Biomoleculas Organicas

LAS BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS

Todas las moléculas orgánicas que forman parte de los seres vivos están constituidas por la unión de varios átomos de Carbono. En los compuestos orgánicos, el Carbono forma un total de cuatro enlaces covalentes, que pueden unirlo a cuatro átomos diferentes o bien a un mismo átomo mediante varios enlaces. El átomo que se une al carbono puede ser otro carbono o un elemento distinto, como Hidrógeno, Oxígeno, Nitrógeno o Azufre. La unión entre átomos de Carbono puede dar lugar a estructuras moleculares complejas, incluyendo cadenas lineales, cadenas ramificadas o ciclos. Esto hace de este elemento el más versátil de todos los de la tabla periódica, dando lugar a una enorme variedad de compuestos de la que se benefician los seres vivos.

Desde el punto de vista de su comportamiento químico, la unión del Carbono o del Nitrógeno a ciertos grupos de átomos proporciona características específicas a las moléculas que contienen esos grupos que se denominan grupos funcionales. Los grupos funcionales más importantes que utilizan los seres vivos son el grupo ácido, el grupo -oxo (aldehídos y cetonas), el grupo alcohol y el grupo amino. Usando uno o varios de esos grupos funcionales los organismos son capaces de construir una gran variedad de moléculas diferentes, con las que pueden construir sus estructuras y realizar todas sus funciones.

Para identificar los compuestos orgánicos no solo hay que tener en cuenta su composición, sino también la ordenación de los átomos en la molécula. Muchas moléculas orgánicas tienen varios isómeros, es decir, pueden presentar varias estructuras espaciales no equivalentes (configuraciones). La función que realizan las moléculas en los organismos depende de su estructura tridimensional, porque en muchos casos supone la unión entre moléculas complementarias. Esto supone que si una molécula presenta varios isómeros, éstos no son equivalentes entre sí para los seres vivos. Por el contrario, los organismos suelen utilizar un solo isómero de cada molécula.

LOS LÍPIDOS

Al igual que los glúcidos, están integrados por CARBONO, HIDRÓGENO y OXÍGENO, son insolubles en agua y solubles en solventes orgánicos como el éter, el benceno o la acetona. Cumplen numerosas funciones en el organismo.

Un ácido graso está formado por una larga cadena de átomos de carbono enlazados con átomos de hidrógeno (...CH2-CH2-CH2-CH2...), unida en uno de sus extremos a un grupo carboxilo. Existen ácidos grasos saturados (simple enlace carbono-carbono: C-C) como el palmítico y el esteárico, y ácidos grasos insaturados (doble enlace carbono=carbono: C=C) como el oleico y el linoleico. Los ácidos grasos insaturados pueden ser monoinsaturados (uno solo doble enlace) o poliinsaturados (más de un doble enlace).

Los ácidos grasos insaturados pueden tener, a su vez, dos configuraciones diferentes:

Cis: H H

| |

- C=C-

Los átomos de hidrógeno se encuentran del mismo lado del doble enlace.

Trans: H

|

-C= C-

|

H

Los átomos de hidrógeno se encuentran en lados opuestos del doble enlace. Los ácidos grasos trans

Surgen fundamentalmente de un proceso industrial, en el cual se hidrogenizan para solidificarlos. Se utilizan en productos como la margarina, las galletitas y otros alimentos industrializados. Existen diversos estudios que vinculan el consumo de ácidos grasos trans con el riesgo de padecer enfermedades cardiovasculares.

Los trigliéridos constituyen las grasas y los aceites; a temperatura ambiente, las primeras suelen encontrarse en estado sólido y los segundos, en estado líquido. Cumplen funciones de reserva energética, aislante térmico y protección mecánica. Los animales de zonas frías poseen una gruesa capa de grasa que los protege y les permite subsistir.

Otro lípido de importancia es el colesterol: tiene muy mala fama, pero es esencial para la vida: integra las membranas celulares, es precursor de hormonas (como por ejemplo, las hormonas sexuales femeninas y masculinas, o las hormonas de la muda en los artrópodos) y forma parte de la mielina que recubre los axones neuronales y facilita la trasmisión del impulso nervioso.

Los fosfolípidos tienen una composición semejante a un triglicérido, pero uno de los ácidos grasos es sustituido por un grupo fosfato. Los fosfolípidos son los compuestos esenciales de las membranas celulares.

CARBOHIDRATOS

Los monosacáridos son los compuestos más sencillos de una familia de sustancias que reciben el nombre de glúcidos o carbohidratos. Desde el punto de vista químico se caracterizan porque en su estructura hay siempre dos grupos funcionales: Un grupo oxo, que puede encontrarse en el primer carbono (dando lugar a las llamadas aldosas)o en el segundo, dando lugar a las cetosas, y grupos alcohol (-OH) en todos los demás carbonos. Los monosacáridos pueden cerrarse sobre sí mismos formando ciclos.

Las células utilizan los monosacáridos como “combustibles metabólicos”. También se utilizan como elementos de los nucleótidos, que a su vez forman parte de los ácidos nucleicos.

Los monosacáridos pueden unirse entre sí formando cadenas, lineales o ramificadas llamadas polisacáridos. Las grandes moléculas formadas por la unión de otras más pequeñas se llaman polímeros, y sus unidades monómeros. En los seres vivos los polisacáridos pueden tener dos funciones fundamentales: reserva de energía, como el almidón en vegetales y el glucógeno en animales, o la formación de estructuras de soporte, como la celulosa, que forma la pared celular en vegetales. Los polisacáridos de reserva energética se utilizan “arrancando” los monosacáridos de uno en uno.

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 (ácidodesoxirribo-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.

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