UNIDAD 5
El carbono y la química orgánica
COMPUESTOS DEL CARBONO
El carbono puede formar hasta cuatro enlaces covalentes con otros átomos, lo que le da una versatilidad única para crear una amplia variedad de moléculas. Esta capacidad de enlace permite la formación de estructuras lineales, ramificadas y cíclicas, además de enlaces simples, dobles y triples.
A lo largo de estas cadenas, se pueden establecer enlaces con distintos átomos o grupos funcionales de átomos. Algunos de los siguientes grupos funcionales son:
¿QUÉ SON?
Los compuestos del carbono, también conocidos como BIOMOLÉCULAS en el contexto biológico, son sustancias químicas esenciales para la vida. Estos compuestos están formados principalmente por carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre (CHONPS). El carbono es la base de estas moléculas.
Son esenciales para la vida. Se clasifican en carbohidratos , lípidos , proteínas y ácidos nucleicos . Estas moléculas son fundamentales para procesos biológicos como la estructura celular, el metabolismo, la regulación hormonal y la herencia genética, siendo clave para el funcionamiento y adaptación de los organismos vivos.
OBSERVA EL SIGUIENTE VIDEO
GLÚCIDOS
Los glúcidos, también conocidos como carbohidratos o azúcares, son biomoléculas formadas por carbono, hidrógeno y oxígeno, cuya función principal es proporcionar energía inmediata a los organismos. Su fórmula general es (CH₂O)ₙ, y se encuentran en alimentos como frutas, cereales y tubérculos.
MONOSACÁRIDOS
Son los carbohidratos más simples, compuestos por una sola molécula de azúcar. Están formados por carbono, hidrógeno y oxígeno en una proporción básica de 1:2:1, con la fórmula general (CH₂O)ₙ, donde n generalmente varía entre 3 y 7.
Características principales:
-
Poseen un grupo funcional aldehído (-CHO) o cetona (C=O), por lo que pueden clasificarse como aldosas (glucosa) o cetosas (fructosa).
-
Solubilidad: Son solubles en agua debido a la presencia de múltiples grupos hidroxilo (-OH) que forman enlaces de hidrógeno
-
Sabor dulce:
-
Tienen un sabor característicamente dulce.
-
Ejemplos comunes:
-
Glucosa: Principal fuente de energía para las células.
-
Fructosa: Presente en frutas y miel, es el azúcar más dulce.
-
Galactosa: Parte de la lactosa (azúcar de la leche).
DISACÁRIDOS
Son carbohidratos formados por la unión de dos moléculas de monosacáridos mediante un enlace glucosídico, que puede ser de tipo alfa o beta, dependiendo de la posición de los átomos en el enlace. Durante su formación, se libera una molécula de agua en un proceso conocido como síntesis por deshidratación.
Están compuestos por dos azúcares simples unidos, lo que los hace más grandes que los monosacáridos pero aún solubles en agua.
Función:
-
Actúan como reserva de energía rápida, ya que pueden descomponerse fácilmente en sus monosacáridos constituyentes durante la digestión.
EJEMPLOS COMUNES:
Sacarosa (azúcar común):
-
Formada por glucosa + fructosa.
-
Presente en la caña de azúcar, remolacha y frutas.
Lactosa (azúcar de la leche):
-
Formada por glucosa + galactosa.
-
Se encuentra en la leche y sus derivados.
Maltosa:
-
Formada por glucosa + glucosa.
-
Resulta de la degradación del almidón en cereales durante la germinación o la digestión.
POLISACÁRIDOS
Son carbohidratos complejos formados por largas cadenas de monosacáridos unidos mediante enlaces glucosídicos. Estas cadenas pueden ser lineales o ramificadas y están compuestas principalmente por glucosa u otros azúcares simples.
Características principales:
-
Tamaño y estructura:
-
Son moléculas grandes (macromoléculas) que pueden contener cientos o miles de monosacáridos.
-
Insolubles o poco solubles en agua debido a su tamaño.
-
-
Funciones biológicas:
-
Reserva de energía: Almacenan energía que puede liberarse cuando es necesario.
-
Estructural: Proporcionan soporte y resistencia en organismos.
-
CLASIFICACIÓN
Polisacáridos de reserva:
Almidón:
-
Almacén de energía en plantas.
-
Presente en cereales, papas y otros vegetales.
Glucógeno:
-
Almacén de energía en animales.
-
Se encuentra en el hígado y los músculos.
Polisacáridos estructurales
Celulosa:
-
Forma las paredes celulares en plantas.
-
Indigerible para los humanos
Quitina:
-
Presente en los exoesqueletos de insectos y crustáceos, y en las paredes celulares de hongos.
LÍPIDOS
¿QUÉ SON?
Los lípidos son un grupo diverso de biomoléculas orgánicas formadas principalmente por carbono, hidrógeno y oxígeno, aunque algunos contienen fósforo, nitrógeno o azufre. Se caracterizan por ser hidrofóbicos (insolubles en agua) debido a su naturaleza no polar, pero solubles en solventes orgánicos como alcoholes o éter.
Reserva de energía: Son la principal forma de almacenamiento energético a largo plazo, ya que proporcionan más energía por gramo que los carbohidratos o las proteínas.
Componentes estructurales: Forman parte de las membranas celulares, como los fosfolípidos, que actúan como barreras selectivas.
Reguladores biológicos: Algunos lípidos, como los esteroides (ej., hormonas como el colesterol), regulan procesos fisiológicos en el organismo.
LÍPIDOS COMPLEJOS
Son moléculas formadas por lípidos simples combinados con otros componentes como fosfatos, azúcares o proteínas. Son fundamentales en funciones estructurales y metabólicas en los organismos.
CLASIFICACIÓN
Triacilglicéridos (triglicéridos):
-
Formados por glicerol y tres ácidos grasos.
-
Principal forma de almacenamiento de energía en animales y plantas.
Glicerofosfolípidos:
-
Compuestos por glicerol, dos ácidos grasos y un grupo fosfato.
-
Son los principales componentes de las membranas celulares.
Esfingolípidos:
-
Basados en la esfingosina (un aminoalcohol) y un ácido graso.
-
Presentes en membranas celulares, especialmente en células nerviosas (mielina).
Ceras:
-
Ésteres de ácidos grasos de cadena larga con alcoholes de cadena larga.
-
Función protectora, como en recubrimientos de hojas o piel de animales.
LÍPIDOS SENCILLOS
Son compuestos orgánicos formados únicamente por carbono, hidrógeno y oxígeno, derivados de la unión de un alcohol y uno o más ácidos grasos mediante enlaces éster. Son los más básicos entre los lípidos y cumplen principalmente funciones de reserva energética y protección.
Muchas sustancias aromáticas de los vegetales son lípidos sencillos, es el caso del mentol, el alcanfor y el geraniol.
Entre los lípidos sencillos también se encuentran sustancias muy importantes para la regulación de los procesos metabólicos: las vitaminas, como la A, la D, la E y la K, o las hormonas sexuales masculinas y femeninas, andrógenos y estrógenos, respectivamente.
PROTEÍNAS
Son biomoléculas esenciales para la vida, formadas por largas cadenas de aminoácidos unidos mediante enlaces peptídicos. Están compuestas principalmente por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, aunque algunas contienen azufre o fósforo. Son macromoléculas altamente versátiles y representan el 50% del peso seco de las células.
Las proteínas son fundamentales para el crecimiento, la reparación de tejidos, la defensa inmunológica y el metabolismo. Cada organismo sintetiza sus propias proteínas a partir de los aminoácidos obtenidos en la dieta o por síntesis interna.
VISUALIZA LA SIGUIENTE PRESENTACIÓN
