La materia está formada por átomos. Los seres
vivos, como materia que somos, estamos también formados por átomos, llamados Bioelementos, que se combinan formando
moléculas, llamadas Biomoléculas.
Los átomos que componen a los seres vivos se
encuentran por todo el Universo, pero en la materia inerte se hallan en distinta proporción que en la
materia viva.
Es indudable que la Vida es algo más que simple materia, pero es importante conocer
de qué materia se compone la Vida, para poder comprenderla mejor.
En este tema podrás comprobar cómo se forman
las moléculas que nos componen y entender sus funciones biológicas.
La Clasificación De
Los Componentes De La Materia Viva
Los componentes de la materia viva
se pueden clasificar en:
A) Inorgánicos: son compuestos simples, relativamente pequeños, en cuya composición
participan la mayoría de los elementos, pero rara vez el carbono,
con algunas excepciones, como el dióxido de carbono (CO2); los compuestos
inorgánicos que poseen carbono no poseen hidrógeno al mismo tiempo.
Otros compuestos inorgánicos son el
agua (H2O), las sales como el cloruro de sodio (NaCl), los ácidos simples como
el ácido clorhídrico (HCl).
De ellos estudiaremos EL AGUA.
B) Orgánicos:son aquellos en cuya composición participan el carbono y el hidrógeno,
unidos por enlaces covalentes. En general, son compuestos grandes y de
estructura compleja.
Son compuestos
orgánicos los glúcidos, los lípidos, las proteínas y los ácidos nucleicos.
Bioelemento
Los bioelementos o elementos biogénicos son los elementos químicos,
presentes en seres
vivos. La materia viva está constituida por unos 70
elementos, la práctica totalidad de los elementos estables que hay en la
Tierra, excepto los gases
nobles.1
No obstante, alrededor del 99% de la masa de la mayoría de las células está
constituida por cuatro elementos, carbono
(C), hidrógeno (H), oxígeno
(O) y nitrógeno (N), que son mucho más
abundantes en la materia viva que en la corteza
terrestre.
Un Compuesto Inorgánico Esencial: El Agua
La vida ha estado estrechamente vinculada al agua desde su
mismo origen. El agua ocupa la mayor parte de la superficie terrestre, y en los
seres vivos se encuentra entre un 60 a más de un 90 %, por lo que su presencia
es literalmente vital. Los seres vivos incorporan el agua a su organismo
directamente o formando parte de los alimentos que consumen, y son numerosas
las funciones que desempeña en el organismo:
Estructura
Molecular
La estructura molecular de un plástico consiste de cadenas
moleculares muy largas conformadas por unidades que se repiten, denominadas
monómeros, enlazadas químicamente. Por lo anterior los químicos y los textos
técnicos nos hablan generalmente de polímeros cuando se refieren a los
materiales plásticos.
Importancia De La Biologia
En nuestro mundo tenemos que hacer
una distinción entre dos
grandes grupos, teniendo por un lado a los Objetos Inertes, siendo la
materia que hace de soporte, fija los Recursos y Materiales que pueden
ser aprovechados y que simplemente es parte del entorno que nos rodea, mientras
que por otro lado tenemos a los Seres Vivos, que además de ser materia tienen actividades que le permiten ser
considerados como tales, y se desplazan por el medio mediante acciones de Estímulo
y Respuesta, realizando intercambios de Energía con el medio que los rodea.
Lipidos Clacificacion Y Estructura
Los lípidos son
un grupo muy heterogéneo que usualmente se subdivide en dos, atendiendo a que
posean en su composición ácidos grasos (lípidos saponificables) o no los posean (lípidos insaponificables):
Simples. Son los que contienen carbono, hidrógeno y oxígeno.
Acilglicéridos. Son ésteres de ácidos grasos con glicerol. Cuando son sólidos se les llama grasas y cuando son líquidos a temperatura ambiente se llaman aceites.
Céridos (ceras).
Complejos. Son los lípidos que, además de contener en su
molécula carbono, hidrógeno y oxígeno, contienen otros elementos como
nitrógeno, fósforo, azufre u otra biomolécula como un glúcido. A los lípidos complejos también se les llama lípidos de membrana
pues son las principales moléculas que forman las membranas celulares.
Prostaglandinas
Compuesto Orgánico
Compuesto orgánico o molécula orgánica
es una sustancia química que contiene carbono, formando enlaces carbono-carbono y carbono-hidrógeno. En muchos casos contienen oxígeno, nitrógeno, azufre, fósforo, boro, halógenos y otros elementos menos frecuentes en su estado natural. Estos compuestos se denominan moléculas orgánicas. Algunos compuestos del carbono, carburos, los carbonatos y los óxidos de carbono, no son moléculas orgánicas. La principal característica de estas sustancias es que arden y pueden ser quemadas (son compuestos combustibles). La mayoría de los compuestos orgánicos se producen de forma artificial mediante síntesis química aunque algunos todavía se extraen de fuentes naturales.
es una sustancia química que contiene carbono, formando enlaces carbono-carbono y carbono-hidrógeno. En muchos casos contienen oxígeno, nitrógeno, azufre, fósforo, boro, halógenos y otros elementos menos frecuentes en su estado natural. Estos compuestos se denominan moléculas orgánicas. Algunos compuestos del carbono, carburos, los carbonatos y los óxidos de carbono, no son moléculas orgánicas. La principal característica de estas sustancias es que arden y pueden ser quemadas (son compuestos combustibles). La mayoría de los compuestos orgánicos se producen de forma artificial mediante síntesis química aunque algunos todavía se extraen de fuentes naturales.
- Moléculas
orgánicas naturales: son las sintetizadas por los seres vivos, y se
llaman biomoléculas, las
cuales son estudiadas por la bioquímica y las derivadas
del petróleo como los hidrocarburos.
- Moléculas orgánicas artificiales: son sustancias que no existen en la naturaleza y han sido fabricadas o sintetizadas por el hombre, por ejemplo los plásticos.
Compuestos Orgánicos De Importancia Biológica
1) LOS GLÚCIDOS
(conocidos también como “azúcares”, “carbohidratos” o “hidratos de carbono”)
Están
integrados por carbono, hidrógeno y oxígeno. Muchos de ellos son solubles en
agua y se los llama "azúcares" porque algunos tienen sabor
dulce.
Según el grado
de complejidad, se clasifican en:
a)
Monosacáridos: una sola molécula, que posee de 3 a
8 átomos de carbono
Ejemplos:
En este caso
vemos una representación de una molécula de glucosa, que es una hexosa,
dado que posee seis átomos de carbono. La glucosa es el primer producto
elaborado en la fotosíntesis, y es el principal compuesto energético de los seres vivos. Suele formar parte de
moléculas más complejas, como veremos a continuación. Es sumamente dulce, y se
utiliza en la elaboración de golosinas y en repostería.
b) Disacáridos:
dos moléculas enlazadas
Ejemplos:
Esta es una
representación de la molécula de uno de los disacáridos más comunes, la sacarosa (azúcar común), formada por
una molécula de glucosa y una de
fructosa (ambas son
hexosas). Es un producto intermedio de la fotosíntesis, y es el
principal glúcido transportado por las plantas. También tiene función
energética. El azúcar común de mesa se extrae principalmente de la caña de
azúcar (Saccharum officinarum) y de la remolacha azucarera (Beta
vulgaris).
c)
Polisacáridos: los polisacáridos más comunes de la
naturaleza, la celulosa, que es
un polímero de la glucosa (un polímero es una macromolécula formada por la
unión de moléculas más pequeñas). La celulosa forma la pared celular de las
células vegetales, lo que les confiere protección y cierta rigidez, por lo que
su función es estructural, no energética. Es insoluble en agua, y no tiene
sabor dulce. A nivel industrial se la utiliza en la elaboración del papel y en
textiles (algodón, lino, etc.)
Otro
polisacárido con función estructural es la quitina, que forma el exoesqueleto de los artrópodos (insectos,
arácnidos, crustáceos y otros).
El almidón es otro polímero de la
glucosa, y es el principal glúcido de reserva de las plantas, funciona
como "almacenamiento de energía" a largo plazo. Las plantas almacenan
el almidón en unos organelos llamados amiloplastos, que abundan particularmente
en las células de las semillas (como en el caso del maíz, el trigo, el
arroz o los porotos), o del tallo (como la papa).
En los
animales, el principal glúcido de reserva energética (a corto plazo) es el glucógeno, que se almacena en el
hígado o los músculos.
2) Los Lípidos
Al igual que
los glúcidos, están integrados por CARBONO, HIDRÓGENO y OXÍGENO, son insolubles
en agua y solubles en solventes orgánicos como el éter, el benceno o la
acetona. Cumplen numerosas funciones en el organismo.
Los átomos de hidrógeno se
encuentran en lados opuestos del doble enlace. Los ácidos grasos
trans
surgen
fundamentalmente de un proceso industrial, en el cual se hidrogenizan para
solidificarlos. Se utilizan en productos como la margarina, las galletitas
y otros alimentos industrializados. Existen diversos estudios que vinculan el
consumo de ácidos grasos trans con el riesgo de padecer enfermedades
cardiovasculares.
Los trigliéridos
constituyen las grasas y los aceites; a temperatura ambiente, las primeras
suelen encontrarse en estado sólido y los segundos, en estado
líquido. Cumplen funciones de reserva energética, aislante térmico y
protección mecánica. Los animales de zonas frías poseen una gruesa capa de
grasa que los protege y les permite subsistir.
Los fosfolípidos
tienen una composición semejante a un triglicérido, pero uno de los ácidos
grasos es sustituído por un grupo fosfato. Los fosfolípidos son los
compuestos esenciales de las membranas celulares.
3) LAS
PROTEÍNAS
Están compuestas por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno; algunas poseen además otros elementos, como azufre, hierro o zinc.
Las proteínas
cumplen las más variadas funciones en los seres vivos:
*Son
compuestos estructurales: dan forma, volumen y sostén a células,
tejidos y órganos. Son ejemplos de estas proteínas el colágeno (presente
en el tejido conjuntivo de piel y huesos), la elastina (presente
en la piel, las arterias, los ligamentos), la queratina (presente
en la piel, el pelo, las uñas, las plumas, los cuernos).
*Cumplen función de transporte: las proteínas presentes en las membranas celulares tienen como función facilitar el ingreso o la salida de diferentes iones y sustancias; la hemoglobina presente en los glóbulos rojos transporta el oxígeno desde los órganos respiratorios hasta las células.
*Cumplen función de transporte: las proteínas presentes en las membranas celulares tienen como función facilitar el ingreso o la salida de diferentes iones y sustancias; la hemoglobina presente en los glóbulos rojos transporta el oxígeno desde los órganos respiratorios hasta las células.
Carboxilo (-cooh), un átomo de hidrógeno y un grupo variable o resto
(simbolizado por la letra r):
Las proteínas son sintetizadas en
las células, en los ribosomas, siguiendo las "órdenes" del adn,
el cual posee las instrucciones para elaborar todas y cada una de las proteínas
que necesita cada célula de cada organismo.
Las proteínas se organizan en
cuatro niveles crecientes de complejidad:
* Nivel primario, o
estructura primaria: es la secuencia o cadena de aminoácidos que determina
la proteína; como decíamos anteriormente, si varía el orden, el número, o el
tipo de aminoácidos, cambia la proteína.
* Nivel secundario o estructura
secundaria: la cadena de aminoácidos se dobla o pliega adquiriendo una
forma de lámina plegada o de hélice (como bucles)
* Nivel terciario o estructura
terciaria: la proteína adquiere una forma tridimensional
* Nivel cuaternario o estructura cuaternaria: está constituida por dos o más cadenas de aminoácidos replegadas.
* Nivel cuaternario o estructura cuaternaria: está constituida por dos o más cadenas de aminoácidos replegadas.
4) Los Ácidos
Nucleicos
los ácidos nucleicos, adn y arn son macromoléculas complejas, compuestas por carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y fósforo. están integrados por una o dos larguísimas cadenas de nucleótidos.
los ácidos nucleicos, adn y arn son macromoléculas complejas, compuestas por carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y fósforo. están integrados por una o dos larguísimas cadenas de nucleótidos.
la imagen representa un nucleótido, integrado por un grupo fosfato (en verde), una pentosa (en azul) y una base nitrogenada (en rojo). la pentosa
puede ser ribosa o desoxirribosa, y las bases nitrogenadas pueden ser adenina
(a), timina (t), citosina (c), guanina (g) o uracilo (u).
el adn (ácido desoxirribo-nucleico) está integrado por dos cadenas de nucleótidos; la pentosa es la desoxirribosa y las bases nitrogenadas son adenina, timina, citosina y guanina. las dos cadenas se enlazan por las bases nitrogenadas mediante puentes de hidrógeno: adenina se enlaza siempre con timina mediante dos puentes, y citosina con guanina mediante tres. ("a-t": aníbal troilo; "c-g": carlos gardel).
el adn es la molécula que contiene la información genética de cada individuo, y se ubica en el citoplasma de las células procariotas o en el núcleo de las eucariotas.
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