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CAPÍTULO

BiomoIéculas
animales utilizan cuatro tipos principales de macromoléculas para formar las células y reglar la fun-

ción celular: carbohidratos, lípidos, proteínas y
ácidos nucleicos. La interconversión de estas macro-

moléculas, y su degradación para la obtención de
energía, son procesos químicos mediados y controlados por catalizadores biológicos llamados enzimas.
Una vía metabólicaes una serie de reacciones enzimáticas consecutivas que catalizan la conversión de
sustratos en productos, con múltiples estados intermedios. El metaboHsmo es la suma de todas estas
vías metabólicas de célula, teiido y organismo.

dieta es una fuente vital de carbohidratos usados
para construir y dar energía a la célula. La glucosa
es el más común de los carbohidratos en las dietas
animales, y esesencial en la biosíntesis y eI metabolismo energético de la célula debido a su versatilidad
metabólica. Las céIuias pueden degradar Ia glucosa
para obtener energía, o almacenarla para consumirla posteriormente. La glucosa es también un precursor de casi todos los otros carbohidratos necesarios
para la céIula.
Los anímales utíllzan los ¡'ncnosaeár¡düs
en la bicsintesis y ccrno fuente cie energíaLos monosacriridos son pequeños carbohidratos
que tienen enfue tres y seis carbonos. Los más pequeños, como el o-gliceraldehído, son intermediarios metabólicos. Los monosacáridos más comunes
son los azicares de seis carbonos (hexosas), incluyendo Ia glucosa, fructosa y galactosa (Figura 2.18).
A diferencia de otros pequeños carbohidratos, estas
hexosas pueden combinarse en largas cadenas conotros monosacáridos. La glucosa y la galactosa,
como también la manosa, pueden ser modificadas

por adición de grupos ácidos, grupos amino y grupos
amino modiflcados. Estos azitcares derivados sirven
para diversos efectos en la célula, principalmente
para la modificación de otras macromoléculas, incluyendo proteínas, fpidos y ácidos nucleicos.
Muchos de los azúcares que los animales obtienen de ladieta son disacáridos, esto es, dos mono-

La química de la

vida 39

HOCH,

F.or

,Ke#t,,

,.@"',
OH

OH

o-o-Glucosa

B-o-Glucosa

HOCH,

Ho

.kk

oH

W
OH
p-o-Galactosa

p-o-Fructosa

HOCH,

l-^

Carbohidratos
Los carbohidratos muestran una preponderancia del
grupo hidroxilo (-OH), y por esta raz6n a menudo se
los denomina polioles. Para todos los animales, la

2

,@"',

_ffi"-

NH,

NH

c:o
I

IS-o-Glucosamina

cH.
N-Acetil-p-o-glucosamina

Figura2.18. Monosacáridoscomunes.
Estos modelos estructurales de monosacáridos muestran

cómo los grupos laterales se extienden hacia arriba y hacia
abajo del plano de la estructura del anillo. Las formas ay B de
la glucosa difieren en la orientación del grupo hidroxilo en C-1.

sacáridos unidos por enlace covalente (Figura 2.19).
Para utilizar estosdisacáridos los animales deben
primero romperlos en monosacáridos. Los animales
también pueden producir disacáridos como la lactosa, un importante componente de la leche en las secreciones mamarias de los mamíferos, y la trealosa,
que es una forma de almacenamiento de energía y
un importante soluto.
La adición de carbohiüatos a otras moléculas se
denomina gHcosilación. Los patrones deglicosilación
pueden alterar el perfil molecular de una macromolé-

cula, cambiando el modo en que interacciona con
otras macromoléculas. La glicosilación puede también
alterar la susceptibilidad de la macromolécula a Ia degradación. Los lípidos glicosilados son los glicoHpidos, modificados normalmente por la unión de una
única cadena corta de monosacáridos. Las proteínas
glicosiladas son las gHcoproteínas,que tienen una o
más cadenas de monosacáridos, siendo característicos los derivados de manosa. Tanto los glicolípidos

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PRIMERA PARTE Las bases celulares de la Fisiologfa Animal

cógeno es un polímero de unidades
de glucosa unidos por un enlace entre los átomos de carbono 1 y 4. Las
ramificaciones surgen de la cadena
principal cada 5-10 unidades de glucosa, unidas al carbono 6. Los ani-...