Este documento describe las moléculas orgánicas indispensables para la vida, incluyendo carbohidratos, lípidos y proteínas. Explica que los carbohidratos son macromoléculas formadas principalmente por carbono, hidrógeno y oxígeno que cumplen funciones energéticas y estructurales. Los lípidos almacenan energía, forman membranas celulares y actúan como aislante térmico. Las proteínas tienen funciones estructurales y catalíticas diversas en los seres vivos.

1. Moléculas Orgánicas
Indispensables para la Vida
Prof. Marvin Miculax

2. CARBOHIDRATOS

3. Son las macromoléculas más abundantes en la
naturaleza, y las más diversas están formadas por
carbono, hidrógeno y oxígeno, generalmente, se les
conoce como azúcares; sólo algunas pueden contener
en su estructura nitrógeno, fósforo y azufre,
(Glucoproteínas y glucolípidos).

4. Ciertos carbohidratos tienen un sabor dulce, entre los cuales están
la glucosa, que está presente en los jugos de fruta, y la fructosa que
es el azúcar más dulce de todos los azúcares naturales y se
encuentra en la miel de abeja.

5. Entre los carbohidratos que no tiene sabor dulce se cuenta con
el almidón y la celulosa, el primero está presente en el frijol y las
papas, mientras que el segundo, en el algodón.

6. Los carbohidratos se definen como derivados de aldehídos
y cetonas de alcoholes polivalentes.

7. Los azúcares simples, que tienen fórmulas de Cn(H2O)n, alguna
vez se consideraron como hidratos de carbono, de ahí el nombre
de carbohidratos. En una serie de reacciones en las células
vegetales llamada fotosíntesis, la energía del Sol se utiliza para
combinar los átomos de carbono del dióxido de carbono (CO2) y
los átomos de hidrógeno y oxígeno del agua en el carbohidrato
glucosa.

8. En el cuerpo, la glucosa se oxida en una
serie de reacciones metabólicas conocida
como respiración, que libera energía
química para realizar trabajo en las células.
Se producen dióxido de carbono y agua,
que regresan a la atmósfera. La
combinación de fotosíntesis y respiración
se denomina ciclo del carbono, en el que
la energía del Sol se almacena en las
plantas mediante fotosíntesis y se vuelve
disponible cuando los carbohidratos de la
dieta se metabolizan.

9. La formación de carbohidratos
se origina durante la
fotosíntesis, la cual se inicia en
las hojas de las plantas, en éstas
se combinan los compuestos
dióxido de carbono (CO2) y
agua (H2O) para formar
glucosa. Este proceso necesita
de la catálisis de un pigmento
verde, conocido como clorofila,
y requiere energía en forma de
luz solar.

10. Cuando las moléculas de glucosa se combinan de una manera ligeramente distinta a la
combinación que da origen a la celulosa, se construyen las moléculas de almidón que se
almacenan en las semillas y sirven de alimento para el desarrollo de las plantas.

11. FUNCIONES

12. Función Informativa
Los carbohidratos pueden unirse
a lípidos o a proteínas de la
superficie de la célula, y
representan una señal de
reconocimiento en superficie.
Tanto las glicoproteínas como
los glucolípidos de la superficie
externa celular sirven como
señales de reconocimiento para
hormonas, anticuerpos, bacterias,
virus u otras células.

13. Fuente Energética
Es la fuente más importante de combustible para las células vivas; por ejemplo la
glucosa, que es el combustible principal de los seres vivos.

14. Reserva Energética
Como el almidón en las plantas y el glucógeno en los animales.

15. Formación de Estructuras
Especialmente la celulosa que da soporte a los vegetales, y la quitina que forma la
estructura del caparazón de muchos animales (exoesqueleto).

16. Tipos de carbohidratos
Los carbohidratos pueden clasificarse, según el numero de las unidades
monómeras que conforman su estructura, en monosacáridos,
disacáridos y polisacáridos.
Los carbohidratos más simples son los monosacáridos. Un
monosacárido no puede dividirse o hidrolizarse en carbohidratos más
pequeños. Uno de los carbohidratos más comunes, la glucosa, C6H12O6,
es un monosacárido.

17. Monosacáridos
Son azúcares que tienen una cadena de tres a ocho
átomos de carbono, uno en un grupo carbonilo y el resto
unido a grupos hidroxilo. Hay dos tipos de estructuras de
monosacárido. En una aldosa, el grupo carbonilo está en
el primer carbono como un aldehído, en tanto que una
cetosa contiene el grupo carbonilo en el segundo átomo
de carbono como una cetona.

19. Un monosacárido con tres átomos de carbono es una triosa,
uno con cuatro átomos de carbono es una tetrosa, una pentosa
tiene cinco carbonos y una hexosa contiene seis carbonos.
Puede usar ambos sistemas de clasificación para indicar el tipo
de grupo carbonilo y el número de átomos de carbono. Una
aldopentosa es un monosacárido de cinco carbonos que es un
aldehído; una cetohexosa sería un monosacárido de seis
carbonos que es una cetona.

21. Disacáridos
Un disacárido está compuesto de dos monosacáridos ligados.
Los disacáridos más comunes son maltosa, lactosa y sacarosa.
Cuando dos monosacáridos se combinan en una reacción de
deshidratación, el producto es un acetal y agua. La reacción
ocurre entre el grupo hidroxilo anomérico como un hemiacetal y
uno de los grupos hidroxilo en un segundo monosacárido como
el alcohol.

24. Polisacáridos
Un polisacárido es un polímero de muchos
monosacáridos unidos. Cuatro polisacáridos con
importancia biológica (amilosa, amilopectina, celulosa y
glucógeno) son polímeros derivados de la d-glucosa, los
cuales sólo difieren entre sí en el tipo de enlaces
glucosídicos y la cantidad de ramificaciones en la
molécula.

25. La amilosa, que constituye alrededor del 20% del almidón, consta de 250
a 4000 moléculas. La amilopectina, que constituye hasta el 80% del
almidón vegetal, es un polisacárido de cadena ramificada.

26. El glucógeno, o almidón animal, es un polímero no lineal de
glucosa que se almacena en el hígado y los músculos de los
animales. Se hidroliza en las células a una velocidad que mantiene
un nivel sanguíneo adecuado de glucosa y proporciona energía
entre comidas. La celulosa es el principal material estructural de
madera y plantas. El algodón es casi celulosa pura.

28. LÍPIDOS
La palabra “lípido” proviene del vocablo griego lipos, que significa “grasa” o “manteca”.

29. Los lípidos o grasas están integrados por carbono, hidrógeno y, en
un porcentaje menor, oxígeno; además algunas moléculas pueden
contener fósforo, nitrógeno y azufre. Es un grupo heterogéneo de
sustancias orgánicas que se encuentran en los organismos vivos, y
poseen una consistencia aceitosa o grasosa. Tienen la propiedad
de ser insolubles en agua y soluble en disolventes orgánicos, como
éter, cloroformo, hexano y benceno.

30. Funciones

31. Reserva Energética
Utilizadas como combustible biológico para el metabolismo de los organismos.
Las grasas proporcionan el doble de energía que las proteínas y los carbohidratos,
equivalentes en peso molecular.
Los triglicéridos son la principal reserva de
energía de los animales ya que un gramo
de grasa produce 9.4 kcal en las reacciones
metabólicas de oxidación, mientras que las
proteínas y los glúcidos solo producen 4.1
kcal por gramo.

32. Componente Estructural
Forman las doble capas lipídicas de las membranas, las cuales recubren órganos y les
dan consistencia.

33. Catalizadores
Facilitan las reacciones químicas que se producen en los seres vivos.
Cumplen esta función las vitaminas lipídicas, las hormonas esteroideas y las
prostaglandinas.

34. Transportadores de sustancias metabólicas
Que se trasladan desde el intestino hasta su lugar de destino, en forma de
agentes emulsionantes, gracias a los ácidos biliares y los proteolípidos
(moléculas conformadas por una estructura proteínica, unida a una estructura
lipídica).

35. Aislante térmico

36. Clasificación

37. Ácidos Grasos
Ácidos de cadena larga, constituidos por un grupo carboxilo (-COOH), que se
conoce como cabeza polar (soluble en agua), y por una cadena de átomos de
carbono e hidrógeno (insoluble en agua), denominada cola apolar.

38. Sus estructuras compuestas por una cabeza polar y una cola apolar les confiere la
propiedad de formar micelas, y a través de ellas emulsionan sustancias grasas insolubles
en agua, para ser transportadas.

39. La longitud de la cadena hidrocarbonada (cola), el número y la posición de dobles
enlaces que existen en su estructura determinan la diferencia entre los ácidos grasos.

40. Por los enlaces de los átomos, los ácidos grasos se clasifican en
SATURADOS E INSATURADOS.

41. Ácidos Grasos Saturados
Cuando los átomos de carbono e hidrógeno que conforman la cadena o cola
están unidos sólo por enlaces simples. Son sólidos, de consistencia grasosa.

42. Ácidos Grasos Insaturados
Cuando algunas uniones entre los átomos de carbono están integradas por
dobles enlaces. Son líquidos aceitosos, y en los seres vivos abundan más que
los ácidos grasos saturados.
https://www.alimente.elconfidencial.com/nutricion/2018-02-27/grasas-saturadas-insaturadas-buenas-malas-
salud_1522306/#:~:text=Grasas%20insaturadas,%C3%A1cidos%20grasos%20poliinsaurados%20(AGPI).

43. Acilglicéridos
Lípidos simples, formados por la unión de una, dos o tres moléculas de ácidos grasos
con una molécula de glicerina. También reciben el nombre de grasas simples.

44. Según el número de ácidos grasos, se distinguen tres tipos de estos lípidos:
- Monoglicéridos; contienen una molécula de ácido graso.
- Diglicéridos; dos moléculas de ácidos grasos.
- Triglicéridos; tres moléculas de ácidos grasos.
Los triglicéridos son reserva de energía en las células animales y vegetales,
también desempeñan la función de aislantes térmicos.

46. Fosfoglicéridos
Son las moléculas más abundantes en la membrana citoplasmática. Poseen
una cola apolar (hidrofóbica), formada por dos cadeJnas de ácido graso y
una cabeza polar (hidrofílica), donde se ubica una molécula de ácido
fosfórico. Su función principal es estructural.
Los fosfolípidos regulan el paso del agua y de las sustancias solubles en ella,
a través de la membrana celular, para controlar en la célula la distribución de
estas sustancias entre el exterior y el interiro.

48. Glucolípidos
Lípidos complejos que se caracterizan por poseer una molécula de azúcar.
Forman parte de las dobles capas lipídicas de las membranas de todas las células.
Se sitúan en la cara externa de la membrana celular, y son receptores de
moléculas externas a la célula.

49. Ceras
Son insolubles en agua, inertes y sólidas. Se encuentran en animales, plantas y
microorganismos. La cera que segregan las abejas para construir los panales es una
de las más conocidas, así como la lanolina, que se obtiene de las ovejas; también está
la capa cérea que protege las plumas, el pelo, la piel, las hojas y los frutos.
La función principal es de protección, lubricación, impermeabilización, y como
reserva energética en el zooplancton.

50. Esfingolípidos
Los mas importantes son:
Esfingomielina; abundante en los tejidos animales superiores, se encuentran
principalmente en la vaina de la mielina.
Cerebrósidos; se localizan en las membranas plasmáticas de los tejidos nerviosos.

51. Gangliósidos; se presentan en la materia gris del cerebro, participan en la transmisión
del impulso nervioso, a través de la sinapsis, y en la inmunidad de los tejidos en los
centros de reconocimiento celular con células.

52. Terpenos
Abundan en los vegetales, donde se localizan como:
- Esencias; mentol, geraniol, limonero, alcanfor, eucaliptol.
- Vitaminas; A, E y K
- Pigmentos vegetales; la carotina y la xantófila,.

53. Esteroides
Esteroles; como el colesterol, el cual es
un componente estructural de las
membranas celulares de los animales.
Hormonas; como las suprarrenales y
las sexuales, que regulan el
metabolismo de los animales.

54. Prostaglandinas
Realizan diferentes funciones, regulan la coagulación de la sangre y el cierre
de las heridas; la aparición de la fiebre, como defensa contra las infecciones,
y la reducción de la secreción de jugos gástricos.