Biomoleculas que estructuran los seres vivos

¿CUÁLES SON LAS PRINCIPALES BIOMOLECULAS QUE ESTRUCTURAN A LOS SERES VIVOS?

LA QUÍMICA NUESTRO COMÚN DENOMINADOR

LAS BASES MOLECULARES DE LA VIDA
ENERGÍA Movimiento Trabajo CALOR
Cinética Potencial Química

MATERIA
Masa Volumen Densidad Actividad ENERGÍA Sólido Líquido Gaseoso

MATERIA Viva
(organismos)

NO viva
(rocas, aire, agua)

ELEMENTOS
ATOMOS

>% : H, O, C, N, P, SNa, Cl, K, Ca

>% : O, Si, Al, Na,
K, Ca, Fe, N, C

ATOMO
Neutrones:
Carga eléctrica : 0 Masa Atómica: 1 UMA

Electrones:
Carga eléctrica -1 Masa Atómica: < 0.5 UMA

Localización: Núcleo

Localización:
Niveles de energía:1- 7 Subniveles de energía: s, p, d, f orbitales

Protones:
Carga eléctrica : 1 Masa Atómica: 1 UMA

Localización: Núcleo

Símbolo Atómico
Masa AtómicaNúmero Atómico
4
2

He

ISÓTOPOS

Átomos de un mismo elemento que difieren en su número de neutrones
0 1 12

6

H C

2

1 13

6

H C

3

1

14 6

H * C

* Isotópos radiactivos emiten radiación α,β y/o γ(rayos de energía y partículas subatómicas) potencialmente útiles y/o perjudiciales

IONES
CATIÓN

Átomos de un mismo elemento con CARGA + ó -

Mg

++

ANIÓNCl

-

E

E

Modelo Atómico actual: Schröndinger

Distribución electrónica en los átomos

El número de electrones en el último nivel determina si un átomo es reactivo con otros átomos

Átomos reaccionan con otros para formar MOLECULAS (Compuestos)

O+O H2 + O H3 + N

O2 H2O NH3

Oxígeno molecular Agua Amoniaco

ENLACES QUÍMICOS
Uniones entre átomos, resultado decompartir ó ceder/recibir electrones para lograr la estabilidad electrónica del ultimo nivel de energía Enlaces y/o uniones débiles inestables
Enlace Iónico Puentes de Hidrógeno Fuerzas de Van der Waals Interacciones hidrofóbicas

Enlaces fuertes estables Enlace covalente

Enlace IONICO Un átomo cede electrones otro los acepta. Aprox. 5kilocal/mol

Puentes de hidrógeno

Dos átomos comparten unnúcleo atómico de hidrogeno. Aprox. 3-7 kilocal/mol

Fuerzas de van Resultado de la atracción entre moléculas o iones muy der Waals y electrostáticas cercanos. Aprox1-2 kilocal/mol

Interacciones hidrofóbicas

Tendencia de moléculas hidrofóbicas para mantenerse alejadas de moléculas del agua
H2O

Enlaces covalentes

Cuando dos átomos comparten uno o mas pares de electrones: enlacessimples (H-H), dobles (H-O-H, O=O), Triples (H-C=N, NΞN) Aprox. 70-212 kilocal/mol

REACCIONES QUÍMICAS
Interacción, reorganización, reestructuración entre átomos, moléculas involucrando cambios de energía

HCl + NaHCO3 A + B REACTANTES
OXIDACIÓN - REDUCCIÓN
NEUTRALIZACIÓN SÍNTESIS DE DESHIDRATACION

NaCl + CO2 + H2O C + D PRODUCTOS
HIDRÓLISIS
FOSFORILACIÓN TRANSFERENCIA

LA QUÍMICADE LOS SERES VIVOS
100 elementos en la naturaleza
ELEMENTO Oxígeno Carbono Hidrógeno Nitrógeno Fósforo Azufre BACTERIAS 73.68 12.14 9.94 3.04 0.6 0.32 PLANTAS 77.68 11.34 8.72 0.83 0.71 0.1

22 elementos en los seres vivos
BACTERIAS 62.81 19.37 9.31 5.14 0.63 0.64

Enlaces covalentes

Iones metálicos; Na+, K+, Mg+2, Ca+2, ClElementos traza: Mn, Fe, Co, Cu, Zn, B, Al, V, Mo, I, Si, Ni, Cr,F, Se

LA QUIMICA ORGÁNICA & EL ATÓMO DE CARBONO
Moléculas Inorgánicas
Usualmente contiene cationes y aniones Usualmente enlaces iónicos Siempre un numero pequeño de átomos Asociado con estructuras inertes

Moléculas Orgánicas
Siempre involucra un esqueleto de Carbono e Hidrógeno Siempre enlaces covalentes Largas moléculas con muchos átomos Usualmente asociado con organismos vivos

C4 e- de valencia, 1 – 4 enlaces covalentes, enlaces simples C-C, dobles C=C o triples CΞC. Formación isómeros

C

1. 4 e- de valencia2 2. Estructuración de 1 – 4 enlaces covalentes 3. Enlaces simples C-C, dobles C=C o triples CΞC 4. Moléculas de cadenas largas, o cíclicas 5. Formación isómeros 6. Estructuración de grupos funcionales

H C

Hidroxilo

Alcohol

Grupos funcionales...