Es posible generar moléculas orgánicas como aminoácidos, carbohidratos y ácidos nucleicos a partir de moléculas orgánicas?
Respuestas
Respuesta:
UNIVERSIDAD NACIONAL DE LOMAS DE ZAMORA
Facultad de Ciencias Agrarias
Cátedra de Biología
Módulo: Moléculas Orgánicas
UNLZ
Facultad de Ciencias Agrarias
Cátedra de Biología Página 2
OBJETIVOS
Explicar la importancia física, química y biológica de las moléculas orgánicas.
Describir la composición química de los carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos
nucleicos.
Enumerar las funciones de las sustancias orgánicas en los seres vivos.
Analizar la relación metabólica entre los distintos compuestos orgánicos.
PREREQUISITOS:
Composición de los seres vivos.
Composición química de la célula.
Soluciones, solutos y solventes.
Elementos químicos. Iones. Uniones químicas.
El agua
Explicación:
MOLECULAS ORGÁNICAS
INTRODUCCIÓN
Las moléculas orgánicas se pueden definir como moléculas que contienen carbono y
que se encuentran en los seres vivos.
Una sola célula bacteriana contiene alrededor de cinco mil clases diferentes de moléculas
y una célula vegetal o animal tiene aproximadamente el doble. Estas miles de moléculas,
sin embargo, están compuestas de relativamente pocos elementos (CHNOPS). De modo
similar, relativamente pocos tipos de moléculas desempeñan los principales papeles en
los sistemas vivos. Como notamos con anterioridad, el agua constituye entre el 50 y el
95% de un sistema vivo, y los iones pequeños tales como K+, Na+ y Ca2+ dan cuenta de
no más del 1%. Casi todo el resto, hablando en términos químicos, está compuesto de
moléculas orgánicas.
En los organismos se encuentran cuatro tipos diferentes de moléculas orgánicas en gran
cantidad. Estos cuatro tipos son los carbohidratos (compuestos de azúcares), lípidos
(moléculas no polares, muchas de las cuales contienen ácidos grasos), proteínas
(compuestas de aminoácidos) y 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). Todas estas
moléculas: carbohidratos, lípidos, proteínas y nucleótidos contienen carbono, hidrógeno y
oxígeno. Además, las proteínas contienen nitrógeno y azufre, y los nucleótidos, así como
algunos lípidos, contienen nitrógeno y fósforo.
A continuación desarrollaremos el estudio de estas biomoléculas.
DESARROLLO
EL PAPEL CENTRAL DEL CARBONO
El esqueleto de carbono
Un átomo de carbono tiene seis protones, seis electrones, dos electrones en su primer
nivel de energía y cuatro en el segundo. Así, el carbono puede formar cuatro enlaces
covalentes con cuatro átomos diferentes como máximo. El metano (CH4), que es un gas
natural, es un ejemplo aun más importante, en términos del papel biológico del carbono,
sus átomos pueden formar enlaces entre sí. El etano, por ejemplo, contiene dos carbonos;
el propano, tres; el butano, cuatro; y así sucesivamente, formando cadenas largas . En
general, una molécula orgánica deriva su configuración final de la disposición de sus
átomos de carbono, que constituyen el esqueleto o columna de la molécula. La
configuración de la molécula, a su vez, determina muchas de sus propiedades y su
función dentro de los sistemas vivo. Los compuestos formados sólo por carbono e
hidrógeno se conocen como hidrocarburos. Estructuralmente, son el tipo más simple de
moléculas orgánicas. Aunque la mayor parte de los hidrocarburos derivan de los restos de
organismos que murieron hace millones de años, son relativamente de poca importancia
en los organismos vivos. Sin embargo, son de gran importancia económica; los
combustibles líquidos de los cuales dependemos, gasolina, diesel y petróleo para
calefacción, están todos compuestos de hidrocarburos.
Isómeros y actividad biológica
Ciertos compuestos tienen la misma fórmula química pero sus átomos se disponen de
manera diferente. Estos compuestos se denominan isómeros. Los isómeros
estructurales son compuestos que tienen la misma fórmula molecular pero difieren en
cómo se unen los átomos entre sí. Por ejemplo, la acetona tiene la misma fórmula general
que el propionaldehído (C3H6O). La diferencia entre ambos compuestos es que, en el
primer caso, el grupo funcional que caracteriza a la molécula es una cetona, y en el
segundo, un aldehído. Si bien tienen el mismo tipo y cantidad de átomos, los isómeros
estructurales difieren en sus propiedades químicas.
CARBOHIDRATOS
Los carbohidratos son las moléculas fundamentales de almacenamiento de energía en la
mayoría de los seres vivos. Además, forman parte de diversas estructuras de las células
vivas; las paredes de las células vegetales jóvenes, por ejemplo, contienen
aproximadamente un 40% de celulosa, que es el compuesto orgánico más común en la biosfera