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Macromoléculas biológicas

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Macromoléculas biológicas

Las cuatro grandes clases de macromoléculas que construyen a todos los seres vivos.

1. Carbohidratos (glúcidos)

Fórmula general: (CH₂O)ₙ. Fuente rápida de energía y estructurales.

  • Monosacáridos: glucosa, fructosa, galactosa, ribosa, desoxirribosa.
  • Disacáridos: sacarosa (gluc+fruc), lactosa (gluc+gal), maltosa.
  • Polisacáridos:
    • Almidón — reserva energética en plantas.
    • Glucógeno — reserva en animales (hígado, músculo).
    • Celulosa — estructural en plantas (pared celular).
    • Quitina — exoesqueleto de artrópodos, pared celular de hongos.

Funciones: energía, reserva, estructura, reconocimiento celular (glucoproteínas).

2. Lípidos

Hidrofóbicos (insolubles en agua). Muy diversos estructuralmente.

Triglicéridos (grasas y aceites)

Glicerol + 3 ácidos grasos. Reserva de energía densa.

  • Saturados (sin dobles enlaces, sólidos) — manteca, sebo.
  • Insaturados (dobles enlaces, líquidos) — aceites vegetales.

Fosfolípidos

Base de las membranas celulares. Cabeza hidrofílica + dos colas hidrofóbicas → forma bicapas automáticamente en agua.

Esteroides

Núcleo de 4 anillos carbonados. Incluyen:

  • Colesterol (membrana animal).
  • Hormonas esteroides (testosterona, estrógenos, cortisol).
  • Vitamina D.

Ceras

Impermeabilización (plumas, hojas).

3. Proteínas

Polímeros de aminoácidos unidos por enlaces peptídicos. 20 aminoácidos estándar.

Niveles de estructura

  • Primaria: secuencia de aminoácidos.
  • Secundaria: hélices α, hojas β (por puentes de hidrógeno).
  • Terciaria: plegamiento 3D completo.
  • Cuaternaria: varias cadenas juntas (ej.: hemoglobina = 4 subunidades).

Funciones (diversidad máxima)

  • Enzimas — catalizan reacciones (→ ver Cinética química).
  • Estructurales — colágeno, queratina.
  • Transporte — hemoglobina, albúmina.
  • Motoras — actina, miosina.
  • Señalización — hormonas peptídicas (insulina).
  • Defensa — anticuerpos.
  • Regulatorias — factores de transcripción.

Desnaturalización

Calor, pH extremo, solventes → la proteína pierde estructura 3D y función. A veces reversible.

4. Ácidos nucleicos

Polímeros de nucleótidos: base nitrogenada + azúcar (pentosa) + fosfato.

ADN

  • Desoxirribosa + bases A, T, G, C.
  • Doble hélice (Watson-Crick-Franklin, 1953).
  • Pareado complementario: A-T, G-C.
  • Información hereditaria.

ARN

  • Ribosa + bases A, U, G, C (uracilo en lugar de timina).
  • Monocatenario (normalmente).
  • Tipos: mRNA (mensajero), tRNA (transferente), rRNA (ribosómico), miRNA, siRNA (regulatorios).

Dogma central: ADN → ARN → proteína. Ver ADN ARN y dogma central (pendiente).

El agua no es macromolécula, pero es clave

  • 60–70 % del cuerpo.
  • Solvente universal.
  • Puentes de hidrógeno dan propiedades únicas (alto calor específico, tensión superficial).
  • Medio de reacciones bioquímicas.

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