BIOMOLECULAS Los bioelementos se combinan entre sí para formar las moléculas que componen la materia viva. Estas moléculas reciben el nombre de Biomoléculas o Principios Inmediatos. Se componen por C, H, O, N que sirve para el metabolismo en los seres vivos. Las biomoléculas se clasifican atendiendo a su composición. Las biomoléculas inorgánicas son las que no están formadas por cadenas de carbono, como son el agua, las sales minerales o los gases. Las moléculas orgánicas están formadas por cadenas de carbono y se denominan Glúcidos, Lípidos, Prótidos y Ácidos nucleicos. Las biomoléculas orgánicas, atendiendo a la longitud y complejidad de su cadena, se pueden clasificar como monómeros o polímeros. Los monómeros son moléculas pequeñas, unidades moleculares que forman parte de una molécula mayor. Los polímeros son agrupaciones de monómeros, iguales o distintos, que componen una molécula de mayor tamaño. BIOMOLECULAS INORGÁNICAS Las biomoléculas inorgánicas son: el agua y las sales minerales EL AGUA El agua es la sustancia más abundante en la biosfera, dónde la encontramos en sus tres estados y es además el componente mayoritario de los seres vivos, pues entre el 65 y el 95% del peso de de la mayor parte de las formas vivas es agua. En las medusas, puede alcanzar el 98% del volumen del animal y en la lechuga, el 97% del volumen de la planta. Estructuras como el líquido interno de animales o plantas, embriones o tejidos conjuntivos suelen contener gran cantidad de agua. Otras estructuras, como semillas, huesos, pelo, escamas o dientes poseen poca cantidad de agua en su composición. El agua fue además el soporte donde surgió la vida. Molécula con un extraño comportamiento que la convierte en una sustancia diferente a la mayoría de los líquidos, posee unas extraordinarias propiedades físicas y químicas que son responsables de su importancia biológica. Durante la evolución de la vida, los organismos se han adaptado al ambiente acuoso y han desarrollado sistemas que les permiten aprovechar las inusitadas propiedades del agua. Es muy importante consumir mínimo 3 litros de agua al día. ESTRUCTURA DEL AGUA La molécula de agua está formada por dos átomos de H unidos a un átomo de O por medio de dosenlaces covalentes. La disposición tetraédrica de los orbitales sp3 del oxígeno determina un ángulo entre los
enlaces H-O-H aproximadamente de 104’5º, además el oxígeno es más electronegativoque el hidrógeno y atrae con más fuerza a los electrones de cada enlace. Funciones del agua: Las funciones del agua se relacionan íntimamente con las propiedades anteriormente descritas. Se podrían resumir en los siguientes puntos: 1. Soporte o medio donde ocurren las reacciones metabólicas. 2. Amortiguador térmico. 3. Transporte de sustancias. 4. Lubricante, amortiguadora del roce entre órganos. 5. Favorece la circulación y turgencia. 6. Da flexibilidad y elasticidad a los tejidos. 7. Puede intervenir como reactivo en reacciones del metabolismo, aportando hidrogeniones o hidroxilos al medio. SALES MINERALES Las sales minerales son biomoléculas inorgánicas que aparecen en los seres vivos de formaprecipitada, disuelta en forma de iones o asociada a otras moléculas. Precipitadas Las sales se forman por unión de un ácido con una base, liberando agua. En forma precipitada forman estructuras duras, que proporcionan estructura o protección al ser que las posee. Ejemplos son las conchas, los caparazones o los esqueletos.
Disueltas Las sales disueltas en agua manifiestan cargas positivas o negativas. Los cationes más abundantes en la composición de los seres vivos son Na+, K+, Ca2+, Mg2+... Los aniones más representativos en la composición de los seres vivos son Cl-, PO43-, CO32-... Las sales disueltas en agua pueden realizar funciones tales como:
Mantener el grado de grado de salinidad.
Amortiguar cambios de pH, mediante el efecto tampón.
Controlar la contracción muscular
Producir gradientes electroquímicos
Estabilizar dispersiones coloidales.
Asociados a otras moléculas, al asociarse con otras moléculas les permite realizar opciones como transportar oxigeno (la hemoglobina cuando se asocia con otra molécula para transportar oxígeno. Función de las sales minerales: Al igual de las vitaminas, no aportan energía sino que cumplen otras funciones: Forman parte de la estructura ósea y dental (calcio, fósforo, magnesio y flúor). Regulan el balance del agua dentro y fuera de las células (electrolitos). También conocido como proceso de Ósmosis. Intervienen en la excitabilidad nerviosa y en la actividad muscular (calcio, magnesio). Permiten la entrada de sustancias a las células (la glucosa necesita del sodio para poder ser aprovechada como fuente de energía a nivel celular). Colaboran en procesos metabólicos (el cromo es necesario para el funcionamiento de la insulina, el selenio participa como un antioxidante). Intervienen en el buen funcionamiento del sistema inmunológico (zinc, selenio, cobre). Además, forman parte de moléculas de gran tamaño como la hemoglobina de la sangre y la clorofila en los vegetales. BIOLOMECULAS ORGANICAS Las moléculas que forman parte de los seres vivos son sorprendentemente similares entre sí en estructura y función, de hecho todos los organismos que conocemos contienen proteínas, ácidos nucleicos, y todos dependen de agua para sobrevivir. Nuestro parentesco con plantas y bacterias se puede verificar si observamos que sus moléculas y las muestras tienen mucho en común. Los elementos que forman parte de los seres vivos se conocen como elementos biogenèsicos y se clasifican en bioelementos primarios y secundarios. Los bioelementos primarios son indispensables para la formación de las biomolèculas fundamentales, tales como carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. Estos elementos constituyen aproximadamente 97% de la materia viva y son: carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre. Los bioelementos secundarios son todos los elementos biogenèsicos restantes. Se pueden distinguir entre ellos los que tienen una abundancia mayor a 0.1% como el calcio, sodio, potasio, magnesio, cloro y los llamados oligoelementos, los cuales se encuentran en concentraciones por debajo de 0.1% en los organismos, esto no significa que sean poco importantes, ya que una pequeña cantidad de ellos es suficiente para que el organismo viva, sin embargo la ausencia de alguno puede causar la muerte. Formados por glúcidos, lípidos, ácidos grasos GLÚCIDOS O CARBOHIDRATOS O AZUCARES O HIDRATOS DE CARBONO. Son moléculas biológicas muy abundantes. Se les conoce con el nombre de azúcares y están formadas por carbono, hidrógeno y oxígeno. Los carbohidratos o azúcares se pueden encontrar en diferentes formas:
Se clasifican en monosacáridos, disacáridos, y polisacáridos.
Monosacáridos.- son sólidos de sabor dulce entre ellos la tetrosa pentosa y hexosa
Tetrosa (treosa)
Pentosa (ribosa)
Hexosa (manosa) es un azúcar simple de 2 átomos -(glucosa) es el primer compuesto más abundante de la naturaleza y las células son el primer compuesto más abundante.
Disacáridos.- formados por la unión de dos monosacáridos, se dividen en: maltosa, celobiosa, lactosa, sacarosa e isomaltosa.
Maltosa (C12H22011).- también llamados azucares de malta leche malteada, cerveza.
Celobiosa (C12H22011).- es un disacárido que no se encuentra libre en la naturaleza posee el poder reductor, se lo obtiene por la hidrolisis.
Lactosa.- también conocido en el bajo mundo como la azúcar de la leche, es disacárido, se lo encuentra en la leche de los mamíferos y en los productos lácteos.
Sacarosa (C12H22011) .- también llamada azúcar de mesa, está compuesta por alfaglucopiranosa y beta-fructofuranosa. La sacan de la caña de azúcar, de la remolacha y de varias frutas.
Isomaltosa (C12H22011) .- es uno de los más utilizados en los edulcorante, no está libre en la naruraleza y pertenecen en los polio- edulcorante. Se convierte en un laxante.
Poliosacáridos.- Formados por 10 monosacáridos en adelante, no son azucarados pero son reserva de energía, se lo dividen en almidón, glucógeno celulosa.
Almidon.- son menos azucarados, es una sustancia con los que las plantas almacena su alimento como en la raíz (yuca y papa).
Glucógeno.- es la principal reserva de carbohidratos en el organismo, están reservados en el hígado y en el musculo. En cantidad que pueden ejercer es de 300- 400g.
Celulosa.- es un polímero natura, sirve como fibra. Es quinitiva, se los encuentra en los crustáceos (cangrejo).
LIPIDOS O GRASAS Son moléculas orgánicas, Están formados por C, H, O, N, P pero por pequeños porcentajes, no son solubles al agua y son buenos proveedores de energía 1g
9 calorías
Funciones de los lípidos: Los lípidos desempeñan cuatro tipos de funciones: 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. Función estructural. Forman las bicapas lipídicas de las membranas. Recubren órganos y le dan consistencia, o protegen mecánicamente como el tejido adiposo de piés y manos. Función biocatalizadora. En este papel los lípidos favorecen o facilitan las reacciones químicas que se producen en los seres vivos. Cumplen esta función las vitaminas lipídicas, las hormonas esteroideas y las prostaglandinas. Función transportadora. El tranporte de lípidos desde el intestino hasta su lugar de destino se raliza mediante su emulsión gracias a los ácidos biliares y a los proteolípidos. ÁCIDOS GRASOS Los ácidos grasos son moléculas formadas por una larga cadena hidrocarbonada de tipo lineal, y con un número par de átomos de carbono. Tienen en un extremo de la cadena un grupo carboxilo (-COOH). Pueden ser saturados e insaturados. Saturados.- se los encuentra en el reino animal como el cebo y la manteca, a excepción del coco y cacao. La mayoría van a tener forma solida, en el medio ambiente se lo conoce como colesterol malo. Todas las grasas animales son altamente saturadas, excepto las del pescado y los mariscos, que son muy poliinsaturadas.
Insaturados.- se derivan del reino vegetal como el aceite de soya, aceite de oliva. A estos se los conoce como colesterol bueno. Se componen de Oleico, Linoleioc, Araquidónico. Se caracterizan por poseer dobles enlaces es su configuración molecular. Éstas son fácilmente identificables, ya que estos dobles enlaces hacen que su punto de fusión sea menor que en el resto de las gradas. Se presentan ante nosotros como líquidos, como aquellos que llamamos aceites.