Biomoléculas
Las biomoléculas son sustancias imprescindibles que forman parte de los seres vivos, y que cumplen una serie de funciones importantes para su buen funcionamiento biológico.
Las biomoléculas se forman a partir de los seis elementos químicos más abundantes en los organismos, que son: el carbono (C), el hidrógeno (H), el nitrógeno (N), el oxígeno (O), el fósforo (P), y el azufre (S).
A partir de la unión de estos elementos se crean las biomoléculas conocidas como aminoácidos, glúcidos, lípidos, proteínas, ácidos nucleicos y vitaminas. Todas son indispensables para la formación y funcionamiento de las células que componen los tejidos y los órganos de los seres vivos. Es decir, las biomoléculas son esenciales para la existencia de los seres vivos.
Cabe mencionar que las biomoléculas orgánicas también pueden contener otros elementos menos usuales denominados como oligoelementos y necesarios, pero en pequeñas cantidades. Algunos ejemplos son el hierro (Fe), el níquel (Ni), el calcio (Ca), el sodio (Na), el magnesio (Mg), el potasio (K), el cloro (Cl) o el cobalto (Co).
Es gracias a la presencia de las biomoléculas que se llevan a cabo todas las reacciones metabólicas en las células. Funciones como la asimilación de nutrientes, el movimiento de los músculos, la replicación del ADN, la eliminación de toxinas o la producción de hormonas son solo posibles con las biomoléculas.
Al hablar de biomoléculas, solemos referirnos a las orgánicas. No obstante, existen sustancias no orgánicas consideradas biomoléculas, debido a su importancia en el funcionamiento del organismo. Ejemplos son el agua, el oxígeno y algunas sales.
Tipos de biomoléculas
Existen dos tipos de biomoléculas, que son las biomoléculas orgánicas y las inorgánicas.
Biomoléculas orgánicas
Las biomoléculas orgánicas se caracterizan por tener bases de carbono y por ser sintetizadas por los seres vivos a través de diversas reacciones químicas del metabolismo.
A su vez, las biomoléculas orgánicas se clasifican según su composición y la función que cumplen:
Aminoácidos
Los aminoácidos se caracterizan por tener un grupo amino (-NH2) en un extremo de la molécula y un grupo carboxilo (-COOH) en el otro. Aunque hay centenares de aminoácidos, solo una veintena conforma la base de las proteínas. Tres ejemplos son la glutamina, la metionina y la cisteína.
Los aminoácidos participan en diferentes procesos biológicos. Sus características son claves en la formación de proteínas, pues algunos aminoácidos son polares, mientras que otros no, y algunos tienen mayor carga eléctrica que otros.
Proteínas
Las proteínas están compuestas por varios aminoácidos enlazados, y cumplen con diversas funciones. Son componentes principales en enzimas que participan en procesos metabólicos; en inmunoglobulinas para combatir infecciones; y en hormonas. También son importantes como reserva energética, y para el movimiento y contracción de músculos.
Carbohidratos
Los carbohidratos, también llamados glúcidos o azúcares, son una fuente de energía importante para los seres vivos, aunque también pueden conferir estructura desde el nivel molecular hasta el tisular.
Los seres humanos precisamos de los carbohidratos para obtener la energía necesaria en nuestras células. Por esa razón, se les considera biomoléculas energéticas. Algunos ejemplos de carbohidratos son la glucosa, almidón, glucógeno y celulosa, entre otros.
Lípidos
Los lípidos, también llamados grasas, se encargan de diversas funciones, entre la que destacan el dar forma a las membranas celulares y la reserva de energías para el cuerpo. Por ello, este grupo también se clasifica como biomoléculas energéticas.
Los lípidos se dividen en dos grupos: los saponificables, como ácidos grasos y fosfolípidos, e insaponificables, como isoprenoides y esteroides.
Ácidos nucleicos
Los ácidos nucleicos proporcionan información biológica de vital importancia para el funcionamiento de los organismos. Estos suelen estar en forma de ADN, ARN o plásmidos. A partir de los ácidos nucleicos, los seres vivos realizan funciones como la división celular, la manifestación de características físicas, la síntesis de proteínas, o la diferenciación de tejidos y órganos.
Vitaminas
Las vitaminas se encargan del funcionamiento fisiológico del organismo, y son esenciales para la vida, aunque no se requieran grandes cantidades. Algunos ejemplos son: vitamina A, vitamina C, complejo vitamínico B, entre otros.
Biomoléculas inorgánicas
Las biomoléculas inorgánicas son necesarias para la vida en la gran mayoría de los seres vivos. Se encuentran tanto en los organismos vivos como en los cuerpos inertes, después que hayan muerto, y se caracterizan por no tener bases de carbono.
Una de las biomoléculas inorgánicas es el agua, que compone la mayor parte del ser humano. Su existencia es vital para muchas de las funciones y procesos que se dan a cabo en el organismo y las células. Por ejemplo, permite el flujo y movimiento de moléculas en las células, asiste en la regulación de la temperatura del organismo, y favorece el intercambio de iones en las membranas celulares.
Además, gran parte de las reacciones bioquímicas suceden en un medio acuoso dentro de las células, siendo el agua el componente principal. Por último, el agua también posee una función estructural, pues ayuda a dar forma y firmeza a las células.
Las sales inorgánicas son otro ejemplo de biomoléculas inorgánicas, claves para la regulación del pH y el gradiente electroquímico del organismo. Asimismo, participan en procesos funcionales como la contracción muscular o la creación de estructuras como caparazones o el esqueleto.
Las sales inorgánicas contienen elementos que forman parte de moléculas como proteínas. Al ser asimiladas en el organismo, los componentes de las sales se separan en iones y se asocian a otras moléculas que hay en las células.
Algunos gases se consideran también biomoléculas orgánicas, como el oxígeno, vital para todo organismo que realice la respiración aerobia. Otro ejemplo es el dióxido de carbono que, aunque tenga carbono, no se considera una sustancia orgánica. Las plantas se sirven de este gas para llevar a cabo la fotosíntesis.
Funciones de las biomoléculas
Las biomoléculas sirven para realizar diferentes funciones en los seres vivos. Una de las principales es que son componentes esenciales para dar forma a las células, tejidos, órganos y otras estructuras. Sin estas biomoléculas, las células no existirían como tales, por lo que son claves para la existencia de los seres vivos.
Dependiendo del tipo de biomoléculas, estas tienen funciones diversas como:
- Liberar energía a través de los carbohidratos.
- Almacenar energía empleando lípidos, así como carbohidratos.
- Contener la información genética de los seres vivos a través de los ácidos nucleicos, que pueden replicarse y heredarse en organismos pluricelulares.
- Transportar todo tipo de nutrientes, además de otras sustancias como moléculas tóxicas que han de ser desechadas.
- Permitir la asimilación de elementos mediante enlaces químicos, que luego participan en procesos metabólicos.
- Regular la temperatura corporal, el pH en el medio acuoso de las células y el gradiente de iones.
- Combatir infecciones y reparar daños en el organismo; de hecho, una deficiencia de biomoléculas genera problemas de salud y enfermedades.
- Fuera del organismo, las biomoléculas tienen usos medicinales, sirviendo como antibióticos, inhibidores de enzimas, inmunosupresores, etc.
Características de las biomoléculas
Las biomoléculas, concretamente las orgánicas, son estructuras tridimensionales basadas en el carbono. Este elemento posee cuatro electrones de valencia, lo que le permite enlazarse hasta otros cuatro elementos.
Las biomoléculas se unen entre ellas mediante un tipo de enlaces químicos llamado enlace covalente. Estos enlaces suceden solamente entre dos elementos no metálicos, como son el carbono, el oxígeno y el hidrógeno. Para ello, los elementos comparten electrones.
Según el número de electrones compartidos entre los elementos de una biomolécula, existen los enlaces simples, dobles o triples. Aquellas moléculas con dobles y triples enlaces poseen una estructura más firme, con uniones más difíciles de romper.
Las biomoléculas suelen presentar diversos grupos funcionales, como los ácidos, alcoholes, aminos o cetonas. La presencia de un grupo funcional u otro, así como la composición de las biomoléculas, otorgan diferentes propiedades físicas y químicas.
Por ejemplo, algunos aminoácidos son polares, mientras que otros no, y los lípidos son insolubles en agua, pero no en solventes orgánicos como alcoholes.
Dependiendo del tamaño de las biomoléculas, estas pueden ser monómeros o polímeros. Los monómeros, como la glucosa, son las biomoléculas en su forma más simple y pequeña, sin estar unidas a otras moléculas. Los polímeros, como el almidón, son uniones de varios monómeros, dando lugar a biomoléculas más complejas.
Vea también Molécula.
Cómo citar: Rhoton, Stephen (11/03/2025). "Biomoléculas". En: Significados.com. Disponible en: https://www.significados.com/biomoleculas/ Consultado:
