Las biomoléculas son compuestos químicos de las células de todos los seres vivos. Son en general moléculas orgánicas, compuestas principalmente por carbono, además de hidrógeno, oxígeno y nitrógeno.
¿Qué son las biomoléculas?
Son componentes fundamentales de los organismos vivos. La mayoría de ellas son macromoléculas, es decir, moléculas grandes y con estructura bastante compleja.
Cada biomolécula está compuesta por subunidades que determinan características estructurales y arreglos específicos dentro de la célula. Cuando están juntas y debidamente organizadas, esas moléculas interactúan para darle las características de los seres vivos.
Características
Las biomoléculas están formadas por átomos de carbonos. Son decenas a miles de carbonos unidos en una cadena carbonada unida a otros elementos químicos en menor cantidad.
Los átomos de carbono se unen mediante enlaces simples o dobles y forman cadenas lineales, ramificadas o cíclicas. La forma en la que los carbonos se organizan define su estructura tridimensional, lo que determina sus funciones.
Las propiedades de estas moléculas también son determinadas por los grupos funcionales (otros elementos) que se unen a la cadena carbonada. Los principales grupos funcionales son:
- Hidrocarburos: enlaces con hidrógeno: grupos metilo, etilo, fenilo.
- Enlaces con Oxígeno: grupos carboxilo, carbonilo (aldehído y cetona), éter, éster y otros.
- Enlaces con Nitrógeno: grupos amina, amida, imidazol, etc.
- Enlaces con Azufre: grupos disulfuro, sulfhidrilo, tioésteres, etc.
- Enlaces con Fósforo: grupos fosforilo, fosfoanhídrido y otros.
Por lo tanto, la forma en la que se organizan los carbonos y los grupos funcionales definen la estructura tridimensional de la molécula, proporcionándole características y funciones específicas.
De este modo, los tipos de unión entre los carbonos y otros elementos, la conformación espacial de la molécula y de los grupos funcionales, son muy específicos.
Además, las biomoléculas interactúan de forma organizada y si uno de los componentes sufre algún cambio, esto afectará a los demás componentes relacionados, creando una compensación o una reacción coordinada.
Por ejemplo, si se cambia una enzima, una cadena de reacciones será afectada, dejando de producir proteínas necesarias o produciendo proteínas defectuosas.
Las biomoléculas pueden ser de dos tipos: orgánicas o inorgánicas.
Clasificación de las biomoléculas
Biomoléculas inorgánicas
AGUA
Sin agua, no hay vida. En promedio, constituye el 70% de la masa corporal de los seres vivos, aunque algunos tienen más (96% en las medusas) y otros tienen menos (20% en las semillas).
El agua se utiliza como medio de reacción química (muchas sustancias se disuelven en ella), transporta sustancias, le confiere forma a las células, amortigua las articulaciones y regula la temperatura corporal.
MINERALES
Forman las partes duras de los seres vivos: las conchas de los moluscos (carbonato de calcio) y los esqueletos de los vertebrados (fosfato de calcio).
Otros intervienen en las reacciones químicas, mantienen la salinidad del cuerpo (cloruro de sodio y de potasio), interfieren con la transmisión del impulso nervioso y forman parte de moléculas importantes, como la hemoglobina en la sangre.
Biomoléculas orgánicas
GLÚCIDOS
Son biomoléculas compuestas por carbono, hidrógeno y oxígeno, con función energética, como una especie de «combustible» para los seres vivos, y estructural, formando parte de los seres vivos.
Las más conocidas son la glucosa (azúcar de la miel) y la sacarosa (azúcar de caña), que son energéticas; el almidón, que sirve como reserva de energía en las plantas; y la celulosa, que forma las paredes de las células vegetales.
LÍPIDOS
Están formados por carbono, hidrógeno, oxígeno y otros elementos, como el fósforo. Su función es energética y estructural. Son muy diversos y realizan varias funciones en el cuerpo.
Las grasas sirven como reserva de energía. Los fosfolípidos y el colesterol forman parte de las membranas celulares. Algunas vitaminas, como la A y la D, son lípidos.
PROTEÍNAS
Formados por carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y otros elementos, son polímeros de biomoléculas más pequeñas, los aminoácidos.
Sus funciones son muy variadas: el colágeno de la piel tiene una función estructural, la hemoglobina de la sangre transporta oxígeno, los anticuerpos intervienen en la defensa contra las infecciones y las enzimas regulan las reacciones químicas en las células.
ÁCIDOS NUCLEICOS
Formados por carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y fósforo, son biomoléculas formadas por largas cadenas de moléculas más pequeñas, llamadas nucleótidos.
Existen dos tipos de ácidos nucleicos: el ácido desoxirribonucleico (ADN) y el ácido ribonucleico (ARN). El ADN contiene información genética que ha codificado varias de las características de un ser vivo.
Principales biomoléculas
- Proteínas: compuestas por subunidades de aminoácidos
- Lípidos: compuestos por subunidades de ácidos grasos y gliceroles
- Glúcidos o carbohidratos: compuestos por subunidades de monosacáridos
- Ácidos nucleares o nucleótidos: compuestos por subunidades de monosacáridos (pentosas), ácido fosfórico y bases nitrogenadas.