BiomoléculasBases biológicas de la conducta

Emmanuel Orozco

Qué son:• Los organismos vivos producen elementos que le

permiten subsistir y reproducirse en el tiempo (moléculas), y estas moléculas son producidas constantemente hasta el momento de la muerte del ser vivo.

• Es esto lo que son las biomoléculas: cualquier tipo de molécula orgánica producida por un organismo vivo.

Composición:• Los seis elementos químicos o bioelementos más

abundantes en los seres vivos son: el carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre (C,H,O,N,P,S) representando alrededor del 99 % de la masa de la mayoría de las células, con ellos se crean todo tipos de sustancias o biomoléculas (proteínas, aminoácidos, neurotransmisores)

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.

Las biomoléculas cuentan con estos elementos en sus estructuras ya que les permiten el equilibrio perfecto para la formación de enlaces covalentes entre ellos mismos, también permite la formación de esqueletos tridimensionales, la formación de enlaces múltiples y la creación de variados elementos.

Clasificación:A grandes rasgos las biomoléculas se dividen en dos tipos: orgánicas e inorgánicas:• Biomoléculas inorgánicas: Son las que no son

producidas por los seres vivos, pero que son fundamentales para su subsistencia. En este grupo encontramos el agua, los gases y las sales inorgánicas.

• Biomoléculas orgánicas: Son moléculas con una estructura a base de carbono y son sintetizadas sólo por seres vivos. Podemos dividirlas en cinco grandes grupos.

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Glúcidos• Son los carbohidratos o hidratos de carbono. Están

compuestos por carbono, hidrógeno y oxígeno, y sí son solubles en agua. Constituyen la forma más primitiva de almacenamiento energético.

• Los carbohidratos incluyen los monosacáridos, los disacáridos, y los polisacáridos. Los monosacáridos (azúcares simples con las estructuras de anillo) por ejemplo la glucosa y la fructosa son las moléculas más pequeñas del carbohidrato. La glucosa es el carbohidrato denominado con frecuencia el azúcar de sangre. Los disacáridos tales como sucrosa son formados ensamblando dos monosacáridos juntos.

Glúcidos• Los polisacáridos tales como glicógeno son

formados ligando muchos monosacáridos. Los polisacáridos más comunes son almidón, glicógeno y celulosa. Estos diferencian por el tipo de enlace encontrado entre las moléculas de glucosa. El almidón es la forma de almacenaje de glucosa encontrada en plantas; el glicógeno es la forma de almacenaje en animales. La mayoría del glicógeno en seres humanos se almacena en el hígado y el músculo. El músculo utiliza el glicógeno para sus propias necesidades energéticas. Cuando los niveles de la glucosa de la sangre son bajos, el hígado degrada el glicógeno en glucosa.

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Lípidos• Están compuestos por carbono e hidrógeno, y en

menor medida por oxígeno. Su característica es que son insolubles en agua. Son lo que coloquialmente se conoce como grasas. los aceites, las ceras y otras dos moléculas importantes que son los fosfolípidos, que forman las membranas celulares y los esteroides que incluyen el colesterol y las hormonas sexuales.

Lípidos• Las grasas y los aceites también se llaman

triglicéridos porque se componen de tres ácidos grasos unidos a una molécula de glicerol. Los ácidos grasos son cadenas largas de los carbones ligados el uno al otro y a hidrógenos. Las grasas y los aceites son utilizados por los animales y las plantas, respectivamente, para almacenar energía. No son solubles en agua. Las ceras se utilizan como sustancia de impermeabilización en plantas y tienen varias aplicaciones en animales.

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Lípidos• Los enlaces dobles crean torceduras en las cadenas del

ácido graso que dan al lípido un aspecto más líquido, consistencia flexible. Por lo tanto, las grasas saturadas, que se encuentran en animales, son sólidas en la temperatura ambiente. Los aceites, que contienen los ácidos grasos no saturados y se encuentran en plantas, son líquidos.

• En un fosfolípido un grupo del fosfato se substituye por uno de los tres ácidos grasos. Los dos ácidos grasos en la porción de la cola de la molécula no son solubles en agua (hidrofóbico), mientras que la porción principal es soluble en agua (hidrofílico). Las moléculas con regiones hidrofóbicas e hidrofílicas se llaman anfipáticas.

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Lípidos• Por consiguiente, cuando los fosfolípidos se

colocan en agua forman una bicapa con las porciones principales (polares) hidrofílicas de las moléculas que hacen frente al agua y las porciones (no polares) hidrofóbicas de la cola lejos del agua. Esto crea un límite que separa el agua de cualquier lado. Los fosfolípidos forman la membrana de las células y los organelos de las células eucariotas.

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Lípidos• Otra clase de lípidos, llamada los esteroides,

posee una constitución muy diferentemente que los triglicéridos. Los esteroides tienen cuatro anillos de carbono unidos junto con grupos de átomos agregados. Los esteroides incluyen el colesterol y las hormonas sexuales (la testosterona y el estrógeno). Los esteroides usados por los levantadores del pesa para aumentar la masa del músculo son una forma sintética de testosterona.

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Proteínas• Están compuestas por cadenas lineales de

aminoácidos, y son el tipo de biomolécula más diversa que existe. Tienen varias funciones dependiendo del tipo de proteína del que estemos hablando.

• Las proteínas se utilizan para las estructuras tales como pelo, uñas o bien como enzimas, que asisten a reacciones metabólicas. Hay 20 diversos aminoácidos.

Proteínas• Algunas de las en común que poseen los

aminoácidos son un grupo amino basado en nitrógeno (NH2) y un grupo carboxilo (COOH) unido a un carbón central. También se une al carbón central un grupo de R, que distingue un aminoácido de otro. Los aminoácidos adyacentes en una molécula de la proteína son ensamblados por los enlaces peptídicos que se forman por condensación o deshidratación.

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Proteínas• La forma tridimensional de una proteína es muy

importante para su función. Hay cuatro niveles de estructura de la proteína. La estructura primaria es la secuencia de los aminoácidos unidos por los enlaces peptídicos. La estructura secundaria resulta de las interacción por puentes de hidrógeno de aminoácidos vecinos. El resultado puede ser una hélice, como en la queratina o bien una hoja plegada, como en la proteína de la seda.

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Proteínas• Además de la estructura primaria y secundaria,

las partes de proteínas pueden doblar y enlazar a otras piezas, dando a la proteína una estructura terciaria. La estructura terciaria de una proteína resulta de la interacción de los grupos de R. Tales proteínas se denominan como globulares. Muchas de las proteínas que funcionan como enzimas poseen esta estructura. Un nivel más superior, es que varios polipéptidos pueden juntarse y formar una molécula más grande.

Proteínas• Cuando ocurre esto, la estructura se refiere como

estructura cuaternaria. La hemoglobina, la molécula de las células rojas de la sangre que llevan el oxígeno, consiste en cuatro polipéptidos unidos. Cualquier cambio pequeño en esta estructura compleja destruirá la función de la proteína. Por ejemplo, un cambio de un aminoácido en la hemoglobina causa anemia falciforme.

Vitaminas• Las vitaminas también lo son. Estas son usadas en

algunas reacciones enzimáticas como cofactores.• Las vitaminas son sustancias que el cuerpo necesita

para crecer y desarrollarse normalmente. Su cuerpo necesita 13 vitaminas. Son las vitaminas A, C, D, E, K y las vitaminas B (tiamina, riboflavina, niacina, ácido pantoténico, biotina, vitamina B-6, vitamina B-12 y folato o ácido fólico). Por lo general, las vitaminas provienen de los alimentos que consume. El cuerpo también puede producir vitaminas D y K. Las personas que llevan una dieta vegetariana pueden necesitar un suplemento de vitamina B12.

Vitaminas• Cada vitamina tiene funciones específicas. Si tiene

bajos niveles de determinadas vitaminas, puede desarrollar una enfermedad por deficiencia. Por ejemplo, si no recibe suficiente vitamina D, podría desarrollar raquitismo. Algunas vitaminas pueden ayudar a prevenir los problemas médicos. La vitamina A previene la ceguera nocturna.

• La mejor manera de obtener suficientes vitaminas es mantener una dieta balanceada con alimentos variados. En algunos casos, es posible que se necesite un multivitamínico diario para una salud óptima. Sin embargo, las altas dosis de algunas vitaminas pueden enfermarlo.

Acido Nucleico• Los ácidos nucleicos son polímeros de

nucleótidos. Hay dos ácidos nucleicos importantes el ADN, que es el material genético, y el ARN, que está implicado en usar la información genética. Los nucleótidos consisten en un fosfato, un azúcar de 5 carbonos y una base nitrogenada.

• Son macromoléculas formadas por nucleótidos unidos por enlaces.

Acido Nucleico• Hay cuatro clases de bases nitrogenadas en la

ADN. Éstos se clasifican en dos clases purinas y pirimidinas. Las bases del purina son la Adenina (A) y Guanina (G) y los pirimidinas son la Timina (T) y Citosina (C). En el ARN, hay una base Uracilo (U) en vez de la Timina (T).

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Acido Nucleico• Los nucleótidos ensamblados uno con otros dan

una forma de filamento. El ARN consiste en un solo filamento. El ADN consiste de dos filamentos de nucleótidos. Los dos filamentos son unidos por los enlaces del hidrógeno entre la base nitrogenada de un filamento y la base nitrogenada enfrente de ella del otro filamento. Cada base nitrogenada en un filamento se aparea con una base particular en el otro filamento. La Adenina (A) se aparea con la Timina (T) por dos enlaces del hidrógeno y la Guanina (G) se aparea con la Citosina (C) por tres enlaces del hidrógeno.

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Acido Nucleico• La estructura del ADN se asemeja a una escala

con los peldaños formados por los pares de bases nitrogenadas y los lados de la escala hecha de fosfatos y de azúcares. Es una molécula con una estructura tridimensional en alfa-hélice y cada filamento con una orientación antiparalela.

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Acido Nucleico• El ADN está situado dentro del núcleo de la célula

eucarionte formando estructuras denominadas cromosomas o cromatina dependiendo de estado celular. Las histonas son unas proteínas que permiten organizar el ADN. Un complejo de ocho histonas envueltas al ADN estructura el nucleosoma.

• Los conglomerados de nucleosomas forman condensaciones denominadas cromosomas. Cuando la célula no se está dividiendo, el material cromosómico se encuentra libremente formando la cromatina. El ADN sirve como código para la estructura de las proteínas sintetizadas por una célula. La ADN se encuentra en el núcleo, sin embargo, las proteínas se producen en el citoplasma.

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Acido Nucleico• El ARN (ácido ribonucleico) interpreta el código

del ADN y dirige la síntesis de proteínas en las moléculas del citoplasma.

• Las moléculas del ARN a veces poseen una estructura helicoidal y sus nucleótidos poseen la ribosa en vez de la desoxiribosa del ADN. Existen tres tipos de ARN: mensajero y ribosomal.

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Bibliografía• https://

es.wikipedia.org/wiki/Biomol%C3%A9cula#Clasificaci.C3.B3n_de_los_biocompuestos

• http://www.anatomiahumana.ucv.cl/biologia/carbohidratos.html

• https://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/vitamins.html