LAS MOLÉCULAS BIOLÓGICAS

MOLÉCULAS BIOLÓGICAS

        El estudio morfológico y funcional de las células es indudablemente importante para la compresión de los fenómenos vitales, pero es parcial.

La materia viviente es principalmente de naturaleza química. Las moléculas químicas se asocian, originando estructuras mayores que pueden ser medidas y descritas de una forma determinada.

Los elementos químicos que conforman parte de la materia viva se denominan BIOELEMENTOS  o ELEMENTOS BIOGÉNICOS (de bios, vida, y genos, origen). Se clasifican en tres grupos:

1. Bioelementos primarios: Se llaman primarios porque son indispensables para la formación de las biomoléculas orgánicas (Glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos), que son las moléculas que constituyen a todos los seres vivos y son producidas por ellos. Los bioelementos primarios son un grupo de 7 bioelementos que en conjunto constituyen el 96,2% de la materia viva, estos son: Oxígeno (O), Carbono (C), Hidrógeno (H), Nitrógeno (N), Azufre (S), Fósforo (P) y Azufre (S).
2. Los bioelementos secundarios: Son un grupo de 5 bioelementos, estos son: Calcio (Ca), Sodio (Na), Potasio (K), Cloro (Cl), Magnesio (Mg).
3. Oligoelementos: Son todos los restantes, representan el 0,1 % de la materia viva, estos son: Yodo (I), Hierro (Fe), Litio (Li), Bromo (Br), Cobre (Cu), Molibdeno (Mb), Boro (B) y  Cinc (Zn).

“ A PESAR DE SUS CONCENTRACIONES TAN DIFERENTES, ESTOS SON INDISPENSABLES, POR LO TANTO NO EXISTE UNA RELACIÓN DIRECTA ENTRE ABUNDANCIA Y ESENCIALIDAD”

EL AGUA

Es la sustancia química más abundante en la materia viva. En los humanos adultos representa el 63% de su peso, en el embrión humano el 94% y en las algas el 95%. En las estructuras con menos contenido están los huesos, con un 22%, algunas semillas, con un 20% y la dentina de los dientes con sólo el 10%. Existe una relación directa entre el contenido de agua y la actividad de un organismo. Por lo tanto los menores porcentajes de agua y por lo tanto la menor actividad se da en los seres con vida latente como los virus y las semillas.

Todas las propiedades y funciones del agua se deben a que esta es una molécula polar (polo negativo y polo positivo), caracterizada por formar puentes de hidrógeno (enlaces débiles o no covalente).

Propiedades del agua:

1. Acción disolvente: El agua es el líquido que más moléculas pueden disolver. Le permite Transportar sustancias y servir de medio para las reacciones químicas.
2. Elevada fuerza de cohesión: Alta atracción entre sus moléculas. (las moléculas del agua se atraen fuertemente entre ellas).
3. Elevada fuerza de adhesión: es la capacidad que tienen de unirse a otras superficies (el agua se adhiere a determinadas superficies con gran fuerza).
4. Elevado calor específico: El agua es capaz de absorber grandes cantidades de calor, esto le permite regular la temperatura.
5. Elevado de calor d vaporización: Para evaporar un gramo de agua se necesitan  540 calorías, a una temperatura de 20ºC.

FUNCIONES  DEL AGUA

• Soporte: Es donde ocurren las reacciones químicas.
• Amortiguador térmico: Permite amortiguar los cambios bruscos de temperatura.
• Transporte de sustancias: El agua es capas de transportar sustancias.
• Lubricante: Amortigua el roce entre los órganos.

BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS

Algunos bioelementos se disponen por medio de enlace, en torno al carbono y constituyen sustancias más complejas conocidas como CARBOHIDRATOS, LÍPIDOS, PROTEÍNAS, ÁCIDOS NUCLEICOS, que constituyen un grupo llamado biomoléculas orgánicas o simplemente moléculas biológicas.

        Las moléculas biológicas constituyen la mayor parte de las células, algunas de ellas se necesitan para la integridad estructural, otras para suministrar energía y otras regulan el metabolismo. Los carbohidratos y los lípidos son las principales fuentes de energía química, las proteínas son elementos estructurales y también funcionan como enzimas (catalizadores) y reguladores de procesos celulares. Los ácidos nucleicos son de capital importancia en el almacenamiento y transferencia de la información genética.

Antes de comenzar deberás estudiar las siguientes palabras claves:

1. El carbono: Es un elemento capaz de establecer 4 enlaces covalentes.
2. El oxígeno: Es un elemento capaz de establecer 2 enlaces covalentes.
3. Un radical: Es una agrupación de átomos que les da una característica especial a determinada molécula.

LOS CARBOHIDRATOS (HIDRATOS DE CARBONO, GLÚCIDOS O AZÚCARES ES LO MISMO)

Son compuestos que contienen tres tipos de elementos químicos: Carbono, Hidrógeno y Oxígeno, comúnmente se les conoce como azúcares, se encuentran en todos los seres vivos cumpliendo funciones tales como:

1. Energética rápida (La glucosa puede ser utilizada rápidamente, es una de las razones por la cual puede ser suministrada por la sangre o vía intravenosa, otras moléculas deben ser digeridas antes de ser utilizadas).
2. Energética de reserva: El Almidón es un glúcido que sirve de reserva energética, las papas o tubérculos tienen una gran cantidad de almidón, como la planta tiene que fotosintetizar, cuando no lo puede hacer utiliza el almidón de su tubérculo). En el caso de los animales se utiliza el glucógeno del cual se obtiene glucosa.
3. Estructural: La corteza de los árboles esta formada por celulosa y el papel que se extrae de ellas también (esta corteza alguna vez fueron células, al morir estas dejan sus paredes firmes de celulosa).
4. Informativa: Permiten que las células se reconozcan entre ellas.

Estructura general de los glúcidos

Están formados por un esqueleto de carbono que puede ser de 3 a 8,a los que se  unen  radicales hidroxilos, hidrógeno y un radical cetona o aldehído (nunca los dos juntos).[pic 1]

Los glúcidos se clasifican en 3 grupos dependiendo de cuantas unidades posean, en MONOSACÁRIDO, DISACÁRIDOS Y POLISACÁRIDOS.

LOS MONOSACÁRIDOS:

La fórmula general es: (CH2O)n donde n indica el número de carbonos (siendo n mayor o igual a 3).

Para nombrar genéricamente a los monosacáridos se coloca al principio el número de carbonos y luego la terminación osa, considera los siguientes ejemplos:

Un glúcido de 3 carbonos: TRIOSA

Un glúcido de 4 carbonos: TETROSA.

Un glúcido de 5 carbonos: PENTOSA.

Un glúcido de 6 carbonos: HEXOSA.

Algunos ejemplos:

***= Poli: Muchos; Mero: Partes.

LOS DISACÁRIDOS

1. Están formados por la unión de dos monosacáridos.
2. Se unen por un enlace covalente denominado, GLUCOSÍDICO, el que al formarse libera una molécula de agua, este enlace se rompe mediante una reacción química llamada HIDRÓLISIS (hidro: agua; lisis: romper, romper mediante una molécula de agua) donde la molécula de agua que se perdió al formarse el enlace se agrega para romperlo, si te das cuenta es lo inverso.
3. Algunos ejemplos son:

LOS POLISACÁRIDOS

Están formados por muchos monosacáridos. Son polímeros de los monosacáridos, algunos de ellos funcionan como reserva energética por ejemplo en las plantas el polímero de reserva energética es el almidón y en los animales el glucógeno, otros tienen un papel estructural en Las plantas como el almidón.

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