Orgánicas

Las biomoleculas orgánicas están formadas por carbono, al que se unen, al menos hidrógeno y oxígeno y, en muchos casos nitrógeno, fósforo y azufre. En general son moléculas exclusivas de los seres vivos, salvo el caso del metano, que es el hidrocarburo más simple y que sabemos que puede tener un origen no biológico [recuerda la composición de ciertas atmósferas planetarias].

Consideramos moléculas orgánicas aquellas que se basan en la química del carbono, entre las que los hidrocarburos son las más sencillas. A lo largo del siglo XX, este campo de la química ha experimentado un desarrollo increíble: combustibles, abonos, colorantes, pesticidas, pinturas, plásticos... Casi todo ello partiendo de esa mezcla natural de hidrocarburos que es el petróleo. 

Estas biomoléculas son producto de las reacciones químicas del cuerpo o del metabolismo de los seres vivientes. Están constituidas fundamentalmente por carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O). También pueden tener como parte de su estructura elementos metálicos como hierro (Fe), cobalto (Co) o níquel (Ni), en cuyo caso se llamarían oligoelementos. Cualquier proteína, aminoácido, lípido, carbohidrato, ácido nucleico o vitamina es un buen ejemplo de este tipo de biomoléculas.

Como ya se ha dicho, las biomoléculas orgánicas se caracterizan por la presencia de átomos de carbono encadenados a los que se unen, sobre todo, hidrógenos y oxígenos, y nos vamos a centrar en las que forman parte de la materia viva.

Algunos conceptos que deben repasarse son los siguientes: El carbono es un átomo tetravalente, que se comporta como si fuera un tetraedro cuyos vértices corresponden a sus cuatro valencias (orbitales), cada una de las cuales puede estar unida covalentemente a las de otros átomos de carbono o a otros elementos diferentes. Si dos o tres de sus valencias se unen a un mismo átomo, tendremos un doble o triple enlace respectivamente.

Estos “tetraedros” de carbono se unen directamente a otros formando cadenas, en ocasiones muy largas y ramificadas o incluso cerradas en forma de anillo. Si sólo hay carbonos e hidrógenos, hablaremos de hidrocarburos (Los hidrocarburos aparecen en los combustibles fósiles pero no en los seres vivos. No obstante ya sabemos que el carbón y el petróleo tienen un origen biológico). Si sólo hay enlaces simples, diremos que las cadenas son saturadas y si hay dobles o triples enlaces, dichas cadenas serán insaturadas.

Podríamos considerar las biomoléculas orgánicas como derivadas de hidrocarburos que contienen átomos o grupos de átomos que sustituyen a algunos de los hidrógenos, unidos a los carbonos. A estos sustituyentes los llamaremos genéricamente grupos funcionales y sabemos que otorgan a las moléculas que los poseen nuevas propiedades y entre ellas una mayor reactividad o facilidad para unirse a otras moléculas.

Los principales grupos funcionales son [recuerda el tema de la asignatura de química]:

Alcohol o hidroxilo, aldehído, cetona, ácido carboxílico, amina y sulfhidrilo. (Ver esquemas de hidrocarburos y de compuestos derivados).

Los principales tipos de biomoléculas son:

Glúcidos, lípidos, prótidos y ácidos nucleicos.

Ha sido costumbre durante mucho tiempo considerar las vitaminas como un quinto grupo de biomoléculas, pero no es correcto ya que son un conjunto demasiado heterogéneo en cuanto a composición química (algunas son lípidos) que sólo tienen en común ser sustancias que no podemos sintetizar los animales y que por ello debemos de ingerir en la dieta. También es de todos sabido que las necesitamos en pequeñas cantidades. Cabe añadir que intervienen en reacciones del metabolismo y que su carencia ocasiona enfermedades graves que pueden llevar a la muerte (escorbuto, raquitismo, pelagra, anemia...)