Biomoléculas
¿Qué son las biomoléculas?
Son las moléculas constituyentes de los seres vivos los seis elementos químicos o bioelementos más abundantes en los organismos son el carbono, hidrógeno, oxígeno,
nitrógeno, fósforo y azufre, los cuales constituyen las biomoléculas.
constituido por
clasificación de los biomoleculas:
Biomoléculas inorgánicas : Son todas las no están formados por cadenas de carbono (inorgánica no tiene carbono) ejemplos: el agua, las sales y los minerales o gases
Biomoléculas orgánicas: Están formadas por cadenas por Carbono, y se denominan Glúcidos, lípidos, prótidos y ácido nucleico. (Tiene carbono). Glúcidos, Lípidos, Proteínas, Ácido Nucleico.
Características
+En las células se encuentran cuatro grandes grupos de biomoléculas orgánicas, que ellas mismas sintetizan y utilizan, siendo estas:
Lípidos
Proteínas
Ácidos
Nucleicos
+Las características de las biomoléculas orgánicas se deben a la presencia del elemento carbono, que posee 6 electrones, de los cuales 4 están en la última órbita, por lo que forma
4 enlaces covalentes.
Características Funciones de las biomoléculas
Energética, proporcionan energía que permite a la célula realiza todas sus funciones.
Enzimática, intervienen en la fabricación de las moléculas necesarias para vivir, para esto requiere de las enzimas que son los catalizadores biológicos, que aceleran las reacciones químicas llevadas a cabo en las células.
Contráctil, las biomoléculas presentes en los músculos, al contraerse, permiten que podamos movernos.
Estructural, consiste en dar forma y estructura a las células, así como constituir algunas partes de los organismos, como el cabello y las uñas.
Defensa, actúan en el organismo defendiéndose de agentes patógenos como bacterias, virus, hongos, etc.
Reguladoras, son biomoléculas que se encargan de dirigir y controlar la síntesis de otras moléculas.
Precursor, molécula que da origen a otra, con funciones y características diferentes.
Grupo funcionales
Un grupo funcional es un átomo, o conjunto de átomos, unido a una cadena carbonada, representada en la fórmula general por R para los compuestos alifáticos y como Ar para los compuestos aromáticos y que
son responsables de la reactividad y propiedades químicas de los compuestos orgánicos.
Las propiedades de los compuestos de carbono dependen del arreglo de
sus cadenas y tipos de átomos a los que están unidos, esto es, a su estructura.Un grupo funcional es un átomo o un arreglo de átomos que siempre reaccionan de una forma determinada; además, es la parte de la molécula responsable de su comportamiento químico ya que le confiere propiedades características. Muchos compuestos orgánicos contienen más de un grupo funcional.
Funciones/carbohidratos
Características
Fórmula general: (CH2O)n
Grupo funcionales: Carbonilo R-CH=0
Hidroxilo-OH
Tipo de enlace: Glucosídico entre los monosacáridos (monómeros).
Se dividen en monosacaridos, disacaridos y polisacaridos.
Los carbohidratos son la principal fuente de energía.
Funcionales / lípidos
Generalidades
Son biomoléculas orgánicas formadas principalmente por carbono, hidrógeno y oxígeno, siendo el contenido de oxígeno muy bajo en relación con el carbono y el hidrógeno. Son insolubles en agua y solubles en disolventes orgánicos como el éter y el benceno. Están formados por glicerol (alcohol), ácidos grasos o derivados de ello. Los ácidos grasos están formados por largas cadenas de carbonos (en número par) saturados con hidrógenos y un grupo funcional carboxilo (-COOH), existen dos tipos de ácidos grasos: los saturados, que son los que poseen ligaduras sencillas en la cadena de carbonos y los insaturados.
ácidos grasos.
Clasificación
Los lípidos se pueden clasificar de acuerdo a su composición química en:
Simples, los que están formados por un glicerol (alcohol) y tres ácidos grasos exclusivamente, como las grasas y los aceites.Las grasas que son ricas en ácidos grasos saturados, algunos ejemplos son la mantequilla y el cebo de res. Los aceites son ricos en ácidos grasos insaturados, son líquidos y generalmente de origen vegetal, los principales son: el oléico
Compuestos, son semejantes a los simples, pero además tienen: nitrógeno, fósforo, azufre y otras moléculas. También reciben el nombre de lípidos de la membrana, aquí se encuentran los fosfolípidos, que son los lípidos compuestos más abundantes en las células animales y vegetales, un ejemplo es la lecitina de soya.
Derivados o esteroides, provienen de alcoholes cíclicos, son un grupo heterogéneo de compuestos, en el que sólo tienen en común la insolubilidad en el agua. Aquí se encuentran el colesterol, las vitaminas A, D, E y K, las hormonas sexuales y las sales biliares. Las fuentes de obtención de colesterol en el hombre son: exógena, es la que proviene de los alimentos que se ingieren y la endógena, de la capacidad que tiene el hígado para sintetizar.
Vitaminas liposolubles.
Vitamina A: Fuentes de obtención: los vegetales de hojas verdes, zanahorias, tomates, germen de trigo, aceite de hígado de pescado, carne, yema de huevo y leche, mantiene y restaura el tejido epitelial de las mucosas de ojos, vías respiratorias, genitourinarias y digestivas, protegiendo al organismo de infecciones. Fuentes de obtención: vegetales de hojas verdes, zanahorias, tomates, germen de trigo, aceite de hígado de pescado, carne, yema de huevo y leche.
Vitamina E: Funciona como antioxidante protegiendo a las mitocondrias de la oxidación y al tejido pulmonar de la acción de oxidantes que hay en atmósferas muy contaminadas. Fuentes de obtención: verduras de hojas verdes, germen de trigo, carne y leche.
Vitamina D: Interviene en la absorción del calcio y el fósforo en el intestino, además ayuda a la formación de huesos y dientes, regula el desplazamiento de calcio hacia el interior y exterior del hueso. Fuentes de obtención: aceite de hígado de pescado, en especial el atún, en la grasa de la carne de res y en la leche
Importante acerca de los lípidos.
El consumo excesivo de alimentos que contienen lípidos ricos en ácidos grasos saturados, son perjudiciales para la salud, pues son la causa de la obesidad y los accidentes cardiovasculares.
Pero también son necesarios tanto para la estructura como para el buen funcionamiento de las células, ya que intervienen en una gran variedad de procesos.
Funciones / proteínas
¿Qué son las proteínas?
Las proteínas son biomoléculas orgánicas de alto peso molecular que están formadas por carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O), nitrógeno (N), fósforo (P), azufre (S), y con cierta frecuencia hierro (Fe) y magnesio (Mg), entre otros. Su nombre viene del griego Proteios, que significa "lo primero", esto nos da una idea del papel que desempeñan en los seres vivos, pues constituyen la mayor parte del peso seco de las células y son el producto final del proceso de síntesis de proteínas, que se lleva a cabo de acuerdo a la información genética que tiene la célula. Las proteínas son largas cadenas constituidas por un gran número de subunidades llamadas aminoácidos, los cuales están formados por un carbono asimétrico al que se le unen un grupo amino (-NH2), otro carboxilo (-COOH) y un grupo R que le da las características particulares a cada uno de ellos.
La complejidad de la estructura de una proteína está definida por los cuatro niveles de organización, que son:
Estructura primaria: Se debe a la secuencia específica de aminoácidos que forman a la cadena de cada proteína.
Estructura secundaria:Se refiere a la configuración espacial de la proteína, que se debe, a los puentes de hidrógeno que se forman entre los aminoácidos de la cadena polipeptídica, es decir, entre el oxígeno del grupo carboxilo de un aminoácido con el hidrógeno del grupo amino del cuarto aminoácido, lo que causa que la molécula se enrolle sobre sí misma y tome la forma espiral similar a un resorte o alfa hélice.
Estructura terciaria:: Consiste en que la proteína toma una forma esférica u oval, debido a que se forman otros tipos de enlaces como los puentes disulfuro, las interacciones iónicas, etc.
Estructura cuaternaria:Es la más compleja, ya que está formada por dos o más cadenas polipeptídicas o subunidades unidas entre sí, por fuerzas de atracción no covalentes.
Cadenas polipeptídicas
Para formar las proteínas, los aminoácidos se unen por enlaces covalentes llamados peptídicos, que se forman entre el grupo carboxilo de un aminoácido con el grupo amino del siguiente y con la pérdida de una molécula de agua; a este proceso se le llama síntesis por deshidratación o condensación, dando lugar a las cadenas polipeptídicas.
elementos traza:
Un elemento traza u oligoelemento es un elemento químico que se necesita en cantidades pequeñas para asegurar un crecimiento y un desarrollo adecuados. Su ausencia o concentración por encima del nivel tolerable puede ser perjudicial para el organismo, llegando a ser incluso tóxicos si se toman en cantidades excesivas.
Elementos traza (oligoelementos): flúor, zinc, cobre, silicio, vanadio, estaño, selenio, manganeso, yodo, níquel, molibdeno, cromo y cobalto. Elementos ultratraza: son aquellos elementos que se requieren en una dosis menor a 1 mg por día.
* Clasificación de los carbohidratos:
Los carbohidratos se clasifican de acuerdo con el número de monómeros que forman a la molécula, de la siguiente manera:
Monosacáridos: Azúcares simples y están constituidos por un monómero.
Disacáridos: Están formados por la unión de dos monómeros o monosacáridos.
Polisacáridos: Están integrados por la unión de un gran número de monómeros.
* Monosacáridos: Son los carbohidratos más simples y no se pueden hidrolizar a moléculas de carbohidrato más sencillas, tienen sabor dulce y son solubles en agua.
Su tamaño es relativamente pequeño ya que están formados por una cadena de 3 a 12 carbonos; siendo las triosas de tres carbonos, las tetrosas de cuatro, las pentosas de cinco y las hexosas de seis. De acuerdo al número de C, H y O la fórmula general es (CH2O)n.
La glucosa, a veces también denominada dextrosa, se encuentra en frutas, batatas, cebollas y otras sustancias vegetales; es la sustancia en la que se convierten muchos otros carbohidratos, como los disacáridos y almidones, por las enzimas digestivas. La glucosa se oxida para producir energía, calor y dióxido de carbono, que se elimina con la respiración.
La glucosa disuelta en agua estéril, casi siempre en concentraciones de 5 a 10 por ciento, por lo general se utiliza con este propósito.
La fructosa se encuentra en la miel de abeja y algunos jugos de frutas. La galactosa es un monosacárido que se forma, junto con la glucosa, cuando las enzimas digestivas fraccionan la lactosa o azúcar de la leche.
* Los disacáridos se forman por la unión de dos monosacáridos, que pueden ser iguales o diferentes mediante un enlace glucosídico; la unión se lleva a cabo eliminándose una molécula de agua Los disacáridos, compuestos de azúcares simples, necesitan que el cuerpo los convierta en monosacáridos antes que se puedan absorber en el tracto alimentario.
Ejemplos de disacáridos son la sacarosa, la lactosa y la maltosa. La sacarosa es el nombre científico para el azúcar de mesa
en donde uno de los monosacáridos aporta un –OH y el otro monosacárido da el –H y de ésta manera se forma la molécula de agua que se libera y quedan unidos por dicho enlace glucosídico, a este procesos se le llama condensación o deshidratación. El enlace glucosídico puede romperse por hidrólisis (rompimiento de la molécula agregando agua), dando como resultado la separación de los dos monosacáridos, debiendo estar presente una molécula de agua, ya que se desdobla (H-OH) y se unen a los monosacáridos por ejemplo: Maltosa + agua → glucosa + glucosa.
Los polisacáridos son los carbohidratos más abundantes, están formados por la unión (con enlaces glucosídicos) de una gran cantidad de monosacáridos (ciento o miles), que si son de un solo tipo se les llama homopolisacáridos como el almidón y la celulosa, o heterosacáridos si son diferentes los monosacáridos, como las gomas. Dado que son moléculas de gran tamaño, alcanzan pesos moleculares elevados, formando cadenas muy largas por condensación, pudiendo ser lineales o ramificadas. Son macromoléculas muy estables e insolubles en agua y se pueden romper por hidrólisis, dando lugar a un gran número de monosacáridos.
Existe una gran variedad de polisacáridos, estos realizan distintas funciones en el organismo, la celulosa, el almidón y el glucógeno son los de más importancia.
La glucosa es una sustancia abundante en la naturaleza,se encarga de darle rigidez y estructura a las células de los árboles, también es conocida como fibra dietética y participa en el adecuado funcionamiento intestinal, se recomienda consumir de 30 a 35 gr. por día.
La celulosa está constituida por miles de moléculas de glucosa, a su vez unidas por enlaces glucosídicos (β-1→4), formando cadenas lineales y fibrosas que se mantienen unidas y paralelas por puentes de hidrógeno.
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