Biomoleculas

La célula y por extensión todos los seres vivos, se componen aproximadamente en un 80% de carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O). Si a estos tres elementos le agregamos el nitrógeno (N), el fósforo (P), el azufre (S), el calcio (Ca), el magnesio (Mg), el potasio (K), el sodio (Na), el manganeso (Mn), y el cloro (Cl) estamos prácticamente estableciendo la composición atómica de la materia vivay por lo tanto, de los diferentes compuestos que la componen estructuralmente y que reciben el nombre genérico de BIOMOLÉCULAS.

Durante los primeros capítulos del Curso de Estructura Celular, usted aprenderá cuál es la base molecular de la vida y estudiará en detalle las diversas moléculas que le dan las principales propiedades a la célula. La mayoría de reacciones químicas que involucran alas biomoléculas se llevan a cabo a nivel celular y son éstas reacciones las que permiten que constantemente se estén sintetizando o degradando estos compuestos de acuerdo con las condiciones fisiológicas imperantes. El conjunto de estas reacciones se conoce como METABOLISMO y es una de las características universales de todas las formas de vida conocidas. Para muchos autores, el metabolismo y laREPRODUCCIÓN son las dos grandes características universales de ese estado particular de la materia que conocemos como VIDA aunque para muchos otros, la excitabilidad y la homeóstasis se deben agregar a esas características generales.

Las biomoléculas se agrupan generalmente en cuatro grandes categorías: Carbohidratos, Lípidos, Proteínas y Ácidos Nucleicos. Cada una de éstas Biomoléculastiene unas características físico-químicas que les permiten formar parte de diversas estructuras celulares. En el curso de Estructura Celular, se hará énfasis en las diversas funciones biológicas que las biomoléculas llevan a cabo en los seres vivos para mejorar la comprensión del papel estructural y funcional de estas. Para entender el papel biológico de una molécula muchas veces es necesariocomprender su naturaleza química por lo cual no es de extrañar que en estos capítulos se estudien las biomoléculas a nivel estructural.

Durante el desarrollo completo del programa de Biología nunca se dejará de trabajar en función de estas macromoléculas porque ellas son la base del funcionamiento de la vida y sin temor a exagerar, la comprensión del metabolismo de éstos compuestos es la clave paraentender la vida y las diferentes variables que la afectan.

I. CARBOHIDRATOS
Químicamente los carbohidratos son los compuestos más simples de todas las biomoléculas. Su estructura está compuesta de Carbono, Hidrógeno y Oxígeno y en ocasiones pueden estar presentes otros elementos como el Nitrógeno. Genéricamente, los carbohidratos se conocen con el nombre de azúcares o almidones pero parasu estudio hay necesidad de particularizarlos.
1. Monosacáridos Simples. Los monosacáridos simples son carbohidratos que tienen como fórmula química general CnH2nOn donde n equivale al número de carbonos, son hidrosolubles y se conocen con el nombre común de azúcares. Todos los monosacáridos simples son producto de la fotosíntesis llevada a cabo por las plantas y bajo condicionesfisiológicas normales, son la fuente inmediata de energía para la célula. Dependiendo del número de carbonos que tengan hablamos entonces de tetrosas (4C), pentosas (5), hexosas (6C) o Heptosas (7C). Los más conocidos son probablemente las hexosas glucosa y fructosa porque son el sustrato principal para la obtención de energía a nivel celular. Los monosacáridos son derivados bien de aldehídos o de cetonaspor lo tanto, tienen un grupo carbonilo que confiere polaridad a la molécula. Desde éste punto de vista, los monosacáridos simples son aldehídos o cetonas polihidroxilados y de acuerdo con esto, son llamados aldosas si poseen el grupo carbonilo en un carbono primario (CHO) o cetosas, si el grupo carbonilo se encuentra en un carbono secundario (C=0). De esta forma, se pueden combinar estas dos...