Biomoléculas Esenciales y Estructura Celular: Conceptos Fundamentales

Lípidos

Los lípidos son un conjunto de compuestos orgánicos de naturaleza muy diversa, insolubles en agua y solventes polares.

Carbohidratos

Los carbohidratos (C, H, O) también se denominan glúcidos, azúcares o sacáridos. Son polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas unidos por enlaces químicos denominados enlaces glucosídicos. Están compuestos por grupos funcionales -OH y una función principal.

Tipos de Carbohidratos

• Monosacáridos: glucosa, ribosa, fructosa.
• Disacáridos: sacarosa, maltosa, lactosa, celobiosa.
• Oligosacáridos: si se unen de 3 a 10 monosacáridos.
• Polisacáridos: almidón, glucógeno, celulosa.
• Heteropolisacáridos: cuando se encuentran combinados con proteínas y lípidos, formando glicoproteínas y glucolípidos.

Proteínas

Las proteínas (C, H, O, N y, en algunos casos, S) son polímeros de aminoácidos con una función biológica determinada. Son las biomoléculas más abundantes de los seres vivos. Tienen unido al mismo átomo de carbono (C) un grupo -NH₂ (básico) y un grupo -COOH (ácido).

Unión Peptídica

Dos aminoácidos pueden unirse entre sí mediante enlaces covalentes entre el grupo carboxílico de uno y el grupo amino de otro.

Estructura de las Proteínas

• Estructura Primaria: secuencia de aminoácidos.
• Estructura Secundaria: hélice alfa y lámina beta.
• Estructura Terciaria: plegamiento espacial.
• Estructura Cuaternaria: proteínas oligoméricas.

Clasificación de las Proteínas

• Fibrosas: constituidas por cadenas polipeptídicas, son resistentes e insolubles en agua.
• Globulares: constituidas por cadenas polipeptídicas plegadas estrechamente, adoptando formas esféricas.
• Mixtas o Intermedias: largas como las proteínas fibrosas y solubles como las proteínas globulares.

Funciones de las Proteínas

• Función Estructural: como protección externa y la constitución de estructuras internas, como la membrana plasmática y el colágeno.
• Función Dinámica: de transporte, defensa, matriz, control metabólico, transcripción genética y catálisis.

Ácidos Nucleicos

Los ácidos nucleicos resultan de la polimerización de nucleótidos, que son los monómeros constituyentes. Están presentes en todo tipo de célula. Su función principal es almacenar y transmitir la información genética. Su estructura está formada por un azúcar pentosa, una base nitrogenada y 1, 2 o 3 moléculas de ácido fosfórico.

Bases Nitrogenadas

• Purinas: adenina, guanina.
• Pirimidinas: citosina, timina, uracilo.

Diferencias entre ADN y ARN

• ADN: doble cadena helicoidal, tiene bases A, T, G y C, está en el núcleo.
• ARN: cadena simple, tiene bases A, U, G y C, también está en el citoplasma.

Función de los Ácidos Nucleicos

Síntesis de proteínas específicas de la célula, almacenamiento, replicación y transmisión de la información genética.

Tipos Celulares

Existen dos tipos principales de células: eucariontes y procariontes.

• Células Eucariontes: poseen envoltura nuclear, mayor tamaño, son más complejas y su ADN es lineal.
• Células Procariontes: no tienen envoltura nuclear, mayor tamaño, son más sencillas y su ADN es circular.

Vitaminas

Las vitaminas se clasifican en dos grupos principales:

• Hidrosolubles: no se acumulan en el organismo, se disuelven en agua, se eliminan rápidamente y es preciso aportarlas diariamente.
• Liposolubles: se acumulan en el organismo, no se disuelven en agua, se almacenan en el hígado y tejido graso.

Organelos de Membrana: Retículo Endoplasmático

El retículo endoplasmático (rugoso y liso) es una red de membranas interconectadas que forman cisternas, tubos aplanados y sáculos comunicados entre sí. Interviene en funciones relacionadas con la síntesis proteica, el metabolismo de lípidos y algunos esteroides, así como el transporte intracelular. Se encuentra en la célula animal y vegetal, pero NO en la célula procariota.

Retículo Endoplasmático Rugoso (RER)

El RER tiene numerosos ribosomas adheridos a su membrana mediante unas proteínas denominadas riboforinas. Tiene principalmente forma de sáculos redondeados, cuyo interior se conoce como luz del retículo o lumen, donde caen las proteínas sintetizadas en él.

Retículo Endoplasmático Liso (REL)

El REL no tiene ribosomas asociados. Al no tener ribosomas, le es imposible sintetizar proteínas, pero sí sintetiza lípidos de la membrana plasmática. Tiene principalmente forma de tubos.

Funciones del REL:

• Circulación intracelular de sustancias que no se liberan al citoplasma.
• Síntesis de lípidos, triglicéridos, colesterol, fosfoglicéridos y lipoproteínas.
• Sitio de detoxificación de drogas y medicamentos.