LAS BIOMOLÉCULAS. PRINCIPALES SUSTANCIAS DEL CUERPO HUMANO

INTRODUCCIÓN

Los seres vivos necesitan incorporar alimentos diariamente para cubrir sus necesidades energéticas. Dichos alimentos están formados por diversos nutrientes, los cuales serán absorbidos y transportados para llegar a cada célula del cuerpo; ya que la nutrición se realiza a nivel celular, las cuales están conformadas por las denominadas moléculas orgánicas.

La situación problemática que nos proponemos resolver es la siguiente:

 ¿Cuáles son las moléculas orgánicas que forman parte de las células?

HIPÓTESIS

 Las moléculas orgánicas que forman parte de las células son: los carbohidratos, las proteínas, los lípidos y los ácidos nucleicos.

OBJETIVOS

Identificar las moléculas orgánicas que forman parte de las células.

Reconocer las Biomoléculas como compuestos orgánicos esenciales.

Distinguir estructura y función de cada biomolécula.

LAS BIOMOLÉCULAS.

Las biomoléculas son las moléculas constituyentes de los seres vivos. Los cuatro bioelementos más abundantes en los seres vivos son el carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N), representando alrededor del 99 por ciento de la masa de la mayoría de las células.

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.

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 sustancias que integran a los seres vivos se pueden dividir en dos grandes grupos.

• SUSTANCIAS INORGANICAS: agua y sales minerales.

• SUSTANCIAS ORGÁNICAS: carbohidratos, proteínas, lípidos y ácidos nucleicos.

FUNCIONES FUNDAMENTALES:

1. ESTRUCTURAL O CONSTRUCTIVA: moléculas que constituyen los materiales de construcción utilizados para la formación de nuevas células y para el reemplazo de estructuras dañadas.

2. ENERGÉTICA: moléculas que aportan la energía necesaria para mantener la organización y el funcionamiento del organismo.

3. REGULADORA: moléculas que controlan y regulan diferentes reacciones químicas en las que intervienen.

Las moléculas de aguas son el principal componente de todo organismo, constituyen entre el 50% y el 95% de su peso. Pero además del agua, los seres vivos están formados por cuatro grupos de biomolecular: lípidos, proteínas, ácidos nucleicos y carbohidratos.

Durante mucho tiempo se pensó que las biomoleculas solo se podían reproducir dentro de los organismos vivos; por eso se lo denomino SUSTANCIAS ORGANICAS. A partir del siglo XIX, se obtuvieron algunas de esas sustancias en laboratorios, fuera de los cuerpos de los seres vivos.

BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS

PRINCIPALES SUSTANCIAS DEL CUERPO HUMANO:

GLUCIDOS

Los glúcidos, carbohidratos, hidratos de carbono o sacáridos (del griego σάκχαρ "azúcar") son biomoléculas compuestas por carbono, hidrógeno y oxígeno y cuya principal función en los seres vivos son de reserva energética.

La glucosa está al principio de una de las rutas metabólicas productoras de energía más antigua, la glucólisis, usada en todos los niveles evolutivos, desde las bacterias hasta los vertebrados.

Muchos organismos, especialmente los de estirpe vegetal (algas, plantas) almacenan sus reservas en forma de almidón.

Algunos glúcidos forman importantes estructuras esqueléticas, como la celulosa, constituyente de la pared celular vegetal, o la quitina, que forma la cutícula de los artrópodos.

CARACTERÍSTICAS:

Los glúcidos son compuestos formados en su mayor parte por átomos de carbono e hidrógeno y, en una menor cantidad, de oxígeno. Almacenan gran cantidad de energía, que es liberada cuando la molécula es oxidada. En la naturaleza son un constituyente esencial de los seres vivos, formando parte de biomoléculas aisladas o asociadas a otras como las proteínas y los lípidos, siendo los compuestos orgánicos más abundantes en la naturaleza.

SE CLASIFICAN EN:

MONOSACÁRIDOS

• Encontramos los mencionados azucares Ribosa y Desoxirribosa (Pentanosa moléculas con cadenas de cinco carbonos) y también la glucosa que es la fuente primaria de energía para las células; se encuentra libre en las uvas, por lo que se la denomina, a veces, azúcar de uva, y la fructuosa o azúcar de frutas (ambas hexosas de cadenas de seis carbonos).

• Son los azúcares más sencillos formados por una unidad de azúcar. La proporción carbono, hidrógeno y oxígeno es 1:2:1, y su fórmula química general es CnH2nOn, siendo n un número de átomos de carbono superior a 3 e inferior a 8.

• Se les ha denominado clásicamente como hidratos de carbono. Se nombran mediante el sufijo "-osa" y un prefijo que indica el número de átomos de carbono de la molécula (tri, tetra, penta, hexa, etc.). Así un monosacarido de 6 átomos de carbono es una hexosa.

• Son solubles en agua y su función biológica está relacionada con la obtención de energía, pues son la principal fuente de energía en los organismos. Los monosacáridos son la unidad estructural de los disacáridos y de los polisacáridos, pudiendo combinarse de formas muy variadas dando lugar a una enorme diversidad de moléculas.

Entre los monosacáridos más importantes distinguimos:

Glucosa Es una hexosa que es la fuente principal de energía de todos los seres vivos.

Fructosa Es una hexosa común en las células vegetales. Abunda en muchos frutos.

Ribosa y su derivado desoxirribosa Son pentosas que forman parte de los ácidos nucleicos ARN y ADN respectivamente.

DISACÁRIDOS

Dentro de los disacáridos encontramos sacarosa, que es el azúcar de la caña de azúcar, habitualmente se utiliza para endulzar, y el de la remolacha azucarera; la lactosa o azúcar de la leche, y la maltosa o azúcar de malta.

Son glúcidos que se originan de la unión de dos moléculas de monosacárido iguales o distintos. En el proceso de formación se libera una molécula de agua y se forma un enlace O-glicosídico.

Son moléculas solubles en agua, aunque su solubilidad es algo menor que la de los monosacáridos. Los disacáridos suelen ser moléculas de reserva energética que se utilizan cuando se necesita un aporte rápido de energía.

Los más importantes son:

• Lactosa: Es el azúcar de la leche. Está formado por glucosa y galactosa.

• Sacarosa: Es el azúcar de mesa obtenido de la remolacha y de la caña de azúcar. Está formado por glucosa y fructosa. También es abundante en la miel.

• Maltosa: Se obtiene de la hidrolisis del almidón del trigo y cebada. Está formado por dos unidades de glucosa.

POLISACÁRIDOS

Son los glúcidos más complejos de todos. Están constituidos por la unión de más de 100 monosacáridos por enlaces glucosídicos. Forman macromoléculas enormes.

Al igual que los disacáridos se nombran por su nombre común.

Son moléculas muy poco solubles en agua o incluso insolubles debido a su enorme tamaño. Sus funciones principales son servir de reserva energética (almidón y glucógeno) y la formación de estructuras celulares fundamentales para algunos seres vivos como los vegetales.

Los más importantes son:

• Almidón. Es el polisacárido de reserva en las células vegetales. Se almacena en tubérculos y semillas principalmente.

• Glucógeno. Es el polisacárido de reserva en las células animales y de los hongos.

• Celulosa. Es un polisacárido estructural que forma la pared celular de las células vegetales.

Resulta de la combinación de muchos monómeros de hexosas con pérdidas de molécula de H2O.

Entre los más importantes están el glucógeno y el almidón (sustancias de reserva); la celulosa constituyente de la pared celular en vegetales. Otros, forman partes estructural y el soporte en tejidos animales, como la quitina en el exoesqueleto de los artrópodos. Los polisacáridos son insolubles, debidos a su gran tamaño y que ramificaciones.

MONOSACARIDOS FUENTES

RIBOSA

PENTANOSA VERDURAS

GLUCOSA

HEXOSAS FRUTAS Y MIEL

FRUCTOSA

PENTANOSA FRUTAS

GALACTOSA

HEXOSAS LECHE

DISACARIDOS FUENTES

MALTOSA

MALTA

SACAROSA

AZÚCAR DE REMOLACHA Y CAÑA DE AZÚCAR.

LACTOSA

LECHE Y SUS DERIVADOS.

POLISACARIDOS FUENTES

ALMIDÓN

PAN Y SUS DERIVADOS.

CELULOSA

LEGUMBRES.

LÍPIDOS Y GRASAS

Las grasas o lípidos son un grupo muy diverso de compuestos, en su mayoría insolubles en agua. Al igual que los carbohidratos, están compuestos por átomos de carbono, hidrogeno y oxígeno.

Estos

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