🍞 Las biomoléculas

Por qué todo se construye con carbono

Casi todas las moléculas de un ser vivo están hechas alrededor del carbono, y por eso se dice que la vida en la Tierra es vida basada en carbono. La razón es una sola y es geométrica: el carbono tiene cuatro electrones en su nivel externo, así que puede formar cuatro enlaces covalentes a la vez.

Con cuatro brazos, un átomo de carbono puede unirse a otros carbonos y armar cadenas largas, cadenas ramificadas y anillos. Ningún otro elemento común da esa variedad, y de esa variedad sale la diversidad de la vida.

A las moléculas grandes que se arman así se les llama macromoléculas, y casi todas son polímeros: cadenas hechas de piezas parecidas que se repiten, llamadas monómeros. Un polímero es a un monómero lo que un collar a sus cuentas.

Dato: El nombre viene del griego: poli, «muchos», y meros, «parte». Un plástico también es un polímero; la diferencia es qué pieza se repite.

Las cuatro familias, de un vistazo

Antes del detalle conviene tener el mapa. Esta tabla es la que hay que poder reconstruir en el examen; todo lo demás del tema son ejemplos suyos.

Carbohidratos: la energía de uso inmediato

Están hechos de carbono, hidrógeno y oxígeno, con dos hidrógenos por cada oxígeno —la misma proporción que el agua, de ahí el nombre «hidratos de carbono»—.

Se clasifican por cuántas piezas traen, y esa clasificación se pregunta siempre.

• Monosacáridos: una sola pieza

  Glucosa, fructosa y galactosa. La glucosa es el combustible que tus células queman a cada momento: es la que viaja en la sangre.

• Disacáridos: dos piezas

  Sacarosa —el azúcar de mesa: glucosa más fructosa—, lactosa —la de la leche— y maltosa.

• Polisacáridos: cadenas largas

  Almidón, que es como guardan energía las plantas; glucógeno, como la guardas tú en hígado y músculo; celulosa, que da rigidez a la pared de las células vegetales; y quitina, que forma el caparazón de insectos y crustáceos.

Dato: Almidón, glucógeno y celulosa están hechos de lo mismo: cadenas de glucosa. Lo único que cambia es cómo se enlazan las piezas, y por eso tú digieres el almidón de una tortilla y no digieres la celulosa de una hoja de lechuga —esa pasa de largo, y es lo que llamamos fibra—.

Lípidos: la reserva y la barrera

Los lípidos son grasas, aceites y ceras: moléculas de carbono e hidrógeno que no se disuelven en agua. Esa sola propiedad —ser hidrofóbicos— explica sus dos oficios: guardar energía muy concentrada y servir de barrera.

Guardan más del doble de energía por gramo que un carbohidrato, así que son la reserva de largo plazo; el carbohidrato es la cartera y el lípido, la cuenta de ahorro.

• Triglicéridos

  Glicerol más tres ácidos grasos. Si a temperatura ambiente son sólidos se les llama grasas; si son líquidos, aceites.

• Saturadas contra insaturadas

  En las saturadas todos los enlaces entre carbonos son sencillos: la cola queda recta, se apilan bien y son sólidas —manteca, mantequilla—. Las insaturadas tienen al menos un enlace doble que dobla la cola, así que no se apilan y quedan líquidas —aceite de oliva, de maíz—.

• Fosfolípidos

  El lípido de la membrana: cabeza polar con fosfato y dos colas no polares. Es lo que hace posible la bicapa que rodea a cada célula.

• Esteroides

  Lípidos de cuatro anillos. Aquí entran el colesterol —que además de su mala fama es la materia prima de otras moléculas— y hormonas como la testosterona y el estrógeno.

Proteínas: las que hacen el trabajo

Si los carbohidratos son el combustible y los lípidos la reserva, las proteínas son los trabajadores. Son las biomoléculas más variadas y las que hacen casi todo lo que ocurre en una célula.

Su pieza es el aminoácido, y aquí está el dato que hay que saberse: existen 20 aminoácidos distintos, y con ellos se arman todas las proteínas que existen, igual que con 27 letras se escriben todos los libros. Lo que distingue a una proteína de otra es el ORDEN de sus aminoácidos.

Y ese orden decide la forma en que la cadena se pliega, que es lo que decide su función. Cambiar un solo aminoácido puede arruinarla: eso es exactamente lo que ocurre en la anemia falciforme.

• Enzimas

  Aceleran las reacciones. Amilasa, lactasa, pepsina, ADN polimerasa.

• Transporte

  La hemoglobina lleva oxígeno; las proteínas de la membrana cruzan sustancias.

• Estructura

  El colágeno sostiene la piel y los tendones; la queratina forma pelo y uñas.

• Defensa y señales

  Los anticuerpos reconocen lo ajeno; hormonas como la insulina llevan órdenes de un órgano a otro.

Dato: De los 20 aminoácidos, hay nueve que el cuerpo humano no sabe fabricar: se llaman esenciales y tienen que venir en la comida. De ahí que importe combinar alimentos —como frijoles con maíz, que juntos aportan los que a cada uno le faltan—.

Ácidos nucleicos: la información

La cuarta familia guarda las instrucciones. Su pieza es el nucleótido —azúcar, fosfato y base nitrogenada— y hay dos: el ADN, que guarda la información y se hereda, y el ARN, que la lleva y la usa para fabricar proteínas.

Se estudian a fondo en la unidad de Genética. Lo que importa aquí es ver el círculo completo: el ADN guarda las instrucciones para hacer PROTEÍNAS, las proteínas hacen el trabajo, y parte de ese trabajo es procesar carbohidratos y lípidos. Las cuatro familias son un solo sistema.