2.4B: Tipos de Macromoléculas Biológicas

Las macromoléculas biológicas, las moléculas grandes necesarias para la vida, incluyen carbohidratos, lípidos, ácidos nucleicos y proteínas.

Objetivos de aprendizaje

• Identificar las cuatro clases principales de macromoléculas biológicas

Puntos Clave

• Las macromoléculas biológicas son componentes celulares importantes y realizan una amplia gama de funciones necesarias para la supervivencia y crecimiento de organismos vivos.
• Las cuatro clases principales de macromoléculas biológicas son carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.

Términos Clave

• polímero: Una molécula relativamente grande que consiste en una cadena o red de muchos monómeros idénticos o similares unidos químicamente entre sí.
• monómero: Una molécula relativamente pequeña que puede formar enlaces covalentes con otras moléculas de este tipo para formar un polímero.

Los nutrientes son las moléculas que los organismos vivos requieren para su supervivencia y crecimiento pero que los animales y las plantas no pueden sintetizarse por sí mismos. Los animales obtienen nutrientes al consumir alimentos, mientras que las plantas extraen nutrientes del suelo.

Fuentes de macromoléculas biológicas: Los alimentos como el pan, la fruta y el queso son fuentes ricas de macromoléculas biológicas.

Muchos nutrientes críticos son macromoléculas biológicas. El término “macromolécula” fue acuñado por primera vez en la década de 1920 por el premio Nobel Hermann Staudinger. Staudinger fue el primero en proponer que muchas moléculas biológicas grandes se construyen uniendo covalentemente moléculas biológicas más pequeñas.

Los organismos vivos están formados por bloques de construcción químicos: Todos los organismos están compuestos por una variedad de estas macromoléculas biológicas.

Monómeros y Polímeros

Las macromoléculas biológicas juegan un papel crítico en la estructura y función celular. La mayoría (pero no todas) las macromoléculas biológicas son polímeros, que son cualquier molécula construida uniendo entre sí muchas moléculas más pequeñas, llamadas monómeros. Típicamente, todos los monómeros en un polímero tienden a ser iguales, o al menos muy similares entre sí, unidos una y otra vez para construir la macromolécula más grande. Estos monómeros simples se pueden unir en muchas combinaciones diferentes para producir polímeros biológicos complejos, así como algunos tipos de bloques de Lego pueden construir cualquier cosa, desde una casa hasta un automóvil.

Monómeros y polímeros: Muchas pequeñas subunidades monoméricas se combinan para formar este polímero de carbohidratos.

Ejemplos de estos monómeros y polímeros se pueden encontrar en el azúcar que podrías poner en tu café o té. El azúcar de mesa regular es el disacárido sacarosa (un polímero), que está compuesto por los monosacáridos fructosa y glucosa (que son monómeros). Si tuviéramos que encadenar muchos monómeros de carbohidratos juntos podríamos hacer un polisacárido como el almidón. Los prefijos “mono-” (uno),” di-” (dos) y “poli-” (muchos) le dirán cuántos de los monómeros se han unido en una molécula.

La molécula sacarosa (azúcar común de mesa): Los monosacáridos carbohidrato (fructosa y glucosa) se unen para elaborar el disacárido sacarosa.

Todas las macromoléculas biológicas contienen carbono en forma de anillo o cadena, lo que significa que se clasifican como moléculas orgánicas. Por lo general, también contienen hidrógeno y oxígeno, además de nitrógeno y elementos menores adicionales.

Cuatro Clases de Macromoléculas Biológicas

Hay cuatro clases principales de macromoléculas biológicas:

1. carbohidratos
2. lípidos
3. proteínas
4. ácidos nucleicos

Cada uno de estos tipos de macromoléculas realiza una amplia gama de funciones importantes dentro de la célula; una célula no puede desempeñar su papel dentro del cuerpo sin muchos tipos diferentes de estas moléculas cruciales. En combinación, estas macromoléculas biológicas constituyen la mayoría de la masa seca de una célula. (Las moléculas de agua constituyen la mayoría de la masa total de una célula). Todas las moléculas tanto dentro como fuera de las células están situadas en un ambiente a base de agua (es decir, acuoso), y todas las reacciones de los sistemas biológicos están ocurriendo en ese mismo ambiente.

Interactivo: Monómeros y polímeros: Los carbohidratos, las proteínas y los ácidos nucleicos se construyen a partir de pequeñas unidades moleculares que están conectadas entre sí por fuertes enlaces covalentes. Las pequeñas unidades moleculares se llaman monómeros (mono significa uno, o simple), y se unen entre sí en cadenas largas llamadas polímeros (poli significa muchos, o múltiples). Cada tipo diferente de macromolécula, excepto los lípidos, se construye a partir de un conjunto diferente de monómeros que se asemejan entre sí en composición y tamaño. Los lípidos no son polímeros, porque no se construyen a partir de monómeros (unidades con composición similar).