Bases Moleculares de la Vida y Niveles de Organización Biológica

Niveles de Organización de la Materia Viva

Átomo → Molécula → Orgánulo → Célula → Tejido → Órgano → Sistema → Organismo

La célula se define como la unidad viva básica de todos los organismos.

Bioelementos

• Primarios (95%): C, H, O, N, P, S. Son los componentes fundamentales que forman las biomoléculas orgánicas mediante enlaces covalentes (donde se comparten electrones).
• Secundarios (4,5%): Ca, Na, K, Mg, Cl. Son responsables de regular las reacciones químicas y mantener el equilibrio osmótico.
• Oligoelementos (0,1%): Fe, Zn, Cu, Mn, Co. Aunque se presentan en trazas, son esenciales para el funcionamiento vital en pequeñas cantidades.

Biomoléculas Inorgánicas

El Agua

Compuesta por moléculas unidas mediante puentes de hidrógeno. Sus propiedades físico-químicas son fundamentales para la vida:

• Alta tensión superficial.
• Alta temperatura de ebullición.
• Incompresibilidad.
• Gran cohesión y adhesión.
• Disolvente universal.
• Menor densidad en estado sólido que en líquido.
• Capacidad para amortiguar los cambios de temperatura.

Sales Minerales

• Precipitadas: Se encuentran en estado sólido y cumplen funciones estructurales (ej. huesos, conchas).
• Disueltas (iones): Actúan regulando el pH y la presión osmótica.

Ósmosis y Estados Celulares

La ósmosis es el proceso de paso de agua a través de una membrana semipermeable con el fin de igualar las concentraciones de soluto entre dos medios.

• Medio hipotónico: El agua entra en la célula, provocando que esta se hinche (fenómeno de lisis).
• Medio isotónico: Existe un estado de equilibrio entre el interior y el exterior.
• Medio hipertónico: El agua sale de la célula, lo que provoca su deshidratación (fenómeno de plasmólisis).

Biomoléculas Orgánicas

Glúcidos (C, H, O)

Tienen principalmente una función energética y estructural.

• Monosacáridos: Azúcares simples como la glucosa y la fructosa.
• Disacáridos: Formados por la unión de dos monosacáridos. Por ejemplo: Sacarosa (glucosa + fructosa) y Lactosa (glucosa + galactosa).
• Polisacáridos: Cadenas largas de monosacáridos. Destacan el Almidón (reserva en vegetales), el Glucógeno (reserva en animales) y la Celulosa (componente estructural vegetal).

Lípidos (C, H, O, y en ocasiones P o N)

Se caracterizan por ser insolubles en agua. Cumplen funciones energéticas, estructurales y protectoras.

Lípidos Saponificables (capaces de formar jabón)

• Simples: Incluyen los triglicéridos (glicerina + 3 ácidos grasos), que forman grasas y aceites, y las ceras, que funcionan como impermeabilizantes.
• Complejos: Destacan los fosfolípidos, componentes esenciales de las membranas celulares; poseen una cabeza hidrofílica y colas hidrofóbicas, organizándose en bicapas o micelas.

Lípidos No Saponificables

• Esteroides: Incluyen el colesterol, diversas hormonas y vitaminas.
• Terpenos: Pigmentos como los carotenos y las xantofilas.

Proteínas (C, H, O, N, y a veces S)

Están formadas por cadenas de aminoácidos unidos mediante enlaces peptídicos. Sus funciones incluyen la estructural, enzimática, defensiva, hormonal y de transporte.

Niveles de Estructura

• Primaria: Secuencia lineal de los aminoácidos.
• Secundaria: Disposición espacial en forma de hélice o lámina.
• Terciaria: Configuración tridimensional global (puede ser globular o fibrosa).
• Cuaternaria: Unión de varias cadenas polipeptídicas.

Ácidos Nucleicos (C, H, O, N, P)

Están constituidos por unidades llamadas nucleótidos (compuestos por un azúcar, una base nitrogenada y un grupo fosfato). Su función principal es almacenar, transmitir y expresar la información genética.

• ADN (Ácido Desoxirribonucleico): Contiene desoxirribosa y las bases A-T y C-G. Presenta una estructura de doble hélice y almacena la información genética.
• ARN (Ácido Ribonucleico): Contiene ribosa y las bases A-U y C-G. Se presenta en cadena simple y participa activamente en la síntesis de proteínas.
• ATP (Adenosín Trifosfato): Es un nucleótido con tres grupos fosfato que almacena energía química en sus enlaces y la libera al romperse para los procesos celulares.