Biología Esencial: Funciones Vitales, Bioelementos y Biomoléculas

Funciones Vitales y Organización de la Vida

Las funciones vitales son esenciales para la existencia y supervivencia de los seres vivos. Incluyen:

• Reproducción: Transmisión de la información genética contenida en el ADN.
• Nutrición: Intercambio de materia y energía para el mantenimiento, renovación de estructuras celulares y crecimiento. La energía produce trabajo celular, y estas transformaciones constituyen el metabolismo celular.
• Relación: Recepción de información del medio interno y externo en forma de estímulos, permitiendo la autoconservación.

Organización de los Seres Vivos

La organización de los seres vivos se estructura en niveles jerárquicos, desde lo más simple a lo más complejo:

• Abióticos:
  • Átomo (electrones, protones y neutrones)
  • Molécula (H₂O)
  • Complejo molecular (ADN, proteína)
• Bióticos:
  • Célula
  • Tejido
  • Órgano (piel)
  • Aparato (digestivo, circulatorio, respiratorio, excretor, reproductor)
  • Sistema (nervioso, endocrino)
  • Organismo

Bioelementos y Biomoléculas

Bioelementos: Son los elementos químicos que constituyen la materia de los seres vivos. Los principales son C, H, O y N, con S y P en menor proporción.

Biomoléculas: Son moléculas formadas por la combinación de bioelementos:

• Biomoléculas inorgánicas: No son exclusivas de los seres vivos. Incluyen el agua y las sales minerales, y no presentan carbono.
• Biomoléculas orgánicas: Son exclusivas de los seres vivos. Incluyen glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos, y presentan cadenas de carbono.

El Agua

El agua es el compuesto más abundante en los seres vivos. Su molécula es neutra (apolar), formada por dos cargas positivas y dos negativas, unidas por puentes de hidrógeno.

Importancia biológica del agua:

• Principal disolvente biológico.
• Actúa como medio de transporte.
• Elevada capacidad térmica debido a los puentes de hidrógeno.

Las Sales Minerales

Las sales minerales se encuentran en los organismos en dos formas: sólidas y líquidas.

• Sólidas: Función principalmente esquelética o de sostén.
• Líquidas: Disueltas en agua, se encuentran como iones. Los iones más abundantes son:
  • Aniones: sulfato, bicarbonato, fosfatos, nitrato y cloruro.
  • Cationes: Na⁺, K⁺, Ca²⁺ y Mg²⁺.

Los Glúcidos

También llamados azúcares o hidratos de carbono, tienen una función energética rápida. Están formados por C, H y O.

• Monosacáridos: Azúcares simples con 3 a 9 átomos de carbono. Su fórmula general es C_nH_2nO_n. Poseen un grupo hidroxilo (átomos de carbono) y un grupo carbonilo (aldehído si está en un extremo, cetona si está en el interior). Se clasifican según el número de carbonos: triosas (3), tetrosas (4), pentosas (5), hexosas (6), etc.
  • Ejemplos:
    • Glucosa: Principal combustible celular y eslabón estructural de muchos polisacáridos.
    • Fructosa: Combustible celular.
    • Ribosa: Forma parte del ARN, y su derivado desoxirribosa aparece en el ADN.
    • Ribulosa: Fija el CO₂ en la fotosíntesis.
• Disacáridos: Glúcidos formados por dos monosacáridos unidos por un enlace covalente llamado O-glucosídico.
  • Ejemplos:
    • Maltosa (azúcar de malta).
    • Lactosa (azúcar de la leche).
    • Sacarosa (azúcar común de la caña de azúcar y remolacha azucarera).
• Polisacáridos: Largas cadenas de cientos o miles de monosacáridos unidos por enlaces O-glucosídicos.
  • Ejemplos:
    • Almidón: Polisacárido de reserva de las células vegetales.
    • Glucógeno: Almacenamiento de glucosa en animales, en hígado y tejido muscular esquelético.
    • Celulosa: Polisacárido estructural que forma las paredes de las células vegetales.

Los Lípidos

Son moléculas orgánicas formadas por C, H, O y, a veces, P. Son insolubles en disolventes polares (como el agua) y solubles en disolventes no polares (como el éter). Se clasifican en:

• Lípidos Saponificables: Aquellos de cuya hidrólisis se obtienen ácidos grasos. Pueden ser saturados (sin dobles enlaces) o insaturados (con uno o varios dobles enlaces).
  • Grasas: Moléculas de uno o tres ácidos grasos unidos. Las más abundantes son neutras o triacilglicéridos, clasificadas en aceites y sebos.
    • Funciones principales:
      • Almacenamiento energético.
      • Aislamiento térmico y protección de órganos.
• Lípidos Insaponificables: No contienen ácidos grasos y no producen jabones al ser hidrolizados.