Tema 1.3: Bioelementos, biomoléculas, aminoácidos, proteínas, carbohidratos, azúcares, ácidos grasos, ácidos nucleicos y nucleótidos

Bioloelemntos

Los bioelementos o elementos biogénicos son los elementos químicos, presentes en seres vivos. La materia viva está constituida por unos 70 elementos, la práctica totalidad de los elementos estables que hay en la Tierra, excepto los gases nobles

 Biomoleculas
Las biomoléculas están constituidas principalmente por carbono, hidrógeno, nitrógeno y oxígeno, y en menor medida fósforo y sulfuro. Suelen incorporarse otros elementos, pero en menor frecuencia.

Las biomoléculas cuentan con estos elementos en sus estructuras ya que les permiten el equilibrio perfecto para la formación de enlaces covalentes entre ellos mismos, también permite la formación de esqueletos tridimensionales, la formación de enlaces múltiples y la creación de variados elementos.

Tipos de biomoléculas

A grandes rasgos las biomon se dividen en dos tipos: orgánicas e inorgánicas, y es posible caracterizarlas de la siguiente manera:
Biomoléculas inorgánicas: Son las que no son producidas por los seres vivos, pero que son fundamentales para su subsistencia. En este grupo encontramos el agua, los gases y las sales inorgánicas.
Biomoléculas orgánicas: Son moléculas con una estructura a base de carbono y son sintetizadas sólo por seres vivos. Podemos dividirlas en cinco grandes grupos.

• Lípidos. Están compuestos por carbono e hidrógeno, y en menor medida por oxígeno. Su característica es que son insolubles en agua. Son lo que coloquialmente se conoce como grasas.
• Glúcidos. Son los carbohidratos o hidratos de carbono. Están compuestos por carbono, hidrógeno y oxígeno, y sí son solubles en agua. Constituyen la forma más primitiva de almacenamiento energético.
• Proteínas. Están compuestas por cadenas lineales de aminoácidos, y son el tipo de biomolécula más diversa que existe. Tienen varias funciones dependiendo del tipo de proteína del que estemos hablando.
• Ácido nucléico. Son el ADN (ácido desoxirribonucleico) y ARN (ácido ribonucleico). Son macromoléculas formadas por nucleótidos unidos por enlaces.
• Vitaminas. Las vitaminas también lo son. Estas son usadas en algunas reacciones enzimáticas como cofactores.

Aminoacidos

Los aminoácidos son la base de todo proceso vital ya que son absolutamente necesarios en todos los procesos metabólicos.
Sus funciones más importante son:

• el transporte óptimo de nutrientes y
• la optimización del almacenamiento de todos los nutrientes (es decir, agua, grasas, carbohidratos, proteínas, minerales y vitaminas)

Proteinas

 Las proteínas son los materiales que desempeñan un mayor numero de funciones en las células de todos los seres vivos. Por un lado, forman parte de la estructura básica de los tejidos (músculos, tendones, piel, uñas, etc.) y, por otro, desempeñan funciones metabólicas y reguladoras (asimilación de nutrientes, transporte de oxígeno y de grasas en la sangre, inactivación de materiales tóxicos o peligrosos, etc.). También son los elementos que definen la identidad de cada ser vivo, ya que son la base de la estructura del código genético (ADN) y de los sistemas de reconocimiento de organismos extraños en el sistema inmunitario.  

Son macromoléculas orgánicas, constituidas básicamente por carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N); aunque pueden contener también azufre (S) y fósforo (P) y, en menor proporción, hierro (Fe), cobre (Cu), magnesio (Mg), yodo (I), etc...

Estos elementos químicos se agrupan para formar unidades estructurales  llamados AMINOÁCIDOS, a los cuales podríamos considerar como los "ladrillos de los edificios moleculares proteicos".

Se clasifican, de forma general, en Holoproteinas y Heteroproteinas según estén formadas respectivamente sólo por aminoácidos o bien por aminoácidos más otras moléculas o elementos adicionales no aminoacídicos.



Carbohidratos

Los carbohidratos, también llamados glúcidos, carbohidratos, hidratos de carbono o sacáridos, son elementos principales en la alimentación, que se encuentran principalmente en azúcares, almidones y fibra. La función principal de los carbohidratos es el aporte energético .

 Son una de las sustancias principales que necesita nuestro organismo, junto a las grasa y las proteinas

Tipos de carbohidratos

Los carbohidratos o hidratos de carbono se agrupan en dos categorías principales.
Los carbohidratos simples incluyen azúcares, tales como el azúcar de la fruta (fructosa), el azúcar del maíz o el azúcar de uva (dextrosa o glucosa), y el azúcar de mesa (sacarosa).
 Los carbohidratos complejos  incluyen todo lo hecho de tres o más azúcares unidos. Los carbohidratos complejos se pensaba que eran más saludables para comer, mientras que los carbohidratos simples no eran tan buenos. Resulta que el panorama es más complicado que eso.





Azucares

Se denomina técnicamente azúcares a los glucidos que generalmente tienen  sabor dulce , como son los diferentes monosacaridos , disacaridos  y olisacaridos , aunque a veces se usa incorrectamente para referirse a todos los carbohidratos.

Monosacáridos

Formados solo por una unidad, también se llaman azúcares simples.

Disacáridos

Formados por dos monosacáridos, iguales o diferentes, también se llaman azúcares dobles.

Trisacáridos

Formados por tres monosacáridos, iguales o diferentes, también se llaman azúcares triples.

 Acidos Grasos 

Los ácidos grasos son ácidos orgánicos monoenoicos, que se encuentran presentes en las grasas, raramente libres, y casi siempre esterificando al glicerol y eventualmente a otros alcoholes. Son generalmente de cadena lineal y tienen un número par de átomos de carbono. 

 
 Acidos Nucleicos

Ácidos Nucleicos

Son la unidad funcional de cualquier organismo vivo, localizadas en las células, y cada una tiene una instrucción necesaria para realizar sus actividades, que se encuentran en los cromosomas, y se los conoce como información genética.

Existen dos tipos de ácidos nucleicos, química y estructuralmente distintos:

El ácido desoxirribonucleico (ADN): funciona como el almacén de la información genética y se localiza en los cromosomas del núcleo, las mitocondrias y los cloroplastos de las células eucariotas, en las células procariotas se encuentra en su único cromosoma.

El ácido ribonucleico (ARN): se encarga de la transferencia de la información contenida en el ADN hacia los compartimientos celulares, se encuentra en el núcleo, el citoplasma, la matriz mitocondrial y el estroma de cloroplastos de las células eucariotas; y en las procariotas está en el citosol, ambos están en todas las células, eucariotas, procariotas y eucariotas

Ácidos Nucleicos

Los ácidos nucleicos se encuentran en el núcleo, ya que son necesarios para la replicación del ADN y para la transcripción en la que se agregan cadenas de nucleótidos.

El ARN es mensajero tiene información para fabricar proteínas, que comienzan en el núcleo y se exportan al citosol por medio de la enzima exportina, mientras que el

ADN compone el códigogenético.

FUNCIONES

Constituyen, el material genético de los organismos y son necesarios para el almacenamiento y la expresión de la información genética también son responsables de la transmisión hereditaria.

Estructura

Se refiere a la morfología de Ácidos Nucleicos como el ADN y el ARN

·         Estructura Primaria: Secuencia de Bases Nitrogenadas, componentes del ADN.

·         Estructura Secundaria: Conjunto de interacciones entre las bases nitrogenadas. (Vinculación uno con otro).

·         Estructura Terciaria: La ubicación de átomos en el espacio tridimensional.

·         Estructura Cuaternaria: Interacciones entre las unidades de ARN en el ribosoma

      

       Nucleotidos 

Nucleótidos Son la unidad química básica, que se unen para formar los ácidos nucleicos.Están formados por tres unidades que son: Un monosacárido de cinco carbonos la Ribosa (ADN) y la Desoxirribosa (ARN), un grupo fosfato que es el causante de las cargas negativas de los ácidos nucleicos y por último una base nitrogenada que son las purinas y las pirimidinas. Funciones de los Nucleótidos Los nucleótidos tienen importantes funciones, entre ellas el transporte de átomos en la cadena respiratoria mitocondrial, intervenir en el proceso de fotosíntesis, transporte de energía principalmente en forma de adenosintrifosfato (ATP) y transmisión de los caracteres hereditarios. Clasificación de los Nucleótidos. El ADN es la molécula que contiene la información genética para las células, es decir “los planos”. Esta información está determinada por los nucleótidos que determinan el gen. Se podríaexplicar que es como en el abecedario hay 26 letras, con las que se puede formar infinidad de combinaciones, cada una es una palabra con significado. Lo mismo sucede con los nucleótidos, solo hay 4 letras: G,C, A, T (exclusivamente en ADN ) y U (exclusivamente en ARN), estas varias combinaciones determinan diferentes genes, cada uno con un significado diferente.