Menos de 100 elementos químicos diferentes alcanzan para construir toda la materia que nos rodea con su variedad de formas, tamaños, colores y lo mismo ocurre con la totalidad del Universo. Sin embargo unos pocos de estos elementos, principalmente Carbono (C), Hidrógeno (H), Oxígeno (O), Nitrógeno (N), Fósforo (P) y Azufre (S) son suficientes para construir todos los organismos conocidos. Estos elementos se denominan bioelementos primarios por su función en la constitución de los seres vivos. El resto de los componentes incluye elementos como el Calcio (Ca), Sodio (Na), Potasio (K), Magnesio (Mg), Yodo (I) y Cloro (Cl) a los que se denomina bioelementos secundarios, también esenciales para el organismo.
Los átomos que componen los diferentes elementos se combinan en cantidades y formas variadas y constituyen partículas de un nivel de organización más complejo: moléculas e iones. El medio interno de los seres vivos es una mezcla de moléculas sencillas y complejas que interaccionan entre sí. Las principales moléculas que forman a los organismos se denominan Biomoléculas o moléculas de importancia biológica.
Existen biomoléculas comunes a todos los seres vivos. Entre ellas hay sustancias orgánicas, como las proteínas, los lípidos, los hidratos de carbono, los ácidos nucleicos y las vitaminas y también otras inorgánicas como el agua y el dióxido de carbono.
Funciones de las biomoléculas:
- Estructural o constitutiva: formación y funcionamiento de las células y reemplazo de las estructuras dañadas.
- Energética: almacenan y aportan energía necesaria para mantener la organización y el funcionamiento del organismo
- Reguladora: controlan y regulan las reacciones químicas en las que intervienen
Aunque algunas biomoléculas cumplen principalmente una sola de las funciones mencionadas, también realizan otras. Por ejemplo, las proteínas son básicamente componentes estructurales, pero determinadas proteínas, como las enzimas, cumplen funciones reguladoras.
- Las Proteínas: son las moléculas orgánicas más abundantes en las células. Pueden haber cientos o miles de tipos diferentes de ellas en cada célula. Aunque todas están constituidas por C, H, O, N (pueden tener S) varían sus formas, tamaños y funciones. Sus funciones biológicas son: HORMONAL: Actúan como hormonas, regulando la actividad fisiológica y metabólica de las células. Por ejemplo la insulina. ESTRUCTURAL: Forman parte de la membrana celular y de gran parte de los tejidos. Por ejemplo el colágeno, la elastina o la queratina. ENZIMÁTICA: Aceleran las reacciones químicas. Por ejemplo la pepsina. TRANSPORTE: Transportan sustancias a través de la membrana celular, otras lo hacen en los líquidos extracelulares. Por ejemplo la hemoglobina. RESERVA: Actúan como sustancias de reservas. Por ejemplo la ovoalbúmina. MOVIMIENTO: permiten el movimiento de las células o de determinadas organelas. Por ejemplo actina y miosina.
- Los Hidratos de Carbono: son un grupo variado de compuestos, constituidos por C,H,O. En algunos casos pueden tener N o S. También se los llama glúcidos o carbohidratos o azúcares aunque sólo algunos tienen sabor dulce. Los monosacáridos o azúcares simples están compuestos por una sola molécula de azúcar. El ejemplo más conocido es la glucosa. Pueden unirse entre sí y dan origen a oligosacáridos que serán disacáridos (si se forman a partir de la unión de dos monosacáridos) o polisacáridos (si se forman a partir de la unión de 11 o más monosacáridos). Entre los disacáridos más conocidos están la sacarosa, la lactosa y la maltosa. Y entre los polisácaridos tenemos al almidón, el glucógeno y la celulosa. Sus funciones pueden ser: ENERGÉTICA o DE RESERVA como la glucosa o el almidón; ESTRUCTURAL como la celulosa o la quitina.
- Los Lípidos: es un conjunto heterogéneo de biomoléculas entre las que se encuentran las grasas, los aceites y las ceras. Son insolubles en agua y solubles en solventes como el alcohol y el benceno. Están constituidos por C, H, O y en menor grado por N y S. Tanto las grasas como los aceites están presentes en los triglicéridos (tres ácidos grasos más glicerol). Las largas cadenas de ácidos grasos le dan a estas moléculas la propiedad de ser hidrofóbicas. Los fosfolípidos son los principales componentes de las membranas celulares. Tienen una cabeza hidrofílica y una cola hidrofóbica. Sus funciones son: ESTRUCTURAL como el colesterol o los fosfolípidos; ENERGÉTICA como los triglicéridos; PROTECTORA como las ceras; REGULADORA DEL METABOLISMO como las hormonas sexuales o REGULADORA DE LA TEMPERATURA como las grasas.
- Los Ácidos Nucleicos: en los seres vivos se encuentran dos tipos de ácidos nucleicos el ADN y el ARN. El ADN (ácido desoxirribonucleico) es el portador de la información genética que se transmite de los progenitores a sus hijos en la reproducción y está formado por dos cadenas de nucleótidos enfrentadas. El ARN (ácido ribonucleico) está formado por una cadena de nucleótidos y se diferencian en la función que desempeñan pudiendo ser mensajero o ribosomal.
