Biomoléculas
Carbohidratos
Los carbohidratos son macromoléculas compuestas por carbono, hidrógeno y oxígeno. Sus principales funciones en los seres vivos son de reserva energética y estructural.
- Monosacáridos: Son la fuente principal de energía para todos los seres vivos, debido a su gran facilidad oxidativa. Ejemplos: glucosa, fructosa.
- Disacáridos: Formados por dos monosacáridos unidos. Ejemplos: sacarosa, lactosa.
- Polisacáridos: Tienen una gran importancia en la función estructural y de reserva energética. Ejemplos: almidón, glucógeno, celulosa.
Polisacáridos
- Homopolisacáridos: Formados por el mismo tipo de monosacárido. Ejemplo: almidón (vegetal), glucógeno (animal).
- Heteropolisacáridos: Formados por diferentes tipos de monosacáridos. Ejemplo: agar-agar.
La celulosa (vegetal) y la quitina (animal) son homopolisacáridos estructurales. Ambos proporcionan soporte y resistencia a las células.
El glucógeno es un homopolisacárido de reserva energética presente principalmente en el hígado. Su estructura ramificada permite una rápida liberación de glucosa cuando es necesario.
Lípidos
Los lípidos son un grupo diverso de moléculas hidrofóbicas que incluyen:
- Ácidos grasos: Son ácidos orgánicos formados por una larga cadena hidrocarbonada con un grupo carboxilo (COOH) en un extremo. Pueden ser saturados o insaturados.
- Lípidos saponificables: Contienen ácidos grasos que pueden ser hidrolizados. Ejemplos: ceras, triacilgliceridos.
- Lípidos insaponificables: No contienen ácidos grasos. Ejemplos: esteroides, terpenos.
Esterificación: Reacción en la que un ácido graso se une a un alcohol formando un éster y liberando agua.
Saponificación: Reacción en la que un ácido graso reacciona con una base para dar lugar a una sal de ácido graso (jabón).
Los esfingolípidos son lípidos complejos con una región polar (hidrofílica) y una región apolar (hidrofóbica).
Proteínas
Las proteínas son macromoléculas formadas por cadenas de aminoácidos unidos por enlaces peptídicos. Cada aminoácido tiene características particulares que determinan la estructura y función de la proteína.
La desnaturalización es la pérdida de la estructura tridimensional de una proteína debido a la ruptura de los enlaces que la mantienen. Puede ser causada por calor, cambios de pH, entre otros factores.
Ácidos Nucleicos
Los ácidos nucleicos son macromoléculas que contienen información genética. Están compuestos por nucleótidos.
Un nucleótido está formado por:
- Una base nitrogenada (purina o pirimidina)
- Un azúcar (ribosa en ARN o desoxirribosa en ADN)
- Un grupo fosfato
Funciones de los nucleótidos:
- Energética (ATP, ADP)
- Neurotransmisores y hormonas (AMP)
- Coenzimas (FAD, NAD)
- Formación de cadenas de polinucleótidos (ADN, ARN)
Procesos Celulares
Ciclo Celular
El ciclo celular es una serie de eventos que conducen al crecimiento y división de una célula. Se divide en dos fases principales:
- Interfase: Fase de crecimiento y replicación del ADN. Se subdivide en G1, S y G2.
- Fase M (Mitosis o Meiosis): Fase de división celular.
Mitosis
La mitosis es un tipo de división celular que produce dos células hijas genéticamente idénticas a la célula madre. Sus fases son:
- Profase: Los cromosomas se condensan y se hacen visibles. Se forma el huso mitótico.
- Metafase: Los cromosomas se alinean en el ecuador de la célula.
- Anafase: Las cromátidas hermanas se separan y se mueven hacia los polos opuestos de la célula.
- Telofase: Se forman dos núcleos hijos y la célula se divide en dos (citocinesis).
Meiosis
La meiosis es un tipo de división celular que produce cuatro células hijas con la mitad del número de cromosomas que la célula madre. Es esencial para la reproducción sexual. Sus fases son:
- Meiosis I: Se reduce el número de cromosomas a la mitad. Incluye las etapas de Profase I (Leptoteno, Zigoteno, Paquiteno, Diploteno, Diacinesis), Metafase I, Anafase I y Telofase I.
- Meiosis II: Similar a la mitosis, pero con células haploides. Incluye las etapas de Profase II, Metafase II, Anafase II y Telofase II.
Osmosis
La ósmosis es el paso de agua a través de una membrana semipermeable desde una solución de menor concentración de solutos a una de mayor concentración.
- Medio isotónico: La concentración de solutos dentro y fuera de la célula es igual.
- Medio hipertónico: La concentración de solutos fuera de la célula es mayor que dentro.
- Medio hipotónico: La concentración de solutos fuera de la célula es menor que dentro.
Isomería
Carbono anomérico: Carbono que está unido a cuatro grupos diferentes en un carbohidrato cíclico.
Isomería óptica: Capacidad de una molécula para desviar el plano de la luz polarizada. Puede ser levógira o dextrógira.
Idoneidad del Carbono
El carbono es la base de la vida debido a sus propiedades químicas:
- Puede formar cuatro enlaces covalentes.
- Puede formar cadenas lineales, ramificadas o cíclicas.
- Sus enlaces son estables.
- Puede formar una gran variedad de grupos funcionales.