Biología - Eldra Solomon, Linda Berg, Diana Martin - 9 Edición-comprimido-85

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La química de la vida: compuestos orgánicos 51
tipo de reacción es regulada por una enzima específi ca (catalizador bioló-
gico), donde uno de los hidrógenos de la molécula de agua se une a un mo-
nómero y el grupo hidroxilo, se une al monómero adyacente (FIGURA 3-5).
Los monómeros forman enlaces covalentes mediante reacciones 
de condensación. Puesto que durante las reacciones de combinación de 
los monómeros se elimina el equivalente a una molécula de agua, la ex-
presión síntesis por deshidratación es utilizada a veces para describir la 
condensación (vea la fi gura 3-5). Sin embargo, en los sistemas biológicos 
la síntesis de un polímero no es simplemente lo opuesto de su hidrólisis, 
aunque el efecto neto sí lo sea. Los procesos de síntesis, como la conden-
sación, requieren energía y se regulan por enzimas diferentes.
En las siguientes secciones se examinarán los carbohidratos, lípidos, 
proteínas y ácidos nucleicos. El análisis inicia con las formas más peque-
ñas y simples de estos compuestos (monómeros) y se extiende hasta su 
unión para formar macromoléculas.
Repaso
 ■ ¿Cuáles son algunos efectos de las características de los enlaces 
carbono-carbono sobre la estabilidad y la estructura 3-D de las 
moléculas orgánicas? 
 ■ Compare con base en un par de esquemas sencillos cada caso: 
1) isómeros estructurales, 2) isómeros geométricos y 3) enantiómeros. 
¿Por qué son biológicamente importantes estas diferencias? 
 ■ Elabore un esquema de los siguientes grupos funcionales: metilo, 
amino, carbonilo, hidroxilo, carboxilo y fosfato. Incluya tanto las formas 
no ionizadas como las ionizadas de los grupos ácidos y básicos.
 ■ ¿Cómo se puede explicar que un grupo sea no polar, polar, ácido o 
básico dependiendo de sus propiedades hidrofílicas o hidrófobas? 
 ■ ¿Por qué es importante el equivalente de una molécula de agua tanto 
en las reacciones de condensación como en las reacciones de hidrólisis?
3.2 CARBOHIDRATOS
OBJETIVO DE APRENDIZAJE
5 Distinguir entre monosacáridos, disacáridos y polisacáridos y comparar 
los polisacáridos de almacenamiento con los polisacáridos estructurales.
Los azúcares, los almidones y la celulosa son carbohidratos. Los azúcares 
y los almidones sirven como fuentes de energía para las células, mientras 
que la celulosa es el componente estructural principal de las paredes que 
rodean a las células vegetales. Los carbohidratos se componen de áto-
mos de carbono, hidrógeno y oxígeno en proporción aproximada de un 
átomo de carbono por cada dos de hidrógeno y uno de oxígeno (CH2O)n.
El término carbohidrato, que signifi ca “hidrato (agua) de carbono” refl eja 
como resultado la liberación de uno o dos iones hidrógeno, produciendo 
formas ionizadas con 1 o 2 unidades de carga negativa. Los fosfatos ha-
cen parte de los componentes de los ácidos nucleicos y de ciertos lípidos.
El grupo sulfh ídrilo (que se abrevia ROSH), consiste de un 
átomo de azufre unido covalentemente a un átomo de hidrógeno, se en-
cuentra en moléculas llamadas tioles. Como se verá, los aminoácidos 
que contienen un grupo sulfh ídrilo contribuyen de forma importante a 
la estructura de las proteínas.
Muchas moléculas biológicas son polímeros
Muchas moléculas biológicas, como las proteínas y los ácidos nucleicos, 
son muy grandes, y consisten de miles de átomos. Estas moléculas gi-
gantes se conocen como macromoléculas. La mayoría de las macro-
moléculas son polímeros, que se forman por la unión de compuestos 
orgánicos pequeños, llamados monómeros (FIGURA 3-4). De igual 
manera que todas las palabras de este libro están escritas arreglando las 
28 letras del alfabeto en varias combinaciones, los monómeros se pueden 
agrupar para formar una variedad casi infi nita de moléculas más grandes. 
Los miles de diferentes compuestos orgánicos complejos presentes en 
los organismos se construyen a partir de unos 40 monómeros pequeños 
sencillos. Por ejemplo, los 20 monómeros llamados aminoácidos se pue-
den unir extremo con extremo de innumerables maneras para formar los 
polímeros conocidos como proteínas.
Los polímeros se pueden degradar en sus monómeros constituyentes 
por medio de reacciones de hidrólisis (“rompimiento con agua”). Este 
Monómero
FIGURA 3-4 Un polímero simple
Este pequeño segmento del polímero de polietileno se forma por el enlace 
entre dos carbonos de los monómeros del etileno (C2H4). Uno de estos mo-
nómeros está marcado en rojo. Su estructura se representa con un modelo 
de relleno de espacio, que muestra con precisión la forma 3-D de la molécula.
Condensación 
 
Enzima A
Hidrólisis 
 
Enzima B
HO OH HO OH
Monómero Monómero
HO O OH + H2O
Dímero
FIGURA 3-5 Animada Reacciones de condensación e hidrólisis
La unión de dos monómeros produce un dímero; la incorporación adicional de monómeros produce un polí-
mero. Observe que las reacciones de condensación e hidrólisis están catalizadas por diferentes enzimas.
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	Parte 1 La organización de la vida
	3 La química de la vida: compuestos orgánicos
	3.1 Átomos de carbono y moléculas orgánicas
	Muchas moléculas biológicas son polímeros
	Repaso
	3.2 Carbohidratos