¿Qué son las biomoléculas?
Las biomoléculas o moléculas biológicas son todas aquellas sustancias propias de los seres vivos, ya sea como producto de sus funciones biológicas o como constituyente de sus cuerpos, en un enorme y variado rango de tamaños, formas y funciones. Los seis conjuntos principales de biomoléculas son los carbohidratos, proteínas, lípidos, aminoácidos, vitaminas y ácidos nucleicos.
El cuerpo de los seres vivos está conformado principalmente por combinaciones complejas de seis elementos primordiales, que son el carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O), nitrógeno (N), fósforo (P) y azufre (S). Esto se debe a que dichos elementos permiten:la formación de enlaces covalentes (compartiendo electrones) sumamente estables, ya sean simples, dobles o triples;
la formación de esqueletos tridimensionales de carbono;
la construcción de múltiples grupos funcionales con características sumamente distintas y particulares.
Por esta razón, las biomoléculas suelen estar constituidas por este tipo de elementos químicos. Todas ellas comparten, además, una relación fundamental entre estructura y funciones, en la que interviene también el entorno en el que la biomolécula tiene lugar: por ejemplo, los lípidos poseen un costado hidrófobo, o sea, que repele el agua, por lo que suelen organizarse en presencia de ella de modo tal que los extremos hidrófilos (atraídos por el agua) queden en contacto con el entorno y los hidrófobos queden a su resguardo. Este tipo de funciones son clave para la comprensión del funcionamiento bioquímico de los organismos vivientes.
Según su naturaleza química, las biomoléculas pueden clasificarse en orgánicas e inorgánicas, como se verá más adelante.
Funciones de las biomoléculas
La herencia en los seres vivos es posible gracias a la existencia del ADN.
Las biomoléculas pueden tener muy diversas funciones, tales como:
Funciones estructurales. Las proteínas y los lípidos sirven como materia de sostén de las células, dándole estructura al cuerpo y permitiendo la generación de membranas, tejidos, etc.
Funciones de transporte. Otras biomoléculas sirven para movilizar nutrientes y otras sustancias a lo largo del cuerpo, dentro y fuera de las células, uniéndose a ellas mediante enlaces específicos que luego pueden romperse.
Funciones de catálisis. Ciertas proteínas especializadas componen las enzimas, sustancias que aceleran, enlentecen, disparan o inhiben ciertas funciones corporales, manteniendo bajo control el organismo. En ese sentido, las proteínas y ciertos lípidos funcionan como mensajeros químicos del cuerpo.
Funciones energéticas. La energía bioquímica proviene de ciertas reacciones que tienen lugar dentro del cuerpo de los seres vivos, ya sea de manera autótrofa (componiendo carbohidratos de materia inorgánica) o heterótrofa (obteniendo carbohidratos de materia orgánica consumida), a través de un metabolismo de oxidación de la glucosa que rompe sus enlaces y libera la energía en ellos contenida. En ese sentido, los lípidos también pueden servir como reserva energética del organismo.
Funciones genéticas. La herencia en los seres vivos es posible gracias a la existencia del ADN y ARN, cadenas de ácidos nucleicos que contienen la información genética de los seres vivos, a través de una compleja y singular secuencia de nucleótidos que determinan la secuencia exacta de aminoácidos que componen, como un set de instrucciones, la composición de las proteínas del organismo.
Importancia de las biomoléculas
Las biomoléculas son importantes no sólo porque cumplen funciones vitales de sostén, regulación y transporte del cuerpo de los seres vivos, sino porque integran sus cuerpos mismos, o sea, nuestros cuerpos están hechos de ellas. Las biomoléculas se integran para formar compuestos más grandes sucesivamente, hasta formar así las células y los diversos tejidos del cuerpo. Sin ellas, sencillamente, no podríamos existir.
¿Qué son las macromoléculas?
Las macromoléculas son moléculas de enorme tamaño. Generalmente son producto de la unión de unidades moléculas menores, conocidas como monómeros, a través de procesos naturales o artificiales. Es decir que están compuestas por miles o cientos de miles de átomos.
Estas macromoléculas pueden ser de naturaleza biológica, fruto de los procesos de los organismos vivientes, o bien sintética, producidos en laboratorios por mano humana.
El término macromoléculas fue acuñado en 1920 por Hermann Staudinger, Premio Nobel en Química. Desde entonces se emplea el término como más o menos sinónimo de los polímeros.
Sin embargo, estrictamente hablando, este último término alude a cadenas de monómeros que no necesariamente superan los 10 angstroms de diámetro (10-6 milímetros) y por ende poseen un tamaño más semejante al de las moléculas ordinarias. Es decir que no todos los polímeros son macromoléculas.
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Funciones de las macromoléculas
Las macromoléculas pueden tener funciones muy diversas, dependiendo de cuál estemos hablando. Por ejemplo, las macromoléculas de la glucosa son una fuente energética para los organismos vivientes.
Importancia de las macromoléculas
Las macromoléculas se distinguen del resto de las moléculas naturales y sintéticas en que poseen un enorme volumen y peso molecular. Como consecuencia, sus propiedades son más complejas y útiles que las de otras moléculas. Por ejemplo, los polímeros producidos por el hombre permiten la creación de materiales novedosos con aplicaciones imprevistas.
Por otro lado, ciertas macromoléculas biológicas desempeñan tareas complejas, ya sea como aportante de material y/o de energía para otros procesos, o bien como mecanismos de acción bioquímica, como ocurre con la insulina, la hormona de regulación del azúcar en el cuerpo humano, compuesta por 51 aminoácidos distintos.
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