Las biomoléculas son compuestos orgánicos constituidos principalmente por carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, azufre y fósforo que son esenciales para la vida. Incluyen glúcidos que sirven como fuente de energía, lípidos que almacenan energía, proteínas que cumplen funciones estructurales y catalíticas, y ácidos nucleicos como el ADN y ARN que almacenan y transmiten información genética.
2. ¿Qué son? Las biomoléculas son las moléculas constituyentes de los seres vivos.Las biomoléculas están compuestas por seis elementos que constituyen del 95 al 99% de los tejidos vivos: el carbono (C), el hidrógeno (H), el oxigeno (O), el nitrógeno (N), el azufre (S), y el fósforo (P).
3. Estos cuatro elementos son los principales componentes de las biomoléculas debido a que: 1. Permiten la formación de enlaces covalentes entre ellos, compartiendo electrones, debido a su pequeña diferencia de electronegatividad. Estos enlaces son muy estables, la fuerza de enlace es directamente proporcional a las masas de los átomos unidos. 2. Permiten a los átomos de carbono la posibilidad de formar esqueletos tridimensionales –C-C-C- para formar compuestos con número variable de carbonos. 3. Permiten la formación de enlaces múltiples (dobles y triples) entre C y C, C y O, C y N, así como estructuras lineales ramificadas cíclicas, heterocíclicas, etc. 4. Permiten la posibilidad de que con pocos elementos se den una enorme variedad de grupos funcionales (alcoholes, aldehídos, cetonas, ácidos, aminas, etc.) con propiedades químicas y físicas diferentes.
4. Glúcidos Los glúcidos son biomoléculas orgánicas. Están formados por Carbono, Hidrógeno y Oxígeno, aunque además, en algunos compuestos también podemos encontrar Nitrógeno y Fósforo. Reciben también el nombre de azúcares, carbohidratos o hidratos de carbono. La importancia biológica principal de este tipo de moléculas es que actúan como reserva de energía o pueden conferir estructura.
5. Dependiendo de la molécula que se trate, los Glúcidos pueden servir como: Combustible: los monosacáridos se pueden oxidar totalmente, obteniendo unas 4 KCal/g. Reserva energética: el almidón y el glucógeno son polisacáridos que acumulan gran cantidad de energía en su estructura, por lo que sirven para guardar energía excedente y utilizarla en momentos de necesidad. Formadores de estructuras: la celulosa o la quitina son ejemplos de polisacáridos que otorgan estructura resistente al organismo que las posee.
6. Lípidos Los lípidos son biomoléculas que siendo insolubles en el agua, pueden ser extraídas de las células con solventes orgánicos de polaridad baja, tales como el éter y el cloroformo. Los lípidos abarcan una amplia variedad de tipos estructurales incluyendo los siguientes: * Ácidos carboxílicos (ácidos grasos) * Triacilglicéridos (o grasas neutras) * Fosfolípidos * Glicolípidos * Ceras * Tarpenos * Esteroides
7. Sólo una pequeña parte de los lípidos está formada por ácidos carboxílicos libres. La mayoría de los ácidos carboxílicos en los lípidos se encuentran como ésteres del glicerol, es decir, como triacilglicéridos. Los triacilglicéridos son los aceites y grasas de origen vegetal o animal, incluyendo sustancias tan comunes como el aceite de maní, el aceite de oliva, el aceite de soya, el aceite de maíz, el aceite de linaza, la mantequilla, la manteca y el sebo. Los triacilglicéridos que son líquidos a temperatura ambiente, generalmente se conocen como aceites; los que son sólidos se conocen como mantecas y sebos. Como podemos observar, para dar una definición de un lípido tenemos que partir de su estructura.
8. Proteínas El nombre proteína proviene de la palabra griega proteios, que significa lo primero. Entre todos los compuestos químicos, las proteínas deben considerarse ciertamente como las más importantes, puesto que son las sustancias de la vida. Desde un punto de vista químico son polímeros grandes o son poliamidas y los monómeros de los cuales derivan son los ácidos a - aminocarboxílicos (aminoácidos). Una sola molécula de proteína contiene cientos e incluso miles de unidades de aminoácidos, las que pueden ser de unos veinte tipos diferentes. El número de moléculas proteínicas distintas que pueden existir, es casi infinito.
9. Propiedades 1. Los aminoácidos son sólidos cristalinos no volátiles, que funden con descomposición a temperaturas relativamente altas. 2. Son insolubles en solventes no polares, mientras que son apreciablemente solubles en agua. 3. Sus soluciones acuosas se comportan como soluciones de sustancias de elevado momento dipolar. 4. Las constantes de acidez y basicidad son muy pequeñas para grupos – NH2 y - COOH. La glicina, por ejemplo, tiene Ka = 1,6 x 10-10 y Kb = 2,5 x 10-12, mientras que la mayoría de los ácidos carboxílicos tienen Ka del orden 10-5, y un gran número de aminas alifática un Kb de aproximadamente 10-4. En forma general el Ka medido se refiere a la acidez del ión amonio RNH3+
10. Ácidos nucleicos Son biomoléculas orgánicas que contienen siempre C, H, O, N y P, estructurados en unidades básicas llamadas nucleótidos. Un nucleótido contiene tres componentes: un azúcar, que es una pentosa (5 carbonos) que puede ser ribosa ó desoxirribosa, un grupo fosfato, y una base nitrogenada, clasificadas en 2 grupos: las purinas y las pirimidinas. En el ADN las purinas son la Adenina (A) y la Guanina (G) y las pirimidinas son la Citosina (C) y la Timina (T). El ARN tiene la pirimidina Uracilo (U) en lugar de la timina. Las purinas solo se aparean con las piriminidas y viceversa. Cuando se unen entre sí muchos nucleótidos, mediante un tipo de enlace llamado fosfodiéster (azúcar-fosfórico, azúcar, fosfórico, etc.), se forma un polinucleótido o ácido nucléico.
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12. ADN Ácido desoxirribonucleico (ADN), material genético de todos los organismos celulares y casi todos los virus. El ADN lleva la información necesaria para dirigir la síntesis de proteínas y la replicación. Se llama síntesis de proteínas a la producción de las proteínas que necesita la célula o el virus para realizar sus actividades y desarrollarse. La replicación es el conjunto de reacciones por medio de las cuales el ADN se copia a sí mismo cada vez que una célula o un virus se reproduce y transmite a la descendencia la información que contiene. En casi todos los organismos celulares el ADN está organizado en forma de cromosomas, situados en el núcleo de la célula.
13. ARN Una célula típica contiene 10 veces más ARN que ADN. El azúcar presente en el ARN es la ribosa. Esto indica que en la posición 2' del anillo del azúcar hay un grupo hidroxilo (OH) libre. Por este motivo, el ARN es químicamente inestable, de forma que en una disolución acuosa se hidroliza fácilmente. En el ARN la base que se aparea con la A es U, a diferencia del ADN, en el cual la A se aparea con T.
