Moléculas biológicas: estructura, función y metabolismo

Moléculas Biológicas Clave

Nucleótidos y Coenzimas

NAD+/ NADH – Nicotin adenin dinucleotido

NADP+/ NADPH – Nicotin adenin dinucleotido fosfato

FAD+/ FADH2 – Flavin adenin dinucleótido

FMN – Flavin mononucleotido

Organización del ADN en Nucleosomas

Habitualmente, un nucleosoma presenta unos 200 nucleótidos. El resto de los nucleótidos se encuentran en la zona del ADN espaciador. Cada extremo a ambos lados del núcleo (core) presenta unos 27 nucleótidos. La cadena se continúa con el siguiente nucleosoma, de modo que el linker de un nucleosoma se continúa con el linker del siguiente. Para evitar que la cadena de ADN enrollada alrededor del núcleo se suelte, la histona H1 ayuda a compactar o sujetar los extremos del ADN espaciador que surgen desde el núcleo.

Vitaminas y Coenzimas

  • Vitamina B1 o tiamina: Elimina grupos carboxilo.
  • Vitamina B2 o riboflavina: Base para la formación del FAD. Participa en la transferencia de protones y electrones (deshidrogenasa).
  • Vitamina B3 o niacina: Estructura similar al NAD, con función deshidrogenasa.
  • Ácido pantoténico o vitamina B5: Colabora en la formación de la coenzima A (transferencia de grupos acilo).
  • Vitamina B6 o piridoxina: Transferencia de grupos amino (transaminasa).
  • Vitamina B8 o biotina: Fijación del CO2 (función carboxilasa).
  • Vitamina B9 o ácido fólico: Participa en la síntesis de bases nitrogenadas.
  • Vitamina B12 o cobalamina: Metabolismo de proteínas.
  • Vitamina C o ácido ascórbico: Función antioxidante e hidroxilación.

El Agua y sus Propiedades

El agua (H2O), con su estructura molecular única, posee propiedades físico-químicas esenciales para la vida.

Estructura Molecular

La electronegatividad del oxígeno crea una molécula dipolar con regiones de carga positiva (hidrógeno) y negativa (oxígeno). Esta polaridad permite la formación de enlaces de hidrógeno.

Enlaces de Puente de Hidrógeno

Los enlaces de hidrógeno, débiles y temporales, se forman entre las cargas opuestas de moléculas de agua adyacentes. Estos enlaces mantienen la cohesión del agua líquida. A temperaturas más altas, los enlaces se rompen (estado gaseoso). A temperaturas más bajas, se organizan en una estructura hexagonal (estado sólido), aumentando el volumen y disminuyendo la densidad, lo que explica por qué el hielo flota.

Reacciones de Lípidos

Esterificación

La esterificación ocurre cuando un ácido graso reacciona con un alcohol. El grupo -OH del ácido carboxílico interactúa con el grupo -OH del alcohol, liberando una molécula de agua y formando un enlace éster. El resultado es un éster del ácido graso.

Saponificación

En presencia de bases fuertes (NaOH, KOH) y calor, los ésteres de ácidos grasos se hidrolizan. El grupo OH- de la base se une al ácido graso, formando una «sal del ácido graso» (jabón). El alcohol se recupera. En los seres vivos, enzimas como las lipasas catalizan esta reacción.

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