Biomoléculas

La idea

Qué vas a aprender

• El carbono, otra vez, pero a lo grandeconcepto

  Ya viste que el átomo de carbono forma cuatro enlaces y arma cadenas y anillos, y que los grupos funcionales (–OH, –COOH, entre otros) le dan propiedades específicas a cada compuesto. Las biomoléculas son la aplicación de esas mismas ideas a escala biológica: moléculas orgánicas —muchas de ellas gigantes, con miles de átomos— que la naturaleza usa para construir y hacer funcionar a los seres vivos. No hay química nueva acá, hay la misma química organizada con un propósito.

• Hidratos de carbono: energía y estructuraconcepto

  Los hidratos de carbono (o carbohidratos) están formados por carbono, hidrógeno y oxígeno, casi siempre en proporción $C_n(H_2O)_n$. El ejemplo más simple es la glucosa ($C_6H_{12}O_6$), el "combustible" que tus células queman para obtener energía. Cuando muchas glucosas se unen en cadena forman moléculas más grandes: el almidón (reserva de energía en las plantas, como en la papa) y el glucógeno (reserva en tu hígado y músculos). La celulosa, también hecha de glucosas pero unidas de otra forma, le da rigidez a la pared de las células vegetales —es la fibra de la madera y del papel.

• Lípidos: reserva y membranasconcepto

  Los lípidos son un grupo variado unido por una característica: son poco solubles en agua ("hidrofóbicos"), por eso el aceite no se mezcla con el agua en la sartén. Las grasas y aceites (formados por glicerol más ácidos grasos) son reserva de energía muy concentrada —el doble de energía por gramo que los hidratos de carbono. Los fosfolípidos, con una parte que sí es afín al agua, son los que forman las membranas celulares, organizándose en una doble capa que separa el adentro del afuera de cada célula.

• Proteínas: la familia más versátilconcepto

  Las proteínas están formadas por la unión de unidades llamadas aminoácidos, encadenados mediante enlaces peptídicos. Existen 20 aminoácidos distintos, y el orden en que se combinan (como letras que forman palabras) determina la proteína resultante y su forma tridimensional, de la cual depende su función. Las proteínas hacen de todo: forman estructuras (el colágeno de la piel, la queratina del pelo), transportan sustancias (la hemoglobina lleva oxígeno en la sangre) y, como enzimas, aceleran las reacciones químicas del metabolismo —sin ellas, muchas reacciones necesarias para la vida serían demasiado lentas.

• Ácidos nucleicos: la información / Una red de funciones, no compartimentos aisladosconcepto

  Ácidos nucleicos: la información

  Los ácidos nucleicos —ADN y ARN— son las moléculas que guardan y transmiten la información genética. Están formados por unidades llamadas nucleótidos, cada uno con un azúcar, un grupo fosfato y una base nitrogenada. El orden de las bases a lo largo de la cadena es, literalmente, la "receta" que indica qué proteínas fabricar y cómo. El ADN es la molécula que se hereda de generación en generación; el ARN participa en leer esa información y llevarla adonde se fabrican las proteínas.

  Una red de funciones, no compartimentos aislados

  Estas cuatro familias no actúan por separado: una célula usa hidratos de carbono como combustible para fabricar proteínas, las proteínas (enzimas) ayudan a construir lípidos, y toda esa actividad está dirigida por la información de los ácidos nucleicos. La química del carbono explica, a nivel molecular, por qué comer, respirar y crecer son procesos posibles.

Ejemplos resueltos

• Los hidratos de carbono (o carbohidratos) están formados por carbono, hidrógeno y oxígeno, casi siempre en proporción $C_n(H_2O)_n$. El ejemplo más simple es la glucosa ($C_6H_{12}O_6$), el "combustible" que tus células queman para obtener energía. Cuando muchas glucosas se unen en cadena forman moléculas más grandes: el almidón (reserva de energía en las plantas, como en la papa) y el glucógeno (reserva en tu hígado y músculos). La celulosa, también hecha de glucosas pero unidas de otra forma, le da rigidez a la pared de las células vegetales —es la fibra de la madera y del papel.

Errores comunes

• "Todas las biomoléculas son iguales, solo cambia el nombre".

  No: cada familia tiene una estructura química distinta (azúcares, ácidos grasos, aminoácidos, nucleótidos) y una función distinta.

  Cómo corregirlo: No: cada familia tiene una estructura química distinta (azúcares, ácidos grasos, aminoácidos, nucleótidos) y una función distinta.

• "Las grasas son solo 'malas' para la salud".

  Los lípidos son esenciales: forman las membranas celulares y son reserva de energía; el problema es el exceso, no la existencia.

  Cómo corregirlo: Los lípidos son esenciales: forman las membranas celulares y son reserva de energía; el problema es el exceso, no la existencia.

• "Las proteínas son solo para los músculos".

  Cumplen funciones estructurales, de transporte y enzimáticas; los músculos son apenas un ejemplo.

  Cómo corregirlo: Cumplen funciones estructurales, de transporte y enzimáticas; los músculos son apenas un ejemplo.

• "El ADN es una proteína".

  Son familias distintas: el ADN es un ácido nucleico (nucleótidos), no está hecho de aminoácidos.

  Cómo corregirlo: Son familias distintas: el ADN es un ácido nucleico (nucleótidos), no está hecho de aminoácidos.

• "Comer hidratos de carbono es lo mismo que comer azúcar de mesa".

  El azúcar de mesa (sacarosa) es solo un hidrato de carbono simple; el almidón del pan o de la papa es otro, más complejo.

  Cómo corregirlo: El azúcar de mesa (sacarosa) es solo un hidrato de carbono simple; el almidón del pan o de la papa es otro, más complejo.

• "Las moléculas grandes de los seres vivos no tienen que ver con la química del carbono que se ve en clase".

  Son exactamente la misma química (enlaces, grupos funcionales) aplicada a moléculas de mayor tamaño.

  Cómo corregirlo: Son exactamente la misma química (enlaces, grupos funcionales) aplicada a moléculas de mayor tamaño.

En resumen