Biomoleculas

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BIOMOLÉCULAS
Prof. Ing. Agr. Oscar Medinilla Sánchez Facultad de Agronomía, USAC.

Toda la materia viva está compuesta por:
Agua (hasta 70-80% del peso celular), Bioelementos primarios como C, O, N, H, P y S, imprescindibles para formar los principales tipos de moléculas biológicas (glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucléicos) Bioelementos secundarios: todos los restantes; algunos sonimprescindibles como el Ca, Na, Cl, K, Mg, Fe, etc., Otros sólo son fundamentales para especies determinadas.

Para entender la vida tal como la conocemos, primero debemos entender un poco de química orgánica. Las moléculas orgánicas contienen carbono e hidrógeno básicamente. Mientras que muchos químicos orgánicos también contienen otros elementos, es la unión del carbono hidrógeno lo que losdefine como orgánicos.

Algunas de esta moléculas, como los hidratos de carbono, las proteínas y los ácidos nucléicos pueden ser poliméricas. Se denomina polímero a toda macromolécula constituida por la unión de muchas moléculas pequeñas similares, las que reciben el nombre de monómeros. Cuando dos monómeros similares se unen forman un dímero, si son tres un trímero. Hasta diez se lo nombrangenéricamente oligómero.

El Carbono
Es un elemento químico de número atómico 6 y símbolo C. Es sólido a temperatura ambiente. Dependiendo de las condiciones de formación, puede encontrarse en la naturaleza en distintas formas alotrópicas, carbono amorfo y cristalino en forma de grafito o diamante. Es el pilar básico de la química orgánica; se conocen cerca de 10 millones de compuestos de carbono, yforma parte de todos los seres vivos conocidos.

Características secundarias
El carbono es un elemento notable por varias razones. Sus formas alotrópicas incluyen, sorprendentemente, una de las sustancias más blandas (el grafito) y la más dura (el diamante) y, desde el punto de vista económico, uno de los materiales más baratos (carbono) y uno de los más caros (diamante).

Más aún,presenta una gran afinidad para enlazarse químicamente con otros átomos pequeños, incluyendo otros átomos de carbono con los que puede formar largas cadenas, y su pequeño radio atómico le permite formar enlaces múltiples.

Así, con el oxígeno forma el dióxido de carbono, vital para el crecimiento de las plantas; con el hidrógeno forma numerosos compuestos denominados genéricamente hidrocarburos,esenciales para la industria y el transporte en la forma de combustibles fósiles; y combinado con oxígeno e hidrógeno forma gran variedad de compuestos como, por ejemplo, los ácidos grasos, esenciales para la vida, y los ésteres que dan sabor a las frutas; además es vector, a través del ciclo carbono-nitrógeno, de parte de la energía producida por el Sol.

¿Porqué el Carbono?
El carbono (C) apareceen la segunda hilera de la tabla periódica y tiene cuatro electrones de enlace en su envoltura de valencia. Al igual que otros no metales, el carbono necesita ocho electrones para completar su envoltura de valencia. Por consiguiente, el carbono forma cuatro enlaces con otros átomos (cada enlace representa a uno de los electrones de carbono y uno de los electrones del átomo que se enlazan). Cada valencia de electrón participa en el enlace, por consiguiente el enlace del átomo de carbono se distribuirá parejamente sobre la superficie del átomo. Estos enlaces forman un tetradrón (una pirámide con una punta en la parte superior), como se ilustra en el siguiente dibujo: El carbono forma 4 enlaces

Los químicos orgánicos toman su diversidad de muchas diferentes maneras en las que elcarbono puede enlazarse con otros átomos. Los químicos orgánicos más simples, llamados hidrocarburos, contienen sólo carbono y átomos de hidrógeno; El hidrocarburo más simple (llamado metano contiene un sólo átomo de carbono enlazado a cuatro átomos de hidrógeno:

Pero el carbono puede enlazarse con otros átomos de carbono adicionalmente al hidrógeno tal como se ilustra en el siguiente dibujo de...
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