Elementos y Compuestos de la Materia Viva
La materia viva está formada por elementos químicos que encontramos en la materia inerte. Los principales son carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, los cuales forman el 90% de la materia orgánica. De estos, el hidrógeno y el oxígeno, en forma de agua, constituyen el 70% de los seres vivos.
Los compuestos, formados por elementos químicos, constituyen la materia viva y se pueden clasificar en dos grandes grupos: inorgánicos y orgánicos. Las sustancias del primer grupo no solamente se encuentran en los seres vivos, sino también en la materia inerte. Los segundos solamente proceden de la materia viva.
Compuestos Orgánicos
Glúcidos (Azúcares o Hidratos de Carbono)
Definición: Están formados por carbono, hidrógeno y oxígeno. Son moléculas orgánicas caracterizadas por la presencia de cadenas carbonadas, portadoras, sobre todo, de grupos alcohol.
Clases:
- Osas (monosacáridos): Son los glúcidos más sencillos. La glucosa es la más abundante y es utilizada por todas las células para obtener energía y, en ciertas ocasiones, forma parte de moléculas complejas de función estructural. Otras osas destacables son la ribosa y la desoxirribosa, porque forman parte del ARN y ADN, respectivamente.
- Poliósidos (polisacáridos): Están formados por más de 10 moléculas de osas. Los principales son: almidón (en vegetales) y glucógeno (en animales) son sustancias de reserva; celulosa (en vegetales) y quitina (en el exoesqueleto de los artrópodos y hongos) son sustancias estructurales.
Función: Energética (a corto y largo plazo) y estructural.
Lípidos
Definición: Están formados, fundamentalmente, por carbono, hidrógeno y oxígeno, en menor proporción que en los glúcidos. Son moléculas orgánicas; muchas de ellas son derivadas naturales de los ácidos grasos. Son insolubles en agua y solubles en disolventes orgánicos (éter, cloroformo,…); derivan de la naturaleza hidrocarbonada de la parte principal de su estructura.
Clases: Hay una gran variedad de lípidos. Los más abundantes son los triglicéridos, que se utilizan para reserva energética a largo plazo por los animales, ya que, a igualdad de peso, guardan algo más del doble de energía que los glúcidos. Varias clases forman, en proporción importante, la membrana celular (por ejemplo, el colesterol). Las ceras son impermeabilizantes y otros son pigmentos fotosintéticos, hormonas o vitaminas.
Función:
- Estructural: al formar parte importantísima de las membranas celulares y de las cubiertas protectoras de muchos organismos.
- Energética: al ser sustancias donde se acumula energía a largo plazo.
- Marcadora: al ser señales de reconocimiento de la membrana celular.
- Reguladora: por haber sustancias que pertenecen a las vitaminas o a las hormonas.
Proteínas
Definición: Son polímeros de los aminoácidos, los cuales son compuestos formados, fundamentalmente, por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Hay 20 aminoácidos básicos a partir de los cuales se puede formar cualquier clase de proteína (se estima que en el cuerpo humano debe haber unas 100,000 proteínas diferentes).
Clases: Aunque algunas proteínas solo están hechas de aminoácidos, la mayoría están asociadas a otras sustancias. Las proteínas se pliegan adoptando una forma espacial o conformación en función de:
- Los aminoácidos que las componen y el orden que tienen en la cadena proteica, que determina la aparición de fuerzas débiles entre ellos.
- Fuerzas débiles que tienen lugar entre los aminoácidos y el medio circundante.
La conformación que tengan es fundamental en la función que desempeñan.
Función: Dos de sus funciones son básicas para la vida: forman parte de las estructuras celulares y tienen actividad enzimática.
Enzimas, Vitaminas y Hormonas
Se llama catalizador a aquella sustancia que modifica la velocidad de una reacción química. Enzimas, vitaminas y hormonas son biocatalizadores que se precisan en cantidades mínimas.
- Enzimas: Son sustancias casi exclusivamente proteicas (recientemente se ha descubierto ARN con capacidad catalítica), sintetizadas por el propio organismo y que ejercen su acción donde se producen.
- Vitaminas: Son de composición muy variable, que no pueden ser sintetizadas y, por ello, tienen que ser tomadas con los alimentos. Forman parte de las enzimas.
- Hormonas: Son de naturaleza lipídica o proteica y sintetizadas por el organismo; ejercen su acción a distancia del lugar donde se producen.
Ácidos Nucleicos
Los ácidos nucleicos están formados por carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y fósforo. Son macromoléculas formadas por la asociación de unidades llamadas nucleótidos. Sus componentes son el ácido fosfórico, una osa y una base nitrogenada. La pentosa puede ser la ribosa y la desoxirribosa. En cuanto a las bases nitrogenadas, pueden ser púricas (adenina o guanina) o pirimidínicas (citosina, timina o uracilo).
ADN (Ácido Desoxirribonucleico)
Definición: Es una macromolécula formada por ácido fosfórico, desoxirribosa y bases nitrogenadas (A, G, C y T).
Clases: Puede ser monocatenario y bicatenario, es decir, de 1 o 2 cadenas. El monocatenario es muy raro y se ha observado, tanto en forma lineal como circular, en algunos virus bacteriófagos. El bicatenario puede ser circular, como sucede en las bacterias, mitocondrias y cloroplastos, y lineal, como en algunos virus y en todas las células eucariotas.
Función: Contiene la información genética que se transmite de generación en generación. Concretamente, se localiza en la secuencia de bases nitrogenadas.
ARN (Ácido Ribonucleico)
Definición: Es una macromolécula formada por ácido fosfórico, ribosa y bases nitrogenadas (A, C, G y U).
Clases: Puede ser monocatenario y bicatenario.
Función: Se necesitan varias clases de ARN para sintetizar las proteínas que vienen codificadas en el ADN.