1. BIOELEMENTOS Los bioelementos son los elementos químicos que forman parte de los seres vivos, bien en forma atómica...

BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 1º BACHILLERATO TEMA 2. LAS BIOMOLÉCULAS TEMA 2. LAS BIOMOLÉCULAS 1.1. BIOELEMENTOS Y BIOMOLÉCULAS 1.1.1. BIOELEMENTOS Los bioelementos son los elementos químicos que forman parte de los seres vivos, bien en forma atómica o bien como integrantes de las biomoléculas. Son más de 60 elementos de la tabla periódica aunque en todos los seres vivos se encuentran unos 25. Los bioelementos se presentan en proporciones diferentes y su abundancia, que no su importancia, se emplea como criterio para clasificarlos. Clasificación de los bioelementos: - Bioelementos primarios: son los más abundantes. Encontramos el carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O), nitrógeno (N), fósforo (P) y azufre (S). De estos seis elementos, los cuatro primeros constituyen aproximadamente el 95% de la materia viva. Estos elementos tienen gran facilidad para constituir moléculas complejas en forma de cadena, las más sencillas de las cuales se componen sólo de carbono e hidrógeno (hidrocarburos) y a partir de ellos, por sustitución de algunos hidrógenos por otros átomos o grupos de átomos (grupos funcionales) se obtienen infinidad de compuestos o biomoléculas. - Bioelementos secundarios: son todos los demás. Dentro de ellos los hay más abundantes y suelen presentarse formando sales y hay otros, minoritarios, que sólo forman parte de ciertas moléculas (hemoglobina, tiroxina, clorofila...). Se pueden diferenciar: - Indispensables: aparecen en todos los organismos. Entre ellos destacan el calcio (Ca), cloro (Cl), potasio (K), sodio (Na), magnesio (Mg), hierro (Fe), etc. - Variables: pueden faltar en algunos organismos. Algunos de ellos son el bromo (Br), cinc (Zn), aluminio (Al), cobalto (Co), yodo (I), cobre (Cu), etc. Se denominan Oligoelementos a aquellos bioelementos secundarios que se encuentran en cantidades ínfimas en los seres vivos. Por ejemplo, el cobalto (Co) o el litio (Li). Cualquier bioelemento es indispensable para el ser vivo que lo posea y aunque su proporción sea minúscula su carencia acarrea la muerte del individuo. 1 DPTO. DE BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA I.E.S. SANTOS ISASA CURSO 2024-2025 MONTORO  BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 1º BACHILLERATO TEMA 2. LAS BIOMOLÉCULAS 1.1.2. BIOMOLÉCULAS Las biomoléculas son los compuestos químicos que forman la materia viva. Resultan de la unión de los bioelementos por enlaces químicos entre los que destacan los de tipo covalente. Se distingue entre: - Biomoléculas inorgánicas: son características de la materia inerte, pero se encuentran también entre los seres vivos. No poseen átomos de carbono o este, si aparece, no forma cadenas con otros carbonos y con hidrógenos. Son el agua, las sales minerales. - Biomoléculas orgánicas: están formadas por carbono, al que se unen, al menos hidrógeno y oxígeno y, en muchos casos nitrógeno, fósforo y azufre. Son moléculas exclusivas de los seres vivos. Son los glúcidos, los lípidos, las proteínas y los ácidos nucleicos. 1.1.2.1. BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS: EL AGUA. El agua es una molécula de enorme importancia biológica, tanto por su abundancia como por las funciones que desempeña en la materia viva, así como por el papel que ha jugado en el origen y evolución de la vida. - Abundancia. El agua es la biomolécula más abundante de los seres vivos, alcanzando una proporción media del 75% del peso total. Hay seres con mayor proporción (lechugas o medusas, por ejemplo, con más de un 90%) y otros con mucha menos (por ejemplo, las semillas de los vegetales 15%). Esta agua procede en su mayor parte del medio externo y en menor proporción de reacciones químicas de las células. En los seres pluricelulares, el agua se encuentra dentro de las células, entre las mismas (espacio intersticial o intercelular), o circulando por el organismo (sangre, linfa o savia). - Estructura de la molécula. La molécula del agua es neutra en conjunto, pero presenta bipolaridad, es decir, se comporta como un pequeño imán o dipolo debido al reparto asimétrico de sus electrones, que hace que un extremo tenga carga positiva y el otro extremo la tenga negativa. Debido a esta característica, entre hidrógenos y oxígenos de distintas moléculas se establecen enlaces débiles llamados puentes de hidrógeno que mantienen unidas a las moléculas del agua. Por todo ello presentan una gran cohesión y para evaporar agua habrá que aportar una gran cantidad de energía. - Funciones biológicas. Están relacionadas con sus propiedades fisicoquímicas. Las principales son: ▪ Función disolvente. El agua es un líquido que disuelve un gran número de sustancias diferentes (disolvente universal). Esto hace que casi todas las reacciones biológicas tengan lugar en medio acuoso, al mantener muchos compuestos de forma ionizada y por lo tanto permitiendo que puedan reaccionar entre ellos. 2 DPTO. DE BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA I.E.S. SANTOS ISASA CURSO 2024-2025 MONTORO  BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 1º BACHILLERATO TEMA 2. LAS BIOMOLÉCULAS ▪ Medio de reacción. Además, constituye un medio que facilita la movilidad de las moléculas, favoreciendo el que puedan reaccionar entre ellas. (Las semillas pueden mantenerse “dormidas” mucho tiempo porque al no tener agua, no hay reacciones químicas). ▪ Función transportadora. Los medios transportadores de sustancias tanto nutritivas como de desecho suelen estar constituidos fundamentalmente por agua (sangre, savia). ▪ Función bioquímica. El agua participa en reacciones bioquímicas como sustancia reaccionante o sustrato, como por ejemplo en las llamadas hidrólisis, mediante las cuales muchas macromoléculas orgánicas son descompuestas en biomoléculas más simples. En procesos como la fotosíntesis, el agua interviene aportando hidrógenos. En otras reacciones, se obtiene agua como producto de reacción, como por ejemplo en la respiración u oxidación de la glucosa. ▪ Función estructural. El agua puede servir de auténtico esqueleto, dando consistencia a ciertas células o estructuras. Por ejemplo, esto sucede en plantas herbáceas o en animales como las medusas. ▪ Función termorreguladora. El agua, debido a su elevado calor específico (se necesita mucha energía para elevar o disminuir su temperatura) es un excelente regulador, evitando los cambios bruscos que podrían afectar a los seres vivos. Por ejemplo, la sangre calienta la piel cuando ésta pierde calor, o el sudor la enfría si hay un sobrecalentamiento. Pero todo ello sin tener que movilizar o perder mucha cantidad de líquido. La vida se considera tan ligada al agua que solo ahora que se ha demostrado la existencia de esta en Marte, los científicos se plantean la búsqueda de seres vivos en dicho planeta. LAS SALES MINERALES Las sales minerales están formadas por un catión y un anión. Las sales pueden presentarse de dos formas diferentes: - Sales insolubles o no disociadas. Se dicen también sales precipitadas. Presentan una función esquelética, formando caparazones (carbonato cálcico) o conchas o bien huesos (fosfato cálcico). - Sales en forma disociada o sales solubles o disueltas. Los iones se encuentran disueltos en agua y son responsables de algunas funciones muy específicas, pero también intervienen de manera decisiva en procesos físico-químicos de importancia vital para los organismos. 3 DPTO. DE BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA I.E.S. SANTOS ISASA CURSO 2024-2025 MONTORO  BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 1º BACHILLERATO TEMA 2. LAS BIOMOLÉCULAS 1.1.2.2. BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS: Como ya se ha dicho, las biomoléculas orgánicas se caracterizan por la presencia de átomos de carbono encadenados a los que se unen, sobre todo, hidrógenos y oxígenos, y nos vamos a centrar en las que forman parte de la materia viva. Algunos conceptos que deben repasarse son los siguientes: El carbono es un átomo tetravalente, que se comporta como si fuera un tetraedro cuyos vértices corresponden a sus cuatro valencias (orbitales), cada una de las cuales puede estar unida covalentemente a las de otros átomos de carbono o a otros elementos diferentes. Si dos o tres de sus valencias se unen a un mismo átomo, tendremos un doble o triple enlace respectivamente. Podríamos considerar las biomoléculas orgánicas como derivadas de hidrocarburos que contienen átomos o grupos de átomos que sustituyen a algunos de los hidrógenos, unidos a los carbonos. A estos sustituyentes los llamaremos genéricamente grupos funcionales y sabemos que otorgan a las moléculas que los poseen nuevas propiedades y entre ellas una mayor reactividad o facilidad para unirse a otras moléculas. Los principales grupos funcionales son: Alcohol o hidroxilo, carbonilo (aldehído y cetona), ácido o carboxilo, éster, amino y fosfato. Los principales tipos de biomoléculas son: Glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. GLÚCIDOS Los glúcidos también son conocidos con los nombres poco apropiados de HIDRATOS DE CARBONO, CARBOHIDRATOS o AZÚCARES. 4 DPTO. DE BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA I.E.S. SANTOS ISASA CURSO 2024-2025 MONTORO  BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 1º BACHILLERATO TEMA 2. LAS BIOMOLÉCULAS Los glúcidos son biomoléculas formadas por C, H y O exclusivamente, químicamente se definen como polialcoholes con un grupo funcional aldehído o cetona. Sus funciones biológicas son fundamentalmente dos: energética y estructural. Los glúcidos pueden ser simples o complejos, los más sencillos son los monosacáridos y los complejos están formados por dos o más monosacáridos (pueden ser miles de ellos). Destacaremos los disacáridos y los polisacáridos. Monosacáridos. Son los glúcidos más sencillos que hay, a partir de ellos se constituyen todos los demás glúcidos. Son de color blanco, solubles en agua, de sabor dulce y pueden cristalizar. Su fórmula general es C nH2nOn, variando n entre 3 y 8. Así, distinguimos entre triosas, tetrosas, pentosas, hexosas, etc. según los átomos de carbono que tengan. Los más importantes son: Entre las pentosas (monosacáridos con 5 átomos de carbono) destacan la RIBOSA y la DESOXIRRIBOSA, que forman parte respectivamente de los ácidos nucleicos ARN y ADN. Sus funciones son, por lo tanto, estructurales. Entre las hexosas (6 carbonos) se encuentra la GLUCOSA, que es el monosacárido más abundante en los seres vivos y cuya función es la energética, sirviendo de auténtico combustible celular. Se encuentra como tal en frutos. Es también un monosacárido básico en la composición de disacáridos y polisacáridos. Otras hexosas comunes son la GALACTOSA, que forma parte del azúcar de la leche y la FRUCTOSA, que es propia del azúcar de las frutas. Los monosacáridos se representan mediante fórmulas. Una representación muy usual es la fórmula lineal y plana. Pero los monosacáridos en disolución acuosa reaccionan frente al agua y sufren una ciclación, convirtiéndose en moléculas en forma de anillo (anulares o cicladas). (No hay que aprenderse las fórmulas del ejemplo). Disacáridos. Son moléculas formadas por la unión de dos monosacáridos, mediante el llamado enlace O-glucosídico. Este enlace se efectúa entre un grupo alcohol de cada monosacárido con el desprendimiento de una molécula de agua. Los disacáridos también son sólidos cristalizables, solubles en agua y de sabor dulce, por eso también son denominados azúcares. La función de los disacáridos es también energética, aunque para ser utilizados por las células, primeramente deberán ser descompuestos en sus monosacáridos integrantes. Los principales son: 5 DPTO. DE BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA I.E.S. SANTOS ISASA CURSO 2024-2025 MONTORO  BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 1º BACHILLERATO TEMA 2. LAS BIOMOLÉCULAS MALTOSA o azúcar de malta (la malta es el grano de la cebada germinada; este producto es la base de la fabricación de la cerveza). LACTOSA o azúcar de la leche. SACAROSA o azúcar de la fruta. Es muy abundante en la remolacha y en la caña de azúcar, de donde se extrae y constituye el azúcar que consumimos habitualmente. Polisacáridos. Están formados por centenares de monosacáridos, unidos por enlaces glucosídicos. Son, por lo tanto, macromoléculas. No son solubles en agua ni tienen sabor dulce, aunque son sólidos de color blanco. Los más abundantes son: ALMIDÓN. Está formado por unidades de glucosa y constituye el polisacárido de reserva energética propio de los vegetales. Se acumula preferentemente en ciertos órganos como tubérculos, raíces, semillas (cereales). GLUCÓGENO. También se compone de cientos de unidades de glucosa y también constituye una reserva de energía, pero en este caso su origen es animal. Los mamíferos contenemos glucógeno en el hígado y en los músculos. Su estructura es muy similar a la del almidón. CELULOSA. Está formada por unidades de glucosa unidas por un tipo de enlace glucosídico algo diferente. Es de origen vegetal y su función es estructural, ya que forma parte de la pared celular, que como sabemos, da rigidez y protección a las células vegetales y constituye un auténtico esqueleto. La celulosa es muy resistente y no puede utilizarse como fuente de materia o energía para la mayor parte de los animales ya que no tenemos la enzima capaz de romper el enlace que se establece entre las glucosas. (No hay que aprenderse las fórmulas de los ejemplos). LÍPIDOS Los lípidos son biomoléculas orgánicas formadas siempre por C, H y O, aunque muchos poseen fósforo y nitrógeno, y en menor proporción azufre. Constituyen un grupo muy heterogéneo en cuanto a su composición química y suelen incluirse en este grupo aquellas sustancias que presentan unas características físicas determinadas, que son: ser insolubles en agua y suelen ser untuosos al tacto y menos densos que el agua. Sus funciones son también variadas, destacando entre ellas la energética, la estructural, la hormonal y vitamínica. 6 DPTO. DE BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA I.E.S. SANTOS ISASA CURSO 2024-2025 MONTORO  BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 1º BACHILLERATO TEMA 2. LAS BIOMOLÉCULAS Clasificación: 1. Lípidos saponificables Son aquellos lípidos que pueden descomponerse en ácidos grasos y en alcohol. Se llaman así porque puede hacerse jabón con ellos (reacción de saponificación). En realidad, el jabón se hace a partir de los ácidos grasos. Los ácidos grasos son cadenas hidrocarbonadas, que pueden ser saturadas o insaturadas. Los ácidos grasos saturados son los que no poseen ningún doble enlace entre carbonos y los insaturados son los que tienen uno o más dobles enlaces. Loa ácidos grasos poseen un número variable de carbonos y en uno de sus extremos portan un grupo ácido carboxílico. Su característica más llamativa es que son muy insolubles en agua, por lo que se dice que son hidrófobos. (hidro= agua; Fobos, fobia = miedo) Los principales grupos de lípidos saponificables son: Triglicéridos o grasas. Se componen de una molécula de un alcohol, la glicerina, que lleva unidas mediante enlaces éster tres moléculas de ácido graso. El enlace éster se establece por reacción entre un grupo alcohol de la glicerina y el grupo hidroxilo del ácido graso, con liberación de una molécula de agua. Esta reacción recibe el nombre de ESTERIFICACIÓN. La reacción opuesta es la HIDRÓLISIS, que requiere una molécula de agua y por eso se llama así. Si la hidrólisis se realiza en presencia de una base fuerte como la sosa cáustica (NaOH), se obtiene glicerina y una sal de ácido graso, ésta es la reacción de SAPONIFICACIÓN y el resultado un jabón. Las grasas tienen una función esencialmente energética. Un gramo de grasa contiene el doble de energía que un gramo de glúcido o de proteína (unas 9 Kilocalorías por gramo frente a unas 4,2 Kcal/g de las otras biomoléculas), por eso supone un ahorro de peso y de volumen y para seres como los animales resulta ventajoso guardar la energía bajo esta forma en vez de en glucógeno. Los vegetales no tienen el problema del sobrepeso pero sí sus semillas o sus frutos, por lo que muchas de ellas almacenan también grasa (los 7 DPTO. DE BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA I.E.S. SANTOS ISASA CURSO 2024-2025 MONTORO  BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 1º BACHILLERATO TEMA 2. LAS BIOMOLÉCULAS llamados frutos secos: nueces, avellanas, pipas, almendras, etc.). Otras funciones de los triglicéridos son las de protección mecánica y aislante térmico (Una foca sin su capa de grasa subcutánea moriría de frío en el agua polar en cinco minutos, tal y como nos pasa a los humanos). Las grasas con cadenas insaturadas son líquidas a temperatura ambiente, son las más frecuentes en los vegetales, denominándose aceites. Pero también hay grasas vegetales saturadas como las de coco y palma, que son las que se utilizan en la elaboración de alimentos preparados por ser más baratas. En general las grasas animales son saturadas y por esto, su estado es sólido o semisólido a temperatura ambiente (manteca, sebo, tocino). Las grasas saturadas pueden ser transformadas en colesterol dentro de nuestro organismo y vulgarmente las conocemos como mantecas, sebos o tocino; también son grasas la mantequilla y la nata así como gran parte de la composición del queso. Sin embargo, la grasa del pescado contiene una gran proporción de grasas insaturadas y por lo tanto es de la mejor calidad sanitariamente hablando. Parte de estas grasas son las que contienen los famosos ácidos grasos omega 3. Fosfolípidos. Son un tipo de lípidos complejos, ya que además de estar constituidos por glicerina y dos moléculas de ácido graso poseen un grupo ácido fosfórico. Lo más llamativo de estas moléculas es su comportamiento ante el agua, diciéndose que son anfipáticas, lo que significa que un extremo (el del á. fosfórico) es polar y se mezcla bien con el agua (es hidrófilo – filo = amante) y el otro extremo (el de los ácidos grasos) es apolar y rehuye el agua (hidrófobo). Este comportamiento hace que estas moléculas en el agua se distribuyan de tal manera que sus extremos polares se enfrenten al agua y sus extremos apolares se protejan de ella. Esto hace que de manera espontánea formen capas dobles y micelas. Su función en los seres vivos es estructural, constituyendo la base de las membranas celulares. 8 DPTO. DE BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA I.E.S. SANTOS ISASA CURSO 2024-2025 MONTORO  BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 1º BACHILLERATO TEMA 2. LAS BIOMOLÉCULAS 2. Lípidos insaponificables. No poseen ácidos grasos (y por ello no se puede obtener jabón). Destacamos dos tipos: Isoprenoides o terpenos. Formados por la unión de moléculas de isopreno. Un ejemplo es el β-caroteno que es un pigmento vegetal de color naranja, que interviene en la fotosíntesis y colorea frutos. Los carotenos (hay más) también son precursores de la vitamina A. Otros terpenos son colorantes de flores y frutos (rojo, azul, amarillo...), son también terpenos los aceites esenciales de los vegetales que al evaporarse dan el aroma u olor a flores y plantas. El caucho y el látex también son terpenos. Esteroides. Moléculas muy complejas y formadas por anillos de carbonos (moléculas cíclicas). Destacaremos el colesterol, cuya función es la de formar parte, junto con los fosfolípidos, de las membranas celulares y por lo tanto son estructurales y fundamentales para las células. También son esteroides la vitamina D, las hormonas sexuales como la testosterona y los estrógenos así como las hormonas corticoides (fabricadas por las cápsulas suprarrenales). 9 DPTO. DE BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA I.E.S. SANTOS ISASA CURSO 2024-2025 MONTORO  BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 1º BACHILLERATO TEMA 2. LAS BIOMOLÉCULAS PROTEÍNAS Las proteínas son biomoléculas orgánicas formadas siempre por C, H, O y N. Pueden contener también S, P y algunos otros bioelementos. Se componen de unas pequeñas moléculas denominadas aminoácidos. Los aminoácidos se enlazan unos con otros mediante el llamado enlace peptídico. Una cadena formada por solo unos pocos aminoácidos recibe el nombre de péptido (oligopéptido si contiene muy pocos y polipéptido si son más). A partir de un cierto número pasa a llamarse proteína (no hay un número determinado. En general los péptidos son fragmentos de proteínas). Un aminoácido es una biomolécula que posee un carbono que tiene saturadas sus cuatro valencias de la forma siguiente: lleva unido un grupo amino, un carbono con un grupo ácido carboxilo y un hidrógeno. Esto es común para todos los aminoácidos y la cuarta valencia está saturada por diferentes átomos o moléculas dependiendo del a.a. del que se trate; lo denominaremos normalmente como –R o cadena radical. Existen sólo 20 aminoácidos diferentes formadores de proteínas. El enlace peptídico se establece entre el grupo hidroxilo del ácido graso de un aminoácido y el nitrógeno del grupo amino de otro aminoácido. En este caso también se desprende agua. 10 DPTO. DE BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA I.E.S. SANTOS ISASA CURSO 2024-2025 MONTORO  BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 1º BACHILLERATO TEMA 2. LAS BIOMOLÉCULAS Las proteínas resultan de la unión mediante enlace peptídico de decenas a cientos de a.a. A pesar de que sólo existen 20 aminoácidos diferentes, se pueden formar casi infinitas proteínas distintas: Dos proteínas pueden diferir en el nº total de aminoácidos y también en el tipo que contengan (de 1 a 20 distintos), de las proporciones de los diferentes a.a. que presenten y por último de la secuencia u orden que mantengan a lo largo de la cadena. Los radicales de los distintos aminoácidos de una proteína pueden formar enlaces débiles entre ellos, lo que da una forma determinada a la molécula. Esa estructura tridimensional es fundamental para que la proteína cumpla con su función y por ello, un cambio en el orden de algunos aminoácidos puede significar la inactivación de la misma. (Los cambios en su estructura tridimensional se denominan desnaturalizaciones y uno de los factores físicos que las producen es el calor. Por ejemplo, cuando se pone un huevo a cocer, sus proteínas se desnaturalizan y pasan de líquidas a sólidas). Se distinguen hasta cuatro niveles distintos de organización de las proteínas que son el resultado del plegamiento de la cadena inicial de aminoácidos que las forman. Es decir, la cadena de aminoácidos constituye la estructura primaria de la proteína, esta se pliega sobre sí misma para dar la estructura secundaria que, a su vez, se vuelve a plegar dando la estructura terciaria que es la responsable de la función de la proteína. Cuando una proteína está formada por más de una cadena, se unen las estructuras terciarias de cada cadena dando la estructura cuaternaria. Las funciones de las proteínas son muy variadas, destacamos las siguientes: Función estructural: las membranas celulares son estructuras que contienen una alta proporción de proteínas. El colágeno, la elastina y la queratina son proteínas que aparecen formando parte de los huesos (colágeno), están bajo la piel (colágeno y elastina), o forman la epidermis de la piel, las uñas, los cuernos, los pelos o las plumas (queratina). Función transportadora: hay proteínas sanguíneas que transportan lípidos (por ejemplo, el colesterol), la hemoglobina transporta oxígeno también en la sangre, la mioglobina lo hace en los músculos y los citocromos transportan electrones en las mitocondrias, permitiendo el proceso de la respiración celular. 11 DPTO. DE BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA I.E.S. SANTOS ISASA CURSO 2024-2025 MONTORO  BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 1º BACHILLERATO TEMA 2. LAS BIOMOLÉCULAS Función inmunológica: los anticuerpos que sintetizan los linfocitos para luchar frente a los agentes extraños al organismo son siempre proteínas. Función hormonal: muchas hormonas son proteínas, como la del crecimiento, la insulina o la adrenalina. Función contráctil: la actina y la miosina responsables de la contracción muscular son proteínas. Otras funciones: el fibrinógeno es la proteína responsable del coágulo sanguíneo, así como muchos factores involucrados en la coagulación sanguínea son también proteínas. Función enzimática o biocatalizadora: esta función es fundamental. Las enzimas son proteínas que favorecen y permiten que tengan lugar todas las reacciones químicas de las células (el metabolismo). Hay miles de ellas diferentes, que catalizan otras tantas reacciones. Son muy específicas y en su ausencia no tienen lugar las transformaciones químicas. (Los humanos no digerimos la celulosa porque nos falta la enzima correspondiente, capaz de descomponerla en sus unidades de glucosa, sin embargo, el almidón, semejante en composición puede ser digerido y aprovechado como nutriente porque sí tenemos la enzima necesaria. Existen miles de enfermedades metabólicas congénitas debidas a la carencia de enzimas o a un defecto en las mismas ya que una pequeña mutación en el ADN puede suponer que el enzima que se forme no sea funcional o funcione de forma defectuosa produciendo una enfermedad como puede ser la intolerancia a la lactosa (el enzima que rompe el enlace de la lactosa no funciona correctamente) o la celiaquía (el enzima que rompe el gluten no funciona). ÁCIDOS NUCLEICOS Son compuestos formados siempre por C, H, O, N y P. Los ácidos nucleicos son polímeros de monómeros llamados nucleótidos. Nucleótidos: Un nucleótido es una molécula formada por tres moléculas menores: una base nitrogenada, un monosacárido y una molécula de ácido fosfórico. Una base nitrogenada es una molécula cíclica que posee nitrógeno además de carbonos en el anillo. Las bases nitrogenadas son la ADENINA, la GUANINA, la CITOSINA, la TIMINA y el URACILO. El monosacárido siempre es una pentosa (5 carbonos), existiendo dos diferentes: RIBOSA y DESOXIRRIBOSA. Ésta última se diferencia de la anterior en que posee un oxígeno menos (desoxi-). 12 DPTO. DE BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA I.E.S. SANTOS ISASA CURSO 2024-2025 MONTORO  BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 1º BACHILLERATO TEMA 2. LAS BIOMOLÉCULAS La molécula de ácido fosfórico, H 3PO4 es, en general, única pero algunos nucleótidos pueden tener hasta tres como el ATP o adenosintrifosfato. Existen dos tipos de ácidos nucleicos: ADN (DNA) y ARN (RNA) ADN El ADN es un polinucleótido (cadena de nucleótidos) cuyos nucleótidos están formados por una de las cuatro bases siguientes: A, T, C, G, no apareciendo en ningún caso uracilo ya que este es exclusivo del ARN, además presenta como monosacárido la desoxirribosa y una molécula de ácido fosfórico. Por lo tanto, existen 4 nucleótidos diferentes. La molécula de ADN suele ser muy larga, con un gran peso molecular y está formada por una doble cadena de nucleótidos. Los nucleótidos que forman la cadena, se unen entre sí a través del ácido fosfórico y de la desoxirribosa, quedando las bases nitrogenadas dispuestas lateralmente. Las dos cadenas son antiparalelas, lo cual quiere decir que están enfrentadas en orden opuesto y las bases se emparejan de modo que siempre a la A le corresponde una T; a C le corresponde una G y viceversa (T-A; G-C). Esta doble cadena está replegada en el espacio formando una estructura que llamamos doble hélice. 13 DPTO. DE BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA I.E.S. SANTOS ISASA CURSO 2024-2025 MONTORO  BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 1º BACHILLERATO TEMA 2. LAS BIOMOLÉCULAS Al igual que las proteínas, El ADN es una molécula tridimensional en la que se pueden distinguir varios niveles de organización: estructura primaria, dada por la secuencia de bases; estructura secundaria, que representa el modo en que se pliega la estructura primaria dando lugar a la doble hélice; estructura terciaria, la doble hélice se encuentra replegada en torno a unas proteínas especiales llamadas histonas. Este ADN plegado recibe el nombre de cromatina. El grado máximo de plegamiento se da sólo cuando la célula va a dividirse, en cuyo caso la cromatina se transforma en los llamados cromosomas. La función del ADN es contener la información genética de la célula. Esta información puede ser traducida en proteínas, habiendo sido previamente transcrita a ARN. Se localiza en el núcleo celular en las células eucariotas, aunque también hay en las mitocondrias y en los cloroplastos. ARN Es un polinucleótido de nucleótidos con ribosa, á. fosfórico y bases que pueden ser A, U, C, G (nunca timina). Existen 4 nucleótidos diferentes. Se trata de moléculas mucho más cortas que las de ADN y además de cadena sencilla. Según sus funciones se distinguen varios tipos de ARN: ARNm, mensajero. Lleva la información desde el ADN a los ribosomas donde se traducirá a proteínas. ARNt, transferente. Lleva los aminoácidos a los ribosomas para producir la síntesis de proteínas siguiendo la información del ARNm. ARNr, ribosómico. Los ribosomas están constituidos en una gran proporción por ARN. (Los ribosomas son los orgánulos celulares encargados de la síntesis o fabricación de las proteínas). Existe una serie de nucleótidos que no forman parte de los ácidos nucleicos y que tienen otras funciones, tales como: ATP o Adenosín trifosfato. Su función es energética. Son “pilas de energía” de las células. Encierran la energía en los enlaces que hay entre los átomos de fósforo: al romperse el enlace se libera la energía que es utilizada para realizar reacciones químicas. El ATP pasa a ADP por pérdida de una molécula de ácido fosfórico; y el ADP se transforma en AMP por pérdida de un segundo á. fosfórico. El AMP es “recargado” con fosfórico en las mitocondrias de las células eucarióticas. NAD+; NADP+; FAD+. Son moléculas que transportan electrones y protones de un lugar a otro e intervienen en la mayoría de las reacciones metabólicas ayudando a las enzimas a realizar su función. 14 DPTO. DE BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA I.E.S. SANTOS ISASA CURSO 2024-2025 MONTORO