Celulas Vivas

Moléculas de la vida - La célula

Todos los organismos están constituidos por una o más células. El siguiente recurso trata acerca de esta unidad estructural y funcional. Contiene ilustraciones.

Moléculas de la vida - La célula

LAS MOLÉCULAS DE LA VIDA

Cuatro clases principales de compuestos orgánicos son esenciales para los procesos vitales de todos los seres vivos: los hidratos de carbono, lípidos, proteínas, y los ácidos nucleicos. Aunque estos compuestos se construyen principalmente de carbono, hidrógeno y oxígeno, estos átomos aparecen en diferentes proporciones en cada tipo de compuesto. Cada clase de compuesto posee a su vez diferentes propiedades.

CARBOHIDRATOS

Los carbohidratos son compuestos orgánicos compuestos de carbono, hidrógeno y oxígeno en una proporción de átomos de carbono de una a dos átomos de hidrógeno a un átomo de oxígeno. El número de átomos de carbono en hidratos de carbono varía. Algunos hidratos de carbono sirven como fuente de energía. Otros hidratos de carbono se utilizan como materiales estructurales. Los hidratos de carbono pueden existir como monosacáridos, disacáridos o polisacáridos. Los monosacáridos más comunes son la glucosa, fructosa y galactosa. La glucosa es la principal fuente de energía para las células. Un polisacárido es una molécula compleja compuesta de tres o más monosacáridos. Los animales almacenan la glucosa en forma de glucógeno. El glucógeno está formado por cientos moléculas de glucosa enlazadas en una cadena muy ramificada. Gran parte de la glucosa que proviene de los alimentos es en última instancia almacenada en el hígado y los músculos, como glucógeno y está listo para ser usado como una forma rápida de obtener energía. Las plantas almacenan moléculas de glucosa en forma de almidón. Las plantas también pueden sintetizar un polisacárido llamado celulosa. La celulosa, forma parte de la pared celular de las células vegetales, y constituye alrededor del 50% de la madera.

PROTEÍNAS

Las proteínas son compuestos orgánicos compuestos principalmente de carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Al igual que la mayoría de las otras macromoléculas biológicas, las proteínas están formadas por la unión de monómeros llamados aminoácidos. Los pelos y cuernos, están hecho principalmente de proteínas, así como también la piel, los músculos y muchos catalizadores biológicos (enzimas).

Aminoácidos

Hay 20 aminoácidos diferentes, y todos comparten una estructura básica. Dos o más aminoácidos pueden unirse mediante enlaces covalentes llamados peptídicos. De esta manera se forman desde dipéptidos hasta cadenas muy largas llamadas polipéptidos. Las proteínas se componen de uno o varios polipéptidos. Algunas proteínas son moléculas muy grandes, con un contenido de cientos de aminoácidos. A menudo, estas proteínas se doblan y pliegan sobre sí mismas como resultado de las interacciones entre los aminoácidos individuales de la cadena. La forma de una proteína también puede estar influenciada por condiciones como la temperatura y el tipo de disolvente en el que una proteína se disuelve.

Las enzimas

Las enzimas son moléculas de proteínas o ARN que actúan como catalizadores biológicos y son esenciales para el funcionamiento de las células. Muchas enzimas son proteínas. Las reacciones enzimáticas dependen de un ajuste físico entre la molécula de enzima y su sustrato específico -el compuesto químico que está siendo catalizado-. Las enzimas tienen un sitio activo, con una forma que permite que el sustrato encaje en éste. Una enzima actúa sobre un sólo sustrato específico, porque sólo ese sustrato encaja en su sitio activo. La interacción entre la enzima y el sustrato provoca un ligero cambio en la forma de la enzima. El cambio en la forma de la enzima debilita algunos enlaces químicos en el sustrato, que es la forma como las enzimas reducen la energía de activación, que es la energía necesaria para iniciar la reacción. Después de la reacción, la enzima libera los productos. Como cualquier catalizador, la enzima por sí mismo no se ha modificado, por lo que se puede utilizar muchas veces.

Una enzima puede no funcionar si se cambia su medio ambiente. Por ejemplo, un cambio de temperatura o pH puede causar un cambio en la forma de la enzima o el sustrato. Si este cambio sucede, no se puede producir la reacción que la enzima habría catalizado.

LÍPIDOS

Los lípidos son moléculas grandes, orgánicas no polares. No se disuelven en el agua. Los lípidos son diversos e incluyen: triglicéridos, fosfolípidos, esteroides, ceras y pigmentos. Las moléculas de lípido tienen una proporción mayor de átomos de carbono e hidrógeno que los hidratos de carbono. Debido a que las moléculas de lípidos tienen un mayor número de enlaces carbono-hidrógeno por gramo que otros compuestos orgánicos, pueden almacenar más energía por gramo.

ÁCIDOS NUCLEICOS

Los ácidos nucleicos son moléculas orgánicas muy grandes y complejas, que almacenan y transfieren importante información en la célula. Hay dos tipos principales de ácidos nucleicos: el ácido desoxirribonucleico (ADN) y el ácido ribonucleico (ARN). El ácido desoxirribonucleico, o ADN, contiene información que determina las características de un organismo y dirige sus actividades célulares. El ácido ribonucleico o ARN, almacena y transfiere información desde el ADN, que es esencial para la fabricación de las proteínas. Las moléculas de ARN pueden actuar como enzimas. Tanto el ADN y el ARN son polímeros, compuestos de miles de monómeros formando enlaces llamados nucleótidos. Cada nucleótido consta de tres componentes principales: un grupo fosfato, un azúcar de cinco carbonos y una base nitrogenada en forma de anillo.

COMPUESTOS INORGÁNICOS

AGUA

El agua es la molécula más abundante en los seres vivos. En general, las células poseen entre un 70 a 90% de agua en su citoplasma, pero esta cantidad varía de acuerdo al tipo de función que realizan las distintas células: en el ser humano hay tejidos con bajo porcentaje de agua (20% en tejido óseo) y otros que la poseen en gran cantidad (85% en tejido neuronal).

Las reacciones químicas de todos los seres vivos ocurren en el ambiente acuoso de la célula. El agua posee propiedades únicas, que la hacen ser uno de los compuestos más importantes del mundo viviente.

Las propiedades únicas del agua residen en su estructura química. La molécula de agua (H2O) está formada por dos átomos de hidrógeno (H) y uno de oxígeno (O), que se mantienen unidos por enlaces covalentes. A continuación se enumeran las propiedades físico-químicas del agua.

• Posee gran cohesión entre sus moléculas.

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