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Programa Académico Preparatorio
PAP



















Escuela de Formación de Profesores de
Enseñanza Media
Curso de Biología
“La Química de la vida”






























Licenciada Carmen Galich


UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA
CURSO DE BIOLOGÍA –PAP-

LA QUÍMICA DE LA VIDA
Iniciaremos este tema, recordando unpoco de las características del principal elemento de los compuestos orgánicos, el Carbono.
El Carbono, constituye el 18% de la composición de los organismos y en la naturaleza se encuentra en los minerales de forma inorgánica simple, como en el grafito y el diamante. Este elemento forma esqueletos carbonados como cadenas simples o complejas. Tienen cuatro electrones en su nivel energéticoexterior y los puede compartir con otros por tener la capacidad de formar enlaces múltiples covalentes, que son muy fuertes y no se rompen con facilidad. Por esta capacidad, puede combinarse con otros elementos como hidrógeno, oxígeno y nitrógeno.

















Dado un átomo de carbono tiene cuatro electrones de valencia, puede completar su capa de valencia formando untotal de cuatro enlaces covalentes. Cada enlace puede unirlo a otro átomo de carbono o a un átomo de un elemento distinto. El carbono es particularmente adecuado para funcionar como el “esqueleto” de moléculas grandes, en virtud de que los enlaces carbono-carbono son fuertes y no se rompen con facilidad: Los enlaces carbono no son sólo del tipo sencillo, en algunos compuestos se pueden formarenlaces dobles y en otros triples.
c-c c=c c≡c







Las cadenas de átomos de carbono pueden ser Alicíclicos (lineales y ramificadas), y Cíclicos (Cadenas cerradas o unidas en anillos).
ALICÍCLICOS:
Cadena lineal CH3—CH3 Etano
CH3-CH2-CH2-CH2-CH3 Pentano
Cadena ramificada



CÍCLICOS:


La forma de una molécula es importante para determinarsus propiedades y funciones biológicas. Los átomos de carbono son capaces de unirse entre sí y a otros distintos para producir una variedad de formas moleculares tridimensionales. Esto se debe a que los enlaces covalentes del carbono no se encuentran en el mismo plano, sino que los orbitales electrónicos de valencia se alargan y proyectan desde el átomo de carbono hacia los vértices de untetraedro. La estructura es altamente simétrica con ángulo aproximado de 109.5° entre cualquier par de estos enlaces. Por lo que se debe tener presente que las cadenas de hidrocarburos no son rectas, sino que tienen estructura tridimensional en zigzag.

ISÓMEROS
Los compuestos orgánicos con la misma fórmula molecular pero con estructuras diferentes, se denominan isómeros. No poseenpropiedades físicas o químicas idénticas y suelen tener nombres comunes distintos. Las células tienen la capacidad de diferenciar entre isómeros: por lo general uno es biológicamente activo y el otro no lo es.
Por ejemplo, para la formula molecular C2H6O, existen 4 isómeros diferentes:


Hay tres tipos de isómeros, estructurales geométricos y enantiómeros.ISÓMEROS ESTRUCTURALES:
Son los que difieren de la posición covalente de sus átomos, es decir sus elementos están ordenados de una forma estructural diferente.
Por ejemplo, el butano cuya fórmula general es C4H10, tiene dos isómeros diferentes, uno con cadena recta y el otro con cadena ramificada:

ISÓMEROS GEOMÉTRICOS:
Son compuestos idénticos en la disposición de sus enlaces covalentes, peroque difieren en el orden de disposición de los grupos funcionales o de los grupos más grandes. También son llamados isómeros Cis-Trans. Están presentes principalmente en compuestos con enlaces dobles entre carbono.
Por ejemplo, en el siguiente ejemplo, el compuesto llamado 2-Buteno posee dos grupos CH3 en sus extremos, si los dos grupos están del mismo lado del enlace doble n utilizan...