Naturaleza de las Moléculas
Introducción: Las biomoléculas son moléculas orgánicas producidas por un organismo vivo, están constituidas principalmente por carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno y fósforo. Tienen dos clasificaciones importantes que son orgánicas a inorgánicas en las biomoléculas orgánicas e inorgánicas a continuación hablaremos de sus divisiones y su importancia en el cuerpo humano.
Las biomoléculas orgánicas tienen una base de carbono, estas son: Carbohidratos, Proteínas, Lípidos y Ácidos Nucleicos.
Conforme aumenta la cadena de carbono se va aumentando la complejidad.
Desarrollo
Grupos Funcionales: Los grupos funcionales son estructuras que confieren reactividad en la molécula de las que son parte, y son estructuras sub-moleculares. Estas moléculas que se encuentran en el mismo grupo son las que actúan químicamente similares. Cada grupo funcional se distinguen por el tipo de compuesto orgánico que usan.
Clasificación de las moléculas: se clasifica según su función en el metabolismo. Las macromoléculas están formadas por varias moléculas. Y cada una tiene diferentes funciones.
El primer tipo de macromolécula son los carbohidratos. Los carbohidratos son considerados azucares simples y los que están conformados por varios de ellos. Su función más importante es el almacenar energía química y “fungir como duraderos materiales biológicos”. Estos están formados por grupos de carboxilo(-OH) y carbonilo (=O). El Carbono es el centro mientas los otros átomos están en sus esquinas.
Los azucares tienen la posibilidad de unirse por lo que se llama “enlaces glucósidos” que son del tipo covalente, formando así moléculas grandes. Las moléculas que son la unión de 2 azucares se conocen como disacáridos, los que sirven como almacenes de energía. También se pueden formar cadenas conocidas como polisacáridos. Las cuales se unen con lípidos y proteínas convirtiéndose de esa manera en glucolipidos y glucoproteínas, los cuales son importantes en la membrana plasmática, donde se proyectan en la superficie celular.
El segundo tipo de macromolécula son los lípidos su mayor característica es disolverse en solventes orgánicos, pero ser incapaces de hacerlo en agua. Los lípidos más importantes son las grasas, esteroides y los fosfolípidos. Las grasas están compuestas por triacilglicerol y son cadenas largas no ramificadas de hidrocarburos. Están formada por una parte hidrófoba y otra hidrófila. Estos se clasifican en dos grupos. Los saturados, que solo tienen enlaces simples, y los insaturados que tienen uno a varios enlaces dobles, lo que provoca variaciones en sus propiedades como el punto de fusión. Las grasas tienen casi el doble de energía que los carbohidratos, pero también se demoran más tiempo para lograr obtenerla. Y su función es ser reservas de energía a largo plazo. Los esteroides se acumulaban en el esqueleto de los hidrocarburos como anillos. Uno muy conocido e importante es el colesterol, el cual se encuentra en las células animales y es casi ausente en las células vegetales. Los fosfolípidos son lípidos complejos que son caracterizados por tener ácido orto fosfórico en su zona par y ser de las moléculas más abundantes en la membrana citoplasmática.
El tercer tipo de macromoléculas son las proteínas, las cuales realizan todas las actividades celulares y son las herramientas y “maquinas” que hacen que todo suceda. Estas permiten que las reacciones metabólicas se aceleren, también como soporte, factores de crecimiento y activadores genéticos además de hacer varias funciones reguladoras y funcionan como trasportadores y receptores de la membrana. Estas pueden lograr tantas funciones por el hecho de que sus opciones de estructura son ilimitadas. Una característica muy importante es que tienen formas y superficies que les permite tener interrelaciones especificas con otras moléculas. Son formadas por monómeros de aminoácidos. Estos aminoácidos forman una secuencia y cada una de estas son únicas,
Además de los aminoácidos las proteínas contienen carbohidratos, metales y grupos orgánicos.
Estructura de las proteínas: La proteína tiene 4 niveles de estructura: El primero es la que se encarga del orden en los que se encuentran los aminoácidos que están la proteína, está formada por enlaces peptídicos. Cada proteína tiene una única estructura tridimensional en condiciones fisiológicas.
La secundaria se refiere a la estructura que espacialmente adopta una parte del polipéptido, esto pasa cuando los hidrógenos de la secuencia interactúan por puentes de hidrogeno.
La terciara, no la tienen todas las proteínas, pero si la mayoría. Lo más importante de esta estructura es su medio celular, ya que la proteína esta disuelta en el citoplasma, en los lípidos de la membrana o en la mitad en una. Las regiones de la proteína con una estructura definida se llama dominios, y la estructura terciaria es quien define las interacciones entre los diferentes dominios que se forman.
Las proteínas mantienen su estructura y función en la célula, pero cuando se produce un cambio se altera su estructura terciaria, llegando en algunos casos a perder su función. Esto se llama desnaturalización, ya que el cambio en la estructura de la proteína es tan grande que no puede mantener su función. Esto normalmente pasa en calor, pH extremos o disolventes. Esto es una ruptura de las interacciones débiles que mantienen la estructura 3D.
En la cuarta estructura está en las proteínas que tienen más de una cadena de aminoácidos, esta se refiere a las uniones entre distintas cadenas poli peptídicas dando de esta manera una estructura 3d. Estas cadenas de aminoácido se llaman protomero.
Interacción entre proteínas:
Se conocen muchos tipos de proteína, cada una de ellas con funciones diferentes, estas proteínas establecen relaciones fiscas con las que forman un complejo multiproteinico mucho más grande. Estos complejos se forman dentro de la célula, no siempre son estables, todo depende de los patrones y condiciones intracelulares. Las proteínas tienen un procedimiento conocido como plegamiento, es la capacidad de auto ensamblarse, y de desnaturalizarse, que ya había mencionado antes. No todas las proteínas pueden hacer este proceso. Por lo que tienen proteínas que ayudan en el proceso, las cuales son conocidas como Chaperonas Moleculares y de forma selectiva se une con fragmentos pequeños de aminoácidos hidrófobos. Existen 2 familias en el citosol de células eucariotas, otra en la familia Hsp70 y una llamada chaperonina.
