Ácidos Nucleicos: Moléculas Esenciales para la Información Genética

Los ácidos nucleicos son moléculas orgánicas que constituyen el 5-15% del peso seco de todas las células. Son fundamentales en la transmisión y expresión de la información genética.

Componentes de los Ácidos Nucleicos

• Nucleótidos: Son los monómeros, es decir, las unidades moleculares de los ácidos nucleicos. Cada nucleótido está compuesto por:
  • Una pentosa (azúcar de cinco carbonos): ribosa (en ARN) o desoxirribosa (en ADN).
  • Un grupo fosfato.
  • Una base nitrogenada:
    • Purinas: Adenina (A) y Guanina (G).
    • Pirimidinas: Citosina (C), Timina (T, solo en ADN) y Uracilo (U, solo en ARN).
• Enlace Fosfodiéster: Es el enlace característico de los ácidos nucleicos. Se forma por la reacción del grupo fosfato de un nucleótido con el grupo hidroxilo (-OH) de la pentosa de otro nucleótido, liberando una molécula de agua (H₂O).

Clasificación de los Ácidos Nucleicos

Los principales tipos de ácidos nucleicos son el ADN y el ARN.

Ácido Desoxirribonucleico (ADN)

El ADN es la molécula que almacena la información genética. Se presenta en diversas formas:

• ADN-B: La forma más común y biológicamente activa, una doble hélice dextrógira.
• ADN-A: Una forma más compacta, rica en sodio y menos hidratada.
• ADN-Z: Una doble hélice levógira, con un patrón en zigzag.

Ácido Ribonucleico (ARN)

El ARN participa en la expresión de la información genética. Existen varios tipos:

• ARN mensajero (ARNm): Precursor del ARNm maduro, constituido por codones que llevan la información para la síntesis de proteínas.
• ARN de transferencia (ARNt): Adapta los aminoácidos durante la síntesis de proteínas, gracias a su asa 2 que contiene el anticodón.
• ARN ribosomal (ARNr): Constituye aproximadamente el 65% de los ribosomas, las estructuras donde se sintetizan las proteínas.

Lípidos: Biomoléculas Energéticas y Estructurales

Los lípidos son biomoléculas orgánicas formadas principalmente por carbono (C), hidrógeno (H) y en menor proporción oxígeno (O). Son característicamente insolubles en agua, pero solubles en solventes orgánicos como éter, benceno y cloroformo.

Importancia Biológica de los Lípidos

• Estructural: Componentes esenciales de las membranas celulares.
• Energética: Constituyen una fuente de energía altamente eficiente, aportando 9,3 kcal/g. En animales, se almacenan en forma de tejido adiposo (triglicéridos), y en plantas, en las semillas como aceites que facilitan la germinación.
• Termoaislante: Presentes en estructuras como la vaina de mielina, que aísla los nervios.
• Reguladora: Precursores de hormonas (como testosterona y estrógenos) y vitaminas liposolubles (A, D, E y K).

Componentes de los Lípidos

• Alcoholes: Esfingosina, Miricilo.
• Ácidos Grasos: Cadenas hidrocarbonadas con un grupo carboxilo (-COOH) en un extremo. Son los más abundantes en la naturaleza y pueden ser saturados o insaturados.

Clasificación de los Lípidos

1. Lípidos Saponificables

Contienen ácidos grasos en su estructura y pueden formar jabones mediante saponificación.

Lípidos Simples

• Glicéridos: Su principal molécula son los triglicéridos, que son la fuente más importante de ácidos grasos.
• Ceras: Formadas por la unión de un alcohol de cadena larga y un ácido graso saturado. Ejemplos: palmitato de miricilo, lanolina, cutina, suberina.

Lípidos Complejos

• Fosfolípidos: Incluyen los glicerofosfolípidos y las cefalinas (más abundantes en los tejidos humanos). Son componentes clave de las membranas celulares.
• Glucolípidos (glucocálix):
  • Cerebrósidos: Presentes en el cerebro, contienen galactosa en su estructura. Aquellos en el resto del cuerpo suelen contener glucosa.
  • Gangliósidos: Actúan como receptores de partículas virales en la superficie celular.

2. Lípidos Insaponificables

No contienen ácidos grasos en su estructura, pero su insolubilidad en agua los clasifica dentro de este grupo.

• Esteroides: La principal molécula es el colesterol, abundante en las membranas celulares. Su acumulación puede causar aterosclerosis. A partir del colesterol se sintetizan hormonas sexuales, ácidos biliares y vitamina D (que favorece la absorción de calcio).
• Isoprenoides:
  • Monoterpenos (esencias vegetales)
  • Sesquiterpenos (Farnesol)
  • Diterpenos (Fitol)
  • Triterpenos (Escualeno)
  • Tetraterpenos (Carotenoides)
  • Politerpenos (Caucho)
• Prostaglandinas:
  • PGI (Prostaciclina): Vasodilatación, inhibición de la agregación plaquetaria y dilatación bronquial.
  • PGE (Prostaglandina E): Disminuye la secreción de HCl, provoca contracción del útero durante el parto e inhibe la lipólisis.
  • PGF (Prostaglandina F): Causa contracción del útero y constricción de los bronquios.
• Vitaminas Liposolubles:
  • Vitamina A: Implicada en la fotorrecepción.
  • Vitamina E: Potente antioxidante.
  • Vitamina K: Factor esencial para la coagulación sanguínea.

Proteínas: Las Biomoléculas Más Versátiles

Las proteínas son las biomoléculas orgánicas más abundantes en los seres vivos. Están formadas por carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N); muchas también contienen azufre (S). Son polímeros de aminoácidos, y el número mínimo de aminoácidos en una proteína es 50. Los aminoácidos se unen mediante enlaces peptídicos, por lo que las proteínas son consideradas polipéptidos.

Importancia Biológica de las Proteínas

1. Estructural: Proporcionan soporte y protección externa, como en cuernos, escamas y la piel (queratina).
2. Mecánica: Intervienen en el movimiento mecánico a nivel celular, orgánico y corporal (ej. actina y miosina).
3. Transporte: Responsables de la movilización de sustancias como oxígeno (hemoglobina), cobre (ceruloplasmina), hierro (globulina) y lípidos.

Estructura de las Proteínas

a. Aminoácidos

Constituidos por una cadena hidrocarbonada que en uno de sus extremos presenta un grupo amino (-NH₂), en el otro un grupo carboxilo (-COOH), y un grupo lateral (R) que es variable.

b. Clases de Aminoácidos

Desde el punto de vista nutricional, se clasifican en esenciales (que el organismo no puede sintetizar y deben obtenerse de la dieta) y no esenciales (que el organismo puede sintetizar).

c. Composición del Grupo R (Clasificación por cadena lateral)

• Alifáticos: Glicina, alanina, valina, leucina e isoleucina.
• Hidroxilados: Serina y treonina.
• Azufrados: Cisteína y metionina.
• Aromáticos: Fenilalanina, tirosina y triptófano.
• Ácidos: Ácido aspártico, asparagina, ácido glutámico y glutamina.
• Básicos: Arginina e histidina.
• Imínicos: Lisina y prolina.

Niveles de Estructura Proteica

1. Estructura Primaria: Está dada por la secuencia lineal de los aminoácidos en la cadena polipeptídica.
2. Estructura Secundaria: Es la disposición espacial que adoptan segmentos o la totalidad de una cadena polipeptídica, debido a los puentes de hidrógeno entre los grupos peptídicos.
   • Hélice alfa (α-hélice): Estructura helicoidal, presente en proteínas como la queratina.
   • Hoja plegada beta (β-plegada): Estructura en zigzag, presente en la seda de araña y abundante en queratina.
3. Estructura Terciaria: Es la forma tridimensional que adopta en el espacio una proteína completa. Puede ser globular o fibrosa. Se estabiliza por diversas interacciones:
   • Fuerzas débiles: Puentes de hidrógeno, puentes salinos, interacciones hidrofóbicas, fuerzas de Van der Waals.
   • Fuerzas fuertes: Puentes disulfuro.
4. Estructura Cuaternaria: Formada por la unión de dos o más estructuras terciarias (subunidades). Las proteínas con estructura cuaternaria se llaman oligoméricas, y cada uno de sus componentes de estructura terciaria se denomina protómero, unidos mediante puentes de hidrógeno y otras interacciones débiles.

Clasificación de las Proteínas

Por Estructura

• Fibrosas: Elásticas y flexibles, con funciones estructurales. Ejemplos: Colágeno, Queratina, Elastina, Fibroína.
• Globulares: Con forma esférica y funciones dinámicas. Ejemplos: Enzimas, Anticuerpos, Interferones, Histonas, Tubulinas, Albúminas, Ovoalbúminas, Hemoglobinas.

Por Composición

• Simples: Compuestas únicamente por aminoácidos.
• Conjugadas: Constituidas por aminoácidos y un grupo prostético (componente no proteico).
  • Hemoproteínas: Contienen un grupo hemo. Ejemplos: Hemoglobina, Citocromos, Mioglobina, Miosina.
  • Glucoproteínas: Contienen carbohidratos. Ejemplos: Mucina, Interferón, Anticuerpos.
  • Fosfoproteínas: Contienen grupos fosfato.
  • Metaloproteínas: Contienen iones metálicos.

Conceptos Clave en Economía y Biología

• Tecnología: Conjunto de conocimientos que una sociedad tiene acerca de la producción.
• La inversión en educación y formación profesional que incrementan el rendimiento del trabajo, hacen que al hombre se le considere como: Capital Humano.
• Clima: Conjunto de características atmosféricas que diferencia a una región de otras y que condiciona actividades económicas.
• El capital que está sujeto al desgaste o depreciación es el: Capital Fijo.
• El incremento de la productividad en la empresa genera necesariamente: Disminución del Costo Unitario.
• Bien: Factor productivo resultante de la acción productiva del hombre sobre la naturaleza.
• I2, II3, III1 (Posiblemente respuesta a un ejercicio de emparejamiento).
• La única actividad económica capaz de crear riqueza es: La Producción.
• El capital como factor de la producción es: Derivado o Instrumental.
• Al conjunto de bienes que intervienen en la producción y que sufren sucesivas transformaciones para originar muchos bienes se llama: Capital Circulante.
• De todos los recursos o factores productivos el más importante es: Las Materias Primas.
• La fuerza de los vientos es considerada como: Energía Eólica.
• La productividad es sinónimo de: Rendimiento.
• En la producción el trabajo es un factor productivo mientras que la naturaleza es considerado factor: Activo-Pasivo.
• Tecnología: El conjunto de conocimientos que una sociedad tiene acerca de la producción.
• Recursos: Son los factores de la producción que participan en la generación de bienes y servicios. Se agrupan en la Naturaleza, el trabajo, el capital y la capacidad empresarial.
• El capital utilizado en un ciclo productivo se denomina: Capital Circulante.
• El capital circulante también se denomina: Capital de Trabajo.
• Es un indicador de oferta de trabajo: PEA (Población Económicamente Activa).
• Es un indicador de demanda de trabajo: PEI (Población Económicamente Inactiva).

Preguntas y Respuestas sobre Lípidos

1. Lípidos neutros que están formados por ácidos grasos y glicerol presentes en grasas y aceites: Triglicéridos.
2. Son ácidos grasos esenciales: Linoleico.
3. Falsa: Glucolípidos: vaina de mielina.
4. La vitamina D es un: Esteroide.
5. Lípido que puede generar aterosclerosis: Colesterol.
6. Ácido Graso más abundante en la naturaleza y tiene 16 carbonos: Palmítico.
7. Factor surfactante de los alvéolos pulmonares: Lecitina.
8. Lípidos que recubren la superficie de las hojas de los vegetales y plumas de los animales: Ceras.
9. Lípidos saponificables: Triglicéridos, Ácidos Grasos, Fosfoglicéridos.
10. Ácido Graso esencial precursor de moléculas proinflamatorias: Ácido Linoleico.
11. Son componentes estructurales de membranas celulares: Fosfolípidos.
12. La lecitina es un componente estructural de las membranas celulares y pertenece a la clase de: Fosfolípidos.
13. Modulan la actividad hormonal, presión sanguínea y la fiebre: Prostaglandinas.
14. Fórmula simplificada R-COOH identifica: Ácido Graso.
15. Cortisol: Imagen de 4 pentágonos (se refiere a su estructura esteroide).
16. Lípidos corresponden a la función química: Ésteres.
17. Característica Lípidos: VFFFF (Posiblemente una secuencia de Verdadero/Falso).
18. Son ácidos grasos excepto: Glutámico (El ácido glutámico es un aminoácido).
19. ¿En cuál de las alternativas siguientes se hallará la menor proporción de lípidos? Tejido Muscular.
20. Fosfolípido de la membrana: 1 glicerol + 2 ácidos grasos + P (fosfato) + N (grupo nitrogenado).
21. Sobre los Lípidos: Se sintetizan… VFVV (Posiblemente una secuencia de Verdadero/Falso).