1. II UNIDAD
BASES
MOLECULARES DE
LA VIDA

2. •
NIVELES DE ORGANIZACION DE
LOS SERES VIVOS .
La materia altamente
jerarquizada en su
organización, puede ser
considerada en los
siguientes niveles
biológicos:

3.  Protoplasma: llamado también materia
viva. Es un complejo de átomos y moléculas
con una determinada disposición que
forman sistemas coloidales que permiten
funciones metabólicas. Da como resultado
la energía.

4.  Célula: Es la unidad organizada de
protoplasma, con existencia prolongada e
independiente capaz de reemplazar sus
propios materiales en un ambiente
adecuado.

5.  Tejido: Asociación de células d dela misma
naturaleza y que coordina una misma
función.

6.  Órgano: Unidad
compuesta de
varios tejidos
agrupados para
llevar a cabo
determinadas
funciones.

7.  Sistema: Conjunto de
órganos que cumplen
funciones
coordinadas.

8.  Organismo: Es un ser individual formado
por un conjunto de partes organizadas capaz
de utilizar materia y energía del medio
externo para poder crecer y reproducirse.

9.  Población: Grupo
de individuos
plantas, animales,
que viven en
determinadas
zonas.

10.  Comunidad: Es un grupo combinado de
poblaciones que actúa en forma recíproca
una con otra en un lugar determinado.

11.  Ecosistemas: Combinación de la comunidad biótica
con el ambiente abiótico, unidad interrelacionada en
zonas específicas.

12.  Biosfera:
Define los
límites físicos
aptos para la
vida desde
un cierta
profundidad
del suelo

13. ESTRUCTURA FÍSICA Y QUÍMICA DE LA
MATERIA VIVA
Según algunos autores:
1. Elementos biogenéticos: O bioelementos, son
elementos simples que constituyen el protoplasma de
los seres vivos (40 elementos). Estos elementos se
clasifican en:
 Primarios
 Secundarios
 Micro constituyentes

14.  Primarios: indispensables en la estructura del
citoplasma celular y que en la mayoría de los seres
vivos están formados el 95% de su peso total,
 Carbono: está formando el 20% de protoplasma , es
muy raro encontrarlo libre en la naturaleza pero es
abundante e indispensable en los seres vivos. Se
combina con el oxígeno y forma el dióxido de carbono
C02 que es producto de la respiración y sirve para ser
tratado por las plantas, para producir las síntesis de las
sustancias energéticas.
Símbolo: C

15.  Hidrógeno: más simple, está muy distribuido en la
corteza terrestre y en el aire, en los seres vivos forma el
15% de su estructura, rara vez se encuentra libre, se
combina con el oxígeno forma el agua que es la
sustancia más abundante en la tierra.
Símbolo: H

16.  Oxígeno: elemento común en la materia viva ya que
está formando el 62%, se encuentra libre formando
parte del aire y combinado con el H20, por razón de su
configuración electrónica se combina con un sin
número de elementos para formar varios compuestos.
Símbolo: O

17.  Nitrógeno: es el menos común, está conformando el
3% de la materia viva, es indispensable para la
formación de proteínas y en el aire se encuentran un
78%. El nitrógeno se combina con otros elementos,
para formar los nitratos y nitritos que constituyen
excelentes abonos, también forma el amoniaco como
producto d e la descomposición de la materia orgánica;
este elemento presenta la siguiente distribución
electrónica:
Símbolo: N

18.  Secundarios: menos cantidad, entre ellos tenemos
principalmente:
 el aluminio: compuestos en la síntesis metabólica
 el calcio: forma sales del tejido óseo, carapachos de los
animales y además para la coagulación sanguínea.

19. Micro Constituyentes: oligoelementos o
elementos menores, se encuentra en mínimas
proporciones en la materia viva pero su falta
produce trastornos en los organismos, estos
elementos son:
 Yodo,
 Cobre,
 Bario,
 Cobalto,
 Manganeso,
 Flúor.

20. 2.
Principios inmediatos
 Son cuerpos simples que pueden separarse de los seres vivos por
procedimientos físicos. (Disolución, destilación, diálisis, etc), la
mayoría son compuestos puramente orgánicos, pero otros son
sustancias minerales. Los elementos biogenéticos no se encuentran
aislados si no combinados formando compuestos denominados
principios inmediatos, la mezcla de estas sustancias en proporciones
determinadas constituyen el protoplasma. Si consideramos a la
materia en un análisis tendremos los siguientes resultados.








Agua
Carbohidratos
Lípidos
Ácidos Nucleicos
Proteínas
Minerales
Vitaminas
Hormonas
85 %
3,5 %
0,5 %
1 %
9 %
0,8 %
0,1%
0,1 %

21. Según otros autores:
1. Elementos químicos: Dependiendo de su
concentración relativa en la materia viva pueden
clasificarse en:
 Macro elementos: o constituyentes principales
(concentración mayor de 1%).
 Micro elementos: constituye necesarios en
concentraciones bajas (entre 0.05 y 1%).
 Elementos traza: constituyéndose necesarios en
concentraciones bajísimas (menores de 0.05%).

22. MACROELEMENTOS Y ALGUNAS FUNCIONES
IMPORTANTES
•C
•H
•O
•N
Componentes universales de las
substancias inorgánicas y de
substancias inorgánicas de
importancia en los seres vivos.

23. MICROELEMENTOS Y ALGUNAS FUNCIONES IMPORTANTES
Sodio (Na)
El más importante catión (Na+) extracelular; participa en:
Regulación de la presión osmica celular, Transmisión del impulso nervioso, Actividad de
algunas enzimas (factor enzimático)
Potasio (K)
El más importante catión (K+) intracelular; participa en: Transmisión del impulso nervioso
Contracción muscular, Actividad de algunas enzimas (cofactor enzimático)
Cloro (Cl)
El más importante anión (Cl-) extracelular; participa en: regulación de la presión osmótica
celular
Calcio (Ca)
Como catión (Ca2+), principalmente extracelular, participa en: Constitución de tejido óseo y
dientes, Coagulación sanguínea, Contracción muscular, Construcción de la laminilla media
cementante de las células vegetales, Actividad de algunas enzimas (cofactor enzimático)
Como catión (Mg2+) interviene en: Actividad de algunas enzimas (cofactor enzimático),
Magnesio (Mg)
Construcción de la molécula de clorofila
Los aniones (H2PO4 , HPO4 2-, PO43-) intracelulares más importantes, intervienen en:
Fósforo (P)
Construcción del tejido óseo y dientes, Relaciones de transferencias de energía,
Construcción de nucleótidos, fosfolípidos y otras sustancias, etc.)
Sus aniones (SO4 2-, Fe3+) actúan como: moléculas orgánicas diversas (polisacáridos complejos,
Azufre (S)
aminoácidos, etc)

24. ELEMENTOS TRAZA Y ALGUNAS FUNCIONES IMPORTANTES
Hierro (Fe)
Sus cationes (Fe2+,Fe3+) actúan como:
Cofactores enzimáticos
Constituyentes de pigmentos respiratorios (transportados de O2)
en algunos animales
Maganeso (Mn)
El catión (Mn2+) actúa como factor enzimático
Zinc (Zn)
El catión (Zn2+) actúa como factor enzimático
Molibdeno (Mo) El catión (Mo2+) actúa como factor enzimático
Boro (B)
Importante en vegetales, en diversas funciones específica
Vanadio (V)
Encontrando en cordados primitivos.
Silicio (Si)
Constituye caparazones en protozoos. También se encuentran en
vegetales
Cobalto (Co)
Forma parte de la vitamina B12
Iodo (I)
Esencial para animales superiores donde integra las hormonas
tiroideas (tiroxina, triiodotironina).

25. 2. Componentes Inorganicos
Las sustancias inorgánicas que actúan bajo la formación
de aniones y cationes en los sistemas vivientes, y sus
funciones, se han citado en el cuadro anterior.
Quedan por analizar las propiedades de uno de los
componentes inorgánicos más importantes:
el agua.

26. EL AGUA
Componente más abundante de
cualquier ser vivo
75% promedio del peso total de
un organismo
Medio de transporte al interior de
la célula
La cantidad de agua existente en la
materia depende de la edad,
actividad metabólica, ambiente y
tipo de tejido.

27. PROPIEDADES DEL AGUA
Tiene pH 7 (apto para la vida)
Sustancia termorreguladora ( no deja que la
temperatura se concentre en un mismo punto).
Compuesto muy estable.
Principal medio de transporte de una sustancia
Forma la ¾ partes del globo terrestre
Es el solvente universal de sustancias inorgánicas.

28. 3. Componentes orgánicos
 LÍPIDOS
 CARBOHIDRATOS
 PROTEINAS
 ÁCIDOS NUCLEICOS

29. LÍPIDOS
Solubles en solventes no
polares como:
• éter,
• benceno,
• cloroformo,
• tetracloruro de carbono
Insolubles en agua y
solventes acuosos
Peso molecular bajo
 SIMPLES:
 Ácidos grasos
 Aciglicéridos o grasas
neutras
 Ceras
COMPLEJOS
 Fosfoglicéridos (fosfolípidos)
 Glucolipídicos y
esfingolípidos
 Lipoproteínas y
proteolípidos
 ASOCIADOS:
 prostaglandinas
 Terpenos
 Esteroides

30. HIDRATOS DE CARBONO, GLUCIDOS O
SACÁRIDOS
La más importante fuente de energía . Representan el 40-80%
del total de la energía ingerida
Los carbohidratos compuestos por carbono, hidrógeno y
oxigeno en una relación 1:2:1 respectivamente. Su fórmula
química es (CH2O)n, donde la n indica el número de veces que
se repite la relación para formar una molécula de hidrato de
carbono más o menos compleja.
 Monosacáridos:
- simples
- derivados
 Oligosacáridos
 Polisacáridos
- simples
- complejos

31. MONOSACÁRIDOS SIMPLES
Solubles en agua y sabor
dulce, contienen C,H,O.
 Glucosa
 Deoxiribosa
 Galactosa
 Aldosa
 Ribosa
 Pentosas, etc.
 Sorbosa
 Ribulosa
MONOSACÁRIDOS
DERIVADOS
Amino azúcares
(glucosamida)
Alcohol-azúcares
(sorbitol, derivado de la
glucosa)
Acido-azúcares (ácido
ascórbico)

32. OLIGOSACÁRIDOS
Formados por la unión de 2 a 10 monosacáridos
 Maltosa (glucosa-glucosa)
 Sacarosa (glucosa-fructosa)
 Lactosa (glucosa-galactosa)

33. POLISACÁRIDOS
SIMPLES: Insolubles en agua, no sabor dulce, no
cristalinos:
 Celulosa
 Almidón
 Glucógeno
 Dextranos
COMPLEJOS:
 Quinina
 Pectina
 Hemicelulosa
 Ácido hialurónico
 Heparina
 Mureina o peptidoglucano.

34. PROTEINAS
Son compuestos químicos complejos que se
encuentran en todas las células vivas: en la sangre,
en la leche, en los huevos y en toda clase de semillas
Hay ciertos elementos químicos que todas ellas
poseen, pero los diversos tipos de proteínas los
contienen en diferentes cantidades. En todas se
encuentran un alto porcentaje de nitrógeno, así
como de oxígeno, hidrógeno y carbono. En la mayor
parte de ellas existe azufre, y en algunas fósforo
y hierro.

35. Se forman por la secuencia de aminoácidos
Aminoácido: sustancias cristalinas, casi siempre sabor
dulce, 20 aminoácidos diferentes componen una
proteína. Se clasifican en:
 Hidrofílicos: Acido aspártico, histidina, asparragina,
glicocola, Acido glutámico, cisteína, glutamina, Lisina ,
treonina, glicina, Arginina, serina, tirosina
 Hidrofóbicos: Alanina, valina, fenilalanina, Leucina,
prolina, triptofano, Isoleucina, metionina


36. CLASIFICACIÓN:
Según su conformación nativa :
 Fibrosas: fibras ordenadas a lo largo de un eje,
insolubles en agua, resistencia física, relacionadas con
acciones mecánicas o de protección (colágeno,
elastina, queratina, fibrina, esclerotina

37.  Globulares: constituidas por cadenas plegadas
resultando formas esféricas compactas, solubles en
agua (enzimas, anticuerpos, algunas hormonas y las
proteínas transportadoras).
Según su composición
química:
Simples: su hidrólisis
produce solo aminoácidos
(insulina, colágeno)
Conjugadas: su hidrólisis
produce aminoácidos y
componentes orgánicos e
inorgánicos (
hemoglobina)

38. Funciones biológicas de las proteínas.
Las proteínas pueden desempañar diversos roles, tanto a
nivel celular como a nivel de organismos. Entre otras, se
pueden citar las funciones.
 Estructurales:
 Como componentes de membranas celulares.
 Como componentes de cápsides de virus.
 Como componentes de estructura de sostén, protección y
acciones vinculadas al movimiento, p.ej. fibroína de la seda;
queratina de piel, pelo y uñas; colágeno y elastina de tejidos
conectivos; esclerotina de exoesqueleto de insectos.

39.  Enzimáticas: con capacidad de catalizar diversas
reacciones; p.ej. ribo nucleasas, amilasas, proteasas,
deshidrogenasas, etc.
 De reserva energética: ovoalbúmina, glutelina y gliadina
del trigo, zeína del maíz; orizenina del arroz, etc.
 Hormonales: inslina, somatotropina,
adrenocorticotropina, etc.
 En defensa inmunitaria: gamma-globulina (anticuerpos)
 En coagulación sanguínea: fibrinógeno, trombina.
 En contracción muscular: actina, miosina; en
transferencia de electrones: citocromos.
 En transferencia /almacenamiento de O2: hemoglobina,
hemocianina, mioglobina.

40. Otro tipo de proteínas son:
Las enzimas: catalizadores de los organismos de acción
específica.
 La parte no proteica recibe el nombre de coenzima, y
la parte proteica es la apoenzima.
 Ambas son imprescindibles.
 Las coenzimas tienen naturaleza distinta; muchas son
vitaminas, como la piridoxina (vitamina B6), la
tiamina (vitamina B1) y la riboflavina (vitamina B2).
Se clasifican, según su forma de actuar, en dos grupos:
las hidrolasas y las desmolasas.

41. 1.
Hidrolasas: Descomponen los hidratos de carbono, los
lípidos y los prótidos en sus partes más simples, fijando
moléculas de agua. Se encuentran en los jugos segregados
por las glándulas digestivas. Pueden ser:
 Carbohidrasas: Desdoblan los hidratos de carbono en
monosacáridos.
la amilasa, que hidroliza el almidón en maltosa;
la sacarosa, que pasa la sacarosa a glucosa y
fructosa;
la lactosa, que convierte la lactosa en glucosa y
galactosa;
la celulosa, desdobla la celulosa en celobiosa,
la celobiosa, en glucosa, etc.

42.  Lipasas: Hidrolizan las grasas, convirtiéndolas en
glicerina y ácidos grasos; por ejemplo, la lipasa del jugo
pancreático.
 Proteasas: Reducen los prótidos a los aminoácidos
que los forman, y dejan libres los grupos prostéticos.
Ejemplo: la pepsina del jugo gástrico y la tripsina del
jugo intestinal.

43. 2. Desmolasas: Se llaman enzimas respiratorias,
intervienen en los procesos respiratorios de las
células, precisando oxígeno para actuar. Desmoronan
las moléculas orgánicas, rompiendo los enlaces que
existen entre sus átomos, liberando energía.
Las deshidrogenasas liberan hidrógeno;
las oxidasas activan el oxígeno y lo liberan en
estado atómico;
y las dicarboxilasas rompen los grupos
carboxílicos para eliminar C02.
Se encuentran todas ellas en el interior de las células.

44. Ácidos Nucleicos
Son macromoléculas resultantes de la polimerización lineal
de nucleótidos.
Para ello es necesario revisar algo de historia sobre estas
moléculas orgánicas:
 En 1941, George Beadle y Edwar Tatum, realizan trabajos de
mutaciones bacterianas y proponen la teoría "Un gen - una
enzima"(nexo entre la genética y la Biología). "Los genes se
expresan a través de las proteínas, y por lo tanto, las
mutaciones darán origen a proteínas alteradas"
 En 1944 , Avery y colaboradores del Instituto Rockefeller
(NY) demostraron claramente que el ADN contiene
información genética de la célula al estudiar cepas de
neumococos lisos y rugosos.

45.  En 1951, Frederick Sanger de la universidad de Cambridge
(Inglaterra), logra determinar, por primera vez, la secuencia
de aminoácidos de una proteína; como conclusión a su
trabajo sacó que las proteínas tienen una estructura
definida.
 En 1953, James Watson y Francis Crick dilucidaron la
estructura del ADN y llegaron a la conclusión que el ácido
tiene una secuencia de doble hélice.
• ARN: síntesis de proteínas, medio de transporte del ADN
del núcleo a los ribosomas.
• ADN: depósito fundamental de caracteres hereditarios,
único que tiene material genético.

46. Entonces los ácidos
nucleicos son
sustancias que se
encuentran en el
núcleo de las células.
Son de carácter ácido,
tienen mucho que ver
con la transmisión de
los caracteres
hereditarios. Están
compuestos por bases
pirimídicas o
pirimidinas y purinas