Composición Química De La Materia Viva: Las Biomoléculas.

COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA MATERIA VIVA: LAS BIOMOLÉCULAS

Los seres vivos están compuestos por átomos y moléculas, organizados de una manera muy específica. Los principios físicos y químicos que rigen a los organismos vivos son los mismos que rigen a los sistemas abióticos (no vivos), y aún cuando los seres vivos son tan diversos, la composición química y los procesos metabólicos de todos ellos son similares.

Los componentes de la materia viva se pueden clasificar en:

A) Inorgánicos: son compuestos simples, relativamente pequeños, en cuya composición participan la mayoría de los elementos, pero rara vez el carbono, con algunas excepciones, como el dióxido de carbono (CO2); los compuestos inorgánicos que poseen carbono no poseen hidrógeno al mismo tiempo.

Otros compuestos inorgánicos son el agua (H2O), las sales como el cloruro de sodio (NaCl), los ácidos simples como el ácido clorhídrico (HCl).

De ellos estudiaremos EL AGUA.

B) Orgánicos:son aquellos en cuya composición participan el carbono y el hidrógeno, unidos por enlaces covalentes. En general, son compuestos grandes y de estructura compleja.

Son compuestos orgánicos los GLÚCIDOS, los LÍPIDOS, las PROTEÍNAS y los ÁCIDOS NUCLEICOS.

Los compuestos, sean orgánicos o inorgánicos, están integrados por elementos; en la actualidad, se conocen más de cien elementos, pero pocos más de 20 forman parte de los seres vivos; en la siguiente tabla vemos en rojo los elementos más abundantes, en celeste los que se encuentran en una proporción menor, y en verde los elementos traza (es decir, necesarios en cantidades pequeñísimas):

En la siguiente gráfica, podrás ver qué porcentaje ocupan en nuestro cuerpo algunos de esos elementos:

UN COMPUESTO INORGÁNICO ESENCIAL: EL AGUA

La vida ha estado estrechamente vinculada al agua desde su mismo origen. El agua ocupa la mayor parte de la superficie terrestre, y en los seres vivos se encuentra entre un 60 a más de un 90 %, por lo que su presencia es literalmente vital. Los seres vivos incorporan el agua a su organismo directamente o formando parte de los alimentos que consumen, y son numerosas las funciones que desempeña en el organismo:

*Es un solvente: es capaz de disolver diferentes tipos de sustancias, por lo que se le denomina "solvente universal"

*Participa en numerosas reacciones químicas: muchos procesos transcurren en un medio acuoso; en la fotosíntesis, aporta el hidrógeno que se unirá al dióxido de carbono para formar la glucosa, en tanto el oxígeno es liberado.

*Es termorreguladora: los seres vivos pueden vivir en un rango limitado de temperatura; por encima o por debajo de ese rango, sobreviene la muerte; el alto porcentaje de agua en el organismo ayuda a moderar los efectos de los cambios térmicos.

*Actúa como medio de transporte: facilita el intercambio de sustancias entre la célula y el medio, y dentro de animales y plantas facilita el traslado de sustancias de una parte a otra del organismo, mediante la sangre, la linfa o la savia.

*Actúa como amortiguador: sirve de protección mecánica ante los golpes, como ocurre con el líquido amniótico o el líquido cefalorraquídeo.

*Actúa como lubricante: disminuye el rozamiento en determinados órganos, como ocurre con las lágrimas, la saliva o el líquido sinovial.

*Función estructural: otorga a las células, y al propio organismo, estructura y volumen.

ALGUNOS GRUPOS DE COMPUESTOS ORGÁNICOS DE IMPORTANCIA BIOLÓGICA

1) LOS GLÚCIDOS (conocidos también como “azúcares”, “carbohidratos” o “hidratos de carbono”)

Están integrados por CARBONO, HIDRÓGENO y OXÍGENO. Muchos de ellos son solubles en agua y se los llama "azúcares" porque algunos tienen sabor dulce.

Según el grado de complejidad, se clasifican en:

a) Monosacáridos: una sola molécula, que posee de 3 a 8 átomos de carbono

Ejemplos:

Aquí vemos la representación de una molécula de desoxirribosa; es una pentosa, ya que tiene cinco átomos de carbono. La desoxirribosa forma parte de la molécula de ADN (ácido desoxirribo-nucleico), por lo que está presente en todos los seres vivos. Otra pentosa, la ribosa, forma parte de la molécula de ARN.

En este caso vemos una representación de una molécula de glucosa, que es una hexosa, dado que posee seis átomos de carbono. La glucosa es el primer producto elaborado en la fotosíntesis, y es el principal compuesto energético de los seres vivos. Suele formar parte de moléculas más complejas, como veremos a continuación. Es sumamente dulce, y se utiliza en la elaboración de golosinas y en repostería.

b) Disacáridos: dos moléculas enlazadas

Ejemplos:

Esta es una representación de la molécula de uno de los disacáridos más comunes, la sacarosa (azúcar común), formada por una molécula de glucosa y una de fructosa (ambas son hexosas). Es un producto intermedio de la fotosíntesis, y es el principal glúcido transportado por las plantas. También tiene función energética. El azúcar común de mesa se extrae principalmente de la caña de azúcar (Saccharum officinarum) y de la remolacha azucarera (Beta vulgaris).

c) Polisacáridos: muchas moléculas enlazadas.

Ejemplos:

Imagen extraída de yellowtang.org

La imagen representa uno de los polisacáridos más comunes de la naturaleza, la celulosa, que es un polímero de la glucosa (un polímero es una macromolécula formada por la unión de moléculas más pequeñas). La celulosa forma la pared celular de las células vegetales, lo que les confiere protección y cierta rigidez, por lo que su función es estructural, no energética. Es insoluble en agua, y no tiene sabor dulce. A nivel industrial se la utiliza en la elaboración del papel y en textiles (algodón, lino, etc.)

Otro polisacárido con función estructural es la quitina,

...