Macromoléculas
Introducción
Los componentes más importantes del cuerpo son: Oxigeno, Carbono,
Hidrogeno y Nitrógeno. Todos excepto por el Hidrogeno tienen una
peculiaridad y es que son elementos muy electronegativos, es decir que
tienen una tendencia más fuerte a atraer los electrones hacia si mismos,
cuanto más a la derecha y arriba estén en la tabla periódica más
electronegativos son.
El agua
Es esencial para la vida, esta esta formada por Oxigeno e Hidrogeno en la
molécula de H2O, esta molécula tiene un enlace covalente, es decir que
ambos elementos comparten electrones, cuando se forma este enlace
covalente los elementos quedan con cargas parciales a diferencia de un
enlace iónico donde uno queda negativo y otro positivo.
Al quedar con cargas parciales se forman dos polos, como la Antártida y la
Antártica, uno positivo (Hidrogeno) y otro negativo (Oxigeno), es decir que es
un enlace dipolo (2 polos).
Lo curioso del agua es que cuando hay muchas moléculas de esta en un solo
lugar se forma una fuerza de cohesión, donde estas moléculas se atraen
entre sí, pero no forman enlaces, todo gracias a las cargas parciales, donde
el Oxigeno atrae a otros hidrógenos y viceversa, formando los famosos puentes
de Hidrogeno.
El Oxígeno al ser más electronegativo que el hidrogeno jala los electrones hacia
sí mismo.
Gracias al agua existen dos categorías para calificar a las otras materias y
elementos, de modo que podamos entender el como se relacionan entre sí y el
porqué de sus reacciones. Estos se dividen en polares y apolares, donde los
polares son Hidrofílicos (Aman el agua) y los apolares Hidrofóbicos, como el
aceite.
Las macromoléculas son moléculas
muy
grandes
formadas
por
monómeros, los monómeros son
moléculas simples, más pequeñas que
se utilizan para la construcción de
estas macromoléculas.
Hay 4 tipos de macromoléculas:
Lípidos, Proteínas, Carbohidratos y
ácido nucleico, estos son esenciales
para el cuerpo, estos están formados
por distintos monómeros.
Monómero
Aminoácidos
Ácidosgrasos
Monosacárido
Bases nucleotídicas
↓
Macromolécula
↓
Proteína
↓
Lípido
↓
Polisacárido
↓
DNA/RNA
¿Qué es un polímero?
Son grande moléculas formadas por un conjunto de monómeros que se
repiten una y otra vez como un collar de perlas, pero muy chiquitas, por ende,
las macromoléculas son un polímero.
Proteínas
Las proteínas son un ejemplo de un polímero, tienen enlaces covalentes a los
cuales les llamaremos enlaces peptídicos, las proteínas son las encargadas
de la mayoría de reacciones e interacciones del cuerpo, se encargan de cosas
como generar anticuerpos, formar canales iónicos y actuar como receptores
celulares, la manera en que las proteínas se diferencias es en su cadena de
aminoácidos, mas concretamente nos referimos al orden de sus secuencias, a
esto le llamaremos estructura primaría.
Dependiendo de su estructura primaria, su función va a ser diferente y su
interacción con otras moléculas también debido a que pueden ser polares,
apolares, con carga negativa o positiva.
Tipos de estructura
Las proteínas tienen diferentes formas de organizarse y a esto se le llama
estructura secundaria, que sería su forma visual. Existen 2: Hoja beta
plegada, alfa hélice, estas formas son posibles gracias a los puentes de
hidrogeno que se forman entre los aminoácidos.
Luego existe el plegamiento tridimensional al que se le llama estructura
terciaria, donde existen muchos tipos de interacciones, puentes de hidrogeno,
se forman enlaces iónicos y también existen interacciones hidrofóbicas por lo
que suelen tener una forma bastante alocada y sin sentido.
La disposición de hélices alfa y hojas ß en la estructura secundaria influye en
la configuración tridimensional de la proteína en su estructura terciaria.
Cambios conformacionales
Estos son cambios en la estructura de la proteína, al cambiar su
estructura también cambia su función, existen distintos tipos de cambios
conformacionales.
Existen 3 tipos de cambios conformacionales:
1. Unión de una molécula a un aminoácido (Fosforilación).
2. Unión a otra proteína o sustrato.
3. Unión a un ácido nucleico.
Fosforilación
Es el proceso en el cual una quinasa especifica, es decir, una enzima, toma un
grupo fosfato del ATP y se lo pega a una proteína, haciendo un cambio en
estructura lo cual provoca un cambio en su función. La reacción contraria a
esta es la desfosforilación.
El ATP es un nucleótido, del cual se toma su grupo fosfato más externo,
de este modo el ATP queda como ADP.
Membranas biológicas
La membrana celular es una doble capa de fosfolípidos que se encarga de
limitar el área de la célula y mantener separado el interior de la célula del
exterior, protegiéndola de agentes externos.
Estos fosfolípidos están compuestos por un grupo fosfato y otro de ácido
grasos, de modo que tienen un lado polar, la cabeza que es el fosfato y la
parte apolar, la cola hecha de ácidos grasos, de este modo puede interactuar
con el agua de maneras curiosas.
Hay diversos tipos de fosfolípidos, estos se diferencian entre sí por el grupo R
(radical) de la cabeza y por la longitud y saturación de las colas.
La fluidez depende de factores como la temperatura, la longitud de las colas de
los fosfolípidos, la cantidad de fosfolípido con insaturaciones, la cantidad de
colesterol en la membrana.

Factores que aumentan la fluidez: menor cantidad de colesterol,
menor longitud de las colas, mayor cantidad de insaturaciones en las
colas, mayor temperatura.

Factores que disminuyen la fluidez: menor cantidad de
insaturaciones en las colas, menor temperatura, mayor longitud de las
colas, mayor cantidad de colesterol.
Debido a las propiedades de los fosfolípidos hay ciertos elementos que no
son capaces de atravesar la membrana, tales como la glucosa, el sodio, el
potasio, a diferencia del agua y del oxigeno que son capaces de atravesar sin
problemas. Aún así la célula necesita la glucosa o el potasio, por esto es que en
la membrana existen proteínas las cuales se encargan de diversas
funciones.
Tipos de proteínas en la membrana
Citoesqueleto
Como su nombre dice, es el esqueleto de la célula el cual se aloja en el interior
de la célula, tiene un rol tanto funcional como estructural, dándole una forma
y un propósito diferente a cada célula.
Existen 3 tipos de citoesqueleto, los cuales tienen forma y propósito diferente.
Microtúbulos
Los microtúbulos están formados por una proteína llamada tubulina, se
encargan de formar caminos en el citoplasma para las proteínas motoras
llamadas quinesinas y dineínas las cuales transportan organelos y
vesículas caminando por sobre los microtúbulos.
Estos microtúbulos tienen forma de cable, como un tubo vacío y se
encargan también de formar las estructuras conocidas como cilios y flagelos,
en el cuerpo humano la única célula que tiene flagelo es el espermatozoide.
Microfilamentos de actina
Los microfilamentos de actina como su nombre nos dice, están hechos de actina,
más específicamente por polímeros de esta, los microfilamentos de actina se
encargan del desplazamiento celular, le dan soporte además de rigidez a la
célula, y más importante, son los que hacen posible la contracción de los
músculos al unirse con la miosina,
La naturaleza de la actina es dinámica e inestable, los microfilamentos se
están rompiendo y formando nuevamente todo el tiempo, siempre esta
en construcción, los microfilamentos de actina tienen un lado negativo y otro
positivo en el cual se van a ir uniendo más fragmentos de actina para volver
a formar el microfilamento.
Filamentos intermedios
Los filamentos intermedios se ven como una soga, tienen diversos propósitos
tales como darles resistencia a las células epiteliales contra la fuerza mecánica,
aka, movimiento, pero existen 4 tipos de filamentos intermedios que se ubican
en sitios distintos.
En las células epiteliales como ya hemos dicho otorga resistencia a las
fuerzas mecánicas, de modo que las células puedan mantenerse juntas y
unidas, sin los filamentos intermedios, las células se separarían fácilmente y
no resistirían a cualquier compresión, estos filamentos están hechos con
queratina.