Biomoléculas

Lípidos

Anfipáticos

Presentan dos zonas: una polar de carácter hidrofílico y otra apolar de carácter hidrófobo. El gran tamaño de la zona apolar les hace insolubles en agua. Al situarlos en agua, ponen sus grupos hidrofílicos en contacto con las moléculas de agua formándose puentes de hidrógeno, mientras que aislan sus partes hidrófobas que establecen fuerzas de Van der Waals.

Acilglicéridos

Se les denomina grasas y son ésteres de 1, 2 o 3 moléculas de ácidos grasos con glicerina, desprendiéndose 1, 2 o 3 moléculas de agua. Tienen función de reserva energética y aislante térmico.

Céridos

Ésteres de un ácido graso y un alcohol, ambos de cadena larga. Son hidrófobos en sus dos extremos y son sólidos e insolubles en agua. Tienen función de protección y revestimiento. Se encuentran en las glándulas sebáceas.

Fosfolípidos

Formados por una parte lipídica, con 2 ácidos grasos unidos a los carbonos 1 y 2 de la glicerina, y otra no lipídica, con un ácido fosfórico unido por un lado al carbono 3 de la glicerina y por otro a un alcohol o aminoalcohol. Tienen carácter anfipático.

Esfingolípidos

Formados por esfingosina, un ácido graso de cadena larga saturado o monoinsaturado y un grupo polar. Se clasifican en: esfingofosfolípidos, esfingoglucolípidos, cerebrósidos y gangliósidos.

Esteroides

Se diferencian por la posición de los dobles enlaces, el tipo de grupos funcionales presentes y sus posiciones:

  • Colesterol: forma parte de la membrana plasmática de células animales. Es transportado en sangre unido a lipoproteínas y se degrada en el hígado.
  • Hormonas esteroides: derivan del colesterol y hay dos grupos: hormonas suprarrenales y hormonas sexuales.

Eicosanoides

Derivados del ácido araquidónico. Las más importantes son las prostaglandinas, que participan en la coagulación sanguínea.

Proteínas

Enlace Peptídico

Es un enlace muy fuerte y resistente, similar a un doble enlace, y no permite el giro. Los átomos unidos al carbono y al nitrógeno que forman el enlace peptídico están todos en un mismo plano.

Puentes de Hidrógeno

Son interacciones iónicas débiles entre un hidrógeno unido covalentemente a un oxígeno y otro oxígeno. Se encuentran en el ADN, proteínas, agua y ARN.

Agua

Formada por 2 átomos de hidrógeno y 1 de oxígeno unidos por enlaces covalentes simples. Es eléctricamente neutra y tiene carácter dipolar. Se establecen puentes de hidrógeno entre sus moléculas.

  • Elevada cohesión molecular: permite dar volumen a las células, dar turgencia a las plantas y tiene función amortiguadora.
  • Elevada tensión superficial: permite que floten objetos más densos que el agua y facilita los desplazamientos de organismos.
  • Elevado calor latente y específico: capacidad del agua de mantener la temperatura sin cambiar de estado, actúa como termorregulador y mantiene constante la temperatura.
  • Elevada fuerza de cohesión: la capilaridad hace que ascienda la savia bruta y la atracción adhesiva a los tubos conductores.
  • Elevado calor de vaporización: termorregulador, permite eliminar gran cantidad de calor con una mínima pérdida de agua.
  • Densidad: el agua es más densa en estado líquido que sólido, lo que permite la vida en ambientes fríos.
  • Elevada constante dieléctrica: principal disolvente biológico, participa en funciones metabólicas y de transporte.
  • Bajo grado de ionización: en el agua, una pequeña cantidad de moléculas se encuentran ionizadas.

Sales Minerales

Sales Minerales Disueltas

Son solubles en agua y disociadas en sus iones: aniones y cationes.

Función Específica

Na, K, Cl: transmisión del impulso nervioso; Ca: contracción muscular; Fe: cofactor enzimático.

Funciones Generales

  • Mantener el grado de salinidad en los organismos: el medio interno de los organismos presenta unas concentraciones iónicas constantes. Estas concentraciones varían según los organismos y según las partes del organismo.
  • Regular la actividad enzimática: los iones pueden actuar como cofactores enzimáticos, favoreciendo la unión de la enzima con el sustrato, o inhibir la función enzimática.
  • Generar potenciales eléctricos: a ambos lados de las membranas existe una diferencia de cargas eléctricas, lo que ejerce una fuerza sobre moléculas con carga eléctrica.
  • Regular la presión osmótica y el volumen celular: la ósmosis es el proceso mediante el cual el agua pasa de una solución más diluida a otra más concentrada a través de una membrana semipermeable.

Ácidos Nucleicos

ADN

Polímero lineal formado por desoxirribosa y las bases nitrogenadas (A, G, C, T).

  • Estructura primaria: secuencia de nucleótidos unidos por enlaces fosfodiéster. Se establece entre el radical fosfato situado en el carbono 5 de un nucleótido y el OH del carbono 3 del siguiente.
  • Estructura secundaria: formado por 2 cadenas polinucleotídicas helicoidales enrolladas alrededor del mismo eje. Son antiparalelas, complementarias y tienen un giro dextrógiro.

El ADN es la sustancia portadora de la información genética.

Funciones de las Proteínas

  • De reserva: ovoalbúmina
  • De transporte: hemoglobina
  • Contráctil: actina
  • Protectora: inmunoglobulina
  • Hormonal: insulina
  • Estructural: colágeno
  • Enzimática: catalasa

ARN

Polímero de nucleótidos formado por ribosa, ácido fosfórico y las bases nitrogenadas (A, G, C, U). Se unen mediante enlaces fosfodiéster.

  • ARNm: copia la información del ADN y la lleva hasta la síntesis de proteínas. Puede ser monocistrónico (eucariotas) o policistrónico (procariotas).
  • ARNr: forma parte de los ribosomas y cataliza la unión de aminoácidos para formar proteínas.
  • ARNt: transporta aminoácidos hasta los ribosomas para que se unan y formen las proteínas.

Anabolismo

Fotosíntesis

Transporte de Electrones

Los dos fotosistemas pueden actuar en serie, produciéndose un flujo lineal de electrones desde el agua hasta el NADP+, que se convierte en NADPH.

Fotofosforilación No Cíclica

Absorción de la energía luminosa por los fotosistemas. Esta energía sirve para transportar los electrones a través de transportadores de los tilacoides. Los electrones y los protones sirven para reducir el NADP+ a NADPH. Produce NADPH y ATP.

Fotofosforilación Cíclica

No interviene el agua, no se desprende oxígeno y no se obtiene NADPH. Los protones salen a través de las ATP sintasas generando ATP.

El carácter cíclico o no cíclico depende de la necesidad de NADPH, glúcidos y ATP.

Fase Luminosa

Captación de energía luminosa por la clorofila y otros pigmentos, para ser transformada en ATP. Se produce la fotólisis del agua sin que intervenga el CO2 ni se forme materia orgánica. Tiene lugar en las membranas de los tilacoides de los cloroplastos. Un fotosistema es un conjunto de pigmentos que funcionan como una antena (PSI y PSII).

Fase Oscura

Utiliza los productos de la fase luminosa: NADPH y ATP. Es una fase de biosíntesis en la que la energía se utiliza para reducir el carbono gracias al NADPH y sintetizar glúcidos. Es independiente de la luz y tiene lugar en el estroma.

Dos vueltas al ciclo de Calvin-Benson producen una molécula de glucosa: 6CO2 + 12NADPH + 18ATP → 1 glucosa

Vitaminas

Son biocatalizadores orgánicos que pertenecen a distintos grupos. No sirven como combustible metabólico, se alteran por cambios de temperatura y con el tiempo.

  1. Liposolubles: su naturaleza lipídica las hace insolubles en agua. Son difíciles de eliminar y se pueden almacenar (A, D, E).
  2. Hidrosolubles: son proteínas o glúcidos, son solubles en agua (C, B).

Betacaroteno

Es el precursor de la vitamina A y proviene de los vegetales de hojas verdes.

Vitamina D

Es un esterol. El cuerpo la produce cuando se expone al sol. Regula el metabolismo del calcio.

Vitamina C

Derivado de la glucosa. Su deficiencia causa escorbuto.