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Es una disciplina interdisciplinaria que combina principios de la química, biología y física para comprender las estructuras moleculares, funciones y transformaciones de los componentes químicos de los seres vivos.

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Los grupos funcionales están compuestos por átomos de elementos específicos unidos de una manera distintiva; estos grupos desempeñan un papel fundamental en la función química de la molécula y sirven como la base para la clasificación y descripción de compuestos orgánicos.

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Su importancia es crucial para la vida y la biología en general. Aquí se destacan algunas de las razones fundamentales para la importancia de las biomoléculas:

Constitución de la Vida: Constituyen la base de la estructura celular y son esenciales para la formación y mantenimiento de tejidos, órganos y sistemas biológicos.

Funciones Biológicas Esenciales: Los carbohidratos son fuentes de energía, los lípidos forman membranas celulares, las proteínas son responsables de la mayoría de las funciones celulares y los ácidos nucleicos almacenan y transmiten información genética.

Almacenamiento y Transferencia de Energía: Los carbohidratos, en forma de glucosa, son fuente primaria de energía para las células, y los lípidos almacenados actúan como reservas de energía.

Estructura y Función Celular: Las membranas celulares están compuestas por lípidos y proteínas, mientras que el citoesqueleto (proteínas) proporciona soporte estructural y facilita el movimiento celular.

Transmisión de Información Genética: La información genética codificada en estos ácidos nucleicos guía la síntesis de proteínas y determina la herencia de características biológicas.

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Este grupo funcional está compuesto por un átomo de carbono que está doblemente enlazado a un átomo de oxígeno y también está unido a un grupo hidroxilo (OH) mediante un enlace sencillo. Este grupo funcional es clave en diversas moléculas biológicas y desempeña roles esenciales en los procesos biológicos.

EJEMPLOS:

Ácido Acético (CH₃COOH):

Se encuentra en muchos procesos metabólicos y es un componente central en el metabolismo energético.

Ácido Oleico (CH₃(CH₂)₇CH=CH(CH₂)₇COOH):

Un ácido graso insaturado que es un componente común de muchos lípidos y aceites, como el aceite de oliva.

Ácido Láctico (CH₃CHOHCOOH):

Se forma durante la fermentación láctica en los músculos y también se encuentra en productos lácteos.

Ácido Pirúvico (CH₃COCOOH):

Es un intermediario en el metabolismo celular y es clave en la glucólisis, una vía metabólica importante.

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Los alcoholes son compuestos orgánicos que contienen el grupo funcional hidroxilo (-OH) unido a un átomo de carbono. Los alcoholes pueden clasificarse en tres categorías principales según la posición del grupo hidroxilo en la cadena carbonada: alcoholes primarios, secundarios y terciarios.

EJEMPLOS:

Glicerol (Glicerina):

Es un alcohol que forma la columna vertebral de los triglicéridos, que son los lípidos más comunes en las grasas y aceites.

Eritritol y Xilitol:

Son alcoholes de azúcar que se encuentran en algunas frutas y vegetales. A menudo se utilizan como edulcorantes en productos sin azúcar.

Alcoholes Grasos en Lípidos:

Los lípidos pueden contener cadenas de alcoholes grasos, como el colesterol, que es esencial para la estructura de las membranas celulares.

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Los aldehídos son compuestos orgánicos que contienen el grupo funcional -CHO, donde el carbono del grupo carbonilo está unido a un átomo de hidrógeno y a un grupo alquilo o arilo.

EJEMPLOS:

Glucosa:

Es fundamental en el metabolismo energético y es un componente clave de carbohidratos más complejos.

Vitamina A (Retinol):

Es esencial para la visión y el crecimiento celular.

Prostaglandinas:

Estos compuestos desempeñan roles importantes en la regulación de procesos fisiológicos, como la inflamación.

Vitamina C (Ácido Ascórbico):

Es crucial para la salud del sistema inmunológico y la síntesis de colágeno.

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Las amidas son compuestos orgánicos que contienen el grupo funcional -CONH2 o -CONHR, donde R representa un grupo alquilo o arilo. Las amidas son comunes en biomoléculas y cumplen diversas funciones en los organismos vivos.

EJEMPLOS:

Glutamina:

Desempeña un papel importante en el metabolismo nitrogenado y es un componente crucial en el transporte de nitrógeno entre tejidos.

Urea:

En la urea, dos grupos amida (-CONH2) están conectados, y se excreta en la orina como un mecanismo de eliminación de nitrógeno.

Nucleótidos y Ácidos Nucleicos:

En el caso de la adenina, un componente de los nucleótidos, se encuentra un grupo amino (-NH2) que puede actuar como una amida cuando se forma un enlace fosfodiéster.

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Las aminas son compuestos orgánicos que contienen el grupo funcional amino (-NH2) o derivados de este grupo. Pueden clasificarse como primarias, secundarias o terciarias según el número de átomos de hidrógeno que están sustituidos por grupos alquilo o arilo.

EJEMPLOS:

Dopamina y Serotonina (Neurotransmisores):

Estas sustancias químicas juegan un papel crucial en la transmisión de señales en el sistema nervioso.

Histidina

Desempeña roles importantes en la catálisis enzimática.

Putrescina y Cadaverina:

Son aminas biógenas que se encuentran en tejidos animales en descomposición y juegan un papel en los procesos de descomposición.

Nicotina:

Actúa como un estimulante del sistema nervioso.

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Las cetonas son compuestos orgánicos que contienen el grupo funcional carbonilo en el que el átomo de oxígeno está unido a dos átomos de carbono. El grupo carbonilo en las cetonas se representa como >C=O.

EJEMPLOS:

Metil-etil-cetona (MEK):

Es un solvente común en la industria y se utiliza en la fabricación de productos químicos.

Diacetil (2,3-butanodiona):

Es una cetona que se encuentra en productos lácteos y se utiliza en la industria alimentaria para dar sabor a mantequilla y productos horneados.

Mesityl óxido:

También conocido como 4-metil-3-penten-2-ona, es una cetona utilizada en la síntesis orgánica.

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Los ésteres son compuestos orgánicos que contienen el grupo funcional -COO-, donde el átomo de oxígeno está unido a dos átomos de carbono. Los ésteres se forman a través de la reacción entre un ácido y un alcohol. Aunque los ésteres no son tan abundantes en biomoléculas como otros grupos funcionales, todavía se encuentran en algunos compuestos biológicos.

EJEMPLOS:

Triglicéridos:

Constituyen la forma principal en que se almacena la energía en las células grasas (adipocitos) y son comunes en grasas y aceites.

Fosfolípidos:

El grupo fosfato se une a la molécula de glicerol, formando un éster.

Ésteres de Ácidos Grasos en Ceras:

Se encuentran en la cutícula de las plantas y en la piel de algunos animales, proporcionando impermeabilidad.

Ésteres en Aromas y Sabores:

Por ejemplo, el acetato de isoamilo es un éster que da el sabor a plátano.

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Los éteres son compuestos orgánicos que contienen el grupo funcional -O-. En un éter, dos grupos alquilo o arilo están unidos a un átomo de oxígeno. Aunque los éteres no son tan comunes en biomoléculas como algunos otros grupos funcionales, todavía hay ejemplos de éteres presentes en compuestos biológicos.

EJEMPLOS:

Éteres en Fosfolípidos:

Los éteres de glicerol fosforilado son fundamentales en la estructura de las membranas celulares.

Éteres en Antibióticos:

Un ejemplo es la eritromicina, un antibiótico macrólido que se utiliza para tratar infecciones bacterianas.

Éteres en Metabolitos Secundarios de Plantas:

Un ejemplo es el safrol, que se encuentra en el aceite esencial del laurel y la nuez moscada.