Aspectos Generales De Las Macromoleculas

Aspectos generales de las macromoléculas.
Las macromoléculas son compuestos formados por una gran cantidad de átomos y, por tanto, tienen un peso molecular elevado. Su origen puede ser natural, como por ejemplo la celulosa, proteínas, etc, o sintético como el polietileno.
En estos compuestos los átomos se encuentran unidos formando cadenas en una estructura mas o menos repetitiva en la quepueden participar diferentes tipos de enlace, lo que en muchos casos da especificidad al compuesto. Así se han descrito macromoléculas con uniones carbono – carbono, como por ejemplo en el polietileno, carbono – oxígeno y carbono nitrógeno, en polipéptidos, e incluso uniones en las que no participa ningún átomo de carbono como en la silicona.
FIGURA34.1 P900
Algunas veces se encuentra en labibliografía, para describir una macromolécula, el nombre de polímero. En realidad el significado de polímero hace alusión a que está formado por muchas unidades elementales, monómeros idénticos, y por tanto estrictamente hablando es un concepto mucho mas restringido que el de macromolécula, entonces un polímero es una macromolécula al igual que las proteínas, carbohidratos, entre otras biomoléculas.
Enalgunos casos, en vez de unidades monoméricas puede hablarse de unidades básicas, siendo la más pequeña de estas la unidad repetitiva y esta a su vez se conoce también como elemento estructural.
Un polímero debe contener solamente un tipo de unidades monoméricas, y una macromolécula puede contener varios tipos diferentes de monómeros.
Macromoléculas biológicas o biomoléculas.
Se denominanmacromoléculas naturales las especies químicas de alto peso molecular presentes en el mundo vegetal y animal, que se caracterizan por presentarse en diversas formas. Así por ejemplo, existe una gran diversidad de proteínas cuya composición es fluctuante con la especie considerada, una gran variedad de polinucleótidos cuya composición depende de la especie estudiada y múltiples polisacáridos.
Desde elpunto de vista químico, los tres tipos de compuestos son muy diferentes pero todos son macromoléculas formadas por residuos asimétricos. Así en las proteínas, salvo raras excepciones, todos los residuos que las forman tienen una configuración enantiomérica L (levo), mientras que en los polisacáridos y polinucleótidos son D (dextro). Un cambio en esta configuración da lugar a que los compuestoscitados sean inactivos desde el punto de vista biológico.
Proteínas.
Son especies macromoleculares formadas por unidades más pequeñas: los aminoácidos. Estos compuestos son bifunsionales y poseen una estructura difílica general:
NH2 – CH – COOH
/
R
Donde el sustituyente R puede tener naturaleza hidrocarbonada, cíclica, ácida o básica. El número de cadenas R diferentes más frecuente encontradoen la naturaleza es 20. Las diferencias en las propiedades biológicas de estos compuestos no están relacionadas con el tipo de unión de los aminoácidos que la forman, ya que siempre es el mismo para todas las proteínas (enlace peptídico) sino por la longitud de la cadena, número de aminoácidos presentes de cada clase y el orden en que se encuentran colocados. Desde el punto de vistamacromolecular una proteína sería un copolímero aperiódico.
FIGURA P910
Las fuerzas implicadas en la estabilidad de las proteínas se pueden clasificar en:
1. Interaciones iónicas y polares: las cuales se producen entre iones o grupos polares con cargas positivas o negativas.
2. Enlances de hidrógeno: si dos moléculas o grupos se encuentran unidos por un puente de hidrógeno, la energía de enlace espequeña y habrá una competición de los grupos implicados en el enlace con las moléculas de soluto por las interacciones. Si el número de enlaces de hidrógeno se incrementa en el sistema, la energía de enlace se hace menor aún (DG se hace mucho más negativo) y por lo tanto aumentará la estabilidad del sistema, la formación de este tipo de enlace incrementa la facilidad para que se forme otro y...