VIDEOS.

Aquí hay dos videos que te ayudarán a comprender las biomoléculas:

ÁCIDOS NUCLÉICOS.

Son moléculas compuestas principalmente por: Carbono (C), Hidrógeno (H), Oxígeno (O), Nitrógeno (N) y Fósforo (F).

También son polímeros, formados por compuestos más simples denominados nucleótidos. A su vez cada nucleótido está constituido por:

•  un grupo fosfato.
• una pentosa que puede ser ribosa o desoxiribosa.
• una base nitrogenada que puede corresponder a una de cinco tipos distintos: adenina (A), guanina (G), timina (T), citosina (C) y uracilo (U). Adenina y guanina son bases púricas, en cambio, timina, citosina y uracilo son bases pirimídicas.

Los ácidos nucléicos son polinucleótidos formados por la unión de nucleótidos mediante enlaces covalentes de tipo fosfodiéster entre sus grupo fosfato. Como producto de la formación de este enlace se libera agua. Además para la reacción inversa o ruptura del enlace tipo fosfodiéster se requiere agua.

Existen en la célula dos tipos de ácidos nucléicos:

• ácido ribonucléico (ARN): molécula formada por un filamento simple que se encuentra en el citoplasma y en el núcleo celular. Químicamente se caracteriza por presentar como pentosa a la ribosa y como bases a la adenina, guanina, citosina y uracilo. Sen encuentran en el citoplasma tres tipos de ARN: mensajero, ribosómico y de transferencia, todos los cuales colectivamente participan en la síntesis de proteínas.

• ácido desoxirribonucléico (ADN): molécula formada por un doble filamento helicoidal que se encuentra mayormente en el núcleo celular constituyendo a los cromosomas; a nivel citoplasmático se ubica en organelos autoduplicables como mitocondrias y, cloroplastos. En su composición química presenta como pentosa a la desoxirribosa y por bases a la adenina, guanina, citosina y timina. Representa el material genético determinante de las características hereditarias.

PROTEÍNAS.

Las proteínas son polímeros de unidades menores denominados aminoácidos, constituidas básicamente por carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N); aunque pueden contener también azufre (S) y fósforo (P).


Todos los aminoácidos poseen un grupo amino de carácter básico, un grupo carboxilo (COOH) de carácter ácido y una cadena lateral o radical, distinta para cada tipo de aminoácido. Las células vegetales pueden fabricar 20 aminoácidos a partir de carbohidratos y lípidos, no así las células animales que únicamente pueden sintetizar 12; los 8 aminoácidos restantes, denominados aminoácidos esenciales deben ser aportados por la alimentación. 


Entre los grupos funcionales amino y carboxilo se establecen enlaces denominados uniones peptídicas, resultando de ello la formación de péptidos, que pueden ser oligopéptidos (dipéptidos, tripéptidos) si estan formados por pocos aminoácidos o polipéptidos si son muchos los aminoácidos constituyentes.

Funciones.

• forman el material estructural básico de la célula, estando presentes en la membrana plasmática y en el sistema de membranas intracelulales.
• constituyen a las enzimas, catalizadores biológicos que controlan la velocidad de las reacciones químicas celulares.
• regulan el equilibrio ácido-base y osmótico de la sangre (albúminas y globulinas)
• cumplen una función respiratoria transportando y/o almacenando oxígeno (hemoglobina y mioglobina).
• participan en la defensa orgánica constituyendo anticuerpos (globulinas).
• permiten la contracción musculas (actina y miosina).
• actúan como hormonas (insulina, oxitocina, prolactina).

Estructura.  

Estructura primaria

La estructura primaria es la secuencia de aminoácidos de la proteína. Nos indica qué aminoácidos componen la cadena polipeptídica y el orden en que dichos aminoácidos se encuentran. La función de una proteína depende de su secuencia y de la forma que ésta adopte.

Estructura secundaria

La estructura secundaria es la disposición de la secuencia de aminoácidos en el espacio. Los aminoácidos, a medida que van siendo enlazados durante la síntesis de proteínas y gracias a la capacidad de giro de sus enlaces, adquieren una disposición espacial estable, la estructura secundaria.

Existen dos tipos de estructura secundaria:

1.- La a(alfa)-hélice Esta estructura se forma al enrollarse helicoidalmente sobre sí misma la estructura primaria. Se debe a la formación de enlaces de hidrógeno entre el -C=O de un aminoácido y el -NH- del cuarto aminoácido que le sigue.

2.- La conformación beta En esta disposición los aminoácidos no forman una hélice sino una cadena en forma de zigzag, denominada disposición en lámina plegada. Presentan esta estructura secundaria la queratina de la seda o fibroína.

Estructura terciaria

La estructura terciaria informa sobre la disposición de la estructura secundaria de un polipéptido al plegarse sobre sí misma originando una conformación globular.

En definitiva, es la estructura primaria la que determina cuál será la secundaria y por tanto la terciaria.

Esta conformación globular facilita la solubilidad en agua y así realizar funciones de transporte, enzimáticas, hormonales, etc.

Esta conformación globular se mantiene estable gracias a la existencia de enlaces entre losradicales R de los aminoácidos. Aparecen varios tipos de enlaces: 1.- el puente disulfuro entre los radicales de aminoácidos que tienen azufre. 2.- los puentes de hidrógeno. 3.- los puentes eléctricos. 4.- las interacciones hidrófobas.

Estructura cuaternaria

Esta estructura informa de la unión, mediante enlaces débiles (no covalentes) de varias cadenas polipeptídicas con estructura terciaria, para formar un complejo proteico. Cada una de estas cadenas polipeptídicas recibe el nombre de protómero. El número de protómeros varía desde dos, como en la hexoquinasa; cuatro, como en la hemoglobina, o muchos, como la cápsida del virus de la poliomielitis, que consta de sesenta unidades proteicas.

LÍPIDOS.

Una definición práctica de lípidos: formaciones moleculares que sirven como reserva de energía y son la base de las estructuras bióticas.

Normalmente, a los lípidos se les llama incorrectamente grasas, aunque las grasas son sólo un tipo de lípidos procedentes de animales.Los lípidos, un grupo heterogéneo de sustancias orgánicas que se encuentran en los organismos vivos, son biomoléculas orgánicas formadas básicamente por carbono e hidrógeno y generalmente también oxígeno; pero en porcentajes mucho más bajos. Además pueden contener también fósforo, nitrógeno y azufre.

Los lípidos se distinguen de otros tipos de compuestos orgánicos porque no son solubles en agua (hidrosolubles) sino en disolventes orgánicos (alcohol, éter).

Entre los lípidos más importantes se hallan los fosfolípidos, componentes mayoritarios de la membrana de la célula. Los fosfolípidos limitan el paso de agua y compuestos hidrosolubles a través de la membrana celular, permitiendo así a la célula mantener un reparto desigual de estas sustancias entre el exterior y el interior.

Las grasas y aceites, también llamados triglicéridos, son también otro tipo de lípidos. Sirven como depósitos de reserva de energía en las células animales y vegetales. Cada molécula de grasa está formada por cadenas de ácidos grasos unidas a un alcohol llamado glicerol o glicerina.

Cuando un organismo recibe energía asimilable en exceso a partir del alimento o de la fotosíntesis, éste puede almacenarla en forma de grasas, que podrán ser reutilizadas posteriormente en la producción de energía, cuando el organismo lo necesite.

A igual peso molecular, las grasas proporcionan el doble de energía que los hidratos de carbono o las proteínas.

Inicialmente dijimos que son un grupo de sustancias muy heterogéneas pero debemos agregar que sólo tienen en común estas dos características:Otros lípidos importantes son las ceras, que forman cubiertas protectoras en las hojas de las plantas y en los tegumentos animales. También hay que destacar los esteroides, que incluyen la vitamina D y varios tipos de hormonas.

• Son insolubles en agua
• Son solubles en solventes orgánicos, como éter, benceno, acetona y cloroformo.

Funciones de los lípidos

1. Función de reserva. Son la principal reserva energética del organismo. Un gramo de grasa produce 9,4 kilocalorías en las reacciones metabólicas de oxidación, mientras que proteínas y glúcidos sólo producen 4,1 kilocaloría/gr.

2. Función estructural. Forman las bicapas lipídicas de las membranas. Recubren órganos y le dan consistencia, o protegen mecánicamente como el tejido adiposo de pies y manos.

3. Función reguladora. algunas hormonas y los ácidos biliares regulan los 
procesos vitales para un adecuado funcionamiento del organismo.

BIOMOLECULAS ORGANICAS: CARBOHIDRATOS.

Los carbohidratos son los compuestos orgánicos más abundantes de la biósfera y a su vez los más diversos. Normalmente se los encuentra en las partes estructurales de los vegetales y también en los tejidos animales, como glucosa o glucógeno. Estos sirven como fuente de energía para todas las actividades celulares vitales.

También se les puede conocer por los siguientes nombres:

• Sacáridos (de la palabra latina que significa azúcar), aunque el azúcar común es uno solo de los centenares de compuestos distintos que pueden clasificarse en este grupo.
• Glícidos o glúcidos (de la palabra griega que significa dulce), pero son muy pocos los que tienen sabor dulce

algunos tipos de carbohidratos.

Un aspecto importante de los hidratos de carbono es que pueden estar unidos covalentemente a otro tipo de moléculas, formando glicolípidos, glicoproteínas (cuando el componente proteico es mayoritario), proteoglicanos (cuando el componente glicídico es mayoritario) y peptidoglicanos (en la pared bacteriana).

En cuanto a sus propiedades fisicoquímicas, los carbohidratos de peso molecular bajo son solubles en agua y tienen poder edulcorante (endulzante) alto, características que son opuestas en los carbohidratos de peso molecular alto en los cuales la solubilidad se reduce notablemente.

Funciones principales.

• fuente de energía celular, constituyente de otros compuestos.
• componente de otros compuestos, forma de azúcar de transporte de vegetales.
• forma de almacenamiento de energía (glucógeno en animales, almidon en vegetales).
• componente estructural de la pared celular de plantas.

La degradación de los carbohidratos puede tener lugar en condiciones anaerobias (fermentación) o aerobias (respiración). Todas las células vivas conocidas son capaces de obtener energía mediante la fermentación de la glucosa, lo que indica que esta vía metabólica es una de las más antiguas.Los hidratos de carbono (HC) representan en el organismo el combustible de uso inmediato. La combustión de 1 g de HC produce unas 4 Kcal. Los HC interaccionan con el agua más fácilmente que otras moléculas combustible como pueden ser las grasas. Por este motivo se utilizan las grasas como fuente energética de uso diferido y los HC como combustibles de uso inmediato.

Cubiertas las necesidades energéticas, una pequeña parte de la ingesta de carbohidratos se almacena como glucógeno en el hígado y músculos (normalmente no más de 0,5 por ciento del peso del individuo), el resto se transforma en grasas y se acumula en el organismo como tejido adiposo.

Para mantener los procesos metabólicos se recomienda  una ingesta mínima diaria de cien gramos de hidratos de carbono.

Clasificación.

• monosacáridos: son azúcares simples, dulces y solubles en agua. Donde principalmente figuran las trisas, pentosas, hexosas (fructosa y galactosa) y la glucosa, que proporcionan energía de uso inmediato para las actividades celulares.
• oligosacáridos: son moléculas pequeñas que resultan por condensación o deshidratación de la unión de algunos monosacáridos, entre ellos figuran los di y trisacáridos. También son dulces y solubles en agua.
• polisacáridos: son polímeros que se forman con la unión de muchos monosacáridos; no son dulces si solubles en agua. Entre ellos figura la celulosa (constituyente de la pared celular), el almidon y glucógeno, que son reservas energéticas en células vegetales y animales.