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Química de los seres vivos

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Química de los seres vivos

La bioquímica estudia los procesos químicos que se desarrollan en los organismos vivos. La vida tiene una base molecular y a las moléculas responsables de la vida se las denomina biomoléculas. Muchas de estas moléculas son de naturaleza polimérica, por lo que frecuentemente se las denomina biopolímeros. Los biopolímeros se clasifican en tres categorías: carbohidratos, ácidos nucleicos y proteínas.

Carbohidratos

Los carbohidratos o hidratos de carbono son compuestos químicos constituidos por carbono, hidrógeno y oxígeno. Se producen en la fotosíntesis de las plantas y sirven como fuente alimenticia para muchos animales. Su fórmula general es Cn(H2O)m.

  • Monosacáridos: son los hidratos de carbono más sencillos y reciben también la denominación de azúcares. Pueden ser polihidroxialdehídos (aldosas) o polihidroxicetonas (cetosas), según presenten un grupo aldehído o cetona en su estructura. Según tengan 3, 4, 5 o 6 átomos de carbono se clasifican en triosas, tetrosas, pentosas y hexosas.

    Por ejemplo, la glucosa es una aldosa de seis átomos de carbono (hexosa) de fórmula general C6H12O16. Se comporta como un aldehído, lo que sugiere una estructura en cadena abierta; sin embargo, en disolución acuosa aparece como dos formas cíclicas: a-glucosa y b-glucosa.

    La ribosa y la desoxirribosa son monosacáridos de cinco átomos de carbono muy importantes en bioquímica, ya que constituyen el RNA y el DNA, respectivamente.
  • Disacáridos y polisacáridos: los disacáridos son azúcares formados por la condensación de dos moléculas de monosacárido. Por ejemplo, la maltosa resulta de la condensación de dos moléculas de a-glucosa.

    La mayor parte de los carbohidratos existentes en la naturaleza son polisacáridos y tienen como funciones principales almacenar glucosa como fuente de energía para los seres vivos y ser el principal componente estructural de las células. Los más conocidos son la celulosa y el almidón.

Ácidos nucleicos

Los ácidos nucleicos son polímeros formados por nucleótidos. Un nucleótido es el resultado de la condensación de una molécula de ácido fosfórico, una molécula de azúcar y una base nitrogenada.

Son de dos tipos en función del azúcar que forma los nucleótidos: el ácido ribonucleico (RNA), formado por b-D-ribosa, y el ácido desoxirribonucleico (DNA), que contiene un anillo modificado de b-D-ribosa.

En los ácidos nucleicos se encuentran cinco bases nitrogenadas diferentes. Todas son aminas heterocíclicas de formas moleculares relacionadas con la función que desempeñan. Se denominan adenina (A), guanina (G), citosina (C), timina (T) y uracilo (U). El DNA contiene cuatro de ellas (A, G, C y T) y el RNA, otras cuatro (A, G, C y U).

Proteínas

Las proteínas son macromoléculas constituidas por un grupo de monómeros denominados aminoácidos. Éstos son compuestos orgánicos que poseen un grupo carboxilo ¿COOH y un grupo amino ¿NH2. Los aminoácidos que constituyen las proteínas son un grupo de veinte, la mayoría de fórmula estructural:

Los aminoácidos tienen nombres específicos y se designan abreviadamente por tres letras: glicina (gli), alanina (ala)¿

Los aminoácidos son sólidos cristalinos solubles en agua. La presencia en la misma molécula de un grupo carboxilo con características ácidas (¿COOH) y básicas (¿NH2) les confiere carácter anfótero. En disolución acuosa se produce la transferencia del protón del grupo carboxilo al grupo amino, lo que hace que los aminoácidos estén en forma de ion dipolar.

Las proteínas forman parte del material estructural de los seres vivos: el colágeno en la piel y los huesos, la queratina en el pelo y uñas, etc. Controlan la actividad metabólica de las células, actúan como catalizadores específicos de reacciones celulares e intervienen en el sistema inmunológico. Se forman por la condensación de aminoácidos. La reacción del grupo ¿COOH de un extremo de un aminoácido con el grupo ¿NH2 de otro da lugar a la formación de un enlace ¿CO¿NH¿ denominado enlace peptídico.

Condensación de alanina (ala) y glicina (gli) para formar el péptido ala-gli.

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