Atomos

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Los átomos

Todas las moléculas orgánicas como los 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. El agua, una molécula inorgánica, contiene hidrógeno y oxígeno.

En la Tierra, existen unos 92 elementos. Los elementos sonsustancias que no pueden ser desintegradas en otras sustancias por medios químicos ordinarios. La partícula más pequeña de un elemento es el átomo.

Desde hace largo tiempo, los científicos tratan de entender cómo es un átomo. Se han propuesto diversos modelos que intentan dilucidar cuál es la estructura del átomo.

Los átomos de cada elemento diferente tienen en sus núcleos un númerocaracterístico de partículas cargadas positivamente, llamadas protones. Por ejemplo, un átomo de hidrógeno, el más liviano de los elementos, tiene un protón en su núcleo; el número de protones en el núcleo de un átomo cualquiera recibe el nombre de número atómico. Por lo tanto, el número atómico del hidrógeno es 1 y el del carbono es 6.

Fuera del núcleo de un átomo hay partículas cargadas negativamente, loselectrones, que son atraídos por la carga positiva de los protones. El número de electrones en un átomo iguala al número de protones en su núcleo. Los electrones determinan las propiedades químicas de los átomos y las reacciones químicas implican cambios en el número y el estado energético de estos electrones.

Los átomos también contienen neutrones §, que son partículas sin carga deaproximadamente el mismo peso que los protones. Estos también se encuentran en el núcleo del átomo, donde parecen tener un efecto estabilizador. El peso atómico de un elemento es aproximadamente igual a la suma del número de protones y el número de neutrones del núcleo de sus átomos.

El peso atómico del carbono es, por convención, igual a 12, mientras que el del hidrógeno, que no contiene neutrones, esligeramente mayor que 1. Los electrones son tan livianos, en comparación con los protones y neutrones, que su peso habitualmente no se considera. Cuando nos pesamos, sólo aproximadamente 30 gramos del peso total está integrado por electrones.

Las moléculas
Las moléculas forman las células. Pueden ser orgánicas -que contienen carbono- o inorgánicas, como el H2O o el O2. Una sola célulabacteriana contiene aproximadamente 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.

En los organismos se encuentran cuatro tiposdiferentes 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).

Se ha dicho que sólo se necesita ser capaz de reconocer aproximadamente 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 sonconstituyentes claves de los nucleótidos.

Las macromoléculas

Las macromoléculas son moléculas constituidas por varias moléculas que pueden ser o no similares entre sí. Los polisacáridos, por ejemplo, están constituidos por monosacáridos unidos en cadenas largas. Algunos de ellos son formas de almacenamiento del azúcar, mientras que otros como la celulosa son un importante material...
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