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Moléculas orgánicas

Moléculas orgánicas
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Concepto:la química de los organismos vivos es la química de los compuestos que contienen carbono o sea, los compuestos orgánicos.

Moléculas orgánicas todas las que contienen C Una sola célula bacteriana más de cinco mil clases de moléculas. Una célula animal doble Compuestas de C H N O P S.

Tipos

Carbohidratos, compuestos de azúcares Lípidos, moléculas no polares, muchas contienen ácidos grasos Proteínas, compuestas de aminoácidos Nucleótidos, moléculas complejas que desempeñan papeles centrales en los intercambios energéticos y que también pueden combinarse para formar moléculas muy grandes conocidas como ácidos nucleicos)

En los organismos se encuentran cuatro tipos diferentes de moléculas orgánicas en gran cantidad: carbohidratos, lípidos, proteínas y nucleótidos. Todas estas moléculas contienen carbono, hidrógeno y oxígeno. Además, las proteínas contienen nitrógeno y azufre, y los nucleótidos, así como algunos lípidos, contienen nitrógeno y fósforo.

Se ha dicho que es suficiente reconocer cerca de 30 moléculas para tener un conocimiento que permita trabajar con la bioquímica de las células. Dos de esas moléculas son los azúcares glucosa y ribosa; otra, un lípido; otras veinte, los aminoácidos biológicamente importantes; y cinco las bases nitrogenadas, moléculas que contienen nitrógeno y son constituyentes claves de los nucleótidos.

El carbono es singularmente adecuado para este papel central, por el hecho de que es el átomo más liviano capaz de formar múltiples enlaces covalentes. A raíz de esta capacidad, el carbono puede combinarse con otros átomos de carbono y con átomos distintos para formar una gran variedad de cadenas fuertes y estables y de compuestos con forma de anillo. Las moléculas orgánicas derivan sus configuraciones tridimensionales primordialmente de sus esqueletos de carbono. Sin embargo, muchas de sus propiedades específicas dependen de grupos funcionales. Una característica general de todos los compuestos orgánicos es que liberan energía cuando se oxidan. Entre los tipos principales de moléculas orgánicas importantes en los sistemas vivos están los carbohidratos, los lípidos, las proteínas y los nucleótidos.

Los carbohidratos

Los carbohidratos son la fuente primaria de energía química para los sistemas vivos. Los más simples son los monosacáridos, como la glucosa principal fuente de elegía de la mayoría de heterótrofos, o ribosa azúcar de las nucleótidos. Los monosacáridos pueden combinarse para formar disacáridos como la lactosa componente de la leche o la maltasa componente del almidón que es un polisacárido. Para los sistemas vivos. Los más simples son los monosacáridos ("azúcares simples"). Los monosacáridos pueden combinarse para formar disacáridos ("dos azúcares") y polisacáridos (cadenas de muchos monosacáridos).

Los lípidos

Son moléculas hidrofóbicas que, como los carbohidratos, almacenan energía y son importantes componentes estructurales. Incluyen las grasas y los aceites, los fosfolípidos, los glucolípidos, las ceras, y el colesterol y otros esteroides.

Las proteínas

Son moléculas muy grandes compuestas de cadenas largas de aminoácidos, conocidas como cadenas polipeptídicas. A partir de sólo veinte aminoácidos diferentes usados para hacer proteínas se puede sintetizar una inmensa variedad de diferentes tipos de moléculas proteínicas, cada una de las cuales cumple una función altamente específica en los sistemas vivos.

Los nucleótidos

Son moléculas complejas formadas por un grupo fosfato, un azúcar de cinco carbonos y una base nitrogenada. Son los bloques estructurales de los ácidos desoxirribonucleico (DNA) y ribonucleico (RNA), que transmiten y traducen la información genética. Los nucleótidos también desempeñan papeles centrales en los intercambios de energía que acompañan a las reacciones químicas dentro de los sistemas vivos. El principal portador de energía en la mayoría de las reacciones químicas que ocurren dentro de las células es un nucleótido que lleva tres fosfatos, el ATP.

Papel central del carbono

Puede formar 4 enlaces covalentes con cuatro átomos diferentes y entre si Una molécula orgánica deriva su configuración final de la dispo-sición de sus átomos de C, esqueleto. De la configuración de-pende las propiedades y función dentro de los sistemas vivos. Hidrocarburos, compuestos formados solo por C e H, estructuralmente son el tipo más simple de moléculas orgánicas Derivan de los restos de organismos que murieron hace millones de años. Son de poca importancia en organismos vivos, pero de estos sale gasolina, etc.

Grupos funcionales

Determinan las propiedades químicas de las moléculas orgánicas Unidos al esqueleto de C, reemplazando a uno o más de los H presentes en el hidrocarburo. Ejm. Grupo –OH (hidroxilo). Cuando un H y un O se unen covalentemente, un e exterior del O sobra, queda no apareado, no compartido, puede entonces ser compartido con un electrón exterior que, de modo semejante, quedo disponible en una átomo de C, formando así un enlace covalente con el C. Conocer los grupos funcionales facilita reconocer moléculas particulares y predecir sus propiedades. Ej. Grupo carboxilo –COOH, propiedades de ácido Alcoholes, con sus grupos hidroxilos polares, tienden a ser solubles en agua Metilo, grupos funcionales no polares, insolubles en agua. Aldehido asociados con olores y sabores acres. Formaldehido. Mayoría de grupos funcionales son polares y confieren solubilidad en agua.

Isómeros y actividad biológica

  • Isómeros fórmula química, pero diferente en disposición de átomos Isómeros estructurales: forma molecular, pero diferente forma de unión entre átomos. Estos difieren en sus propiedades químicas. Isómeros ópticos o enantiómeros: moléculas idénticas excepto en su geometría tridimensional, “espejo”. Todos los aa se presentan en dos formas, los dos isómeros ópticos, llamados forma L y forma D. Solo los aa L se encuentran comunmente en las proteínas de los seres vivos

El factor energético

Los Enlaces covalentes que se encuentran comúnmente en las moléculas orgánicas, son enlaces fuertes y estables, sus e se mueven alrededor de dos o más núcleos atómicos. Estos enlaces pueden romperse por fuentes de energía, kilocalorías, y después pueden volver a formar la misma molécula o una diferente, lo cual depende de varios factores: la temperatura, la presión y los átomos que estén disponibles. Dependiendo de las fuerzas relativas de los enlaces rotos y de los formados se liberará o se obtendrá energía del medio circundante. Los seres vivos utilizan enzimas para minimizar el uso de energía.

Enlaces externos

Fuentes

  • Apuntes de clase - Facultad de Agronomía - U.B.A..
  • Silvia R. Leicach. "Biomoléculas: estructura y rol metabólico". Segunda edición.
  • Helena Curtis - N. Sue Barnes. "Biología". Sexta edición en español.
  • Fernández Serventi, Héctor. Química orgánica. Buenos Aires: Losada, 1980
  • Solomons, T.W. Graham e María Cristina Sangines Franchini Química orgánica. México, D.F.: Limusa, 1985
  • Gros, Eduardo G. y otros Introducción al estudio de los productos naturales. Washington, D.C.: Secretaría General de la Organización de Estados Americanos. Programa Regional de Desarrollo Científico y Tecnológico, 1985