3.1. Macromoléculas biológicas. Introducción

Comienzo aquí, con esta breve introducción, un nuevo bloque dentro de esta sección en  la que estudiaremos los cuatro tipos principales de macromoléculas biológicas: carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. Representan los constituyentes fundamentales de la estructura celular, que al combinarse constituyen la mayor parte del peso seco de la célula, llevando a cabo en la misma una amplia variedad de funciones. Se tratan de moléculas orgánicas, por lo que su principal componente es el carbono, al que se añaden el hidrógeno (H), el oxígeno (O), el nitrógeno (N) y otros elementos menores.

Las dos reacciones primordiales que intervienen en la síntesis de las macromoléculas biológicas son las siguientes:

▣         Síntesis por deshidratación

Los bloques básicos de la mayoría de las macromoléculas son subunidades que se conocen con el nombre de monómeros. Dichos monómeros se combinan mediante enlaces covalentes formando moléculas más grandes (polímeros) para lo cual liberan moléculas de agua como subproductos. A este mecanismo se le conoce como síntesis de deshidratación que significa “unir perdiendo agua”.
Durante estas reacciones, el hidrógeno (H⁺) de uno de los monómeros se combina con el grupo hidroxilo (OH^-) de otro, liberando una molécula de agua. Al mismo tiempo, los monómeros comparten electrones y se unen mediante enlaces covalentes.
Los monómeros no tienen porqué ser siempre del mismo tipo e incluso la misma clase de monómero puede dar lugar a diferentes tipos de polímeros. Por ejemplo, los monómeros de glucosa son los integrantes de sustancias tan diferentes como la celulosa, el glucógeno o el almidón.

▣         Hidrólisis

La hidrólisis que significa “disolver en agua” es un tipo de reacción en la que se emplea moléculas de esta sustancia para descomponer los polímeros en sus monómeros constituyentes. En estas reacciones, el polímero se divide en dos componentes: uno de ellos adquiere un átomo de hidrógeno (H⁺) y el otro un grupo hidroxilo (OH^-), ambos procedentes de la ruptura de una molécula de agua.

En estos dos tipos de reacciones pueden intervenir enzimas (un tipo específico de proteínas) cuya función desempeñada se conoce con el nombre de catálisis, la cual consiste en la alteración de la velocidad de una reacción, en los dos casos citados aumentándola.

A través de reacciones de hidrólisis nuestro organismo se encarga mediante la acción de enzimas muy específicas del sistema digestivo de descomponer tanto las proteínas, lípidos y carbohidratos que ingerimos en nuestra dieta en moléculas más pequeñas para que los nutrientes puedan ser absorbidos por las células intestinales. Así, por ejemplo, los lípidos se descomponen mediante la acción de las lipasas, las proteínas lo hacen gracias a enzimas como la pepsina, la peptidasa o el ácido clorhídrico y los carbohidratos mediante la sacarasa, la lactasa, la amilasa o la maltasa.

La descomposición de todas estas moléculas proporciona la energía necesaria para desarrollar las distintas funciones celulares.

Fuentes: OpenStax College, Biology. OpenStax College. 30 May 2013.
              http://www.differencebetween.net/science/health/difference-between-hydrolysis-and-dehydration-synthesis/