Biomoléculas: Definición, tipos y ejemplos

¿Qué son las biomoléculas?

Una Biomolécula es una molécula esencial en los organismos vivos que ayuda a llevar a cabo procesos biológicos de la vida como división celular, reacciones metabólicas, reparación de tejidos, desarrollo y otros. Las biomoléculas se denominan moléculas biológicas porque se producen en los organismos vivos. Las biomoléculas se producen mediante diferentes procesos bioquímicos en los organismos vivos que implican la combinación de moléculas pequeñas para formar una molécula grande. Por ejemplo, las proteínas se sintetizan a partir de aminoácidos en los ribosomas con la ayuda de información genética del ácido desoxirribonucleico (ADN), y los carbohidratos se producen en las plantas mediante el proceso de fotosíntesis. La fotosíntesis es una reacción bioquímica en las plantas que convierte la energía luminosa en energía química utilizando agua y dióxido de carbono.

Comprender las moléculas biológicas

En un organismo vivo se encuentra una amplia gama de biomoléculas que desempeñan una variedad de funciones. Las funciones de las biomoléculas incluyen proporcionar energía, transporte de moléculas, comunicación, crecimiento del cuerpo, construcción y reparación de tejidos, respuesta inmune, actuar como enzimas o catalizadores, almacenamiento de energía, preservar y expresar información genética, y muchas otras. Las biomoléculas están presentes en diferentes tamaños. Van desde un azúcar simple como la glucosa hasta un carbohidrato complejo como el glucógeno. Los monómeros son moléculas que no se pueden descomponer en biomoléculas más pequeñas como glucosa y aminoácidos, y los polímeros se forman a partir de una combinación de monómeros. Las biomoléculas primarias son grandes y se conocen como biomacromoléculas, que incluyen carbohidratos, proteínas, lípidos y ácidos nucleicos.

Tipos de biomoléculas

Los diferentes tipos de biomoléculas son:

• Vitaminas
• Minerales
• Hormonas
• Metabolitos
• Proteínas
• Lípidos
• Carbohidratos
• Ácidos nucleicos

Los cuatro tipos principales de biomoléculas, incluidas proteínas, lípidos, carbohidratos y ácidos nucleicos, se analizan a continuación:

Proteínas

Las proteínas son grandes biomoléculas formadas al unir diferentes aminoácidos en una secuencia lineal mediante enlaces peptídicos. Por tanto, las proteínas son heteropolímeros de aminoácidos. Hay un total de 20 aminoácidos. La formación de proteínas ocurre en los ribosomas y la secuencia de aminoácidos se decide mediante información genética del ADN; el proceso se conoce como traducción. Primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria son cuatro etapas distintas de la estructura de las proteínas basadas en el plegamiento de las cadenas polipeptídicas. Las proteínas son principalmente funcionales en estructuras terciarias y cuaternarias. Las funciones principales de las proteínas incluyen la construcción de músculos, ya que las fibras musculares tienen fibras proteicas de miosina y actina, el transporte de moléculas por todo el cuerpo a través de fluidos corporales como la hemoglobina, es una proteína cuaternaria que transporta oxígeno a las células del cuerpo, luchando contra enfermedades y sustancias extrañas nocivas en en forma de anticuerpos, proteínas de membrana que permiten el movimiento de moléculas a través de las membranas plasmáticas de las células, aceleran la velocidad de las reacciones bioquímicas en el cuerpo al trabajar como enzimas y regulan la homeostasis en forma de hormonas como la insulina, que es una hormona peptídica que reduce los niveles de azúcar en la sangre..

lípidos

Los lípidos son compuestos orgánicos insolubles en agua que comprenden ácidos grasos o sus derivados. Los ácidos grasos son hidrocarburos de cadena larga con un grupo carboxilo unido a un extremo. Un glicerol unido a un ácido graso se conoce como glicérido. Las funciones de los lípidos son el almacenamiento de energía en forma de grasas en el tejido adiposo del cuerpo, la formación de membranas plasmáticas de las células en forma de un componente importante que es un fosfolípido, actúa como moléculas de señalización como las hormonas esteroides y las prostaglandinas, y El tejido conectivo compuesto por grasas proporciona amortiguación y soporte a los órganos internos.

Ejemplos de lípidos incluyen:

• Los glicéridos son la forma más común de lípidos presentes en alimentos como aceites, queso, mantequilla y otros. Los triglicéridos tienen tres cadenas de glicéridos unidas y son la forma de almacenamiento de los lípidos en el tejido adiposo.
• Los fosfolípidos son lípidos que constan en su estructura de un grupo fosfato. Los fosfolípidos forman un componente importante de las membranas celulares.
• Los esteroides se clasifican como lípidos porque son hidrófobos y no muestran polaridad. Hormonas como la testosterona, el estrógeno y el cortisol son ejemplos de esteroides.
• Las prostaglandinas son moléculas de lípidos que ayudan a señalar el dolor y la inflamación en el cuerpo.
• El colesterol se deriva de la combinación de esteroides y alcohol que ayuda a estabilizar las membranas celulares.
• Las vitaminas liposolubles, que son la vitamina A, D, E y E, ayudan en las actividades metabólicas del cuerpo.

Carbohidratos

Los carbohidratos son biomoléculas orgánicas formadas por átomos de carbono, oxígeno e hidrógeno. Los carbohidratos se conocen como sacáridos, que significa azúcar o sustancias que tienen un sabor dulce. Los carbohidratos son la principal fuente de energía en los organismos vivos. En la respiración celular, la glucosa, un carbohidrato simple, se descompone para producir energía en forma de trifosfato de adenosina (ATP). El exceso de glucosa en el cuerpo se transforma en glucógeno. El glucógeno se almacena en el hígado y los músculos y se utiliza cuando el cuerpo necesita energía.

Los monosacáridos, disacáridos y polisacáridos son clases diferentes de carbohidratos. Los monosacáridos son monómeros que no se pueden descomponer para producir carbohidratos más simples. Ejemplos de monosacáridos incluyen fructosa, glucosa y galactosa. Los disacáridos constan de dos monosacáridos unidos mediante un enlace glicosídico formado por una reacción de deshidratación. Ejemplos de disacáridos son la sacarosa y la maltosa. La sacarosa es una combinación de glucosa y fructosa, mientras que la maltosa tiene ambas subunidades como glucosa. Los polisacáridos son carbohidratos complejos que se forman mediante la polimerización de muchos monosacáridos. Algunos ejemplos de polisacáridos son la celulosa, el almidón y el glucógeno. Estos polisacáridos son homopolímeros, lo que significa que constan de múltiples unidades de un solo monómero, que es la glucosa. La celulosa es estructuralmente muy importante en las plantas, ya que forma la pared celular de las células vegetales. El almidón es la forma de almacenamiento de glucosa en las plantas y el glucógeno es la forma de almacenamiento de glucosa en los animales. Tanto el almidón como el glucógeno se pueden descomponer en glucosa siempre que existan necesidades energéticas.

Ácidos nucleicos

Los ácidos nucleicos son moléculas orgánicas críticas que almacenan, expresan y transfieren información genética de una generación a la siguiente. Los ácidos nucleicos son biomoléculas tal como se encuentran y producen en los organismos vivos. El ADN (ácido desoxirribonucleico) y el ARN (ácido ribonucleico) son ejemplos de ácidos nucleicos. El ADN es el material genético en la mayoría de los organismos, mientras que el ARN es el material genético de algunos virus. La expresión de información genética del ADN para formar proteínas implica transcripción y traducción. La transcripción es la formación de una cadena de ARN a partir de una cadena de ADN complementaria y la traducción es la formación de proteínas utilizando una cadena de ARN. Los nucleótidos son los monómeros de los ácidos nucleicos. El ácido nucleico es una cadena de nucleótidos unidos entre sí mediante enlaces fosfodiéster.

La estructura de los nucleótidos tiene:

• Azúcar pentosa: en el ADN, es desoxirribosa y ribosa en el ARN.
• Bases nitrogenadas – Las cuatro bases nitrogenadas del ADN son adenina (A), timina (T), guanina (G) y citosina (C). En el caso del ARN, la timina se sustituye por uracilo (U).
• Grupo fosfato: el grupo fosfato participa en la formación de enlaces entre nucleótidos y proporciona naturaleza ácida a los ácidos nucleicos.

En la mayoría de los organismos, el ADN es bicatenario y dos cadenas de ADN corren en espiral. Los grupos de azúcar pentosa y fosfato forman la columna vertebral de las hebras, y ambas hebras se mantienen unidas mediante enlaces de hidrógeno entre bases nitrogenadas, lo que conduce a una escalera retorcida o apariencia de doble hélice del ADN.

Resumen de la lección

La palabra biomolécula significa una molécula producida por un organismo vivo. Por ello, las biomoléculas también se conocen como moléculas biológicas. Las biomoléculas realizan varias funciones como crecimiento y desarrollo, construcción de tejidos, suministro de energía, almacenamiento de energía, respuesta inmune, trabajo como enzimas y transporte de información genética. Las biomoléculas van desde monómeros hasta polímeros. Los monómeros son las biomoléculas más simples que se unen para formar un polímero. Los polímeros son biomoléculas de gran tamaño que se conocen como biomacromoléculas. Las proteínas, los lípidos, los carbohidratos y los ácidos nucleicos son cuatro biomoléculas principales.

Las proteínas son cadenas de aminoácidos. Las proteínas se forman mediante traducción en los ribosomas. Primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria son estructuras diferentes de proteínas. Las proteínas ayudan a desarrollar músculos, transportar moléculas, combatir infecciones, reacciones bioquímicas y mantener la homeostasis. Los lípidos son polímeros de ácidos grasos o sus derivados. El ácido graso es un hidrocarburo de cadena larga con un grupo carboxilo en un extremo. La función de los lípidos es almacenar energía en forma de grasas en el tejido adiposo. Ejemplos de lípidos son glicéridos, fosfolípidos, esteroides, colesterol, prostaglandinas y vitaminas liposolubles. Los carbohidratos o sacáridos son moléculas orgánicas que tienen un sabor dulce. La principal fuente de energía para los organismos vivos son los carbohidratos. Los carbohidratos se descomponen para producir trifosfato de adenosina (ATP). Los monosacáridos (glucosa, fructosa), disacáridos (sacarosa, maltosa) y polisacáridos (almidón, celulosa) son diferentes tipos de carbohidratos. Los ácidos nucleicos son el material genético de un organismo vivo que transporta información hereditaria de una generación a la siguiente. El ADN y el ARN son dos ejemplos de ácidos nucleicos. Los nucleótidos son las unidades constructoras del ácido nucleico. Un nucleótido comprende un azúcar pentosa, una base nitrogenada y un grupo fosfórico.

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