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Las biomoleculas son aquellas macromoléculas que constituyen a los seres vivos. En estas moléculas encontramos diversos grupos funcionales, muchos de ellos previamente estudiados. Se denominan macromoléculas porque tienen un peso molecular muy elevado. Asimismo, forman parte de la alta organización del ser vivo, por tanto, cumplen funciones específicas e importantes para la vida.

Las biomoléculas pueden ser consideradas como la unión de muchas moléculas más pequeñas y simples. La unión de estas moléculas se realiza a través de los grupos funcionales que poseen.

En este capítulo estudiaremos dos de las biomoléculas más importantes: las proteínas y los carbohidratos. Otras biomoléculas (que no estudiaremos) son los ácidos nucléicos y lípidos.

Carbohidratos

Los carbohidratos, también llamados hidratos de carbono, glúcidos o simplemente, azúcares, son compuestos naturales formados por carbono, hidrógeno y oxígeno. En sus estructuras encontramos, de manera imprescindible, el grupo funcional alcohol.

Clasificación:

Según el número de unidades que se repiten en su estructura en monosacáridos, disacáridos y polisacáridos.

La glucosa es los monosacáridos más comunes y abundantes. Es el principal nutriente del cuerpo humano. Existen dos estructuras posibles para representar a los monosacáridos: la estructura abierta y la estructura cíclica. Ambas representan al mismo monosacáridos, y cuando éstos se encuentran disueltos en agua, ambas formas suelen encontrarse en equilibrio.

En el caso de la glucosa (C6H12O6)

Veamos ambas estructuras:

Observa que en ambas estructuras la fórmula de la glucosa se mantiene: C6H12O6. Asimismo, analiza el alto número de grupos alcohol que posee la estructura: por eso son muy solubles en agua.

Los disacáridos están formados por dos azúcares, es decir, por la unión de dos monosacáridos. El azúcar de casa (sacarosa) es el principal ejemplo: está formada por la unión de glucosa y fructosa, a través de un enlace covalente.

Estructura de la sacarosa (un disacárido).

Los polisacáridos se forman por la unión de varias unidades de monosacáridos. Un ejemplo es la celulosa, el principal componente de las plantas. En ella, se repiten muchas unidades de glucosa, formándose una estructura con un peso molecular de más de 500000 una.

Algunos carbohidratos y las fuentes de donde se obtienen:

Cereales: Son la principal fuente de carbohidratos, destacando el arroz, trigo, maíz, cebada, centeno, avena y mijo. En general contienen un 65-75% de su peso de carbohidratos, 6-12% de proteínas de bajo valor biológico y 1-5% de grasa. En su mayor parte contienen almidón, aunque también son una importante fuente de fibra.

Azúcar: Por importancia es la segunda fuente de carbohidratos. Se obtiene principalmente de la caña y de la remolacha, aunque también puede proceder de otras fuentes (maíz, patata, miel, melaza, arce, entre otros). La producción de azúcar de caña continúa aumentado a razón de un 2% anual, mientras que la producción de remolacha disminuye. La contribución del azúcar a la dieta occidental representa un 10-12% del aporte calórico total.

Raíces y Tubérculos: Es la tercera fuente de carbohidratos. En este grupo el mas importante es la patata que se consume en casi todo el mundo. Su principal carbohidrato es el almidón que representa el 70-75% de su composición, pero también contienen azúcares simples.

Legumbres, vegetales, frutas y otras fuentes: Cuantitativamente los vegetales y las frutas tienen una mayor producción que las legumbres, pero su contenido en hidratos de carbono es sensiblemente menor. Las legumbres tienen un alto contenido en carbohidratos (50-60% de su peso seco) y son una de las fuentes de carbohidratos más importantes en nuestro medio, también son ricas en proteínas aunque de bajo valor biológico. Los vegetales y las frutas son una importante fuente de fibra

Definición de lípidos

Los lípidos son aquellas moléculas orgánicas, denominadas también biomoléculas, presentes en el tejido de los animales y las plantas, los cuales pueden ser separados o aislados con solventes de baja polaridad tales como: tetra cloruro de carbono, cloroformo, éter de petróleo, éter etílico, bencina, benceno, tolueno, mezclas de benceno o tolueno y etanol en proporción 2:1. Se encuentran en la madera dentro de las sustancias extraíbles en disolventes poco polares.

El análisis de estas fracciones ha demostrado que en el extracto obtenido se encuentran diferentes tipos de compuestos orgánicos como son: Ácidos de alta masa molecular, (denominados ácidos grasos) Ceras, Triglicéridos, Fosfolípidos, Glucolípidos, Terpenos, Terpeno des, Esteroles y Esteroides

Clasificación de lípidos:

Los lípidos pueden clasificarse de acuerdo a su estructura química, aquellos que presentan enlaces éste y pueden ser hidrolizados, tales como ceras, glicéridos se denominan lípidos hidrolizables y los que no presentan enlaces esteres, denominados no hidrolizables en los que se encuentran los esteroles, esteroides, terpenos y terpeno des.

Los lípidos hidrolizables, se clasifican en: lípidos simples, compuestos, los lípidos no hidrolizables se clasifican en isoprenoides y esteroides.

Clasificación: es la dependencia de las reacciones químicas que experimentan, de esta manera aquellos que reaccionan con disolución de Na OH al 40%, originando sales, se denominan lípidos saponificables, y los que no experimentan este tipo de reacción se consideran lípidos no saponificables.

Los Lípidos se pueden clasificar en dependencia de las funciones que realiza en los organismos vivos, encontrando en la naturaleza aquellos que realizan la función de reserva y lípidos citoplasmáticos (presentes en orgánulos celulares, mitocondrias y membrana celular).

Los lípidos también se clasifican considerando si aportan ácidos grasos que no son sintetizados por los organismos animales, los que reciben el nombre de esenciales; y los no esenciales son producidos por el metabolismo animal no necesitan ser ingeridos, son producto del metabolismo.

Lípidos simples

Los lípidos simples se caracterizan por presentar la función éste, observe que producto de los efectos electrónicos presentes en el carbono, el mismo constituye un centro de baja densidad de electrones, lo que favorece las reacciones de sustitución nucleofílica.

Estas reacciones presentan un mayor grado de complejidad, debido a que los lípidos simples son compuestos que presentan varios grupos funcionales, los lípidos simples son abundantes en las plantas y animales.

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