Biomoléculas esenciales: Glúcidos, Lípidos, Ceras, Fosfolípidos, Esteroides y Proteínas

Glúcidos

Los glúcidos, también llamados hidratos de carbono o azúcares, son compuestos orgánicos formados por carbono (C), oxígeno (O) e hidrógeno (H). Su fórmula general es (CH₂O)_n, lo que describe a los átomos de carbono como "hidratados". Cumplen dos funciones principales:

1. Función energética y de reserva: Proporcionan energía a corto plazo.
2. Función estructural: Forman parte de estructuras celulares.

En los vegetales, el principal almacén de reserva es el almidón, un polímero formado por muchas moléculas de glucosa unidas. En los animales, la reserva es el glucógeno, también compuesto por múltiples unidades de glucosa. La glucosa es el "combustible" celular principal.

Ejemplos de glúcidos con función estructural:

• Celulosa: Componente principal de la pared celular de las células vegetales.
• Quitina: Sustancia formada por glucosa (N-acetilglucosamina), similar a la celulosa. Componente del exoesqueleto de los artrópodos y de la pared celular de los hongos.

La ribosa y la desoxirribosa son componentes fundamentales de los ácidos nucleicos (ADN y ARN). Es importante destacar que ningún hongo realiza la fotosíntesis.

Los glúcidos se clasifican en:

• Monosacáridos: Como la glucosa. Los monosacáridos, a su vez, se dividen en aldosas y cetosas.
• Polisacáridos: Como el almidón.

Lípidos

Los lípidos son compuestos orgánicos apolares, lo que significa que son muy poco solubles en disolventes polares como el agua (H₂O). Son un grupo heterogéneo con funciones diversas:

1. Reserva energética a largo plazo.
2. Aislantes térmicos.
3. Protección contra la deshidratación (por ejemplo, en frutos).
4. Componentes de estructuras del sistema nervioso.
5. Material de construcción (como el panal de las abejas).
6. Impermeabilización (como en las plumas de las aves acuáticas).
7. Componentes de las membranas celulares.
8. Algunos actúan como hormonas y vitaminas.

Las grasas son un tipo de lípido formado por la unión de un alcohol (glicerol) y ácidos grasos. Los ácidos grasos pueden ser saturados o insaturados.

Ceras

Las ceras son largas cadenas hidrocarbonadas unidas a un alcohol, formando un compuesto rico en este último. Tienen una función protectora y forman una cubierta protectora en diversas estructuras.

Fosfolípidos

Los fosfolípidos son los principales componentes de las membranas plasmáticas de las células. Son moléculas anfipáticas, lo que significa que tienen una región hidrofílica (polar, "afín" al agua) y una región hidrofóbica (apolar, "repelente" al agua).

Esteroides

Los esteroides son derivados de un núcleo de átomos de carbono ciclado, conocido como ciclopentanoperhidrofenantreno. Este núcleo da origen a moléculas como el colesterol, la vitamina D y diversas hormonas. Son totalmente insolubles en agua.

Proteínas

Las proteínas están formadas por aminoácidos. Un aminoácido es un compuesto orgánico que contiene un grupo amino (-NH₂) y un grupo carboxilo (-COOH) que le confiere propiedades ácidas. Cada aminoácido se diferencia por su radical (R). Existen 20 radicales distintos, lo que da lugar a 20 aminoácidos diferentes.

Los aminoácidos se unen entre sí mediante un enlace peptídico, que se forma entre el grupo carboxilo de un aminoácido y el grupo amino del siguiente, liberando una molécula de agua. Una proteína se diferencia de otra por:

• El número de aminoácidos.
• El tipo de aminoácidos.
• El orden en que se unen los aminoácidos.

Esto permite la formación de un número ilimitado de proteínas diferentes. La información para la síntesis de proteínas está contenida en el ADN. Las proteínas presentan cuatro niveles de complejidad estructural:

1. Estructura primaria: Secuencia lineal de aminoácidos.
2. Estructura secundaria: Disposición en lámina plegada o en hélice alfa (helicoidal).
3. Estructura terciaria: Estructura globular tridimensional.
4. Estructura cuaternaria: Unión de varias proteínas (subunidades) para formar un complejo funcional.

Las proteínas desempeñan numerosas funciones:

• Contráctil (movimiento).
• Estructural.
• Defensa inmunitaria.
• Transportadora.
• Enzimática (catalizadores biológicos).
• Reguladora (hormonas).

En situaciones de necesidad, las proteínas pueden ser utilizadas como fuente de energía. Su degradación produce CO₂ y grupos amino, que deben ser eliminados a través de la orina.