Biomolècules: Estructura i Funció Essencial

Les biomolècules són molècules essencials per a la vida, formades principalment per carboni, hidrogen, oxigen, nitrogen, fòsfor i sofre. Tenen estructures i funcions molt diverses dins dels organismes vius.

Glúcids

Els glúcids, també coneguts com a carbohidrats o hidrats de carboni, són molècules formades per carboni, oxigen i hidrogen. La majoria tenen un sabor dolç. Hi ha diversos tipus, classificats segons el nombre d'unitats de sucre.

Tipus de Glúcids

• Monosacàrids

  Són els sucres més senzills, formats per una sola molècula. Tenen de tres a deu àtoms de carboni i són solubles en aigua. Exemples inclouen la glucosa, la fructosa i la galactosa.

• Disacàrids

  Es formen quan s'uneixen dos monosacàrids mitjançant un enllaç glicosídic, amb l'eliminació d'una molècula d'aigua.

• Polisacàrids

  Estan formats per la unió de tres o més monosacàrids. Generalment, són molècules grans i insolubles en aigua.

Polisacàrids Principals

• Midó

  És un polímer de glucosa, una molècula gegant formada per centenars de molècules de sucre senzill. Es troba en plantes (com el blat de moro i l'arròs) i serveix com a reserva energètica. Està compost per dos tipus de molècules: l'amilosa i l'amilopectina.

• Quitina

  És un polímer de glucosa modificada, sovint barrejat amb altres components químics. És el principal component de l'esquelet extern dels artròpodes (invertebrats) i de la paret cel·lular dels fongs.

• Cel·lulosa

  És un polisacàrid de glucosa i una de les molècules orgàniques més abundants de la natura. És una cadena llarga i rígida, el component principal de la paret cel·lular de les plantes. La glucosa, en general, és un compost energètic fonamental.

Lípids

Els lípids són un grup divers de molècules orgàniques, sovint insolubles en aigua, que inclouen greixos, olis, ceres i esteroides. Alguns s'utilitzen per emmagatzemar l'energia no utilitzada i s'acumulen en punts concrets de l'organisme.

Àcids Grassos

Els àcids grassos estan compostos per una cadena d'entre 17 i 25 àtoms de carboni amb un grup carboxil a l'extrem. Existeixen dos tipus principals:

• Àcids grassos saturats: No tenen dobles enllaços entre els àtoms de carboni. Són típics dels greixos animals.
• Àcids grassos insaturats: Tenen un o més dobles o triples enllaços entre àtoms de carboni consecutius. Si tenen més d'un doble enllaç, s'anomenen poliinsaturats. Exemple: olis vegetals.

Ceres i Esteroides

Les ceres i els esteroides són altres tipus de lípids. Els esteroides són compostos orgànics que tenen en comú una estructura típica formada per quatre anells de carboni fusionats. Exemples importants d'esteroides inclouen el colesterol, els àcids biliars, les hormones sexuals i la vitamina D.

Aminoàcids

Els aminoàcids són compostos orgànics que contenen almenys un grup carboxil (-COOH) i un grup amina (-NH₂). Gairebé sempre són solubles en aigua. Les seves propietats químiques deriven d'aquests dos grups: el grup carboxil els confereix característiques àcides, i el grup amina els permet formar salts quan reacciona amb àcids.

Els aminoàcids són els principals constituents de les proteïnes. Hi ha un total de 20 aminoàcids diferents que formen les proteïnes dels organismes vius. Alguns d'aquests s'anomenen aminoàcids essencials, ja que l'organisme no els pot sintetitzar i s'han d'obtenir a través de l'alimentació.

Bases Púriques i Pirimidíniques

Aquest grup inclou una sèrie de compostos bàsics senzills que formen part fonamental dels àcids nucleics (DNA i RNA).

• Les bases pirimidíniques procedeixen de la pirimidina i són tres: l'uracil (U), la timina (T) i la citosina (C).
• Les bases púriques es deriven de la purina i són dues: l'adenina (A) i la guanina (G).

Proteïnes

Les proteïnes són macromolècules formades per la unió d'aminoàcids mitjançant enllaços peptídics. Són les molècules més complexes i versàtils, constituint la matèria principal de teixits i altres estructures cel·lulars i orgàniques.

Es tracta de polímers formats per la unió de molts aminoàcids. Es poden classificar per la seva grandària:

• Oligopèptids: formats per menys de 10 aminoàcids.
• Polipèptids: tenen entre 10 i 100 aminoàcids.
• Proteïnes: tenen més de 100 aminoàcids.

Segons la seva forma, les proteïnes poden ser:

• Globulars: Tenen una forma esfèrica o compacta (per exemple, la globulina). Realitzen funcions diverses en cèl·lules, líquids i fluids orgànics (com enzims, hormones, anticossos).
• Fibril·lars: Tenen una forma allargada o filamentosa (per exemple, el col·lagen o la miosina). Formen part de l'estructura de l'organisme (teixits connectius, músculs).

Enzims

Els enzims són majoritàriament proteïnes (o compostos proteics que poden incloure components no proteics com coenzims). La seva funció principal és actuar com a biocatalitzadors, és a dir, acceleren les reaccions químiques que tenen lloc en els organismes vius sense consumir-se en el procés.

Àcids Nucleics (DNA i RNA)

Els àcids nucleics, com l'àcid desoxiribonucleic (DNA) i l'àcid ribonucleic (RNA), són macromolècules essencials per a la vida.

La seva composició bàsica inclou Carboni (C), Hidrogen (H), Oxigen (O), Nitrogen (N) i Fòsfor (P). Estan formats per unitats anomenades nucleòtids, que contenen una base nitrogenada, un sucre i un grup fosfat.

Les bases nitrogenades presents en el DNA són l'adenina (A), la timina (T), la guanina (G) i la citosina (C). En l'RNA, la timina és substituïda per l'uracil (U).

La seva funció principal és emmagatzemar i transmetre la informació genètica. Els gens són segments de DNA que contenen aquesta informació.

L'ATP (adenosina trifosfat) és una molècula relacionada amb els nucleòtids i és la principal molècula energètica dels éssers vius.

Hormones

Les hormones són missatgers químics produïts per glàndules endocrines que viatgen pel torrent sanguini per regular diverses funcions de l'organisme.

Cèl·lules Secretores

Es denomina cèl·lula secretora a la cèl·lula que sintetitza i expulsa a l'exterior molècules que no utilitza en profit propi, sinó que tenen una funció en altres parts de l'organisme o a l'exterior.

Homeòstasi

L'homeòstasi és el manteniment d'un equilibri intern estable en l'organisme, malgrat els canvis en l'entorn extern. És un procés imprescindible per a la vida.

Regulació

La regulació es refereix als sistemes de control i coordinació que asseguren el correcte funcionament de l'organisme, sovint implicant hormones i el sistema nerviós per mantenir l'homeòstasi.