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Según la especialización de cada tejido, existe una dife-
rente distribución celular cualitativa y cuantitativa de las bio-
moléculas, aunque, en general, la más abundante es el agua,
seguida de las proteínas.
Las biomoléculas de los seres vivos se caracterizan por su
no gratuidad, es decir, por poseer siempre una función cuya
naturaleza puede ser diversa: estructural, catalítica, de trans-
porte, de defensa, señalizadora, de almacenamiento energéti-
co, entre otras. Su gran diversidad interespecie (en el caso de
las proteínas y los ácidos nucleicos) se puede lograr a partir de
unas pocas unidades estructurales elementales diferentes, o
sillares: veinte aminoácidos en las proteínas y cinco nucleóti-
dos en los ácidos nucleicos. Ello contrasta con la gran simili-
tud molecular intraespecie. Las propiedades de las biomolécu-
las condicionan sus interacciones, lo que, en conjunto, da lugar
a las características de los seres vivos: autoensamblaje de las
estructuras moleculares (organización), funciones característi-
cas propias, uso de la energía y autorreplicación.
2.2.1 Enlaces químicos en las biomoléculas
Las fuerzas que mantienen unidos a los átomos para consti-
tuir las biomoléculas reciben el nombre de enlaces químicos.
Los dos tipos de enlace químico utilizados son el enlace ióni-
co o electrovalente y el enlace covalente.
El enlace iónico o electrovalente se establece entre áto-
mos que ceden o aceptan electrones en sus orbitales periféri-
cos para alcanzar el estado de mayor estabilidad electrónica
(cumpliendo la ley del octete, es decir, la existencia de ocho
electrones en su última capa). Ello determina que los átomos
implicados se conviertan en iones de signo contrario por lo
que sufren entre sí una atracción mutua de naturaleza elec-
trostática. Ejemplos típicos son los enlaces que se establecen
entre los metales alcalinos o alcalinotérreos y los halógenos.
Así, en el NaCl, el ion negativo o anión Cl– se une por enla-
ce iónico con el ion positivo o catión Na+.
El enlace covalente se establece entre átomos que com-
parten electrones de sus orbitales periféricos, para alcanzar el
estado de mayor estabilidad electrónica. Este tipo de enlace
es el más frecuente en las biomoléculas y es más fuerte y
resistente que el enlace iónico.
Como se ha mencionado anteriormente, una de las razo-
nes que han determinado que H, O, N y C sean los bioele-
mentos primarios y representen más del 99% del total de áto-
mos en el ser humano, es su capacidad para establecer
enlaces covalentes. El hidrógeno es capaz de establecer un
enlace covalente; el oxígeno puede formar dos; tres, el nitró-
geno y cuatro, el carbono. Además, al tratarse de átomos
pequeños, la fuerza de los enlaces en los que participan es
elevada.
Estos bioelementos pueden establecer, además de enlaces
covalentes sencillos, otros enlaces dobles y triples, depen-
diendo del número de electrones que se comparten en cada
enlace. Mención especial merece el átomo de carbono que
Argumento y actores: vida, átomos y moléculas | 21
Recuadro 2-1.
BOCIO
Se denomina bocio al aumento de volu-
men de la glándula tiroides (tiroidomega-
lia). La glándula tiroides suele pesar unos
20-30 g, pero en casos de bocio puede lle-
gar a alcanzar hasta 1 kg. De diferentes
causas, bocio vascular, enfermedad de
Graves, etcétera, la más frecuente es oca-
sionada por una captación insuficiente
del yodo en la dieta. Aunque puede apa-
recer en cualquier localización, es endé-
mico en las zonas geográficas montaño-
sas (Andes, Himalaya) donde el escaso
aporte de yodo tiene su origen en el pre-
dominio de determinados cultivos, las
propiedades químicas del suelo o la difi-
cultad de las comunicaciones, que impi-
den diversificar el origen de los alimen-
tos. A este respecto, el Dr. Marañón
señalaba, ya en 1927, que «el bocio es un
problema de civilización, y su remedio,
caminos». En España, esta enfermedad
presentó una alta prevalencia en zonas
aisladas y deprimidas económicamente,
como Las Hurdes (Extremadura).
Las necesidades diarias de yodo se
cifran en 100-150 mg, que se aportan
por los alimentos de la dieta. Con carác-
ter preventivo, se pueden suplementar
con yodo ciertos alimentos de consumo
general, como pan y aceite, pero lo más
generalizado es la utilización de sal
yodada en la dieta. Además de la esca-
sez de yodo en la alimentación, se han
descrito ciertos elementos cuya presen-
cia dificulta la correcta captación del
yodo por el tiroides. Son las denomina-
das sustancias o elementos bociógenos.
Entre ellos se encuentran el calcio, el
litio, el flúor y el cobalto; asimismo, son
bociógenas las plantas del género
Brassica (col, coliflor, rábanos, coles de
Bruselas) o las nueces.
El bocio está epidemiológicamente
asociado con el cretinismo y ciertas for-
mas de sordomudez y de deficiencia
mental. Las formas más graves son las
que comienzan durante el desarrollo
fetal, por lo que el déficit de yodo es
peligroso en mujeres en edad fecunda.
En algunas ocasiones, un exceso de
yodo puede originar la existencia de un
bocio endémico. Es el caso de la isla de
Hokkaido, en el archipiélago japonés.
Un excesivo consumo de yodo bloquea
la liberación de las hormonas tiroideas y
la organificación del elemento. En otras
situaciones, la administración de ciertos
medicamentos (sulfonilureas, ácido
paraaminosalicílico, etc.) puede produ-
cir bocio (iatrogénico).
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	BIOQUÍMICA Y BIOLOGÍA MOLECULAR (...)
	CONTENIDO
	PARTE I: ESTRUCTURA Y METABOLISMO
	SECCIÓN I: EL ESCENARIO BIOQUÍMICO
	2. ARGUMENTO Y ACTORES: VIDA, ÁTOMOS Y MOLÉCULAS
	2.2 BIOMOLÉCULAS
	2.2.1 Enlaces químicos en las biomoléculas