Biomoleculas

Biomoléculas

Objetivos de la clase:

- Conocer las principales biomoléculas constituyentes de la vida.

Contenido

Las células que componen a todos los seres vivos comparten una estructura similar basada en un grupo limitado de moléculas biológicas. Las más importantes son los carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.

Todas estas moléculas están compuestas básicamente de otras moléculas menores basadas en carbono e hidrógeno (hidrocarbonos). Este tipo de moléculas se conocen como moléculas orgánicas (aunque los átomos que los componen son inorgánicos). Además de las moléculas orgánicas, la vida depende de otros compuestos inorgánicos como agua, oxígeno, dióxido de carbono y ciertos minerales.

Los compuestos orgánicos en los organismos cumplen funciones energéticas, estructu-rales, metabólicas, de almacenamiento y de información genética.

Carbohidratos

Unión de monómeros compuestos de carbono y agua. Incluyen los azúcares simples (monosacáridos y disacáridos), polisacáridos y oligosacáridos. Tienen la función de ser la fuente básica de energía funcional para prácticamente todos los organismos, ser parte de la estructura de ciertos organismos como plantas (celulosa) o invertebrados (quitina) o servir como reserva de energía (almidón, glicógeno).

Los monosacáridos contienen C, H y O en una relación CH2O (como ejemplo, la glucosa C6H12O6, los grupos funcionales de los azúcares son el hidroxilo (-OH) y el carbonil (=O). El arreglo y posición de los átomos es sumamente importante en la funcionalidad de un mo-nosacárido. Por ejemplo, se pueden lograr muchos arreglos de seis C6H12O6 siempre y cuando uno de los carbonos tenga el grupo carbonil, los carbonos restan-tes tendrán un grupo hidroxilo cada uno y un hidró-geno en los enlaces restantes. El grupo carbonil puede unir el C1 con el C5. En los gráficos de la derecha cons-tan una molécula de glucosa y una de fructosa, ambas con una fórmula básica de C6H12O6.

En los organismos vivos se encuentran comúnmente monosacáridos de seis carbonos como la glucosa, galactosa y fructosa y otros de cinco carbones como la ribosa, desoxi-

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ribosa, ribulosa y xilosa. En organismos vivos estos azúcares siempre se presentan en forma anular.

Mediante reacciones de deshidrogenación (o condensación) se elimina una molécula de agua al unir dos monosacáridos entre sí (formando disacáridos como la sucrosa, maltosa y lactosa) o más de dos monosacáridos entre sí (formando polisacáridos).

Algunos ejemplos de polisacáridos:

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Lípidos

Entre los lípidos se encuentran las grasas, aceites y ceras. Tienen funciones de reserva de energía (almacenan gran cantidad de energía en poco volumen), estructura de membranas celulares, recubrimiento, aislamiento, y además muchas hormonas con funciones de reguladores químicos están compuestas de lípidos.

Los lípidos principales son los triglicéridos (grasas y aceites), ceras, fosfolípidos, este-roides y terpenos. Son estrictamente bipolares e hidrofóbicos, es decir, se disuelven en sustancias no polares, no en agua.

Los lípidos contienen carbono, hidrógeno y oxígeno (este último en baja proporción por lo que la composición mayoritaria es de hidrocarbonos). La estructura química de grasas (sólidos a temperatura ambiente) y aceites (líquidos a temperatura ambiente) es una construcción de bloques de ácidos grasos y glicerol. Si a un grupo glicerol se adhieren tres ácidos grasos en una reacción de hidrogenación se forma un triglicérido:

Los ácidos grasos son cadenas carbonadas de 4-22 C que contienen un grupo glicerol al final. Si cada uno de los carbonos intermedios está enlazado a átomos de hidrógeno se lo conoce como saturado, si algunos carbonos intermedios están unidos entre sí por un doble enlaces entonces se lo conoce como un ácido graso insaturado.

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Algunas propiedades de los ácidos grasos:

- 4 – 22 carbonos, generalmente en números pares.

- Cadenas cortas son más solubles, más fáciles de descomponer y más fáciles de oxidar.

- La mayor parte de los aceites vegetales son insaturados, aunque en plantas tropicales tienen tendencia a ser muy saturados

- Los aceites de peces tienden a ser insaturados y los de otros animales satura-dos.

Los fosfolípidos son el componente principal de las membranas celulares. Son triglicéridos con dos ácidos grasos y un grupo fosfato lo que le brinda propiedades anfipáticas, es decir, la porción grasa es hidrofóbica y la porción fosfatada es hidrofílica. Esta conformación le permite ubicarse en la membrana de manera que la vuelve impermeable.

Las ceras son largas cadenas de ácido graso unidas a alcoholes de cadena larga. Son sólidas a rígidas a tempera-tura ambiente. Ayudan a formar capas protectoras superficiales en muchos organismos, impermeabilizan y apoyan a la conformación estructural. Algunos seres vivos pueden digerir ceras para combustible.

Los esteroides son cadenas de hidrocarbonos con cuatro anillos interconectados. Raramente se en-cuentran en plantas (aunque los flavinoides de la soya son en estructura muy similares a las hormonas animales), en animales cumplen funciones varias: vitamina A y D, hormonas (adrenocorticales y sexua-les) y el colesterol que sirve de precursor de hormo-nas y vitamina D, es parte de la estructura

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