Carbohidratos, lípidos y proteínas. Vitaminas y minerales

CARBOHIDRATOS, LIBIDOS Y PROTEÍNAS. VITAMINAS Y MINERALES.

Las biomoléculas son las moléculas constituyentes de los seres vivos. Los cuatro bioelementos más abundantes en los seres vivos son el carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N), representando alrededor del 99 por ciento de la masa de la mayoría de las células.

Estos cuatro elementos son los principales componentes de las biomoléculas debido a que:

1.- Permiten la formación de enlaces covalentes entre ellos, compartiendo electrones, debido a su pequeña diferencia de electronegatividad.

2.- Permiten a los átomos de carbono la posibilidad de formar esqueletos tridimensionales –C–C–C– para formar compuestos con número variable de carbonos.

3.- Permiten la formación de enlaces múltiples (dobles y triples) entre C y C, C y O, C y N, así como estructuras lineales ramificadas cíclicas, heterocíclicas, etc.

4.- Permiten la posibilidad de que con pocos elementos se den una enorme variedad de grupos funcionales (alcoholes, aldehídos, cetonas, ácidos, aminas, etc.) con propiedades químicas y físicas diferentes.

Se pueden clasificar en:

a) Biomoléculas inorgánicas: agua y sales minerales

b) Biomoléculas orgánicas: glúcidos (hidratos de carbono), lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.

Glúcidos

Los glúcidos (llamados hidratos de carbono o carbohidratos o sacáridos) son la fuente de energía primaria que utilizan los seres vivos para realizar sus funciones vitales.

La glucosa está al principio de una de las rutas metabólicas productoras de energía más antigua, la glucólisis, usada en todos los niveles evolutivos, desde las bacterias hasta los vertebrados.

• Monosacáridos.- Son la unidad más pequeña de los azúcares.
• Oligosacàridos.-Estos carbohidratos están formados por la unión de dos a diez unidades de azúcar.
• Polisacáridos.- Como su nombre lo dice, son largas cadenas formadas por varias unidades de azúcar, incluso cientos.

Los monosacáridos están formados por una cadena de tres a siete átomos de carbonos. De acuerdo al número de carbonos se les llama triosa (3 carbonos), tetrosa (4 carbonos), pentosa (5 carbonos) y así sucesivamente, la glucosa que está formada por 6 carbonos, es una hexosa, lo mismo que la fructosa o azúcar de las frutas. 

Algunos ejemplos de monosacáridos son:

-Ribosa.- es una pentosa que forma parte del ARN o acido ribonucleico, que participa en los procesos de elaboración de proteínas.

-Desoxirribosa.- Es también una pentosa y forma parte del ADN, la molécula de la herencia.

Fructosa.- Es el azúcar de de las frutas, se encuentra en la miel y se utiliza como edulcolorante de muchos refrescos.

-Glucosa.- Es el monosacárido más abundante en los seres vivos, esta formada por seis carbonos, se produce por la fotosíntesis de las plantas, circula en nuestra sangre y la encontramos en muchos productos dulces.

-Galactosa.- Es una hexosa que forma parte del azúcar de la leche.

Los Oligosacàridos la sacarosa es el azúcar que ponemos en la mesa todos los días, se obtiene de la caña de azúcar o remolacha. Los disacáridos están formados por dos monosacáridos. En la sacarosa se une una molécula de glucosa y una de fructosa. Otro disacárido familiar es la lactosa, que es el azúcar de la leche, está formada de la unión de la glucosa y la galactosa. La maltosa está formada por la unión de dos moléculas de glucosa.

 

Polisacáridos son polímeros formados por la unión de muchos monosacáridos, algunos funcionan como reserva energética tanto en plantas como en animales mientras que otros cumplen funciones estructurales, es decir, que dan forma y firmeza a ciertos organismos por ejemplo:

• Almidón.- Es el polisacárido de reserva de las plantas está formado por cientos de unidades de glucosa. Cuando las células de las hojas producen azúcares mediante la fotosíntesis, almacenan una parte de ella como almidón y otra la envían a las raíces y a las semillas, a las semillas les proporciona la energía que necesitan para germinar y crecer. Cuando consumimos productos como papa, trigo, maíz, aprovechamos esa reserva energética de las plantas y la convertimos en glucosa por medio de la digestión.

• Glucógeno.- está formado por la unión de moléculas de glucosa formando una estructura muy ramificada, el azúcar que ingerimos en los alimentos se convierte en glucosa, el exceso se envía hacía el hígado y se almacena en forma de glucógeno, en su regulación participa la hormona insulina.

• Celulosa.- contiene moléculas de glucosa enlazadas de manera distinta, es fibrosa  y cumple función estructural, los polímeros de glucosa forman fibrillas que dan forma a los tallos y hojas de las plantas. La celulosa se encuentra en las paredes de las células vegetales. La utilizamos en las prendas de algodón, en los muebles de madera y forman parte de las hojas de papel. Está no es digerible para los seres humanos.

• Quitina.- Éste polisacárido se encuentra en el exoesqueleto de cangrejos, langostas e insectos, y también forman parte de la pared celular de los hongos. Si has pisado un insecto, has sentido cómo truena su cubierta externa. 

Lípidos

Los lípidos saponificables cumplen dos funciones primordiales para las células; por una parte, los fosfolípidos forman el esqueleto de las membranas celulares (bicapa lipídica); por otra, los triglicéridos son el principal almacén de energía de los animales.

Los lípidos insaponificables y los isoprenoides desempeñan funciones reguladoras (colesterol, hormonas sexuales, prostaglandinas).

 Lípidos simples.- Sólo contienen carbono, hidrógeno y oxígeno. En este grupo se encuentran los aceites, grasas y ceras. Su función es de reserva energética, muchas de las grasas naturales se forman de la unión de una molécula de glicerol con tres ácidos grasos y se llaman triglicéridos.  Los ácidos grasos pueden ser saturados si los enlaces entre los átomos de carbono de su larga cadena son sencillos, o insaturados si existe algún doble enlace entre ellos. Forman grasas y ceras que forman cubiertas aislantes que protegen, piel, pelaje, plumaje, hojas y frutos.

Lípidos compuestos.- además contiene otros elementos como fósforo y nitrógeno a este grupo pertenecen los fosfolípidos, los cuales contienen un grupo fosfato asociado a un lípido, el grupo fosfato se convierte en la cabeza polar de la molécula que va a ser hidrofilica y las cadenas de ácido graso se convierten en las colas hidrofóbicas, esta propiedad hace que los fosfolípidos al contacto con el agua se sitúen formando dos capas en las que las cabezas miran hacia el agua y las colas se esconden en medio, son componentes de la membrana celular.

Proteínas

Las proteínas son las biomoléculas que más diversidad de funciones realizan en los seres vivos; prácticamente todos los procesos biológicos dependen de su presencia y/o actividad.

Son proteínas casi todas las enzimas, catalizadores de reacciones metabólicas de las células; muchas hormonas, reguladores de actividades celulares; la hemoglobina y otras moléculas con funciones de transporte en la sangre; los anticuerpos, encargados de acciones de defensa natural contra infecciones o agentes extraños; los receptores de las células, a los cuales se fijan moléculas capaces de desencadenar una respuesta determinada; la actina y la miosina, responsables finales del acortamiento del músculo durante la contracción; el colágeno, integrante de fibras altamente resistentes en tejidos de sostén.

Ácidos nucleicos

Los ácidos nucleicos (ADN y ARN), desempeñan, tal vez, la función más importante para la vida: contener, de manera codificada, las instrucciones necesarias para el desarrollo y funcionamiento de la célula.

El ADN tienen la capacidad de replicarse, transmitiendo así dichas instrucciones a las células hijas que hederadan la informacion.

Las Vitaminas 

Las vitaminas son un grupo de compuestos que los animales y el ser humano requieren ingerir de los alimentos en pequeñas cantidades, pues el cuerpo es incapaz de producirlas (o al menos no en suficiente cantidad). Debido a que cada vitamina participa en varios procesos metabólicos, la deficiencia de una sola puede tener efectos muy severos. Aunque las vitaminas no proporcionan energía son importantes pues ayudan al funcionamiento de las células. La vitamina A interviene en la formación y mantenimiento de huesos, dientes, mucosas, piel, pelo y uñas, además desempeña un papel importante en el desarrollo de una buena visión. La vitamina D ayuda a regular el metabolismo del calcio y el fósforo. El compleja vitamínico B (compuesto por cinco vitaminas diferentes: B1, B2, B3, B6, B12) es fundamental para el desarrollo y el crecimiento del sistema nervioso. La vitamina C ayuda a la prevención de enfermedades respiratorias.

 Los minerales

Los minerales se encuentran en pequeñas cantidades en el cuerpo y cumplen funciones muy importantes. Deben obtenerse de la dieta, ya sea de los alimentos o del agua. Los minerales entran a nuestro organismo como parte de una sal. Los iones que existen en un organismo vivo deben mantenerse en concentraciones constantes, para evitar alteraciones importantes en la permeabilidad, excitabilidad y contractibilidad de las células. Existen mecanismos homeostáticos encargados de mantener el equilibrio de las sales del cuerpo. En ocasiones, por alguna enfermedad este equilibrio se altera como cuando se retienen sales minerales por daño en los riñones lo cual provoca hipertensión arterial. El consumo excesivo de sales puede generar problemas como alteraciones cardiovasculares.

 FUENTES:
http://www.profesorenlinea.cl/Ciencias/Biomoleculas.html
http://cienciasnaturalesyexperimentales.mex.tl/787908_BIOMOL-CULAS-ORG-NICAS.html

REGRESAR