Composición química de los seres vivos: biomoléculas orgánicas e inorgánicas

Elementos en los seres vivos

En este artículos hablamos de la composición química de los seres vivos. Los elementos que constituyen los seres vivos se denominan bioelementos y se pueden agrupar en tres grandes grupos:

–Bioelementos primarios: Constituyen el 96% de la materia viva, el que mayor representación tiene es el oxígeno, le siguen el carbono, hidrógeno, nitrógeno, calcio y fosforo.

El más importante y que está presente en la mayor parte de las moléculas de los seres vivos es el carbono.

–Bioelementos secundarios: Conforman el 3.9%, son calcio, sodio, potasio, cloro, yodo, hierro y magnesio.

El calcio suele concentrarse en tejidos de soporte como huesos y caparazones, también es indispensable para la contracción muscular y la transmisión sináptica de las neuronas; el sodio y el potasio son necesarios para la transmisión del impulso nervioso.

–Oligoelementos: Representan el 0.1%, entre estos se encuentran el cobre, zinc, manganeso, molibdeno, niquel entre otros.

Los oligoelementos intervienen en las reacciones químicas del metabolismo de los organismos vivos haciendo parte de enzimas y coenzimas.

Composición química de los seres vivos y las biomoléculas

En la composición química de los seres vivos, los bioelementos se unen para formar las biomoléculas y estas se agrupan e interactúan entre sí para organizar la estructura molecular y celular.

Se dividen en biomoléculas inorgánicas, no tienen carbono en su composición, además pueden estar presente en materia inerte, y biomoléculas orgánicas, tiene carbono en su estructura y son exclusivas de los seres vivos.

Biomoléculas inorgánicas

Agua

Es la biomolécula más abundante en la composición química de los seres vivos seres vivos, existen organismos que pueden tener una composición de hasta 98% de agua, como en el caso de las medusas.

Sus características químicas permiten que sea el mejor disolvente para moléculas polares, confiere estructura, volumen y resistencia, se puede utilizar como medio de transporte y tiene función termorreguladora.

Sales minerales

En forma precipitada forman estructuras duras como conchas, esqueletos y caparazones.

Disueltas en el agua forman aniones y cationes que permiten mantener el grado de salinidad, pH y controlan la función muscular.

Asociadas a otras moléculas permiten realizar funciones, como en el caso del hierro en la hemoglobina que permite el transporte del oxígeno.

Biomoléculas orgánicas

Dentro de la composición química de los seres vivos, las biomoléculas orgánicas destacan por la presencia del elemento químico carbono. Forman otras moléculas como glúcidos, proteínas, lípidos, y ácidos nucleicos (ADN Y ARN).

Glúcidos

Reciben el nombre de azúcares, carbohidratos o hidratos de carbono. Su principal función es ser fuente de energía para los procesos metabólicos, actúan como forma de reserva y pueden tener una función estructural.

Los más simples tienen cadenas de entre tres y siete carbonos, entre los más conocidos están la glucosa que es el combustible de la respiración celular y las ribosas que actúan como componentes estructurales de los ácidos nucleicos.

-Disacáridos: Se denominan disacáridos a los carbohidratos formados por la unión de dos monosacáridos, tienen propiedades similares a los monosacáridos, como ejemplos está la maltosa, sacarosa y lactosa.

-Polisacáridos: Son polímeros formados hasta por cientos y miles de monosacáridos que forman cadenas ramificadas y pueden permanecer rígidas o plegarse sobre si mismas. Entre sus funciones están el almacenamiento de energía, como el almidón en las plantas y el glucógeno en los animales, o una función estructural como en el caso de la celulosa en las plantas y la quitina en los animales.

Lípidos

En la composición química de los seres vivos, los lípidos son sustancias orgánicas insolubles en agua y solubles en disolventes orgánicos. Entre sus funciones principales están la reserva energética, su función estructural haciendo parte de la membrana celular, los lípidos también cumplen funciones metabólicas como en el caso de los esteroides.

Proteínas

Las proteínas poseen en su conformación básica nitrógeno, además de carbono, hidrógeno y oxígeno (como los glúcidos y lípidos). Todas las proteínas están formadas por cadenas de aminoácidos.

Los aminoácidos son pequeñas moléculas formadas por un grupo amino y un grupo carboxilo, estos se unen por enlaces peptídicos formando polímeros, si estas cadenas constan de menos de 10 aminoácidos se denominan péptidos.

Las proteínas al ser moléculas tan grandes tienen que estudiarse, en la composición química de los seres vivos, desde cuatro niveles estructurales diferentes:

–Estructura primaria: se denomina a la secuencia de aminoácidos que forman la proteína.

–Estructura secundaria: Se refiere a cómo las cadenas se ordenan, este orden puede ser en forma de hélice o plegada en forma de acordeón. Estas dos conformaciones pueden estar intercalándose a lo largo de la proteína.

–Estructura terciaria: Es la forma tridimensional que adopta la proteína al plegarse sobre sí misma.

-Estructura cuaternaria: Sucede cuando diferentes cadenas polipetidicas se asocian, un ejemplo de esta estructura es la hemoglobina.

Las proteínas se clasifican en homoproteínas si están formadas exclusivamente de aminoácidos y heteroproteínas si, además de los aminoácidos, las cadenas se unen a otros grupos no protéicos.

Entre las funciones de la proteína está la estructural (colágeno y elastina), la defensiva (anticuerpos), la reguladora (hormonas y neurotrasmisores), transporte (hemoglobina y lipoproteína), movimiento (actina y miosina) y enzimática acelerando las reacciones metabólicas.

Bibliografía

Binéfar (2015)
Reche., C. (2010)