Biomoléculas: Carbohidratos

Biomoléculas

Las cuatro biomoléculas principales son: carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos

Carbohidratos

Son la principal fuente de energía para humanos y animales.
Representan del 2 al 3% de la masa corporal.
Su fórmula química es (CH2O)n.
Se forman a partir de monómeros de carbono unidos por enlaces glucosídicos.
Los monosacáridos son los monómeros de los carbohidratos y contienen de 2 a 10 unidades de azúcar.
- Algunos ejemplos de monosacáridos son glucosa, fructosa y galactosa.
Los disacáridos u oligosacáridos contienen de 2 a 10 monosacáridos unidos.
- Algunos ejemplos de disacáridos son lactosa (glucosa + galactosa), sacarosa (glucosa + fructosa) y maltosa (glucosa + glucosa).
Los polisacáridos contienen más de 10 monosacáridos unidos
- Pueden ser homopolisacáridos (con un solo tipo de monosacárido) o heteropolisacáridos (con diferentes tipos de monosacáridos).
Los polisacáridos tienen cadenas largas, no son dulces ni cristalinos.

Lípidos

Son la segunda fuente de energía para el ser humano.
Representan del 18 al 25% de la masa corporal.
Se dividen en triglicéridos, fosfolípidos y ácidos grasos.
Los triglicéridos son la principal forma de almacenamiento de energía.
Los fosfolípidos son componentes esenciales de las membranas celulares.
Los ácidos grasos pueden ser saturados o insaturados:
- Los ácidos grasos saturados no tienen dobles enlaces en su estructura.
- Los ácidos grasos insaturados tienen al menos un doble enlace en su estructura.
  - Los ácidos grasos insaturados con un solo doble enlace se llaman monoinsaturados.
  - Los ácidos grasos insaturados con más de un doble enlace se llaman poliinsaturados.
Los ácidos grasos también se clasifican según la disposición de los hidrógenos:
- Cis: los hidrógenos están del mismo lado del doble enlace.
- Trans: los hidrógenos están en lados opuestos del doble enlace.
Los fosfolípidos tienen una cabeza polar y colas apolares.
- Esta estructura los convierte en anfipáticos, es decir, con una parte soluble en agua (polar) y otra insoluble en agua (apolar).
Los ácidos grasos pueden ser esenciales o no esenciales:
- Los ácidos grasos esenciales no pueden ser sintetizados por el cuerpo humano y se deben obtener a través de la dieta.
- Los ácidos grasos no esenciales pueden ser sintetizados por el cuerpo humano.
Los lípidos pueden ser saponificables o insaponificables:
- Los lípidos saponificables contienen ácidos grasos en su estructura.
- Los lípidos insaponificables no contienen ácidos grasos en su estructura.
La cefalina y la lecitina son tipos de fosfolípidos importantes para el cuerpo humano:
- La cefalina tiene una cabeza polar y dos colas apolares.
- La lecitina es responsable del transporte de grasas dentro del cuerpo y ayuda a mantener la fluidez de las membranas celulares.

Proteínas

Representan entre el 12 y el 18% de la masa corporal en un adulto delgado.
Las proteínas son biomoléculas complejas que contienen carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno.
Algunas proteínas también contienen azufre.
Las proteínas se ensamblan a partir de unidades monoméricas llamadas aminoácidos.
Los aminoácidos se unen mediante enlaces peptídicos.
Dependiendo del número de aminoácidos unidos, las proteínas se clasifican en:
- Dipéptidos: 2 aminoácidos
- Tripéptidos: 3 aminoácidos
- Oligopéptidos: de 4 a 8 aminoácidos
- Polipéptidos: de 9 a 50 aminoácidos
- Proteínas: más de 50 aminoácidos
El enlace covalente que une cada par de aminoácidos se llama enlace peptídico.
Los aminoácidos tienen un grupo amino (-NH2) en un lado y un grupo carboxílico (-COOH) en el otro lado.
Las proteínas tienen cuatro niveles de organización o estructura:
- Primaria: secuencia única de aminoácidos unidos por enlaces peptídicos. Esta estructura contiene la información genética traducida.
- Secundaria: plegamiento local de la cadena polipeptídica. Las estructuras secundarias más comunes son la hélice alfa y la hoja beta plegada. Se estabilizan por enlaces de hidrógeno.
- Terciaria: estructura tridimensional de la cadena polipeptídica. Se mantiene unida y estable mediante enlaces de disulfuro.
- Cuaternaria: unión de dos o más cadenas polipeptídicas. No todas las proteínas presentan estructura cuaternaria; las que sí la presentan se llaman oligoméricas.

Enzimas

Son proteínas que actúan como catalizadores biológicos.
Tienen dos partes:
- Apoenzima: parte proteica.
- Cofactor: parte no proteica.
Características:
- Son catalizadores: aceleran las reacciones químicas.
- Son específicas: cada enzima cataliza una reacción específica.
- Actúan sobre el sustrato: la molécula sobre la que actúa la enzima.
- Suelen terminar en "-asa".
- Son mediadores del metabolismo.
Tienen un sitio activo donde se une el sustrato.
Se requieren en pequeñas cantidades para catalizar una reacción.
No se consumen en la reacción.
No se transforman en la reacción.
Los cofactores estabilizan las enzimas y ayudan a la actividad enzimática.
Los inhibidores enzimáticos pueden ser reversibles o irreversibles.
- Los inhibidores competitivos compiten con el sustrato por el sitio activo.
- Los inhibidores no competitivos no compiten con el sustrato.

Ácidos nucleicos

Los ácidos nucleicos son biomoléculas que almacenan y transmiten la información genética.
Existen dos tipos principales de ácidos nucleicos:
- ADN (ácido desoxirribonucleico): almacena la información genética.
- ARN (ácido ribonucleico): participa en la expresión de la información genética y la síntesis de proteínas.
Están formados por unidades monoméricas llamadas nucleótidos.
Cada nucleótido está compuesto por:
- Base nitrogenada: adenina (A), guanina (G), citosina (C), timina (T) en el ADN y uracilo (U) en el ARN.
- Azúcar pentosa: desoxirribosa en el ADN y ribosa en el ARN.
- Grupo fosfato.
Los nucleótidos se unen mediante enlaces fosfodiéster, formando cadenas de polinucleótidos.
El ADN tiene una estructura de doble hélice, dos cadenas de polinucleótidos unidas por puentes de hidrógeno entre las bases nitrogenadas.
El ARN es de cadena simple.
Los ácidos nucleicos son esenciales para la replicación, la transcripción y la traducción.