Fundamentos de las Biomoléculas y Bioelementos en los Seres Vivos

Introducción a las Biomoléculas

Las biomoléculas son las moléculas constituyentes de los seres vivos. Los seis elementos químicos o bioelementos más abundantes en los organismos son el carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre, los cuales conforman las biomoléculas (proteínas, aminoácidos, neurotransmisores).

El Átomo y la Materia Viva

El átomo es la parte más pequeña de un elemento químico que puede intervenir en una reacción. La materia viva se compone de alrededor de 22 elementos químicos, entre los que destacan el carbono, el hidrógeno, el oxígeno y el nitrógeno.

Los átomos están formados por tres componentes:

• Neutrones: No tienen carga y se encuentran en el núcleo.
• Protones: Tienen carga positiva y se encuentran en el núcleo.
• Electrones: Tienen carga negativa y giran alrededor del núcleo.

Dos o más átomos pueden agruparse a través de enlaces químicos para formar moléculas.

Clasificación de los Bioelementos

Bioelementos Principales

Son los elementos que forman las moléculas que constituyen los organismos. Constituyen cerca del 95% de la masa total de los seres vivos: carbono (18%), hidrógeno (10%), oxígeno (18-65%) y nitrógeno (3%).

Bioelementos Secundarios

Alcanzan apenas el 4,5% de la masa total de los organismos. En este grupo se encuentran:

• Azufre: Forma parte de ciertos aminoácidos (cisteína y metionina), vitaminas del complejo B y sales de sulfatos.
• Fósforo: Forma parte de los fosfolípidos de las membranas celulares y de sales de fosfato.
• Magnesio, sodio, potasio, calcio y cloro: Se encuentran dentro de las células como constituyentes de sales, como cloruros de magnesio o sodio, entre otros.

Oligoelementos

Constituyen solo el 0,5% de la masa total de los organismos. Sin embargo, la falta de alguno de estos elementos puede causar enfermedades. Entre ellos destacan el hierro, el manganeso, el yodo, el cinc, el litio y el molibdeno.

Biomoléculas Inorgánicas

Se encuentran ampliamente en la atmósfera, la litósfera y la hidrósfera.

• Agua (H₂O): Es la molécula inorgánica más abundante en los seres vivos. Es una molécula estable, tiene carácter polar, es líquida a temperatura ambiente y no se puede comprimir.
• Sales Minerales: Pueden unirse entre sí formando distintos tipos de sales, como el cloruro de sodio.
• Gases: Están relacionados con procesos metabólicos, como la respiración y la fotosíntesis (ejemplos: dióxido de carbono (CO₂) y oxígeno (O₂)).

Biomoléculas Orgánicas

Son las que forman parte de la materia viva, como los glúcidos o carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.

Carbohidratos

Son azúcares cuyo nombre proviene del griego glycos y denotan la característica de su sabor dulce.

• Monosacáridos: Azúcares simples que constituyen las unidades básicas para la formación de compuestos más complejos.
• Glucosa: Forma parte de todas las células vivas.
• Fructosa: Azúcar que se encuentra en las frutas.
• Oligosacáridos: Moléculas formadas por cientos o miles de monosacáridos.
• Almidón: Constituido por muchas unidades de glucosa.
• Glucógeno: También formado por muchas moléculas de glucosa.
• Celulosa: Azúcar insoluble que se encuentra como componente estructural.