Bioelementos y biomoléculas

Moléculas inorgánicas y bioelementos

El agua es una molécula inorgánica esencial para la vida. Está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno.

Además del agua, existen elementos químicos indispensables para la vida llamados bioelementos o elementos biogenésicos, por su carácter fundamental y elevada presencia en la materia viva. Se clasifican en primarios, secundarios y oligoelementos.

Clasificación de los bioelementos

Bioelementos primarios

Cerca del 99% de toda la materia viva está formada por seis elementos: carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O), nitrógeno (N), fósforo (P) y azufre (S).

Los primeros cuatro (C, H, O, N) representan más del 95% de la materia viva. Son los elementos más abundantes no sólo en los seres vivos, sino también en la naturaleza.

El fósforo (P) y el azufre (S), aunque en menores cantidades, son fundamentales para formar biomoléculas estructurales y funcionales importantes. El fósforo forma parte de los fosfolípidos de las membranas celulares, interviene en la formación de ácidos nucleicos y también se encuentra en sales minerales (fosfatos). El azufre participa, entre otras funciones, en la formación de los aminoácidos cisteína y metionina.

Bioelementos secundarios

Incluyen sodio (Na), potasio (K), calcio (Ca) y cloro (Cl), y representan poco menos del 1% restante de la materia viva. Aunque son indispensables para casi todas las células, se requieren en cantidades muy pequeñas.

Oligoelementos

Se encuentran en cantidades casi insignificantes, por lo que se conocen como elementos traza. Representan aproximadamente el 0,1% de la materia viva.

Ejemplos: magnesio (Mg), fierro (Fe), cobre (Cu), molibdeno (Mo) y cromo (Cr).

Biomoléculas orgánicas: estructura y función

Existen cuatro grandes grupos de biomoléculas orgánicas. En todas ellas, el carbono forma el “esqueleto” molecular debido a su gran potencial de variabilidad estructural.

Carbohidratos

• Sacarosa (de la caña de azúcar): puede escindirse en glucosa y fructosa.
• Lactosa: se encuentra en la leche.
• Almidón: presente en papas o cereales; se compara al glucógeno como reserva.
• Glucógeno: reserva de glucosa en seres humanos.
• Celulosa: no es digerible por el ser humano; se utiliza como fibra para facilitar la digestión.

Grasas (lípidos)

Las grasas son compuestos hidrocarbonados muy poco solubles en agua. En la dieta se consumen como grasas o aceites. Son una fuente extraordinaria de almacenamiento de energía (más del doble que los carbohidratos).

• Saturadas: no contienen dobles enlaces.
• Monoinsaturadas y poliinsaturadas: tienen uno o más dobles enlaces, respectivamente.

Aminoácidos

Los aminoácidos tienen grupo amino y grupo ácido. Son las unidades que se obtienen por la hidrólisis de las proteínas.

Su estructura incluye un carbono central (alfa) rodeado por: un grupo amino (potencial de alcalinidad), un grupo carboxilo (propiedad ácida), un H y una cadena lateral (R). La cadena R es la única diferente en los 20 aminoácidos que componen los organismos vivos; en la glicina, R es un H.

Ácidos nucleicos

Los ácidos nucleicos son el ADN y el ARN. Son componentes celulares donde radica la clave de la transmisión de las características hereditarias. Tienen elevado peso molecular y estructura muy compleja.

Están formados por la condensación de cientos o miles de unidades llamadas nucleótidos. En el acomodo de sus unidades radica la clave de toda la información hereditaria. De forma semejante a las proteínas, son largas cadenas de unidades; en este caso, se trata de cuatro nucleótidos distintos que, de acuerdo con un lugar preciso, formarán la secuencia de la cadena del ADN.