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Cuatro clases de macromoléculas importantes para los seres vivos

Publicado por Luisa en

Las macromoléculas son grandes grupos de moléculas.

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Las macromoléculas son grandes grupos de moléculas unidas covalentemente para formar una más grande. Las cuatro macromoléculas identificables componen todas las cosas vivas de la tierra. Fueron bautizadas con ese nombre en la década de 1920 por el ganador del premio Nobel, Hermann Staudinger. Las macromoléculas suelen tener características inusuales, distintas de las moléculas comunes. Por ejemplo, suelen requerir asistencia para disolverse en una solución.

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Carbohidratos

Los carbohidratos se componen de monosacáridos (azúcares) y sus polímeros. Los monosacáridos se unen para formar polisacáridos, que son los polímeros de los carbohidratos. El monosacárido más común es la glucosa, uno de los azúcares más valiosos para todos los animales y plantas. La función de los carbohidratos es la de actuar como fuente de energía para almacenamiento y estructura de las cosas vivas. Para las plantas, el almidón es la fuente de energía principal y la celulosa es la que provee estructura y apoyo. En los animales, el glucógeno provee la energía y la quitina provee estructura y soporte.

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Lípidos

Los lípidos vienen en tres formas, grasas, esteroides y fosfolípidos. La función principal de estos lípidos es la de fuente de energía y aislamiento térmico. Las grasas vienen en formas saturadas o insaturadas, y son insolubles, por lo tanto, flotan. Las grasas saturadas se encuentran en animales y son sólidas a temperatura ambiente; las insaturadas se encuentran en plantas y son líquidas o aceites a temperatura ambiente. Los lípidos, en su forma de fosfolípidos, también son elementos importantes en las membranas.

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Ejemplos de macromoléculas

Lípidos

  • Simples:
  1. Aceites vegetales
  2. Grasas animales
  3. Ceras de frutas
  4. Cera de abejas
  5. Verduras
  • Compuestos:
  1. Lípidos que se encuentran en los tejidos nerviosos
  2. Lecitinas
  3. Cefalinas
  • Derivados:
  1. Lípidos que se encuentran en el tejido cerebral
  2. Esfingomielinas

Para ampliar: Ejemplos de Lípidos

Carbohidratos

Dentro de los cuales se encuentran:

  • Los monosacaridos:
  1. fructosa
  2. Sacarosa
  • Polisacaridos:
  1. Celulosa
  2. Quitina

Para ampliar: Ejemplos de Carbohidratos

Proteínas

  • Simples
  1. Insulina
  2. Colágeno
  • Compuestas (también llamadas hetero-proteínas)
  1. Enzimas
  2. Ácido fosfórico

Para ampliar: Ejemplos de Proteínas

Otras macromoléculas

  1. Glicósidos
  2. Ácidos nucléicos (adn y arn)
  3. Almidón (Polisacáridos)
  4. Glucógeno (Polisacáridos)
  5. Lignina (componente de la madera)
  6. Vitamina B12
  7. Clorofila
  8. Diamante
  9. Caucho
  10. Agua
  11. Hidratos de carbono (glúcidos)
  12. Nanotubo de carbono

Puede servirte: Ejemplos de Grasas


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Esta clase de moléculas a veces se denominan biomacromoléculas o biopolímeros

El término macromolécula se usa de forma ambigua para describir una molécula compuesta de cualquier «gran número» de átomos, pero cada vez más se entiende que significa únicamente aquellas moléculas que comprenden al menos 100 átomos.

El grueso de las macromoléculas se encuentra en biología y bioquímica, en forma de largas cadenas de proteínas y ácidos nucleicos como el ADN.

Muchas de las diferencias entre organismos se pueden remontar a las diferentes configuraciones de macromoléculas dentro del organismo.

Dentro de un solo organismo, puede haber incluso grandes diferencias entre las macromoléculas surtidas.

Es raro ver un metal o cristal denominado macromolécula, incluso en los casos en que se encuentran más de cien átomos unidos entre sí.

Más comúnmente, el término se aplica a los plásticos, donde hay innumerables ejemplos del tipo.

Las macromoléculas se pueden encontrar en plásticos, caucho y diamantes.

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Características

Tamaño

Como su nombre lo indica, una de las características distintivas de las macromoléculas es su gran tamaño. Están formadas por al menos 1.000 átomos, unidos mediante enlaces covalentes. En este tipo de enlace, los átomos involucrados en la unión comparten los electrones del último nivel.

Constitución

Otro término usado para referirse a las macromoléculas es polímero (“muchas partes”), los cuales están formados de unidades repetidas llamadas monómeros (“una parte”). Estas son las unidades estructurales de las macromoléculas y pueden ser iguales o diferentes entre sí, dependiendo del caso.

Podríamos usar la analogía del juego infantil Lego. Cada una de las piezas representa a los monómeros, y cuando las unimos para formar distintas estructuras obtenemos el polímero.

Si los monómeros son iguales, el polímero es un homopolímero; y si son diferentes será un heteropolímero.

También existe una nomenclatura para designar al polímero dependiendo de su longitud. Si la molécula está formada de unas pocas subunidades se denomina oligómero. Por ejemplo, cuando queremos hacer referencia a un ácido nucleico de pequeño tamaño, lo llamamos oligonucleótido.

Estructura

Dada la increíble diversidad de macromoléculas, es complicado establecer una estructura general. El “esqueleto” de estas moléculas está formado por sus correspondientes monómeros (azúcares, aminoácidos, nucleótidos, etc.), y pueden estar agrupados de manera lineal, ramificada, o bien tomar formas más complejas.

Como veremos más adelante, las macromoléculas pueden ser de origen biológico o sintético. Las primeras tienen infinidades de funciones en los seres vivos, y las segundas son ampliamente usadas por la sociedad – como los plásticos, por ejemplo.

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Proteínas

Las proteínas son macromoléculas muy importantes, tienen muchos niveles de estructura y un número de funciones. Cada célula en el cuerpo humano contiene proteínas y la mayoría de los fluidos del cuerpo también las tienen. Las proteínas forman gran parte de la piel humana, órganos, músculos y glándulas. Las proteínas asisten al cuerpo en la reparación celular y en la creación de células nuevas, y son un importante requerimiento dietario y energético, especialmente para adolescentes en crecimiento y embarazadas.

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Transporte

En los sistemas biológicos, las macromoléculas son transportadas entre el interior y exterior de las células por procesos denominados endo y exocitosis (involucran la formación de vesículas) o por transporte activo.

La endocitosis abarca todos los mecanismos que usa la célula para lograr el ingreso de partículas de gran tamaño y se clasifica en: fagocitosis, cuando el elemento a engullir es una partícula sólida; pinocitosis, cuando ingresa fluido extracelular; y endocitosis, mediada por receptores.

La mayoría de las moléculas que son ingeridas por esta vía terminan su camino en un organelo encargado de la digestión: el lisosoma. Otras terminan en los fagosomas – que tienen propiedades de fusión con los lisosomas y forman una estructura llamada fagolisosomas.

De esta manera, la batería enzimática presente en el lisosoma termina degradando las macromoléculas que ingresaron inicialmente. Los monómeros que las formaban (monosacáridos, nucleótidos, aminoácidos) son transportados nuevamente al citoplasma, donde son aprovechados para la formación de nuevas macromoléculas.

A lo largo del intestino existen células que poseen transportadores específicos para la absorción de cada macromolécula que fue consumida en la dieta. Por ejemplo, los trasportadores PEP1 y PEP2 son usados para las proteínas y el SGLT para glucosa.

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Referencias

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  2. Campbell, M. K., & Farrell, S. O. (2011). Biochemistry. Thomson. Brooks/Cole.
  3. Devlin, T. M. (2011). Textbook of biochemistry. John Wiley & Sons.
  4. Freeman, S. (2017). Biological science. Pearson Education.
  5. Koolman, J., & Röhm, K. H. (2005). Bioquímica: texto y atlas. Ed. Médica Panamericana.
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  8. Mougios, V. (2006). Exercise biochemistry. Human Kinetics.
  9. Müller-Esterl, W. (2008). Bioquímica. Fundamentos para medicina y ciencias de la vida. Reverté.
  10. Poortmans, J.R. (2004). Principles of exercise biochemistry. 3rd, revised edition. Karger.
  11. Voet, D., & Voet, J. G. (2006). Bioquímica. Ed. Médica Panamericana.

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