Biomoleculas!!

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Moléculas orgánicas

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n este capítulo presentamos algunos de los tipos de moléculas orgánicas –que se pueden definir como moléculas que contienen carbono– que se encuentran en los seres vivos. Como podrá verse, la “puesta en escena” molecular es un grandioso espectáculo, con un reparto de miles de individuos; una sola célula bacteriana contienealrededor de cinco mil clases diferentes de moléculas y una célula vegetal o animal tiene aproximadamente el doble. Estas miles de moléculas, sin embargo, están compuestas de relativamente pocos elementos (CHNOPS). De modo similar, relativamente pocos tipos de moléculas desempeñan los principales papeles en los sistemas vivos. Como notamos con anterioridad, el agua constituye entre el 50 y el 95% deun sistema vivo, y los iones pequeños tales como K+, Na+ y Ca2+ dan cuenta de no más del 1%. Casi todo el resto, hablando en términos químicos, está compuesto de moléculas orgánicas. En los organismos se encuentran cuatro tipos diferentes de moléculas orgánicas en gran cantidad. Estos cuatro tipos son los carbohidratos (compuestos de azúcares), lípidos (moléculas no polares, muchas de las cualescontienen ácidos grasos), proteínas (compuestas de aminoácidos) y nucleótidos (moléculas complejas que desempeñan papeles centrales en los intercambios energéticos y que también pueden combinarse para formar moléculas muy grandes, conocidas como ácidos nucleicos). Todas estas moléculas: carbohidratos, lípidos, proteínas y nucleótidos contienen carbono, hidrógeno y oxígeno. Además, las proteínascontienen nitrógeno y azufre, y los nucleótidos, así como algunos lípidos, contienen nitrógeno y fósforo. Se ha dicho que sólo se necesita ser capaz de reconocer aproximadamente 30 moléculas para tener el conocimiento suficiente que permita trabajar con la bioquímica de las células. Dos de esas moléculas son los azúcares glucosa y ribosa; otra, un lípido; otras veinte, los aminoácidos biológicamenteimportantes; y cinco las bases nitrogenadas, moléculas que contienen nitrógeno y son constituyentes clave de los nucleótidos. Si usted es paciente, rápidamente será capaz de reconocer a los intérpretes y sus papeles y de distinguir las estrellas de los miembros del coro. Si lo desea, considere esto como una introducción a los personajes principales; el argumento comienza a desarrollarse en elcapítulo 4.

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EL PAPEL CENTRAL DEL CARBONO El esqueleto de carbono Como se recordará del capítulo 1, un átomo de carbono tiene seis protones y seis electrones, dos electrones en su primer nivel de energía y cuatro en el segundo. Así, el carbono puede formar cuatro enlaces covalentes con cuatro átomos diferentes como máximo. El metano (CH4), que es un gas natural, es un ejemplo (véase fig. 1-10).Aun más importante, en términos del papel biológico del car-

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La unidad de la vida

SECCIÓN 1 www.curtisbiologia.com

H H C H H

H C

H C H H

H C

H C

H C

H C H

H Metano (CH4)

H H Etano (C2H6)

H H H H Butano (C4H10)

Fig. 3-1. Modelos de esferas y varillas y fórmulas estructurales del metano, etano y butano. En los modelos, las esferas de color moradorepresentan a los átomos de carbono y las esferas azules, más pequeñas, representan a los átomos de hidrógeno. Las varillas de los modelos –y las líneas en las fórmulas estructurales– representan enlaces covalentes, cada uno de los cuales está formado por un par de electrones. Nótese que cada átomo de carbono forma cuatro enlaces covalentes.

bono, sus átomos pueden formar enlaces entre sí. El etano,por ejemplo, contiene dos carbonos; el propano, tres; el butano, cuatro; y así sucesivamente, formando cadenas largas (fig. 3-1). En general, una molécula orgánica deriva su configuración final de la disposición de sus átomos de carbono, que constituyen el esqueleto o columna de la molécula. La configuración de la molécula, a su vez, determina muchas de sus propiedades y su función dentro de los...