Monómeros y Polímeros en Biología

Monómeros y Polímeros

• Unidades individuales se llaman monómeros
• Cadenas de monómeros se llaman polímeros
• Las enzimas digestivas usan la hidrólisis para degradar los alimentos

Cuatro categorías de moléculas biológicas

• Carbohidratos
• Lípidos
• Proteínas
• Ácidos nucleicos

Carbohidratos

• Moléculas orgánicas compuestas por carbono, hidrógeno y oxígeno
• Desempeñan un papel fundamental en la nutrición y el metabolismo de los seres vivos

Clasificación de carbohidratos

• Monosacáridos:
  • Los carbohidratos más simples
  • Compuestos por una sola molécula de azúcar
  • La unidad básica de los carbohidratos
  • Ejemplos: glucosa, fructosa, galactosa
• Oligosacáridos:
  • Entre dos y diez moléculas de monosacáridos unidas por enlaces glucosídicos
  • Ejemplos: lactosa, sacarosa
• Polisacáridos:
  • Carbohidratos complejos formados por la unión de múltiples moléculas de monosacáridos
  • Cumplen funciones de almacenamiento de energía o estructurales
  • Ejemplos: almidón, glucógeno, celulosa, quitina, pectina

Lípidos

• Grupo de moléculas que contienen regiones compuestas casi completamente por hidrógeno y carbono
• Contienen enlaces no polares carbono-carbono y carbono-hidrógeno
• Los lípidos son hidrófobos e insolubles en agua

Clasificación de Lípidos

• Aceites, grasas y ceras:
  • Sólo contienen carbono, hidrógeno y oxígeno
  • Contienen uno o más ácidos grasos
  • No tienen estructuras anilladas
  • Principalmente usados como moléculas de almacenamiento de energía
  • Grasas y aceites formados por reacciones de síntesis por deshidratación de tres unidades de ácidos grasos con glicerol
  • Animales producen grasas y plantas producen aceites
  • La diferencia entre grasas y aceites se encuentra en la estructura de sus ácidos grasos
  • Ácidos grasos saturados tienen enlaces simples entre los carbonos
  • Ácidos grasos insaturados tienen dobles enlaces entre algunos carbonos y menos hidrógenos
  • La hidrogenación convierte aceites líquidos en sólidos
• Fosfolípidos:
  • Parecidos a los aceites, pero contienen fósforo y nitrógeno
  • Contienen una "cabeza" soluble en agua y una "cola" insoluble en agua
  • La membrana plasmática de las células contiene varios tipos de fosfolípidos
• Esteroides:
  • Compuestos de cuatro anillos de átomos de carbono unidos
  • Ejemplos: colesterol, estrógeno, testosterona

Proteínas

• Moléculas compuestas por una o más cadenas de aminoácidos
• Se encuentran en cientos de enzimas que favorecen las reacciones químicas
• Forman estructuras dentro y fuera del cuerpo
• Ejemplos: queratina, albúmina, caseína, hemoglobina, actina, miosina.

Aminoácidos

• Todos los aminoácidos tienen la misma estructura
• Un carbono central se une a tres grupos funcionales:
  • Un grupo amino nitrogenado (—NH2)
  • Un grupo ácido carboxílico (—COOH)
  • Un grupo "R"
• Los enlaces péptidos unen aminoácidos en cadenas, y los enlaces de disulfuro unen diferentes cadenas entre sí o partes de la misma cadena

Enlace Péptido

• El nitrógeno del grupo amino (—NH2) se une al carbono del grupo ácido carboxílico (—COOH) mediante un enlace covalente simple.
• Se libera agua durante la unión
• Esta unión se llama enlace peptídico y la cadena que se forma se denomina péptido

Ácidos Nucleicos

• Polímeros de nucleótidos
• Almacenan y transmiten la información genética en los seres vivos
• El ADN y ARN son los ácidos nucleicos más importantes

ADN (ácido desoxirribonucleico)

• Molécula de doble hélice
• Se encuentra en el núcleo de las células eucariotas y en el citoplasma de las células procariotas
• Contiene la información genética que determina el desarrollo y funcionamiento de un organismo.
• Contiene cuatro bases nitrogenadas: adenina (A), timina (T), citosina (C) y guanina (G)
• Empaquetado en estructuras llamadas cromosomas

ARN (ácido ribonucleico)

• Molécula de cadena sencilla
• Participa en la síntesis de proteínas y la regulación de la expresión génica
• Ejemplos: ARN mensajero (ARNm), ARN ribosómico (ARNr), ARN de transferencia (ARNt)
• Contiene las mismas bases nitrogenadas que el ADN, excepto que la timina se sustituye por uracilo (U)