Fundamentos de la Bioquímica: Bioelementos y Biomoléculas Orgánicas e Inorgánicas

Bioelementos: Los Ladrillos de la Vida

Los átomos que componen la materia viva se llaman bioelementos.

Clasificación de los Bioelementos

Bioelementos Primarios (96,00%)

C, H, O, N, P, S

1. Forman enlaces covalentes, estables y acumulan mucha energía.
2. Pueden enlazarse hasta con cuatro elementos distintos, lo que da variabilidad molecular.
3. Pueden formar enlaces sencillos, dobles o triples.
4. Se pueden unir a otros carbonos, formando largas cadenas.

Bioelementos Secundarios (3,90%)

Ca, Na, K, Cl, Mg

1. El Calcio puede encontrarse formando parte de los huesos.
2. El Sodio y el Potasio son esenciales para la transmisión del impulso nervioso.

Oligoelementos (0,10%)

Cu, Zn, Mn, Co, I, Fe

• El Hierro forma parte de la hemoglobina.
• El Iodo controla el funcionamiento del tiroides.

Biomoléculas: La Combinación de los Bioelementos

Los bioelementos se combinan para formar biomoléculas.

Biomoléculas Inorgánicas

No forman cadenas de carbono. Incluyen agua y minerales. Se encuentran tanto en seres vivos como en el medio inerte.

Biomoléculas Orgánicas

Forman cadenas de carbono. Incluyen glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. Se encuentran solo en seres vivos y se clasifican como monómeros o polímeros.

Agua

• Elementos con diferente electronegatividad.
• Forma un ángulo de 104,5º.
• Es neutra.
• Forma un dipolo, zona con carga positiva (Hidrógenos) y carga negativa (Oxígeno).
• Puentes de hidrógeno unen la parte positiva de una molécula con la negativa de otra.

Propiedades del Agua

• Gran poder disolvente.
• Transporte de sustancias y reacciones del metabolismo.
• Alto calor específico: amortiguador térmico.
• Elevado calor de vaporización: acción refrigerante.
• Alta reactividad química: Hidrólisis (romper enlaces gracias a la acción de sus iones).
• Alta cohesión y adhesión: capilaridad, la savia bruta asciende a las hojas de las plantas.
• Menor densidad en estado sólido: el hielo flota formando una capa aislante.

Sales Minerales

• En forma sólida: forman estructuras duras, estructura o protección.
• En disolución: disueltas en agua pueden realizar funciones como mantener el grado de salinidad y amortiguar cambios de pH.

Biomoléculas Orgánicas: La Base de la Vida

Las biomoléculas orgánicas son la materia viva y están formadas por cadenas hidrocarbonadas. Son moléculas lineales, ramificadas o cíclicas que tienen grupos funcionales. La mayoría son polímeros y todas realizan una función dentro de los organismos.

Glúcidos (Carbohidratos)

Los glúcidos son biomoléculas orgánicas formadas por Carbono, Hidrógeno y Oxígeno.

Monosacáridos

Cadenas de carbono con un grupo -OH en cada carbono, excepto uno, que tiene un grupo aldehído o un grupo cetona.

Ejemplos de Monosacáridos

• Glucosa: combustible para las células y eslabón estructural de polisacáridos.
• Fructosa: utilizada como combustible celular.
• Ribosa (ARN) y desoxirribosa (ADN).
• Ribulosa: importante en la fotosíntesis.

Disacáridos

Dos monosacáridos unidos por un enlace covalente O-glucosídico.

Ejemplos de Disacáridos

• Maltosa: dos glucosas, producto de la digestión de almidón o glucógeno.
• Lactosa: galactosa y glucosa, azúcar de la leche.
• Sacarosa: glucosa y fructosa, azúcar común.

Polisacáridos

Cientos o incluso miles de monosacáridos unidos, utilizados como reservas energéticas.

Ejemplos de Polisacáridos

• Almidón: formado por la unión de glucosas, polisacárido de reserva en células vegetales.
• Glucógeno: almacenamiento de glucosa en los animales.
• Celulosa: forma las paredes celulares vegetales, otorgando resistencia y dureza.
• Quitina: derivado de la glucosa, presente en artrópodos (ej: cangrejo), ofrece gran resistencia y dureza.