Apuntes de Biomoléculas - Alumnos PDF

LA ORGANIZACIÓN DE LOS SERES VIVOS Los seres vivos se caracterizan porque llevan a cabo las tres funciones vitales: Nutrición: adquieren sustancias para llevar a cabo todas las funciones. Puede ser autótrofra (fabrican su materia orgánica) o heterótrofa (adquieren materia orgán...

LA ORGANIZACIÓN DE LOS SERES VIVOS Los seres vivos se caracterizan porque llevan a cabo las tres funciones vitales: Nutrición: adquieren sustancias para llevar a cabo todas las funciones. Puede ser autótrofra (fabrican su materia orgánica) o heterótrofa (adquieren materia orgánica de otros seres). Relación: capacidad de interacción con el medio, es decir, la capacidad para recibir señales, procesarlas y elaborar respuestas. Reproducción: capacidad para perpetuarse. Puede ser asexual (solo es necesario un individuo, y los descendientes son inguales al progenitor), o sexual (hacen falta dos individuos, y los descendientes tienen rasgos de ambos). Los niveles de organización de la materia, hasta llegar al mayor nivel de complejidad, son: Niveles abióticos: -Subatómico -Atómico -Molecular (hay moléculas inorgánicas y orgánicas) Niveles bióticos: -Celular -Pluricelular (tejidos, órganos, aparatos, sistemas, organismos) -Población (conjunto de individuos de la misma especie) -Comunidad (conjunto de individuos de distintas especies) -Ecosistema (población + medio inerte) -Ecosfera (planeta Tierra) BIOMOLÉCULAS Antes de comenzar con las funciones vitales de los seres humanos, conviene conocer las biomoléculas que van a intervenir en todas ellas. Biomoléculas son las moléculas que forman parte de los seres vivos, y las podemos dividir en inorgánicas y orgánicas. Biomoléculas inorgánicas Agua El agua (H2O) es el disolvente universal en los seres vivos; las reacciones químicas de la vida se dan en medio acuoso. Además, gracias al agua se pueden transportar sustancias dentro de nuestro organismo (la sangre es agua en una gran proporción). Todos los seres vivos tienen agua en su organismo, generalmente entre un 60 y un 80 % de su masa. En el caso de los seres humanos, la porporción de agua es de un 65 % aproximadamente. Otras especies, como las medusas, tienen cantidades de agua mucho mayores (alrededor de un 90 %). Sales minerales Son imprescindibles para formar estructuras de sostén y protección (como huesos y caparazones) y para el metabolismo (metabolismo es el conjunto de reacciones químicas que se dan en nuestro organismo). Algunas sales son NaCl y CaCO3 (de esta última, obtenemos calcio para formar los huesos, además de que puede actuar como regulador metabólico). → Ósmosis: Es el paso del agua a través de una membrana semipermeable para igualar concentraciones a un lado y a otro de esta membrana. No pasan solutos (sustancias disueltas) en el proceso de ósmosis. Es un proceso importantísimo en los seres vivos, ya que las membranas celulares son membranas semipermeables. Otros procesos destinados a igualar concentraciones son la difusión, en la que tanto agua como solutos (sales) se desplazan libremente hasta igualar concentraciones, ya que no hay membrana; y diálisis, en la que hay una membrana semipermeable que deja pasar agua y algunas sustancias. Biomoléculas orgánicas Glúcidos Son los hidratos de carbono. Hay dos tipos: Glúcidos sencillos (azúcares propiamente dichos): todos tienen función energética. ○ Monosacáridos: formados por una sola molécula. Un ejemplo de monosacárido es la glucosa, cuya fórmula química es C6H12O6, y otro es la fructosa. ○ Disacáridos: se forman por unión de dos monosacáridos. Un ejemplo es la sacarosa, que es el azúcar blanco que consumimos. Otro ejemplo es la lactosa, presente en la leche; los intolerantes a la lactosa no pueden digerir este azúcar porque no tienen la enzima que lo rompe. Glúcidos complejos (polisacáridos): se forman por unión de muchos monosacáridos. Algunos ejemplos son los siguientes: celulosa (polisacárido vegetal con función de sostén o estructural), almidón (polisacárido vegetal con función energética) y glucógeno (polisacárido animal con función energética). Lípidos Son moléculas variadas con una cosa en común: todas son hidrófobas (no se disuelven ni mezclan con el agua, aunque sí con el aceite). Según su función, podemos encontrar: Lípidos energéticos: son las grasas o triglicéridos. Son moléculas que contienen glicerol y ácidos grasos. Los ácidos grasos pueden ser saturados o insaturados. Se dice que los insaturados son mejores porque conllevan menos riesgos cardiovasculares cuando se metabolizan, aunque se pueden consumir ambos tipos de grasas, saturadas e insaturadas, sin abusar. Un ejemplo de ácido graso insaturado es el oleico, y un ejemplo de ácido graso saturado es el palmítico. Lípidos de membrana: la membrana plasmática es una bicapa lipídica. Esta bicapa lipídica está compuesta fundamentalmente compuesta por fosfolípidos y glucolípidos, que también tienen ácidos grasos, y contiene también colesterol. Lípidos con función reguladora: intervienen en el correcto funcionamiento de las células. Son las vitaminas liposolubles (A, E, D, K) y algunas hormonas, como las hormonas sexuales. Proteínas Las proteínas son biomoléculas constituidas por aminoácidos (la unión de varios aminoácidos forma una proteína). Existen 20 tipos de aminoácidos que pueden formar parte de las proteínas. Algunos aminoácidos podemos sintetizarlos (fabricarlos) en nuestro organismo, pero otros los debemos ingerir con la dieta porque no los podemos sintetizar; son los llamados aminoácidos esenciales. Dos ejemplos de aminoácidos son el triptófano y el glutamato. Las proteínas tienen funciones muy diversas:  Estructurales: por ejemplo, las proteínas que forman parte de las membranas celulares, así como las proteínas que forman parte de estructuras de nuestro cuerpo como las uñas y el pelo (queratina). Transporte: un ejemplo es la hemoglobina, que transporta oxígeno. Regulación del metabolismo: unas proteínas que se llaman enzimas llevan a cabo las reacciones químicas del organismo. También hay algunas hormonas, como la insulina, que son proteínas. Contracción muscular: las proteínas actina y miosina participan en la contracción del músculo. Defensa contra infecciones: las inmunoglobulinas o anticuerpos son proteínas con funciones de defensa frente a los patógenos (patógenos son microorganismos que provocan enfermedades). Cada anticuerpo tiene una región constante, igual entre todos los anticuerpos, y una región variable, que se fabrica específicamente para cada tipo de antígeno (un antígeno es una proteína que el cuerpo reconoce como extraña y contra la que el sistema inmune se defiende). Hay 5 tipos de inmunoglobulinas: ○ IgM: se encuentra en la sangre también. Es la primera que se forma cuando tenemos una infección nueva, y nuestro organismo tarda unas 2 semanas en poder fabricar las IgM adecuadas contra los antígenos que eran desconocidos hasta entonces. ○ IgG: se encuentra en la sangre. Es el tipo de anticuerpo principal que se forma cuando llevamos mucho tiempo con una infección o cuando no es la primera vez que nos contagiamos con un patógeno: nuestro sistema inmune reconoce rápidamente los antígenos y tarda unos dos días en fabricar estos anticuerpos. ○ IgD: tiene funciones complejas en el reconocimiento de patógenos. ○ IgA: se encuentra en las mucosas del aparato digestivo y respiratorio, para defendernos frente a patógenos ingeridos o inhalados. ○ IgE: implicada en alergias. Ácidos nucleicos Están compuestos por nucleótidos, que a su vez están formados por: -Un fosfato -Una pentosa (azúcar) que es desoxirribosa en el caso del ADN, y ribosa en el caso del ARN. -Una base nitrogenada, que puede ser adenina, timina, citosina o guanina en el ADN; en el caso del ARN, la timina se sustituye por uracilo. La unión de varios nucleótidos forma un ácido nucleico. El ADN es un ácido nucleico de doble cadena, ya que las bases nitrogenadas se unen por pares (adenina con timina, citosina con guanina), quedando dos cadenas de ácidos nucleicos enfrentadas. El ARN suele ser de cadena simple aunque a veces también es doble (en este caso, la adenina se une al uracilo). El ADN tiene como función ser el portador de la información genética; tiene fragmentos llamados “genes”, que llevan cada uno la información para fabricar una proteína. El ARN tiene funciones diversas, en general todas ellas de regulación. Vitaminas Las vitaminas son biomoléculas orgánicas que derivan de las anteriores (no son en sí un grupo aparte; las biomoléculas orgánicas son glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos, y las vitaminas derivan de algunos de estos). Las vitaminas son necesarias en pequeñas cantidades para llevar a cabo las funciones de nuestro organismo, y no las pueden sintetizar los seres humanos, por lo que debemos ingerirlas con la dieta.  Se dividen en dos grandes grupos: Liposolubles: derivadas de lípidos. ○ Vitamina A (retinol): importante para la vista y para la piel. Se halla en vegetales con carotenos, como las zanahorias. Su déficit provoca ceguera. ○ Vitamina D (colecalciferol): importante para fijar el calcio. Se halla en huevos, leche y otros productos animales; no se encuentra en vegetales. Se puede fabricar en la piel por una reacción química cuando nos da radiación ultravioleta. Su déficit provoca raquitismo. ○ Vitamina E: tiene funciones variadas. ○ Vitamina K: participa en la coagulación sanguínea, y la fabrica nuestra flora intestinal. Hidrosolubles: ○ Grupo de las vitaminas B: son muy variadas y participan en multitud de reacciones metabólicas. Un ejemplo es la vitamina B9 (ácido fólico), muy importante en embarazadas; otro ejemplo es la vitamina B12, que solo se encuentra en productos animales, por lo que los que tienen dietas veganas deben tomar suplementos de esta vitamina. ○ Vitamina C (ácido ascórbico): es un antioxidante y participa, entre otras cosas, en la fabricación de colágeno (que mantiene el tejido conjuntivo en buen estado). Su déficit provoca escorbuto (la enfermedad de los marineros). Ampliación: pruebas relacionadas con la detección del coronavirus Cuando nos van a hacer un análisis para ver si hemos pasado o estamos pasando el covid, pueden analizar tres cosas: PCR: es una técnica (reacción en cadena de la polimerasa) que detecta el material genético del virus. Test de antígenos: detecta las proteínas que tiene el virus en su envuelta. Test de anticuerpos (serológico): detecta la respuesta de nuestro organismo al virus, mediante el análisis de la presencia de anticuerpos específicos contra los antígenos del virus. Si tenemos IgM contra coronavirus en niveles altos, estamos pasando la enfermedad por primera vez. Si tenemos solamente IgG contra coronavirus en niveles altos, ya hemos pasado la enfermedad (o estamos vacunados).