Biomoleculas

Apuntes para la primera prueba de Biología Celular 2010
1.1. BIOMOLÉCULAS (Componentes químicos de la Célula)
• 1.1.1. Agua
• 1.1.2. Carbohidratos
• 1.1.3. Lípidos
• 1.1.4. Proteínas
• 1.1.5. Ácidos Nucleícos
Una célula viva está constituida básicamente por cuatroelementos (C, H, O y N) los cuales combinados entre sí, dan origen a un gran número de compuestos. La sustancia más abundante en la célula viva es el agua y llega a representar más del 70% de su peso. Esta molécula es de gran importancia pues la mayor parte de las reacciones intracelulares se llevan a cabo en ambiente acuoso y todos los organismos se han diseñado alrededor de las propiedades del agua,tales como su carácter polar, su capacidad para formar enlaces de hidrógeno y su alta tensión superficial.
Si se deja de lado el agua, casi todas las moléculas en la célula son compuestos carbonados asociados a otros elementos, entre otros se consideran los carbohidratos, lípidos, proteínas y los ácidos Nucleícos.
COMPUESTOS ORGÁNICOS
La química de la célula está basada en los compuestos decarbono, elemento que ocupa una posición especial entre los demás. En la naturaleza, el carbono forma cerca de medio millón de compuestos orgánicos, los cuales se han analizado y caracterizado y algunos de ellos se han sintetizado de manera exclusiva por los organismos vivos. La mayoría de los compuestos orgánicos contribuye a la estructura de las plantas y de los animales, o se usan en su metabolismoya que todos ellos contienen una reserva de energía potencial la cual pueden poner a disposición en sus reacciones exotérmicas (exergónicas) y usarlas para perpetuar el trabajo en los diferentes sistemas biológicos.
Los compuestos del carbono fabricados por los organismos vivos están divididos en cuatro grandes grupos: carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos Nucleícos. Estos son distintos ensus propiedades físicas y químicas, pero los tres primeros son similares metabólicamente, al menos, en el hecho de que son fuentes de energía para los organismos. El rompimiento de las moléculas orgánicas complejas da como resultado la liberación de energía. Por ejemplo, una cadena de seis átomos de carbono puede originar residuos de tres átomos de carbono, los cuales a su vez se pueden utilizar enla síntesis de nuevas moléculas de seis átomos de carbono o aún en moléculas más largas. De esta manera los componentes de las moléculas orgánicas se pueden usar en una gran variedad de combinaciones en los organismos vivos.
El ciclo de degradación y resíntesis de las moléculas, con la liberación o almacenamiento de energía, se lleva a cabo de acuerdo con las condiciones del medio celular. Estoúltimo depende de la fuente externa para obtención de energía y para el reemplazo de las moléculas que se han desintegrado completamente.
1.1.1. EL AGUA
Es el compuesto líquido más importante para los seres vivos. La cantidad de agua varía entre los diferentes organismos, así por ejemplo en las medusas el 95% de su estructura es agua, mientras que en los tejidos humanos el porcentaje de esecompuesto varía desde el 20% en los huesos, hasta el 85% en las células cerebrales. En los seres vivos el agua está en mayor proporción durante el desarrollo embrionario y en los estados juveniles; en el envejecimiento ella disminuye y esto se refleja en el deterioro de las diferentes actividades metabólicas.
El agua está formada por dos átomos de hidrógeno débilmente electronegativos unidos a unátomo de oxígeno fuertemente electronegativo (Figura 1); por tanto, la molécula de agua presenta una distribución interna asimétrica de carga que le confiere un carácter polar y cohesivo para formar enlaces de hidrógeno con otras moléculas polares, así como interactuar con iones cargados positiva o negativamente. Como resultado de estas interacciones, los iones y moléculas polares son fácilmente...