Biomoléculas: componentes fundamentales de los seres vivos

Aparecen en proporciones inferiores al 0,1% los oligoelementos como Fe (hierro), Cu (cobre), I (yodo), F (flúor), Zn (zinc) y Mn (manganeso). Todos ellos son imprescindibles para el funcionamiento del organismo.

Clasificación general

Las biomoléculas son los componentes fundamentales de los seres vivos. Existen dos tipos de biomoléculas: inorgánicas y orgánicas.

Biomoléculas inorgánicas: agua y sales minerales

Las biomoléculas inorgánicas son el agua y las sales minerales. Las sales minerales son moléculas inorgánicas que pueden encontrarse disueltas en agua o en estado sólido cuando son insolubles y aparecen precipitadas; forman parte de órganos esqueléticos. Las sales disueltas se encuentran disociadas en sus correspondientes iones (cationes y aniones).

Funciones de las sales minerales

• Son imprescindibles en algunos procesos fisiológicos, como la contracción muscular, la transmisión del impulso nervioso y la síntesis de proteínas.
• Evitan cambios bruscos de pH.
• Regulan el equilibrio osmótico.

Ósmosis y equilibrio celular

La ósmosis es un fenómeno que se produce cuando dos disoluciones de diferente concentración están separadas por una membrana semipermeable que permite el paso del disolvente, pero no del soluto. Se genera el paso del disolvente desde la zona más diluida hacia la más concentrada hasta que se igualan las concentraciones.

La membrana celular es una membrana semipermeable, por lo que la concentración de sales en el interior de las células debe estar equilibrada con la del medio que las rodea. Si no sucede esto, se producen dos tipos de fenómenos osmóticos:

• Si la concentración del medio intracelular es mayor que la del medio externo, la entrada masiva de agua producirá un hinchamiento, conocido como turgencia celular.
• Si la concentración del medio interno es menor que la del medio externo, la célula pierde agua y disminuye su volumen; este fenómeno se conoce como plasmólisis.

Biomoléculas orgánicas: carbono como elemento básico

Las biomoléculas orgánicas son exclusivas de los seres vivos y están compuestas siempre por carbono. Se agrupan en cuatro clases diferentes: glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.

Lípidos

Los lípidos se dividen en saponificables e insaponificables.

Lípidos saponificables

1. Grasas o triglicéridos: se forman por la unión de tres ácidos grasos con una molécula de glicerina. Los triglicéridos que contienen ácidos grasos insaturados son líquidos a temperatura ambiente y se denominan aceites. Los que contienen ácidos grasos saturados son sólidos a temperatura ambiente y se conocen como grasas. Las grasas tienen función de reserva energética a largo plazo y desempeñan funciones de aislamiento térmico y de protección de ciertos órganos.
2. Ceras: son lípidos que crean cubiertas protectoras e impermeabilizan diferentes superficies.
3. Fosfolípidos: son moléculas que contienen grupos fosfato. Se caracterizan por presentar un extremo soluble en agua (zona polar) y el resto de la molécula insoluble en agua (zona apolar). Esta característica les permite formar películas delgadas en una superficie acuosa.

Lípidos insaponificables

4. Terpenos: forman pigmentos (carotenos y xantofilas) y sustancias olorosas en los vegetales.
5. Esteroides: forman un grupo muy variado, que incluye a las hormonas sexuales, el colesterol, la vitamina D y los ácidos biliares.

Proteínas

Las proteínas son las moléculas orgánicas más abundantes en los seres vivos. Contienen C, H, O y N. Todas las proteínas son macromoléculas formadas por la unión de moléculas más sencillas denominadas aminoácidos, mediante enlaces covalentes llamados enlaces peptídicos.

Funciones de las proteínas

• Estructural: son componentes estructurales de las membranas y orgánulos celulares.
• De transporte: actúan como vehículo de algunas moléculas, por ejemplo la hemoglobina.
• Hormonal: ciertas proteínas actúan como hormonas en el organismo humano.
• Enzimática: las proteínas que aceleran las reacciones metabólicas del organismo son las enzimas.
• Inmunológica: ciertas proteínas, como los anticuerpos, tienen acción defensiva.

Ácidos nucleicos

ADN en doble hélice: cada molécula de ADN está formada por dos cadenas de nucleótidos unidas mediante puentes de hidrógeno, enrolladas una sobre la otra formando una doble hélice, donde las bases forman los peldaños de la hélice. Estas dos cadenas presentan dos características importantes:

• Son antiparalelas: las dos cadenas tienen direcciones opuestas.
• Son complementarias: la adenina (A) de una cadena se empareja con la timina (T) de la otra, y la guanina (G) sólo con la citosina (C).

Tipos de ARN

• ARN mensajero (ARNm): lleva la información genética desde el ADN hasta los ribosomas, donde se fabrican las proteínas.
• ARN ribosómico (ARNr): forma parte de los ribosomas.
• ARN transferente (ARNt): transporta los aminoácidos hasta los ribosomas para que se produzca la síntesis de proteínas.