Biomolécula
[1] Los seis elementos químicos o bioelementos más abundantes en los organismos son el carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre (cuyos símbolos químicos son, respectivamente: C, H, O, N, P y S), los cuales constituyen a las biomoléculas (aminoácidos, glúcidos, lípidos, proteínas, vitaminas, ácidos nucleicos).
En cuanto a sus funciones, se puede distinguir entre sustancias naturales primarias y secundarias.
Las sustancias naturales primarias incluyen todos los compuestos que el organismo necesita para su soporte vital y crecimiento.
La distinción entre sustancias autoorganizadas y organizadas externamente fue revisada por Friedrich Wöhler (1828), quien demostró con la síntesis de la urea que el compuesto cianato de amonio, definido como inorgánico, puede utilizarse para producir el compuesto urea, definido como orgánico.
En la definición actual, la química orgánica incluye prácticamente todos los compuestos de carbono.
Se ha descubierto que los productos naturales tienen efectos farmacológicos como antibióticos, inmunosupresores, inhibidores de enzimas, antagonistas de receptores y agonistas, toxinas, antitumorales y sustancias activas antivirales.
Entre ellas se encuentran los antibióticos β-lactámicos y agentes quimioterapéuticos como el paclitaxel del Taxus brevifolia.
[7] Los nucleósidos se han modificado para que puedan utilizarse como antivirales del VIH como zidovudina.
[8] Siglos de experiencia en medicina popular han centrado la atención en muchas plantas y, por tanto, en sus ingredientes como estructuras principales.
Las estructuras principales así obtenidas sirven de base para la optimización farmacológica del principio activo.
Para ello se suelen utilizar técnicas como la síntesis paralela o la química combinatoria.
[20][21] En general, la síntesis de una sustancia natural compleja es también un reto para la química orgánica.
[22] Los productos naturales suelen ser compuestos complejos con centros de quiralidad, que deben construirse en la configuración estereoquímica deseada.
Tienen un comportamiento anfipático, con una zona polar y otra apolar; esta propiedad les permite formar membranas.
Son insolubles en agua, pero solubles en presencia de solventes orgánicos (alcohol, jabón, detergentes, etc.).
Los lípidos insaponificables, como los isoprenoides y los esteroides, desempeñan funciones reguladoras (colesterol, hormonas sexuales, prostaglandinas).
Los ácidos nucleicos, ADN y ARN, desempeñan, tal vez, la función más importante para la vida: contener, de manera codificada, las instrucciones necesarias para el desarrollo y funcionamiento de la célula.
El ADN tiene la capacidad de replicarse, transmitiendo así dichas instrucciones a las células hijas que heredarán la información.
Algunas pueden servir como ayuda a las enzimas que actúan como cofactor, como es el caso de las vitaminas hidrosolubles.
