Composición Química de las Células

Biomoléculas

La materia está constituida por átomos. Los átomos forman moléculas. Las moléculas que participan en el metabolismo se llaman biomoléculas, las cuales pueden ser orgánicas o inorgánicas.

Biomoléculas Inorgánicas

Agua

Las moléculas de agua son bipolares, lo que les permite formar puentes de hidrógeno (dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno unidos a través de enlaces covalentes). Las moléculas apolares, como las grasas, son hidrófobas (repelen el agua), mientras que las moléculas polares son hidrófilas (se disuelven fácilmente en agua).

Propiedades del Agua

• Excelente disolvente.
• Cohesión: las moléculas de agua se unen mediante puentes de hidrógeno.
• Adhesión: unión de moléculas de agua con moléculas de distinta naturaleza.
• Capilaridad: capacidad del agua de avanzar en tubos o conductos estrechos, incluso contra la fuerza de gravedad.
• Tensión superficial: permite que el agua forme gotas o esferas.
• Elevado calor específico: la temperatura del agua aumenta lentamente debido a que los puentes de hidrógeno requieren mucha energía para romperse.

Sales Minerales

Las sales minerales son moléculas inorgánicas que se disocian en agua, formando iones o electrolitos. Se encuentran en el plasma, la linfa y el líquido intersticial.

Gases

En la atmósfera se encuentran gases como el oxígeno, nitrógeno y pequeñas cantidades de dióxido de carbono, argón, neón y helio.

Biomoléculas Orgánicas

Las biomoléculas orgánicas están compuestas principalmente por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Son componentes esenciales de la estructura de las células y controlan su funcionamiento. La gran cantidad de biomoléculas orgánicas se debe a dos características del átomo de carbono:

• Tamaño relativamente pequeño.
• Capacidad de formar cuatro enlaces covalentes.

Carbohidratos

Compuestos por carbono, hidrógeno y oxígeno en una proporción 1:2:1. Dan origen a moléculas de distinto tamaño y complejidad.

Monosacáridos

También llamados azúcares simples, tienen entre tres y siete átomos de carbono (ej. ribosa, desoxirribosa, glucosa, fructosa).

Disacáridos

Son oligosacáridos (formados por pocos monosacáridos) compuestos por dos monosacáridos unidos por un enlace glucosídico.

Polisacáridos

Son macromoléculas formadas por miles de monosacáridos, generalmente glucosa (ej. almidón, celulosa, glucógeno, quitina).

Lípidos

Moléculas apolares, hidrófobas.

Grasas Neutras o Triglicéridos

Las más abundantes, actúan como reserva de energía, aislantes térmicos y protegen mecánicamente algunos órganos. Los ácidos grasos saturados tienen todos sus enlaces de carbono unidos a hidrógeno. Los ácidos grasos monoinsaturados tienen un doble enlace, mientras que los ácidos grasos poliinsaturados tienen más de uno.

Fosfolípidos

Lípidos anfipáticos (con una parte hidrófila y otra hidrófoba), lo que les permite agruparse de forma particular.

Esteroides

Sus átomos de carbono se ordenan en cuatro anillos, tres con seis átomos y uno con cinco.

Ceras

Moléculas hidrófobas derivadas de los ácidos grasos, sólidas a temperatura ambiente.

Proteínas

Compuestas por C, H, O y N. Los aminoácidos, formados por estos elementos, se unen liberando una molécula de agua para formar proteínas.

Funciones de las Proteínas

• Estructural: forman parte de la estructura intra y extracelular.
• Enzimática: catalizan reacciones químicas.
• Transporte: transportan moléculas.
• Defensa: anticuerpos.
• Movimiento: actina y miosina, contracción muscular.
• Mensajeros químicos: hormonas.

Estructura de las Proteínas

• Primaria: secuencia lineal de aminoácidos, determinada genéticamente.
• Secundaria: organización espacial de la cadena polipeptídica (alfa hélice y lámina beta) mediante puentes de hidrógeno.
• Terciaria: plegamiento tridimensional de la proteína, con forma globular, mediante puentes disulfuro y enlaces de hidrógeno. Define la funcionalidad de la proteína.
• Cuaternaria: unión de dos o más cadenas polipeptídicas con estructura terciaria, formando una proteína multimérica.