Toda actividad biológica es producto de interacciones moleculares. La vida es una función compleja de extensos conjuntos de moléculas, integrados en un nivel superior de organización, que conocemos como individuo o ser vivo. Para comprender la serie de procesos que rigen la vida en nuestro planeta, se hace necesario estudiar los átomos y moléculas que en su interactuar, hacen posible esta manifestación; pero para entender los procesos biológicos propios de los organismos vivos es necesario analizar el interactuar de las moléculas orgánicas mismas que son todas aquellas que poseen una estructura básica de carbono, siendo este elemento el mas importante y abundante en ellas.
Ahora bien si tratamos de definir y describir como es el funcionamiento de un organismo vivo es necesario indagar acerca de las moléculas antes mencionadas, que abarcan compuestos orgánicos como lo son las enzimas, vitaminas, hormonas y ácidos nucleicos.
Para el desarrollo de esta investigación, se plantearán las siguientes preguntas:
MOLÉCULAS ORGÁNICAS EN LOS SERES VIVOS
(ENZIMAS, VITAMINAS, HORMONAS Y ÁCIDOS NUCLEICOS)
Las moléculas orgánicas compuestas por los bioelementos o elementos biogenesicos (C, H, O, N), juegan un papel importante en la alimentación diaria de cualquier forma de vida existente, ya que aporta los nutrientes necesarios para favorecer el crecimiento celular y de los tejidos, el desarrollo, el mantenimiento y la recuperación del mismo, asimismo solventa al organismo de la energía necesaria para llevar a cabo sus actividades habituales. Se encuentran establecidos 6 tipos de nutrimentos: el agua, los hidratos de carbono, lípidos, proteínas, vitaminas y minerales.
Exclusivamente se hará referencia a las enzimas, vitaminas, ácidos nucleicos y hormonas, haciendo mención de su definición, composición, clasificación y función.
Las enzimas son moléculas de proteínas que tienen la capacidad de facilitar y acelerar las reacciones químicas que tiene lugar en los tejidos vivos, disminuyendo el nivel de la energía de activación. Una de las clasificaciones de las enzimas parte de acuerdo al tipo de reacción de transferencia, el grupo dador y el grupo aceptor, reconociendo 6 grupos principales: oxidorreductasas, transferasas, hidrolasas, liasas, isomerazas y ligasas.
Las oxidorreductasas son enzimas de óxido-reducción que catalizan la transferencia de átomos de H. (transferencia de electrones). Las transferasas son las enzimas que catalizan la transferencia de grupos funcionales distintos del H entre un par de sustratos (transferencia de grupos). Las hidrolazas son enzimas que actúan hidrolizando determinados enlaces de numerosos compuestos (reacciones de hidrólisis o transferencia de grupos funcionales al agua), actúan sobre enlaces ésteres, enlaces glicosídicos, enlaces peptídicos y sobre anhídridos de ácido, etc. Las liasas catalizan la separación de grupos químicos del sustrato por vía no hidrolítica (adición de grupos a dobles enlaces), actúan sobre enlaces >C=C<, sobre enlaces >C=O y enlaces >C=NH-. Las isomerazas actúan catalizando la ínter conversión de isómeros estructurales, de posición u ópticos, de una a otra forma (transferencia de grupos en el interior de la molécula para originar formas isoméricas). Mientras que las ligasas catalizan la unión de dos compuestos, mediante la energía liberada en la ruptura de una molécula de ATP (forman diversos enlaces acoplados a la ruptura de ATP).
Las vitaminas son sustancias orgánicas necesarias en los procesos metabólicos que tienen lugar en la nutrición de los seres vivos. No aportan energía, puesto que no se utilizan como combustible, pero sin ellas el organismo no es capaz de aprovechar los elementos constructivos y energéticos suministrados por la alimentación. Normalmente se utilizan en el interior de las células como precursoras de las coenzimas, a partir de los cuales se elaboran los miles de enzimas que regulan las reacciones químicas de las que viven las células.
Las vitaminas deben ser aportadas a través de la alimentación, puesto que el cuerpo humano no puede sintetizarlas. Una excepción es la vitamina D, que se puede formar en la piel con la exposición al sol, y las vitaminas K, B1, B12 y ácido fólico, que se forman en pequeñas cantidades en la flora intestinal.
Las vitaminas se clasifican en liposolubles quienes como su nombre lo indica son solubles en cuerpos grasos, las vitaminas A, D, E, K y Q se encuentran dentro de esta clasificación. Mientras que las hidrosolubles son aquellas que se caracterizan porque se disuelven en el agua como es el caso de las vitaminas B (B1 o Tiamina, B2 Riboflavina, B3 Niacina, B5 Pantotenato, B6 Piridoxina, B12 Cobalamina), la vitamina C o ascorbato, el folato y la biotina.
Las hormonas son sustancias segregadas por células especializadas localizadas en glándulas de secreción interna o glándulas endocrinas (carentes de conductos), o también por células epiteliales e intersticiales con el fin de afectar la función de otras células. Hay hormonas animales y hormonas vegetales como las auxinas, ácido abscísico, citoquinina, giberelina y el etileno.
Según su glándula de secreción interna, se clasifican en:
G. Tiroides: H. Triyodotironina, H. Tiroxina. Composición: derivada de tirosina.
G. Paratiroides: H. Parathormona.
G. Páncreas: H. Insulina, H. Glucagón. Composición: Proteína
G. Caps. Suprarrenales:
Médula Suprarrenal:
Adrenalina, composición: derivado de tirosina y Noradrenalina.
Corteza Suprarrenal:
H. Mineralocorticoides (aldosterona). Composición: Esteroides
H. Glucocorticoides (cortisona-cortisol). Composición: Esteroides
H. Andrógenos (corticales). Composición: Esteroides
G. Gónadas:
G. Testículos: andrógenos (testosterona)
G. Ovarios: estrogenos (progesterona, estrógenos)
G. Hipófisis: se divide en Adenohipófisis (anterior), Parte media (istmo) y Neurohipófisis (posterior)
Adenohipófisis (anterior):
h. somatotropina (STH)
h. gonadotropinas (FSH. LH)
h. tirotropina (TSH)
h. lactotropa (PRL)
h. adenocortitropa
P. Intermedia (itsmo): h. estimulante de melanóforos (MSH)
Neurohipófisis (posterior):
h. oxitocina
h. vasopresina (ADH)
Entre las funciones que controlan las hormonas se incluyen:
• Las actividades de órganos completos.
• El crecimiento y desarrollo.
• Reproducción
• Las características sexuales.
• El uso y almacenamiento de energía
• Los niveles en la sangre de líquidos, sal y azúcar.
Una característica principal de los organismos vivos es su capacidad para reproducirse. Para ello cada individuo debe contener una descripción completa de sí mismo, que además ha de ser capaz de transmitir a sus descendientes para que ellos puedan construir otro individuo con esas características, tarea que llevan a cabo los ácidos nucleicos. A nivel celular, una célula ha de disponer de esas instrucciones para construir una réplica idéntica de sí misma. En una célula, esa información se encuentra en el ácido desoxirribonucleico (ADN). El ADN tiene la particularidad de que posee información también para hacer copias de sí mismo. Para que la información contenida en el ADN se pueda expresar hace falta otra sustancia que es el ácido ribonucleico (ARN).
Estan constituidos por nucleótidos (compuestos de fosfato, ribosa o desoxirribosa [azúcar] y base nitrogenada [Base púrica o pirimídica], los átomos que los constituyen son C, O, N, H, P.
Se presentan como:
• Ácido desoxirribonucleico , ADN , ADN con las bases adenina, timina, citosina, guanina, siempre de doble cadena en el núcleo celular
• Ácido ribonucleico ARN, ARN con las bases adenina, uracilo, citosina y guanina, de cadena sencilla, solo excepcionalmente de doble cadena; como ARN-mensajero en el núcleo celular y citoplasma, como ARN-de transferencia en el citoplasma, como ARN-ribosomal en el citoplasma
Funciones:
• Almacenamiento de la información hereditaria, ADN
• Síntesis proteica: ARN- mensajero, ARN-de transferencia, ARN-ribosomal
En conclusión por lo anterior, se logra considerar el papel importante que tienen las moléculas orgánicas en los seres vivos, ya que forman parte de la materia que los compone, contienen la energía que necesitan y hacen posible todas las funciones indispensables para su óptimo desarrollo. Entre estos compuestos están las enzimas que actúan como catalizadores de todos los procesos bioquímicos del organismo, a estas se debe directamente la digestión de los alimentos, la conducción de impulsos nerviosos, la contracción de los músculos, la coagulación de la sangre y el aprovechamiento de la energía solar para la elaboración de hidratos de carbono. Por su parte las vitaminas que son sustancias orgánicas de origen animal o vegetal, quienes se localizan en los alimentos en pequeñas cantidades y son imprescindibles para el mantenimiento, crecimiento y conservación del cuerpo. Las hormonas producidas por las glándulas de secreción interna y que tienen una función vital de regularización del crecimiento, la actividad de todos los órganos y tejidos y por último, los ácidos nucleicos cumpliendo con las labores de almacenamiento, replicación, recombinación, y transmisión de la información genética ( son las moléculas que determinan lo que es y hace cada una de las células vivas),teniendo entonces que el ADN desempeña la función primordial de contener la información hereditaria, mientras que el ARN copia la información para utilizarla en la síntesis de proteínas.
