Resumen de Fundamentos de Biología General

## Introducción La bioquímica estudia las moléculas que forman y gobiernan los procesos químicos de los seres vivos. En este material nos centramos en la estructura y las principales biomoléculas: carbohidratos, lípidos, proteínas y nucleótidos. Comprender su estructura y propiedades permite explicar funciones como el almacenamiento de energía, la formación de membranas, la catálisis de reacciones y la transmisión de información genética. > Definición: Una biomolécula es una molécula orgánica que participa en los procesos químicos de los sistemas biológicos y contiene principalmente carbono, hidrógeno y oxígeno; algunas contienen nitrógeno, fósforo o azufre. ## 1. Papel del carbono y grupos funcionales ### 1.1 El carbono como esqueleto - Un átomo de carbono tiene configuración electrónica que le permite formar **cuatro enlaces covalentes**, lo que posibilita cadenas y anillos estables. - Las cadenas de carbonos forman el **esqueleto** de las moléculas orgánicas; la disposición de ese esqueleto determina la forma y función de la molécula. > Definición: Esqueleto de carbono es la cadena o red de átomos de carbono que sostiene la estructura de una molécula orgánica. ### 1.2 Grupos funcionales - Los grupos funcionales son unidades atómicas que reemplazan hidrógenos del hidrocarburo y confieren propiedades químicas específicas (polaridad, acidez, capacidad de reacción). - La mayoría son **polares** y pueden ionizar según el pH, afectando solubilidad y reactividad. Tabla: Comparación de grupos funcionales comunes | Grupo funcional | Característica principal | Ejemplo de efecto | |---|---:|---| | Hidroxilo (–OH) | Polar, forma puentes de H | Aumenta solubilidad en agua | | Carboxilo (–COOH) | Ácido débil, puede ionizar | Carga negativa a pH neutro | | Amino (–NH2) | Básico, puede protonarse | Carga positiva a pH ácido | | Fosfato (–PO4) | Muy polar, aporta carga | Participa en enlaces de alta energía | Fun fact: Las propiedades químicas de una biomolécula pueden cambiar drásticamente por la sustitución de un solo grupo funcional. ## 2. Carbohidratos ### 2.1 Tipos y características - **Monosacáridos**: azúcares simples, p. ej. glucosa, ribosa; contienen varios –OH y un grupo carbonilo (aldehído o cetona). - **Disacáridos**: unión de dos monosacáridos mediante un enlace glucosídico; formación por **condensación** (pérdida de agua). - **Polisacáridos**: cadenas largas de monosacáridos; funciones de reserva (almidón, glucógeno) o estructurales (celulosa). > Definición: Enlace glucosídico es el enlace covalente que une dos unidades de azúcar, formado mediante una reacción de condensación. ### 2.2 Estructura y ejemplos prácticos - La glucosa puede ciclizarse en dos análogos en anillo, **alfa** y **beta**, cuya diferencia afecta la digestibilidad y la función (ej.: almidón alfa vs celulosa beta). - El almidón (amilosa y amilopectina) es materia prima para reserva energética en plantas; el glucógeno cumple la misma función en animales. Did you know que la diferencia en la posición del grupo –OH en el carbono 1 de la glucosa (alfa o beta) determina si los humanos pueden digerir o no un polisacárido (p. ej. almidón vs celulosa)? ## 3. Lípidos ### 3.1 Definición y propiedades generales - Los lípidos son **insolubles** en agua y solubles en solventes orgánicos no polares. - Funciones: almacenamiento de energía, componente estructural de membranas y moléculas señalizadoras. > Definición: Triglicérido es una molécula formada por glicerol unido por esterificación a tres ácidos grasos; sirve como reserva energética. ### 3.2 Ácidos grasos y clasificación - **Ácidos grasos saturados**: sin dobles enlaces; cadenas con enlaces simples -> suelen ser sólidos a temperatura ambiente. - **Ácidos grasos insaturados**: con uno o más dobles enlaces -> líquidos a temperatura ambiente (aceites vegetales). Tabla: Comparación de grasas saturadas e insaturadas | Propiedad | Saturadas | Insaturadas | |---|---:|---| | Enlaces C–C | Sólo simples | Uno o