Biomoléculas y metabolismo: sales minerales, glúcidos, lípidos, proteínas y ATP

Resumen

El documento repasa las principales biomoléculas del organismo (sales minerales, glúcidos, lípidos, proteínas y vitaminas) y sus funciones biológicas. A continuación explica los conceptos básicos del metabolismo, distinguiendo catabolismo y anabolismo, y el papel del ATP como moneda energética. Finaliza con los procesos de generación de ATP: la respiración celular y la fermentación.

Puntos clave

Las sales minerales aparecen disueltas (reguladoras), precipitadas (estructurales) o asociadas a otras moléculas, como el Fe2+ en la hemoglobina.
Los glúcidos simples (glucosa, fructosa, sacarosa, lactosa) liberan energía rápidamente, mientras que los complejos (almidón, celulosa) se absorben lentamente.
Los lípidos son insolubles en agua y cumplen funciones de reserva energética, estructural, aislante, protectora y precursora.
Las proteínas, formadas por aminoácidos, tienen funciones estructurales, de transporte, defensa, catalíticas, contráctiles y hormonales.
El catabolismo obtiene energía degradando moléculas complejas, mientras que el anabolismo sintetiza moléculas complejas a partir de sencillas consumiendo energía.
El ATP es un nucleótido formado por ribosa, adenina y tres grupos fosfato; el enlace entre los dos últimos fosfatos es altamente energético.
La respiración celular es aeróbica, ocurre en la mitocondria y obtiene 38 ATP; la fermentación es anaeróbica y genera menos ATP.

Ponte a prueba

Sales Minerales

Las sales minerales se encuentran en el organismo en diferentes estados:

Disueltas: En forma de cationes e iones. Tienen funciones reguladoras como mantener la ósmosis, regular cambios de pH y permitir la contracción muscular.
Precipitadas: Resultado de la unión de un ácido con una base. Tienen una función estructural, formando parte de huesos y esqueletos.
Asociadas a otras moléculas: Los iones se unen a otras moléculas para desempeñar funciones específicas, como el Fe²⁺ en la hemoglobina.

Glúcidos

Simples (monosacáridos y disacáridos): Moléculas sencillas de sabor dulce. Ejemplos: glucosa, fructosa, sacarosa y lactosa. Se asimilan con facilidad, permitiendo una liberación rápida de energía.
Complejos (polisacáridos): Moléculas complejas sin sabor dulce. Ejemplos: almidón (pasta, cereales, harinas, patatas) y celulosa (componente de la fibra en alimentos vegetales). Su absorción es lenta, por lo que el organismo tarda más en obtener energía.

Lípidos

Son moléculas insolubles en agua con diversas funciones:

Reserva energética.
Estructural: Fosfolípidos y colesterol.
Aislante: Capas de grasa.
Protectora: Tejido adiposo que rodea órganos vitales.
Precursores: En la síntesis de biomoléculas y vitaminas.

Clasificación de ácidos grasos

Saturados: Origen animal (mantequilla, carnes).
Insaturados:
- Trans: Alimentos procesados.
- Cis: Monoinsaturados (omega-9: ácido oleico, origen animal y vegetal) y poliinsaturados (omega-6: ácido linoleico; omega-3).

Proteínas

Formadas por la unión de aminoácidos. Sus funciones principales son:

Estructural: Membrana celular.
Transporte: Hemoglobina (transporte de O₂).
Defensa: Anticuerpos.
Catalítica: Enzimas (proteínas que facilitan y aceleran reacciones químicas en el organismo).
Contráctil: Actina y miosina (contracción muscular).
Hormonal: Insulina (regula el metabolismo de la glucosa).

Vitaminas

Pueden ser de naturaleza proteica o lipídica. Deben obtenerse a través de la alimentación, ya que el ser humano no puede sintetizarlas. Participan en múltiples reacciones químicas.

Metabolismo

Es el conjunto de reacciones químicas que tienen lugar en las células, necesarias para el mantenimiento de la vida.

Catabolismo

Fase degradativa. Conjunto de reacciones químicas cuya finalidad es la obtención de energía, transformando moléculas orgánicas complejas en otras sencillas (ej. respiración celular). Se obtiene ATP, H₂O y CO₂.

Anabolismo

Fase constructiva. Conjunto de reacciones químicas cuyo objetivo es la biosíntesis de moléculas complejas a partir de sencillas, utilizando la energía obtenida en el catabolismo (ej. biosíntesis de proteínas a partir de aminoácidos).

ATP (Adenosín Trifosfato)

Molécula capaz de almacenar y ceder energía, fundamental en el metabolismo celular. Es la "moneda energética" de la célula. Es un nucleótido formado por ribosa, adenina y tres grupos fosfato. El enlace que une los dos últimos grupos fosfato es altamente energético.

Procesos de generación de ATP

Respiración celular: Proceso aeróbico que ocurre en la mitocondria. Aporta energía mediante la oxidación de la glucosa, dando lugar a CO₂ y H₂O, obteniendo 38 ATP.
Fermentación: Proceso anaeróbico. Oxidación incompleta de compuestos que genera menos ATP (ej. fermentación láctica en el citoplasma celular).

Preguntas frecuentes

¿Qué es el catabolismo y qué obtiene la célula con él?

El catabolismo es la fase degradativa del metabolismo, en la que las moléculas orgánicas complejas se transforman en otras más sencillas. Su finalidad es obtener energía, y como productos se generan ATP, H2O y CO2.

¿Por qué se llama al ATP la moneda energética de la célula?

Porque es una molécula capaz de almacenar y ceder energía, fundamental en el metabolismo celular. Está formada por ribosa, adenina y tres grupos fosfato, y el enlace entre los dos últimos es altamente energético.

¿Cuál es la diferencia entre respiración celular y fermentación?

La respiración celular es un proceso aeróbico que ocurre en la mitocondria y obtiene 38 ATP a partir de la glucosa. La fermentación es anaeróbica, implica una oxidación incompleta y genera menos ATP.