Glúcidos

Principal disolvente biológico. Función metabólica. Función termorreguladora.

Estado líquido en un amplio margen de temperatura, permiten la vida en muchos ambientes y temperaturas diferentes. También ejerce como lubricante entre órganos, permite reacciones en su seno y transporta sustancias.

2.- Tiene un elevado calor específico, por lo que puede absorber mucho calor y la temperatura se eleva lentamente; tiene una acción reguladora protegiendo ante cambios de temperatura.

3.- Elevado calor de vaporización, ya que para romper los puentes de hidrógeno hay que romper los puentes; influye en la acción termorreguladora de los pulmones o glándulas sudoríparas.

Si los líquidos extracelulares aumentan su concentración de solutos, se hacen hipertónicos respecto a la célula, y ésta pierde agua, se deshidrata y muere (plasmólisis).

Si los medios extracelulares se diluyen, se hacen hipotónicos respecto a la célula, el agua tiende a entrar y las células se hinchan, se vuelven turgentes (turgencia), llegando incluso a estallar (en animales).

Las soluciones tampón, denominadas también soluciones buffer, son aquellas que ante la adición de un ácido o base son capaces de reaccionar oponiendo la parte de componente básica o ácida para mantener fijo el pH.

Si aumenta el número de protones, se producirían más iones hidronio (H3O+), aumentando la acidez del medio, y entraría en acción el tampón fosfato como ión dihidrógeno fosfato (H2PO4 – ), contrarrestando la acidez y quedando como ión monohidrógeno fosfato (HPO4 – – ).

Bioelementos

Bioelementos primarios: son los más abundantes, representan algo más del 96% del peso de cualquier organismo y están en todos los seres vivos: C, H, O, N, S, P.

Bioelementos secundarios: constituyen el 3% del peso de los seres vivos.

Imprescindibles y presentes en todos los seres vivos: Na, K, Ca, Mg, Cl.

Oligoelementos: En cantidades pequeñísimas, 1% del total.

Hay oligoelementos esenciales para la vida como Fe, Co, Cu, Zn, Mn y otros no esenciales pero que desempeñan funciones de gran importancia como Li, Al.

b) Biomoléculas inorgánicas: H2O, sales minerales

Biomoléculas orgánicas: Glúcidos, Lípidos, Proteínas, Ácidos nucleicos.

Lípidos

Características que diferencian a los distintos ácidos grasos:

1. Longitud de la cadena alifática
2. Presencia de dobles enlaces en la molécula, lo que nos permite distinguir:

Ácido graso saturado: sin dobles enlaces, las cadenas se disponen en el espacio en zig-zag con ángulos de 100º entre sus enlaces. Son flexibles y sólidos a temperatura ambiente.

Ácido graso insaturado: con dobles enlaces, en cuyo caso aparece un codo de acortamiento del enlace entre aquellos puntos donde se encuentre el doble enlace. Rígidos a nivel del doble enlace, siendo líquidos aceitosos.

Cuando existe más de un doble enlace se denomina poliinsaturado.

Son moléculas anfipáticas: poseen dos zonas:

a.- Una zona polar formada por el grupo –COOH, de carácter hidrófilo.

b.- Otra zona apolar, formada por la cadena alifática y de carácter hidrófobo.

2. Reaccionan con los alcoholes para dar un éster + agua, denominándose a esta reacción esterificación.

3. Se hidrolizan con sosa, NaOH o potasa KOH para dar sales básicas o jabones, denominándose a esta reacción saponificación.

4. Su punto de fusión depende de:

a.- El grado de instauración: al tener dobles enlaces las moléculas se acortan, haciendo disminuir el punto de fusión.

b.- La longitud de la cadena: que hará aumentar el punto de fusión porque se incrementan las uniones con otras moléculas.

LÍPIDOS SAPONIFICABLES: triacilglicéridos (grasas)

LÍPIDOS INSAPONIFICABLES:

1. TERPENOS. ESTEROIDES, se diferencian por la posición de los dobles enlaces;
2. El tipo de grupos funcionales
3. Y las posiciones en que se encuentren estos grupos (Esteroles)

Reserva: Constituyen la principal reserva energética del organismo.

Estructural: Forman las bicapas lipídicas de las membranas citoplasmáticas y de los orgánulos celulares. Fosfolípidos, colesterol, glucolípidos, etc., son encargados de cumplir esta función.

Transportadora: El transporte de lípidos, desde el intestino hasta el lugar de utilización o al tejido adiposo (almacenaje), se realiza mediante la emulsión de los lípidos por los ácidos biliares y los proteolípidos, asociaciones de proteínas específicas con triacilglicéridos, colesterol, fosfolípidos, etc., que permiten su transporte por sangre y linfa.

Proteínas

Se refiere al orden en que se disponen los aminoácidos (Aa) en la cadena de la proteína.

La unión de los Aa por enlaces peptídicos produce una cadena formada por carbonos y nitrógenos de forma alternada de la que cuelgan las cadenas laterales.

Así, la estructura primaria es la ordenación de las cadenas laterales de los Aa.

Para nombrar las cadenas polipeptídicas empezamos por el que tiene libre el extremo N-terminal hasta el que tiene libre el C-terminal.

Las heteroproteínas están formadas por una fracción proteínica y por un grupo no proteínico, que se denomina grupo prostético.

Aminoácido: moléculas orgánicas formadas por un grupo funcional amino (-NH2) y ácido carboxílico (-COOH). Casi la totalidad de los Aa son α-aminoácidos, ya que el grupo –NH2 se encuentra en un carbono contiguo al carboxílico.

Consiste en la pérdida de la estructura terciaria, por rotura de los pliegues espontáneos de la molécula. Todas las proteínas desnaturalizadas tienen la misma conformación, muy abierta y con una interacción máxima con el disolvente, por lo que una proteína soluble en agua cuando se desnaturaliza se hace insoluble en agua y precipita.

La desnaturalización se puede producir por cambios de temperatura, variaciones del pH, etc. En algunos casos, si las condiciones se restablecen, una proteína desnaturalizada puede volver a su anterior conformación, proceso llamado renaturalización.

La función biológica de una proteína depende de su estructura terciaria, que le confiere una conformación espacial a la que debe su función.

Estructura Secundaria

Hélice alfa

Esta se desarrolla en espiral sobre sí misma debido a los giros producidos en torno al carbono beta de cada aminoácido. Esta estructura se mantiene gracias a los enlaces de hidrógeno intracatenarios formados entre el grupo -C=O.

Lámina plegada beta

Se produce cuando la cadena principal se estira al máximo. Algunas regiones de proteínas adoptan una estructura en zig-zag y se asocian entre sí estableciendo uniones mediante enlaces de hidrógeno intercatenarios.

Semejanzas

Tanto la Alfa-Hélice como la Lámina Plegada se encuentran en la estructura secundaria, las unen puentes de hidrógeno quienes las estabilizan. También se encuentran entre grupos C=0 y -NH, de aminoácidos diferentes.

HOLOPROTEÍNAS: Formadas solamente por aminoácidos

HETEROPROTEÍNAS: Formadas por una fracción proteínica y por un grupo no proteínico, que se denomina grupo prostético.

A la estructura terciaria de las proteínas:

Fibrosa: Son alargadas, muy resistentes e insolubles en agua. La conformación secundaria mantiene su orden sin modificaciones.

Globular: La estructura secundaria se pliega como un ovillo. Se forma una proteína esférica, compacta y soluble en agua. Tienen funciones enzimáticas, hormonales y de transporte. Generalmente poseen las conformaciones en hélices α y láminas β. El plegamiento y la distribución de esta conformación se realiza:

• Los Aa con cadenas apolares se disponen en el interior.
• Los Aa con restos polares se localizan en la superficie.

Catálisis de reacciones metabólicas, inmunidad, transporte de ciertas sustancias.

Constituyente de las membranas biológicas: Ciertas glucoproteínas forman parte de las membranas celulares y actúan como receptores o facilitan el transporte de sustancias.

Transporte de ciertas sustancias:

• La hemoglobina transporta oxígeno en la sangre de los vertebrados.
• La hemocianina transporta oxígeno en la sangre de los invertebrados.
• La mioglobina transporta oxígeno en los músculos.
• Las lipoproteínas transportan lípidos por la sangre.
• Los citocromos transportan electrones.