3.1 Clasificación, función y ejemplificación de las Biomoléculas

Hasta el momento, hemos visto, en los dos capítulos anteriores, las generalidades relacionadas con la Ciencia de la Vida y en la última sección del Capítulo 2, revisamos como, desde la unidad elemental, como el átomo, se puede organizar, en cierto nivel, la Vida.

En el Video 3.1, de la Editorial Santillana, se hace un breve explicación de lo que son las moléculas de la Vida:

 continuación, haremos una descripción general de la cuatro biomoléculas que conforman la Vida, revisando la clasificación, función(es) y ejemplo(s) más característicos de cada uno.




CARBOHIDRATOS.
Los carbohidratos son conocidos también como azúcares, gúcidos o sacáridos. Tienen varias funciones, pero la principal es la de aportar energía de manera inmediata. También forman estructuras, como la corteza de los árboles o el esqueleto externo (exo-esqueleto) de los insectos) y forman parte de otras biomoléculas: Los ácidos nucleicos.

Esperanza, en el siguiente Video 3.2, nos explica a Carlos y a nosotros de una manera muy simple como se clasifican los carbohidratos:

Efectivamente, los carbohidratos se clasifican según la complejidad de su estructura:

Monosacáridos
 Los monosacáridos son los azúcares más simples, ya que son cadenas de carbonos que van desde 3 hasta 10 carbonos. Aquí encontramos 5 importantes carbohidratos:
  

1. Glucosa
2. Fructosa
3. Galactosa
4. Ribosa
5. Desoxiribosa

Consulta las siguientes imágenes, donde se te explica donde encontramos cada uno de estos monosacáridos y para que nos sirven.

 La glucosa es el carbohidrato más importante como fuente de energía inmediata, de hecho, es el único que puede ingresar a las células.

La fructosa la encontramos en la fruta, la miel, etc. También es fuente de energía inmediata, pero primero debe transformarse en glucosa para poder ingresar a las células

 Como podemos apreciar en la imágen, la galactosa la encontramos en la leche materna, forma parte de un Disacárido: La lactosa. También es fuente de energía inmediata

A diferencia de los Monosacáridos anteriores, la ribosa NO aporta energía. Es un carbohidrato que forma parte de un Ácido Nucleico: El ARN (ácido ribonucleico)

Al igual que su “primo hermano”, la ribosa, la desoxiribosa TAMPOCO participa en el proceso de aporte de energía inmediata, pero si es un constituyente indispensable del material genético de cada uno de nosostros, el ADN (ácido desoxiribonucleico)

Disacáridos
Los disacáridos son carbohidratos un poco más complejos que los anteriores, son dos monosacáridos unidos por un enlace glucosídico.

Dentro los principales disacáridos se encuentran:

1. Lactosa.- presente en la leche materna, es la unión entre Glucosa más Galactosa 
2. Sacarosa.- este disacárido lo encontramos en el azúcar de mesa, se obtiene de la caña de azúcar, remolacha, etc. Es la unión entre Glucosa más Fructosa. 
3. Maltosa.- Aunque es la menos conocido de estos tres disacáridos, está presente en un cereal que se utiliza en un producto mundialmente popular: La cerveza. La cerveza, en muchas ocasiones, es elaborada con malta. Este disacárido es la unión entre Glucosa más Glucosa.

 Estos 3 disacáridos tienen la función de aportar energía, claro, que primero, hay que romper el enlace glucosídico para que puedan llevar a cabo su función.

Seguramente has escuchado acerca de la intolerancia a la Lactosa, pues bueno, te invito a ver el Video 3.3, del Canal Fred Lammie, donde explica qué es, como se presenta y qué se puede hacer al respecto:

Fred Lammie es un Diseñador y Artista Creativo y realiza videos informativos y creativos acerca de salud


 Polisacáridos



Los polisacáridos, son, como se explicó en el Video 3.2, cadenas sumamente largas de carbohidratos, específicamente: Glucosa.

Este tipo de carbohidratos se clasifican en 2 tipos: Estructurales y Metabólicos.

Los polisacáridos estructurales contribuyen a la formación de estructuras rígidas, tales como la quitina o la celulosa.

Checa las siguientes imágenes, ahí te puedes enterar donde podemos encontrar estos 2 tipos de carbohidratos.

 La quitina, forma parte del exo-esqueleto (esqueleto externo) de insectos y artrópodos

La celulosa, forma parte de la pared de las células vegetales, la podemos encontrar en la corteza de los árboles

Por otro lado, los polisacáridos metabólicos son aquellos que se pueden aprovechar como fuente de energía. En este subgrupo están el almidón y el glucógeno.

El almidón lo encontramos en muchos alimentos, tales como los cereales, lácteos, tubérculos, como la papa, etc.

 

El glucógeno en cambio, la mayoría de las ocasiones nosotros mismos lo producimos. ¿cómo?. toda la glucosa que se encuentra circulando por la sangre, normalmente ingresa a cada una de nuestras células para que puedan tener energía y cubrir sus funciones. La glucosa que “sobra”, es empaquetada, formando glucógeno, para que sea almacenada en el hígado y/o en el músculo como energía de reserva.

 

En el momento en el que, por alguna circcunstancia, se requiera gran cantidad de energía (glucosa) por parte de nuestras células, sale el glucógeno de sus almacenes y es “desempaquetado” para que pueda circular nuevamente la glucosa por la sangre y llegue a las células que así lo requieran.

LÍPIDOS

Los lípidos son biomoléculas que la mayoria de ellos no son solubles en agua y que tienen una variedad de funciones:

• Energía de reserva 
• Forma estructuras
• Recubre superficies
• Forma hormonas y vitaminas

El Video 3.4,  de Educar, del Programa de Conectarigualdad.gob.ar (del gobierno argentino) nos da una breve explicación de los principales lípidos, para que nos sirven y donde los podemos encontrar:

Ahora bien, ¿cómo se clasifican los lípidos? La Presentación 3.1 te puede ayudar a conocer esta clasificación:

PROTEÍNAS

Las proteínas son biomoléculas formadas por una unidad básica estructural llamada Aminoácido. 

Los aminoácidos son monómeros, es decir, moléculas pequeñas que al irse uniendo forman a las proteínas. 

 

Los aminoácidos están formados por un átomo de Carbono en el eje central y éste rodeado por un grupo amino, un grupo carboxilo, un átomo de hidrógeno y uno o varios átomos “R” (quienes son los que dan distinción a cada uno de los 20 aminoácidos existentes. 

En la naturaleza exiten 20 aminoácidos distintos, pero nosostros, como seres vivos, sólo podemos sintetizar (formar) 10 de ellos. El resto, lo debemos adquirir de los alimentos. ¿Sabes que tipo de alimentos nos proporcionan estos 10 aminoácidos?

Las proteínas, también llamadas los bloques de la vida, tiene una variedad de funciones:

•  Forma estructuras (como el pelo, cuernos, telarañas, uñas, etc.) 
• Transmiten señales químicas (como por ejemplo, los neurotransmisores, quienes son los responsables de transmitir los estímulos nerviosos entre una neurona y otra)
• Forma anticuerpos, los cuales son proteínas específicas que produce nuestro Sistema Inmunológico para defendernos contra antígenos específicos.
• Forma enzimas, de la cuales platicaremos un poco más adelante.

Como puedes observar, las proteínas tienen una series de funciones muy variadas, pero lo que NO hacen, es aportar energía.

Existen una gran variedad de proteínas. Esta variedad depende principalmente de la complejidad de su estructura. Con base en esto, las proteínas se clasifican en diferentes tipos de acuerdo a esta complejidad, para ello, revisa la siguiente serie de imágenes, para que conozcas esta clasificación:

ESTRUCTURA PRIMARIA.-Determinada por la composición y secuencia de aminoácidos. Un ejemplo es la proteína de la Insulina

ESTRUCTURA SECUNDARIA.- Es la naturaleza helicoidal que va adquiriendo las cadenas de aminoácidos que conforman a las proteínas. El colágeno, la proteína más abundante en el cuerpo humano, es un buen ejemplo

ESTRUCTURA TERCIARIA.- Además de la naturaleza helicoidal, los grupos “R” de las cadenas se interactúan, formando “dobleces”. Muchas enzimas adquieren esta estructura

ESTRUCTURA CUATERNARIA.- Es la incorporación de dos o más cadenas de aminoácidos, adquiriendo la proteína forma globular, fibrosa, o combinación de ambas. Un ejemplo es la hemoglobina, proteína presente en los glóbulos rojos y que es responsable del transporte de O2 y CO2 en la sangre.

En el Video 3.5 el programa REDES, de la Televisión Española, explica por un lado, la relación estrecha que tienen las proteínas con otra biomolécula que veremos un poco más adelante, el Ácido Desoxiribonucleico (ADN), y por otro lado, la importancia que tienen las proteínas en el desarrollo de la Vida.

ÁCIDOS NUCLEICOS

Las últimas biomoléculas que revisaremos en este capítulo, son los Ácidos Nucleicos, no por ello, son las menos importantes.

Los Ácidos Nucleicos son fundamentales también en el proceso de la formación de la Vida. En este caso, están formados por unidades básicas estructurales llamadas nucleótidos.

Los nucleótidos están formados por un carbohidrato (Ribosa o Desoxiribosa), un grupo fosfato y una base nitrogenada.

Existen 2 tipos de ácidos nucleicos: Ácido Dexosiribonucleico (ADN) y el Ácido Ribonucleico (ARN).

 ÁCIDO DESOXIRIBONUCLEICO (ADN)
Es una hilera doble de nucleótidos, las cuales están torcidas en forma helicoidal, semejante a una escalera de caracol.

Estos ácidos nucleicos, se encuentran presentes en el núcleo de las células eucarióticas (como la célula animal y la célula vegetal) formando los cromosomas. En este tipo de células, podemos encontrar ADN en organelos tales como la mitocondria y los cloroplastos.

También lo encontramos en células procarióticas (ejemplo bacterias), pero en este caso, este tipo de células carecen de núcleo, por lo que esta biomolécula se encuentra dispersa en el interior de la célula.

¿Cuál es la función del ADN? bueno, nada más y nada menos, que formar el CÓDIGO GENÉTICO.

El Video 3.6, explica más a detalle esta función, así como la estrecha relación que tiene el ADN con el otro ácido nucleico, el ARN, para la formación de proteínas: 

ÁCIDO RIBONUCLEICO (ARN)
Como pudimos apreciar en el Video 3.6, el ADN y el ARN están íntimamente ligados.

Antes de describir de manera general su función, cabe mencionar que éste ácido nucleico, a diferencia del ADN, está formado por una hilera simple de nucleótidos.

En éste capítulo no entraremos a detalle en la participación del ARN en la síntesis (fabricación) de proteínas, lo que si mencionaremos es que en esta síntesis participan 3 tipos de ARN:

 1.- ARN mensajero (ARNm).- Se encarga de transmitir la información del ADN desde el núcleo hacia el citoplama

2.- ARN de transferencia (ARNt).- Se encarga de activar la síntesis de las proteínas en lo ribosomas

3.-  ARN ribosomal (ARNr).- Este es el responsable de ensamblar los bloques de aminoácidos para sintetizar las proteínas.