Macromoléculas: Explicación y ejemplos

Las macromoléculas son moléculas de gran densidad que se encuentran en la mayoría de alimentos que consumimos diariamente, esto puedes notarlo observando la etiqueta de información nutricional de los mismos. Además, debes saber que el cuerpo humano también está compuesto de moléculas grandes biológicamente hablando.

¿Qué son las macromoléculas?

Las macromoléculas son moléculas de masas moleculares densas y elevadas, porque están compuestas por un alto número de átomos. En ese sentido, las macromoléculas son consideradas así cuando pesan más de 10.000 Dalton de masa atómica y además, pueden ser de dos tipos: orgánicas e inorgánicas.

Macromoléculas Orgánicas

Las macromoléculas orgánicas son las encargadas de proporcionar vida y estructura a los seres vivos. Son conocidas como macromoléculas biológicas y están divididas en cuatro grandes grupos llamados lípidos, proteínas, ácidos nucleicos y carbohidratos.

Macromoléculas Inorgánicas

Pueden relacionarse con la materia viva, es decir, los seres vivos, o también la materia inerte. Generalmente, se trata de sales, minerales y otro tipo de compuestos un poco más complejos como el agua.  También, puede tratarse de otro tipo de materiales como por ejemplo, el plástico.

Polímeros y monómeros

Los polímeros son macromoléculas o moléculas grandes en forma de largas cadenas compuestas a su vez por subunidades o unidades más pequeñas. Estas unidades son las denominadas monómeras. Por ejemplo, las proteínas y los carbohidratos están compuestos de polímeros y por ende, de monómeros.

Realmente, las proteínas, los carbohidratos y los ácidos nucleicos son literalmente polímeros, a diferencia de los lípidos que no son considerados así. Sin embargo, suelen agruparse dentro de la clasificación de macromoléculas por hacer referencia a los cuatro tipos generales de moléculas biológicas.

Formación de polímeros y ejemplos

Los polímeros se forman, evidentemente, a partir de monómeros. Sin embargo, el proceso por el cual se da la formación de macromoléculas formalmente hablando es la síntesis por deshidratación. El proceso ocurre porque dos monómeros se unen gracias a la presencia de enlaces covalentes.

Durante esta unión, se libera una molécula de agua. Por ende, de estas características proviene el nombre del proceso, es decir, se denominada deshidratación porque en el proceso se pierde agua y síntesis porque se unen dos moléculas y así sucesivamente hasta formar macromoléculas o polímeros.

Por ejemplo, la molécula de ADN es una cadena compuesta por cuatro tipos de monómeros en cuanto a aminoácidos y a nucleótidos. Esto da a entender que aunque los polímeros se formen gracias a la unión repetida de monómeros, dichos monómeros no tienen que ser necesariamente del mismo tipo, estructuralmente hablando.

Formación de monómeros a partir de polímeros

A veces, puede ocurrir que las macromoléculas necesiten degradarse dentro del organismo para para formar moléculas distintas. A este proceso de degradación se le denomina hidrolisis y ocurre tras la ruptura de los enlaces por la incorporación de moléculas de agua a la cadena.

En palabras más prácticas, puede afirmarse que la hidrolisis es el proceso contrario a la síntesis por deshidratación de las macromoléculas. Lo que ocurre es que la macromolécula se divide en dos y mientras una de las nuevas moléculas gana átomos de hidrógeno, la otra recibirá un grupo OH (Hidroxilo), donados a la cadena gracias a las moléculas de agua.

Luego de este proceso de hidrolisis, se libera energía dentro de la cadena. Este fenómeno ocurre constantemente en el organismo gracias a la presencia de enzimas que facilitan el trabajo de degradación. Generalmente, los nombres de estas enzimas terminan en el sufijo ‘’-osa’’.

Por ejemplo, hace algunas líneas te contábamos que la mayoría de macromoléculas se encuentran presentes en muchos de los alimentos que consumimos a diario. Pues bien, estas macromoléculas se ingieren a manera de polímeros y mientras viajan por el sistema digestivo y gracias a estas enzimas, se van descomponiendo en monómeros nuevamente.

Tipos de macromoléculas y ejemplos

En cuanto a su clasificación, ha quedado bastante claro que las macromoléculas orgánicas presentes en el organismo son cuatro. No obstante, también existen otro tipo de moléculas inorgánicas o artificiales de las cuales te hablaremos posteriormente.

Carbohidratos

Los carbohidratos son macromoléculas que se encuentran compuestas de tres elementos químicos: carbono, hidrogeno y oxígeno, de allí proviene su nombre. Este tipo de moléculas está generalmente compuesto de azucares que se digieren en el organismo en forma de energía.

Los carbohidratos también se encuentran compuestos por fibra y por almidón. Un ejemplo de algún alimento que sea considerado carbohidrato es la papa, que posee grandes niveles de esta macromolécula en su composición. Tradicionalmente, se clasifican en tres grandes grupos conocidos como los siguientes.

Monosacáridos

Se trata de moléculas simples de azúcar y entre todas la más conocida es la glucosa. Normalmente suelen estar compuestas por un máximo de10 átomos. La clasificación del tipo de monosacárido se realiza en función de la posición del grupo carbonilo que posea en su estructura.

A nivel nutricional, existen compuestos monosacáridos presentes en diferentes tipos de alimentos, entre los que destacan los siguientes:

• La miel que contiene glucosa.
• Las frutas que contiene fructosa.
• El arroz o la avena que contiene almidón.
• La lactosa que contiene galactosa.

Al tratarse de compuestos estructuralmente sencillos, los monosacáridos no poseen procesos de hidrólisis porque no hay nada menor en lo que se puedan descomponer.

Disacáridos

Gracias al proceso de síntesis por deshidratación, dos moléculas monosacáridos pueden unirse para formar un disacárido. Esto quiere decir que este tipo de moléculas está compuesta de dos monosacáridos que, tras unirse, liberaron agua y además, crearon un enlace conocido como enlace glucosídico.

Un ejemplo de alimento disacárido es el azúcar de fábrica, que se encuentra compuesta de sacarosa, la cual se extrae generalmente de la caña de azúcar y la remolacha. Como puedes notar, el compuesto que utilizas para endulzar los jugos o el café tiene un origen bastante interesante.

Polisacáridos

Los polisacáridos son macromoléculas compuestas por distintos monosacáridos con la finalidad de formar cadenas excesivamente largas que pueden alcanzar hasta los 100.000 dáltones.  Este tipo de macromoléculas son sumamente importantes porque proporcionan estructura a las paredes celulares de algunos organismos como las plantas.

Los polisacáridos no suelen ser dulces al momento de ingerirlos y tardan mucho más en ser ingeridos por el sistema digestivo, es por esto que cuando una persona está haciendo dieta se le recomienda consumir alimentos que contengan, por ejemplo, almidón, para que la sensación de saciedad dure mucho más y se ingiera menos alimentos.

Lípidos

Los lípidos son una serie de moléculas caracterizadas por proporcionar energía en el organismo a manera de grasas y aceites. Realmente, no son macromoléculas estructurales, pero tradicionalmente se añaden dentro de este gran grupo porque se encuentran presentes en el organismo y aportan grandes beneficios.

En los alimentos que consumimos diariamente se encuentran tres tipos de lípidos bien clasificados conocidos como grasas, fosfolípidos y colesterol. Y sus principales funciones son las siguientes:

• Proporcionar energía al organismo.
• Darle forma estructural a las membranas biológicas.
• Transportar vitaminas
• Absorber vitaminas en las zonas intestinales
• Regular hormonas renales o suprarrenales.

Además, se encuentran presentes en múltiples alimentos en función de la abundancia de grasa que contengan y por ende aporten al organismo. Ejemplos sencillos de alimentos que consumimos a diario y poseen lípidos son los siguientes:

• Mantequilla.
• Huevos.
• Leche.
• Aceite de coco.
• Frutos secos.
• Aceites de girasol o de semilla de uva.

Los lípidos suponen el 35% de la dieta de una persona adulta, por lo cual su necesidad de consumo es importante para el desarrollo del organismo. No obstante, las grasas como el colesterol deben consumirse en menor medida porque en grandes cantidades pueden resultar nocivas para el cuerpo.

Ácidos nucleicos

Los ácidos nucleicos son una de las macromoléculas más importantes de todas, porque en ellas se guarda la información genética y todo lo necesario para la transmisión de la vida. Se ubican en todas las células y virus del organismo y están compuestos por una serie de monómeros denominados nucleótidos.

Los ácidos nucleicos se clasifican en ADN (ácido desoxirribonucleico) ubicado en el núcleo celular de todas las células, y en ARN (ácido ribonucleico) que realiza su labor en el citoplasma de la célula.

Proteínas

Son formadas por cadenas lineales de aminoácidos y las más conocidas son las proteínas enzimáticas y las proteínas hormonales, de las cuales te daremos algunos ejemplos cotidianos a continuación para que puedas entenderlas de forma más sencilla:

• La hemoglobina transporta sustancias por la sangre.
• La insulina contribuye como apoyo a los sistemas del organismo.
• La miosina lleva a cabo la contracción muscular.
• En los alimentos, los huevos y las carnes rojas y blancas poseen proteínas.

Las proteínas son un tipo de macromoléculas sumamente abundantes en el organismo y por consiguiente en las células. Existen muchísimos tipos y cada una tiene funciones y características que la hacen única por entre todas las demás. Sus funciones van desde degradar biomoléculas hasta darle forma a las células.

Poliuretano

Este polímero es una macromolécula artificial o inorgánica utilizado en las industrias. Se consigue tras la mezcla de isocianato y poliol. Un ejemplo de esta macromolécula en la vida cotidiana son las espumas, como las esponjas para lavar los platos.

Macromoléculas y las Imitaciones químicas

En la actualidad se ha conseguido la imitación de macromoléculas químicas en laboratorios. Este tipo de macromoléculas son llamadas sintéticas y aunque han traído grandes beneficios a la vida humana, nunca tendrán las características que tienen las macromoléculas biológicas, como por ejemplo, producir copias o adaptarse a diferentes estructuras.