BIOMOLECULAS:Las biomolculas, como su nombre lo indica, son molculas constitutivas del los seres vivos, representan entre 80% y 90% del peso en seco de la mayora de las clulas. Estn constituidas fundamentalmente por carbono (C), hidrgeno (H), oxgeno (O). Tambin encontramos con frecuencia el fsforo (P), azufre (S) y nitrgeno(N). Entre algunas funciones de las biomolculas podemos mencionar que constituyen la fuente de energa primaria que utilizan los seres vivos para realizar sus funciones, adems cumplen funciones estructurales, transportadoras, defensivas, contrctiles y de almacenamiento de la informacin gentica. Son componentes esenciales de la sangre, tejidos epiteliales entre otros. En la presente unidad se abordan las bases estructurales y la funcin de cuatro de las biomolculas lpidos, carbohidratos, protenas y cidos nucleicos.CARBOHIDRATOS Funciones de los carbohidratos:*principales molculas orgnicas (contienen carbono)*almacenan energa en la mayora de los seres vivos*constituyentes estructurales de las paredes celulares.*importantes en procesos de reconocimiento celular, incluyendo la adhesin de clulas vecinas y el transporte de protenas a su destino intracelular final.*Son solubles en agua.

Qumicamente, los carbohidratos, glcidos o sacridos estn compuestos por C, H y O. La frmula bsica de estas molculas es (CH2O)n de la cual deriva su nombre: C, carbo; H2O, hidrato. Estructuralmente, son aldehdos y cetonas polihidrxilados, encontrndose algunos de ellos modificados por grupos qumicos tales como fosfatos, sulfatos o aminos.

Clasificacin Los carbohidratos o glsidos se clasifican de acuerdo al nmero de unidades monomricas, en dos grupos elementales: osas y sidos. En el grupo de las osas se encuentran los monosacridos, que son las unidades monomricas de todos los carbohidratos y en los sidos, formados por ms de una unidad monomrica, se incluyen los holsidos y los hetersidos. Se llaman holsidos (holosacridos) a los compuestos integrados por carbohidratos solamente y hetersidos (heterosacridos) a los que adems de los carbohidratos poseen otros grupos qumicos tales como las protenas. Dentro de holsidos se encuentran los oligosacrido y polisacdidos y en los hetersidos se encuentran los peptidoglicanos, glucoprotenas y proteoglicanos.

Osas O Monosacridos Son la principal fuente de combustible para el metabolismo, siendo usado tanto como una fuente de energa (la glucosa es la ms importante en la naturaleza) y como en la biosntesis. Cuando los monosacridos no son utilizados por las clulas son rpidamente convertidos en otra forma de carbohidratos, tales como los polisacridos, los cuales son almacenados en forma de glucgeno en el hgado y en los msculos.

Clasificacin de las osas o monosacridos Los monosacridos se clasifican segn el nmero de tomos de carbono en: triosas (3 C), tetrosas (4C), pentosas (5 C) o hexosas (6 C). Adems, en su estructura puede poseer un grupo qumico aldehdo (-CHO) cetona (-CO-). Clasificndose en aldosas, si poseen el grupo aldehdo y cetosas si poseen el grupo cetnico El siguiente cuadro muestra los ejemplos de monosacridos clasificados qumicamente, a los cuales suele denominarse osas. Aldehidos Cetonas

Triosas (3C) Gliceroaldehido Dihidroxiacetona

Pentosas (5C) Ribosa Ribulosa

Hexosas (6C) Glucosa Fructuosa

*Azcares en solucin acuosa se encuentran ciclados*azcares suelen representarse en estructuras bidimensionales de lneas cruzadas

OSIDOS Son compuestos formados por uniones de varias molculas de monosacridos que pueden o no estar asociadas a molculas no carbohidrato. Cuando el sido est constituido solo por monosacridos se denominan Holsidos y cuando estn asociados a otras molculas no glucosdicas se denomina Hetersidos. Dentro de los Holsidos se encuentran los oligosacridos y los polisacridos.

Oligosacridos Son holsidos cuyas unidades monomricas se encuentran unidas travs de un enlace glucosdico. Este enlace ocurre entre el grupo hidrxilo (-OH) del carbono anmerico de un monosacrido y el grupo -OH de cualquier carbono de otro monosacrido. Para nombrar los enlaces glucosdicos, primero se coloca el smbolo del anmero ( ), luego entre parntesis el nmero del carbono anomrico y el nmero del carbono del otro monosacrido al cual se uni, separados por una flecha. En la figura 9, observamos que el primer monosacrido aport el carbono 1 para la formacin del enlace glicosdico, con una orientacin y se uni al segundo monosacrido en el carbono 4. El enlace glucosdico seria alfa (1 4). Cuando se unen dos monosacridos, se forman los disacridos. Entre los disacridos ms importantes se encuentran la sacarosa, la maltosa y la lactosa CuandoCuando la unin se produce entre dos (2) y diez (10) unidades de monosacridos, se denominan Oligosacridos.

Polisacridos Los polisacridos o glucanos, son polmeros con una gran cantidad de unidades de monosacridos. Cuando el polisacrido est constituido por el mismo tipo de monosacridos se denomina Homopolisacridos y cuando est formado por diferentes monosacridos se denomina Heteropolisacridos. Los Homopolisacridos pueden ser de reserva como el lmidon en las plantas y el glucgeno en los animales (Figura 11). Tambin pueden ser estructurales tales como la celulosa, lignina y quitina.*heteropolisacridos se dividen en: nitrogenados y no nitrogenados. Entre los heteropolisacridos nitrogenados se encuentra la peptina y entre los no nitrogenados los glucosaminoglucanos.

HETERSIDOS

los hetersidos, a diferencia de los holsidos, estn constituidos por molculas de monosacridos y molculas no glucosdicas. Entre ellos se encuentran los glucoprotenas, pptidoglucanos y proteoglucanos. Las glucoprotenas son protenas a las cuales se le adicionaron oligosacridos. Los proteoglucanos, por su parte, estn formados por un ncleo proteico al que se encuentran unidos covalentemente unos polisacridos denominados glucosaminoglucanos. Por lo tanto, podemos decir que la cantidad de carbohidratos presentes en la glucoprotenas es mucho menor que la presente en los proteoglucanos.

LIPIDOS son un conjunto de molculas orgnicas que tienen en comn ser insolubles en agua. Los lpidos pueden extraerse de las clulas y tejidos mediante solventes orgnicos no polares, tales como el ter, el cloroformo, el benceno, etc. Los lpidos son el principal constituyente de las membranas celulares y una importante molcula de almacenaje de energa. De hecho, los fosfolpidos, la esfingomielina y los glucolpidos presentes en la membrana celular derivan de los cidos grasos, proceso que ocurre en el retculo endoplsmico liso.

Clasificacin La clasificacin ms til es la basada en sus esqueletos qumicos: lpidos simples, contienen cidos grasos como esqueleto; comprenden a los cidos grasos. Son saponificables, pues por hidrlisis alcalina producen jabones. lpidos compuestos, contienen cidos grasos y otra molcula. Entre ellos se encuentran los acilglicridos (triglicridos o grasas neutras), las ceras, los fosfolpidos o fosfoglicridos y esfingolpidos. A su vez los esfingolpidos se subdividen en esfingofosfolpidos y esfingoglucolpidos (cerebrosidos y gangliosidos). Aqu estudiaremos los fosfoglicridos los cuales poseen dos molculas de cidos grasos y un grupo fosfato. Son saponificables. lpidos diversos, carecen de cidos grasos y son no saponificables. Comprenden a los terpenos, los esteroides y las prostaglandinas.

LIPIDOS SIMPLES CIDOS GRASOS Qu son los cidos grasos? Los cidos grasos son cadenas largas de hidrocarburos no ramificados con un grupo carboxilo en un extremo. Examine la frmula siguiente: CH3 (CH2)n COOH Normalmente tienen un nmero par de C (entre 14 y 22) aunque los ms comunes poseen 16 y 18 tomos de carbono. Cuando todos los carbonos estn unidos por enlaces simples se dice que el cido graso es saturado, caso del cido palmtico (hexa-decanoico) y esterico (octa-decanoico). , CH3 (CH2)14 COOH cido palmticoCH3 (CH2)16 COOH cido esterico Cuando existe un enlace doble entre dos tomos de carbono, se dice que el cido graso es insaturado, caso del cido oleico (octadecenoico). Este es el cido insaturado ms abundante en las membranas de los animales. CH3(CH2)7CHCH (CH2)7COOH

Los cidos grasos presentan un extremo carboxilo el cual es soluble en agua y muy polar (regin hidroflica); y una cadena carbonada insoluble en agua y no polar (regin hidrofbica) (Figura 12). Entonces, al interactuar con el agua, el extremo carboxilo soluble queda incorporado al agua como una capa, quedando las colas de los cidos grasos fuera de la superficie del agua. Esta propiedad de solubilidad de los extremos de las molculas de los cidos grasos hacen que la molcula sea anfiptica, es decir, posee regiones hidrofbica e hidroflica a la vez.

LPIDOS COMPUESTOS

LPIDOS COMPUESTOS ACILGLICRIDOS Los acilglicridos resultan de la combinacin de cidos grasos con un alcohol llamado glicerol o propanotriol. Los cidos grasos unidos a este glicerol pueden ser del mismo tipo o diferentes. Los monoglicridos (un cido graso + glicerol) y diglicridos (2 cidos grasos + glicerol) se encuentran en poca cantidad en la naturaleza; en cambio, son muy abundantes los triglicridos (3 cidos grasos + glicerol).Estos ltimos son la familia ms abundante de lpidos y los principales componentes de depsito o reserva en las clulas animales. Los triglicridos slidos son considerados como grasas y los lquidos como aceites. Los primeros poseen cidos grasos saturados y los segundos insaturados.Los triglicridos son almacenados en clulas llamadas adipocitos o clulas adiposas.El gran volumen del citoplasma de la clula est lleno de material lipdico, de tal forma que lo poco que queda del citoplasma, incluyendo el ncleo, queda relegado hacia la periferia de la clula.

FOSFOLPIDOS O FOSFOGLICRIDOS: son los componentes lipdicos ms abundantes en las membranas plasmtica e intracitoplasmticas. Qumicamente es un diglicrido (2 cidos grasos + glicerol) con una molcula de fosfato en el tercer carbono del glicerol, al cual se encuentra unido un grupo muy polar o cargado.*los fosfolpidos ms comunes encontrados en las membranas: fosfatidiletanolamina, fosfatidilcolina (llamada tambin lecitina) y fosfatidilserina.

CABEZA POLAR FOSFOLPIDO

Hidrgeno cido fosfatdico

Etanolamina Fosfatidiletanolamina

Colina Fosfatidilcolina (Lecitinas)

Serina Fosfatilserina

Glicerol Fosfatidilglicerol

Inositol Fosfatidilinositol

Como los oxgenos son negativos, atraen agua, con lo cual la molcula del fosfolpido posee un extremo hidroflico y el otro extremo, que solo posee Carbono e Hidrgeno, suele llamarse la cola que repele el agua, es hidrofbico. Por lo tanto, como lo sealamos anteriormente, los fosfolpidos son molculas anfipticas. La tendencia de las molculas anfipticas es formar espontneamente estructuras organizadas en un ambiente acuoso. Esta es la clave de la organizacin de las membranas biolgicas. Estas estructuras organizadas son: micelas, bicapas y liposomas.