LAS MACROMOLÉCULAS.
Se les conoce así por que son moléculas cuya masa molecular es mayor a 10000 uma (UNIDAD DE MASA ATÓMICA).
Las macromoléculas se clasifican en dos tipos: macromoléculas naturales y macromoléculas sintéticas.
Las macromoléculas naturales:
Se encuentran en los carbohidratos, lípidos y las proteínas, las cuales forman parte esencial de los seres vivos, entre otras.
Las macromoléculas sintéticas:
Son producidas por el hombre y éstas se clasifican en: polímeros de adición y de condensación, mediante estas tenemos la obtención de sustancias como el polietileno, hule, caucho, poliuretano, naylon, dacron, polipropileno, policloruro de vinilo, y muchas otras que la sociedad demanda.
Se encuentran en los carbohidratos, lípidos y las proteínas, las cuales forman parte esencial de los seres vivos, entre otras.
Las macromoléculas sintéticas:
Son producidas por el hombre y éstas se clasifican en: polímeros de adición y de condensación, mediante estas tenemos la obtención de sustancias como el polietileno, hule, caucho, poliuretano, naylon, dacron, polipropileno, policloruro de vinilo, y muchas otras que la sociedad demanda.
MACROMOLÉCULAS NATURALES.
Nuestro organismo necesita de ciertos compuestos orgánicos para su adecuado funcionamiento.
La bioquímica (del griego bios, vida) que es la ciencia que estudia la naturaleza y el comportamiento de la materia viva, explica cómo influyen los hidrocarburos, grasas, lípidos y las proteínas en los procesos metabólicos, y la función de las vitaminas y enzimas.
Carbohidratos.
Los carbohidratos realizan funciones vitales en los organismos vivos, forman la estructura esquelética de plantas, insectos y crustáceos, al igual que forman la estructura exterior de los microorganismos.
También forman una importante reserva alimentaria en los órganos de almacenamiento de las planta, así como en el hígado y los músculos de animales. Son compuestos formados por carbono, hidrógeno y oxigeno, formadas en las mismas proporciones que en agua, su formula empírica es (CH2O)n, (n) significa el número de
veces que está presente cada átomo de carbono, hidrógeno y oxigeno. Se les conocen también como glúcidos o hidratos de carbono, estos se clasifican en monosacáridos, disacáridos, pilisacáridos y mucosacáridos.
veces que está presente cada átomo de carbono, hidrógeno y oxigeno. Se les conocen también como glúcidos o hidratos de carbono, estos se clasifican en monosacáridos, disacáridos, pilisacáridos y mucosacáridos.
Actualmente los carbohidratos se definen como derivados de polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas. Un azúcar que contiene un grupo aldehídico se llama aldosa y uno que contiene un grupo cetónico se llama cetona.
Monosacáridos:
Son los azúcares más simples.
Entre unos de los más conocidos tenemos la glucosa o dextrosa y la fructuosa.
Glucosa:
La glucosa se obtiene del jarabe de maíz. Esta presente como uno de los principales azucares en la miel y el jugo de muchas plantas y frutas. También es endulzante y se utiliza como sustituto de la miel, se utiliza para la elaboración de dulces, carnes, jarabes, vinos y la cerveza y en la producción de alcohol etílico o etanol.
La fructuosa:
Es un azúcar simple, que tiene la misma fórmula química que la glucosa pero con estructura molecular diferente. En ocasiones se le denomina azúcar de la fruta porque precisamente se le encuentra en las frutas, en algunas verduras, en la miel y en otras plantas. La fructosa es una importante fuente de energía para el cuerpo.
Disacáridos:
Cuando dos moléculas iguales o diferentes de monosacáridos reaccionan con eliminación de una molécula de agua se forma o crea un disacárido.
Cuando dos moléculas iguales o diferentes de monosacáridos reaccionan con eliminación de una molécula de agua se forma o crea un disacárido.
La sacarosa es el azúcar de mesa (que proviene de la caña) se considera que es el compuesto de carbono puro, más barato en el mercado.
Polisacáridos:
Son polímeros de aproximada mente 30 o más moléculas de monosacáridos.
Son polímeros de aproximada mente 30 o más moléculas de monosacáridos.
Los tres polisacáridos más importantes son el almidón, el glucógeno y la celulosa.
El almidón:
Es la forma de almacenamiento más importante de carbohidratos en el reino vegetal. En la semillas de los cereales, en los tubérculos feculentos como la papa y el camote, y se encuentra como material de reserva para la germinación.
Es la forma de almacenamiento más importante de carbohidratos en el reino vegetal. En la semillas de los cereales, en los tubérculos feculentos como la papa y el camote, y se encuentra como material de reserva para la germinación.
El glucógeno (o glicógeno):
Es un polisacárido de reserva energética de los animales, formado por cadenas ramificadas de glucosa; es insoluble en agua, en la que forma dispersiones coloidales. Abunda en el hígado y en los músculos.
Es un polisacárido de reserva energética de los animales, formado por cadenas ramificadas de glucosa; es insoluble en agua, en la que forma dispersiones coloidales. Abunda en el hígado y en los músculos.
La celulosa:
Es un polisacárido compuesto exclusivamente de moléculas de glucosa; es pues un homopolisacárido (compuesto por un solo tipo de monosacáridos); es un compuesto rígido e insoluble en agua.
Es un polisacárido compuesto exclusivamente de moléculas de glucosa; es pues un homopolisacárido (compuesto por un solo tipo de monosacáridos); es un compuesto rígido e insoluble en agua.
La Glucólisis:
Es el conjunto de procesos de degradación producida por las hidrolasas (enzimas capaces de hidrolizar los enlaces pépticos, estéricos, y glucosídicos) mediante las cuales el almidón se transforma en glucosa.
Es el conjunto de procesos de degradación producida por las hidrolasas (enzimas capaces de hidrolizar los enlaces pépticos, estéricos, y glucosídicos) mediante las cuales el almidón se transforma en glucosa.
La Quitina:
También es un polisacárido estructural que constituye el exoesqueleto de los artrópodos y un componente esencial de las paredes celulares de los hongos.
También es un polisacárido estructural que constituye el exoesqueleto de los artrópodos y un componente esencial de las paredes celulares de los hongos.
Los polisacáridos que se encuentran en menor proporción son los heteropolisacáridos que constituyen básicamente las membranas de las bacterias en que se presentan uniones con pépticos (se le conoce como la unión final de los aminoácidos y la cantidad de unidades básicas que lo integren se indican con un prefijo).
LÍPIDOS:
Esta clase de compuestos orgánicos, lo constituyen las grasas y los aceites, ambos se agrupan bajo el término general de lípido.
El termino lípido fue propuesto por el bioquímico Bloor para dar nombre al grupo de sustancias insoluble o casi insolubles en agua, pero solubles en disolventes como éter, cloroformo, disulfuro de carbono, alcohol caliente, etc.
Lípidos simples:
Comprenden los lípidos más abundantes, grasas o triglicéridos, y las ceras que son menos abundantes.
Comprenden los lípidos más abundantes, grasas o triglicéridos, y las ceras que son menos abundantes.
Lípidos compuestos:
Son los fosfolípidos que contienen fosforo y los glactolípidos que contienen galactosa.
Son los fosfolípidos que contienen fosforo y los glactolípidos que contienen galactosa.
Lípidos derivados:
Son los esteroides, los terpentenosy las vitaminas, entre otros productos que son producidos por las células vivas.
Son los esteroides, los terpentenosy las vitaminas, entre otros productos que son producidos por las células vivas.
PROTEÍNAS:
EL término Proteína proviene del griego (proteios) que significa primordial o de nivel primario y fue utilizado por el químico alemán Gerardus Mulder en 1838 para darle un nombre específico de sustancias muy abundantes en las plantas y los animales.
En general, las proteínas son macromoléculas muy complejas que se encuentran en las estructuras celulares y hacen posible las reacciones químicas del metabolismo celular. Así mismo, son las moléculas que definen la identidad de cada ser vivo en el planeta, ya que son la base de la estructura y función del código genético. Como ejemplo mencionamos que en una bacteria se encuentran más de 1000 proteínas diferentes, mientras que en el ser humano se encuentran más de 10000 proteínas diferentes.
Las proteínas son polímeros de elevado peso molecular de un grupo de monómeros de bajo peso molecular llamados aminoácidos.
Estas sustancias contienen dos grupos funcionales: amino y carboxilo.
Los aminoácidos indispensables que deben incluirse en la alimentación son: lisina, leucina, fenilalalina, valina, metionina, treonina, isoleucina, histidina, arginina y triptófano. Las proteínas forman parte estructural de músculos, sangre, enzimas, piel, arterias, huesos, hormonas, pelo, uñas, plumas, cueros, etc. De los animales y del ser humano, también se encuentra en los órganos de plantas y microorganismos.
Todas las proteínas son importantes por sus características indispensables en múltiples funciones vitales.
Función estructural de las proteínas:
Es cuando participan de manera significativa en la construcción de la estructura celular y por ende todo nuestro organismo. De manera específica las proteínas están presentes en la construcción de la membrana celular y de manera relevante en la constitución de la molécula de ADN.
Función de regulación:
Además de participar a nivel estructural, tienen gran importancia a nivel de regulación de una infinidad de reacciones químicas celulares.
Como ejemplo tenemos las hormonas como insulina que son de naturaleza proteica ya que sin ellas no podemos aprovechar los azucares en el organismo, por lo que la concentración de estos aumenta en la sangre.
Función de defensa:
También participan en la defensa de nuestro organismo a través de los anticuerpos e inmunoglobulinas; Las cuales se encargan, en los vertebrados superiores, de reconocer moléculas u organismos extraños y unirse a ellos para facilitar su destrucción por células del sistema inmunitario.
Función de reparación:
Cuando sufrimos una herida, nuestro organismo tiene que reparar el tejido u órgano dañado y solo puede hacerlo si cuenta con las proteínas necesarias para un evento de tal magnitud en la escala de lo pequeño. Por otra parte, en ejemplo cuando hay una hemorragia, las proteínas participan en el proceso de coagulación frenando la pérdida de sangre.
Función de transporte:
Las proteínas son las encargadas de llevar el oxigeno a nuestras células por medio de la Hemoglobina (es una heteroproteína de la sangre), entre muchas otras funciones. Los transportadores biológicos son siempre proteínas.
Función de Percepción:
Existen unas proteínas denominadas encefalinas entre las que se encuentran las Met-encefalinas y la Leu-encefalina, que se distinguen entre sí por el aminoácido terminal. Cada uno de ellos son pentapéptidos (incluyen 5 aminoácidos) que intervienen en el cerebro en procesos relacionados con la percepción del dolor.
En general, las proteínas son macromoléculas muy complejas que se encuentran en las estructuras celulares y hacen posible las reacciones químicas del metabolismo celular. Así mismo, son las moléculas que definen la identidad de cada ser vivo en el planeta, ya que son la base de la estructura y función del código genético. Como ejemplo mencionamos que en una bacteria se encuentran más de 1000 proteínas diferentes, mientras que en el ser humano se encuentran más de 10000 proteínas diferentes.
Las proteínas son polímeros de elevado peso molecular de un grupo de monómeros de bajo peso molecular llamados aminoácidos.
Estas sustancias contienen dos grupos funcionales: amino y carboxilo.
Los aminoácidos indispensables que deben incluirse en la alimentación son: lisina, leucina, fenilalalina, valina, metionina, treonina, isoleucina, histidina, arginina y triptófano. Las proteínas forman parte estructural de músculos, sangre, enzimas, piel, arterias, huesos, hormonas, pelo, uñas, plumas, cueros, etc. De los animales y del ser humano, también se encuentra en los órganos de plantas y microorganismos.
Todas las proteínas son importantes por sus características indispensables en múltiples funciones vitales.
Función estructural de las proteínas:
Es cuando participan de manera significativa en la construcción de la estructura celular y por ende todo nuestro organismo. De manera específica las proteínas están presentes en la construcción de la membrana celular y de manera relevante en la constitución de la molécula de ADN.
Función de regulación:
Además de participar a nivel estructural, tienen gran importancia a nivel de regulación de una infinidad de reacciones químicas celulares.
Como ejemplo tenemos las hormonas como insulina que son de naturaleza proteica ya que sin ellas no podemos aprovechar los azucares en el organismo, por lo que la concentración de estos aumenta en la sangre.
Función de defensa:
También participan en la defensa de nuestro organismo a través de los anticuerpos e inmunoglobulinas; Las cuales se encargan, en los vertebrados superiores, de reconocer moléculas u organismos extraños y unirse a ellos para facilitar su destrucción por células del sistema inmunitario.
Función de reparación:
Cuando sufrimos una herida, nuestro organismo tiene que reparar el tejido u órgano dañado y solo puede hacerlo si cuenta con las proteínas necesarias para un evento de tal magnitud en la escala de lo pequeño. Por otra parte, en ejemplo cuando hay una hemorragia, las proteínas participan en el proceso de coagulación frenando la pérdida de sangre.
Función de transporte:
Las proteínas son las encargadas de llevar el oxigeno a nuestras células por medio de la Hemoglobina (es una heteroproteína de la sangre), entre muchas otras funciones. Los transportadores biológicos son siempre proteínas.
Función de Percepción:
Existen unas proteínas denominadas encefalinas entre las que se encuentran las Met-encefalinas y la Leu-encefalina, que se distinguen entre sí por el aminoácido terminal. Cada uno de ellos son pentapéptidos (incluyen 5 aminoácidos) que intervienen en el cerebro en procesos relacionados con la percepción del dolor.
MACROMOLÉCULAS SINTÉTICAS:
Las macromoléculas artificiales intervienen en todo aspecto de nuestra vida, de manera que es difícil imaginar un mundo sin polímeros.
Tenemos las fibras textiles, zapatos, juguetes, repuestos para automóviles, artículos, médicos, etc. todos estos productos y muchos más se fabrican completamente o en parte de polímeros, la mayor parte de los materiales derivados del petróleo.
Al proceso de formar moléculas muy grandes, de alta masa molecular, a partir de de unidades más pequeñas se le llama polimerización. La molécula o unidad grande se llama polímero y la unidad pequeña se denomina monómero. A los polímeros que contienen más de un tipo de monómero se les llama copolimeros.
Si en la reacción de polimerización se introducen dos monómeros sin ninguna precaución se obtiene un copolimero al azar en el cual no hay un orden definido de unidades de monómero.
Sin embargo, pueden utilizarse reacciones para poner grandes bloques de unidades de un mismo monómero, una sobre otra, en la cadena repetida, los copolimeros de este tipo se denominan polímeros de bloque.
Algunos polímeros sintético se les denomina plástico (que quiere decir capaz de ser moldeado), aunque no todos los polímeros son moldeables ni se pueden re moldear.
Para su estudio los polímeros se dividen en dos tipos: de adición de condensación.
POLÍMEROS DE ADICIÓN:
Los polímeros de adición son aquellos producidos por reacciones que permiten obtener longitudes especificas o determinadas, de este tipo de reacciones no se obtiene ningún subproducto.Tenemos las fibras textiles, zapatos, juguetes, repuestos para automóviles, artículos, médicos, etc. todos estos productos y muchos más se fabrican completamente o en parte de polímeros, la mayor parte de los materiales derivados del petróleo.
Al proceso de formar moléculas muy grandes, de alta masa molecular, a partir de de unidades más pequeñas se le llama polimerización. La molécula o unidad grande se llama polímero y la unidad pequeña se denomina monómero. A los polímeros que contienen más de un tipo de monómero se les llama copolimeros.
Si en la reacción de polimerización se introducen dos monómeros sin ninguna precaución se obtiene un copolimero al azar en el cual no hay un orden definido de unidades de monómero.
Sin embargo, pueden utilizarse reacciones para poner grandes bloques de unidades de un mismo monómero, una sobre otra, en la cadena repetida, los copolimeros de este tipo se denominan polímeros de bloque.
Algunos polímeros sintético se les denomina plástico (que quiere decir capaz de ser moldeado), aunque no todos los polímeros son moldeables ni se pueden re moldear.
Para su estudio los polímeros se dividen en dos tipos: de adición de condensación.
POLÍMEROS DE ADICIÓN:
Este tipo de polímeros se forman por algún tipo de mecanismo, el cual puede ser: aniónico, catiónico, o por radicales libres, según el tipo de monómero utilizado. Cubriendo en cada caso las tres etapas por las que pasa cualquier polimerización: iniciación, propagación y terminación.
Iniciación:
Formación del intermedio reactivo, en este caso un radical libre. El radical iniciador se añade al monómero insaturado de la etapa de iniciación para generar el monómero de radical libre.
Propagación:
En esta etapa tiene lugar una adición consecutiva del monómero para constituir la cadena que va creciendo. El valor de n establece el peso molecular del polímero.
Terminación:
Esta interrumpe la cadena que crece, y termina con la reacción de polimerización. El acoplamiento de dos radicales libres puede resultar en la terminación de la cadena.
Se puede crear una gran diversidad de polímeros de adición a partir de monómeros parecidos al etileno, al reemplazar uno o más átomos de hidrogeno en el etileno, se obtienen varias series de polímeros útiles como el policlorurode vinilo, el poliacrilonitrilo y el poliestireno.
POLÍMEROS DE CONDENSACIÓN:
En una reacción de polimerización por condensación se unen dos moléculas condensadas y una pequeña molécula, ya sea de agua o de alcohol, se suprime o elimina.
Para que una polimerización de condensación forme materiales de peso molecular muy elevado, la reacción
debe tener lugar una y otra vez de manera repetida.
En esta consecuencia los monómeros utilizados en este tipo de polimerización tienen dos o más grupos funcionales que pueden entrar en reacción para formar la cadena de polímero.
Los polímeros son materiales amorfos que no presentan fases cristalinas bien definidas con puntos de fusión definidos, sino que se ablandan durante un intervalo de temperaturas. Aunque los polímeros se clasifican como amorfos, tiene cierta proporción de ordenamiento o cristalinidad.
Los materiales termoplásticos que soportan el calor constan de cadenas lineales independientes de largas moléculas de polimero.las cadenas individuales son flexibles y pueden asumir formas complejas. Las lineales más sencillas se suelen complicar al ramificarse.
Los materiales poliméricos termoestables tienen enlaces quimicos que entrecruzan a las cadenas del polímero, en esta macromolécula con el valor de n, las cadenas pueden ser de 20 mil hasta 100 mil monómeros, cuanto mayor sea la densidad de enlaces entrecruzados por unidad de volumen del material, mas rígido será este.
