BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS

Los bioelementos se combinan entre sí para formar las moléculas que componen la materia viva. Estas moléculas reciben el nombre de biomoléculas o principios inmediatos.

 

Las biomoléculas se clasifican, atendiendo a su composición: las biomoléculas inorgánicas son las que no están formadas por cadenas de carbono e hidrógeno, como son el agua, las sales minerales o los gases. Las moléculas orgánicas están formadas por cadenas de carbono y se denominan glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.

 

Las biomoléculas orgánicas, atendiendo a la longitud y complejidad de su cadena, se pueden clasificar como monómeros o polímeros. Los monómeros son moléculas pequeñas, unidades moleculares que forman parte de una molécula mayor. Los polímeros son agrupaciones de monómeros, iguales o distintos, que componen una molécula de mayor tamaño.

1. EL AGUA

La vida se apoya en el comportamiento anormal del agua.

El agua es la sustancia más abundante en la biosfera, dónde la encontramos en sus tres estados y es además el componente mayoritario de los seres vivos, pues entre el 65 y el 95% del peso de de la mayor parte de las formas vivas es agua.

En las medusas, puede alcanzar el 98% del volumen del animal y en la lechuga, el 97% del volumen de la planta. Estructuras como el líquido interno de animales o plantas, embriones o tejidos conjuntivos suelen contener gran cantidad de agua. Otras estructuras, como semillas, huesos, pelo, escamas o dientes poseen poca cantidad de agua en su composición.

El agua fue además el soporte donde surgió la vida. Molécula con un extraño comportamiento que la convierten en una sustancia diferente a la mayoría de los líquidos, posee unas extraordinarias propiedades físicas y químicas que son responsables de su importancia biológica.

Durante la evolución de la vida, los organismos se han adaptado al ambiente acuoso y han desarrollado sistemas que les permiten aprovechar las inusitadas propiedades del agua.

1.1. Estructura del agua

La molécula de agua está formada por dos átomos de H unidos a un átomo de O por medio de dos enlaces covalentes. La disposición tetraédrica de los orbitales sp³ del oxígeno determina un ángulo entre los enlaces H-O-H aproximadamente de 104’5º, además el oxígeno es más electronegativo que el hidrógeno y atrae con más fuerza a los electrones de cada enlace.

El resultado es que la molécula de agua aunque tiene una carga total neutra (igual número de protones que de electrones), presenta una distribución asimétrica de sus electrones, lo que la convierte en una molécula polar, alrededor del oxígeno se concentra una densidad de carga negativa, mientras que los núcleos de hidrógeno quedan desnudos, desprovistos parcialmente de sus electrones y manifiestan, por tanto, una densidad de carga positiva. Por eso en la práctica la molécula de agua se comporta como un dipolo (como un imán molecular).

Funciones del agua

Las funciones del agua se relacionan íntimamente con las propiedades anteriormente descritas. Se podrían resumir en los siguientes puntos:

1. Soporte o medio donde ocurren las reacciones metabólicas .
2. Amortiguador térmico.
3. Transporte de sustancias.
4. Lubricante, amortiguadora del roce entre órganos.
5. Favorece la circulación y turgencia.
6. Da flexibilidad y elasticidad a los tejidos.
7. Puede intervenir como reactivo en reacciones del metabolismo, aportando hidrogeniones o hidroxilos al medio.

SALES MINERALES

Además del agua existe otras biomoléculas inorgánicas como las sales minerales. En función de su solubilidad en agua se distinguen dos tipos: insolubles y solubles.

1. Sales insolubles en agua

Forman estructuras sólidas, que suelen tener función de sostén o protectora, como:

• Esqueleto interno de vertebrados, en el que encontramos: fosfatos, cloruros, y carbonatos de calcio.
• Caparazones de carbonato cálcico de crustáceos y moluscos.
• Endurecimiento de células vegetales, como en gramíneas (impregnación con sílice).
• Otolitos del oído interno, formados por cristales de carbonato cálcico (equilibrio).

Sales solubles en agua

Se encuentran disociadas en sus iones (cationes y aniones) que son los responsables de su actividad biológica. Desempeñan las siguientes funciones:

• Funciones catalíticas. Algunos iones, como el Cu⁺, Mn ²⁺, Mg²⁺, Zn⁺,...actúan como cofactores enzimáticos.
• Funciones osmóticas. Intervienen en los procesos relacionados con la distribución de agua entre el interior celular y el medio donde vive esa célula. Los iones de Na, K, Cl y Ca, participan en la generación de gradientes electroquímicos, imprescindibles en el mantenimiento del potencial de membrana y del potencial de acción y en la sinapsis neuronal.
• Función tamponadora. Se lleva a cabo por los sistemas carbonato-bicarbonato, y también por el monofosfato-bifosfato.

Sales solubles en agua

Se encuentran disociadas en sus iones (cationes y aniones) que son los responsables de su actividad biológica. Desempeñan las siguientes funciones:

• Funciones catalíticas. Algunos iones, como el Cu⁺, Mn ²⁺, Mg²⁺, Zn⁺,...actúan como cofactores enzimáticos.
• Funciones osmóticas. Intervienen en los procesos relacionados con la distribución de agua entre el interior celular y el medio donde vive esa célula. Los iones de Na, K, Cl y Ca, participan en la generación de gradientes electroquímicos, imprescindibles en el mantenimiento del potencial de membrana y del potencial de acción y en la sinapsis neuronal.
• Función tamponadora. Se lleva a cabo por los sistemas carbonato-bicarbonato, y también por el monofosfato-bifosfato.

Sales solubles en agua

Se encuentran disociadas en sus iones (cationes y aniones) que son los responsables de su actividad biológica. Desempeñan las siguientes funciones:

• Funciones catalíticas. Algunos iones, como el Cu⁺, Mn ²⁺, Mg²⁺, Zn⁺,...actúan como cofactores enzimáticos.
• Funciones osmóticas. Intervienen en los procesos relacionados con la distribución de agua entre el interior celular y el medio donde vive esa célula. Los iones de Na, K, Cl y Ca, participan en la generación de gradientes electroquímicos, imprescindibles en el mantenimiento del potencial de membrana y del potencial de acción y en la sinapsis neuronal.
• Función tamponadora. Se lleva a cabo por los sistemas carbonato-bicarbonato, y también por el monofosfato-bifosfato.