Compuestos orgánicos
En el mundo actual, la palabra «orgánico» evoca pensamientos sobre una sección en la tienda de comestibles donde puede comprar alimentos que no han sido alterados. Empiezas a pensar en alimentos saludables y saludables cuando escuchas o ves ‘orgánicos’. En lo que probablemente no piense cuando escuche la palabra «orgánico» es en su perro, gato, pez, flor favorita, bacteria u hongos. Un químico, especialmente un químico orgánico, habría pensado en esos seres vivos al mencionar la palabra «orgánico», porque pensarían en compuestos orgánicos . Los compuestos orgánicos son moléculas que están compuestas por el elemento carbono .
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Estamos constantemente rodeados de compuestos orgánicos. Los diamantes son moléculas de carbono cristalino. La gasolina y el carbón vegetal también son ejemplos de compuestos orgánicos simples. Hay compuestos orgánicos más complejos que forman los organismos vivos. Existe una circulación constante de carbono entre organismos vivos y no vivos denominada ciclo del carbono. El ciclo del carbono contiene varios procesos biogeoquímicos que son necesarios para que exista la vida. Entonces, puede resumirlo de esta manera: sin carbono significa que no hay compuestos orgánicos, lo que significa que no hay vida. Eso significa que el carbono es extremadamente importante.
Compuestos orgánicos complejos
La razón principal del valor del carbono es que puede formar cuatro enlaces a la vez, lo que le permite formar moléculas complejas y flexibles. Esto es ideal para la vida. Los cuatro grupos principales de moléculas de carbono de la vida son proteínas , carbohidratos , lípidos y ácidos nucleicos . Estos son los tipos más complejos de compuestos orgánicos. Muy bien, mira en el espejo. ¿Ves los compuestos orgánicos complejos? Lo haces si ves tu piel. La piel está formada por proteínas. Lo hace si ve grasa. Debajo de la piel y la grasa, se llevan a cabo muchos procesos, que requieren energía en forma de carbohidratos. No podemos olvidar los ácidos nucleicos muy importantes, que le dicen a las células de su cuerpo cómo funcionar y reproducirse. En compuestos orgánicos simples, un carbono está unido solo al hidrógeno. Los compuestos orgánicos complejos, especialmente los que participan en los sistemas vivos, tienen carbonos unidos al menos a hidrógeno y oxígeno. Comencemos de manera simple y volvamos a lo complejo.
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Los carbohidratos son moléculas hechas de carbono, hidrógeno y oxígeno . Un ejemplo de carbohidrato es el azúcar de mesa , conocido como sacarosa . La sacarosa tiene la fórmula molecular C12H22O11 . Todas las moléculas orgánicas complejas, como la sacarosa, se conocen como polímeros . Los polímeros son complejos de unidades estructurales repetidas . Las unidades estructurales que componen los polímeros se denominan monómeros . Entonces, esencialmente, los polímeros son complejos de monómeros. La sacarosa es un polímero del monómero glucosa. Los lípidos , comúnmente denominados grasas, también son polímeros. Los lípidos son polímeros de ácidos grasos . El colesterol que trabaja tan duro para mantener dentro de ciertos límites es un ejemplo de lípido. El colesterol es uno de los componentes principales de las membranas de las células animales y permite que la célula sea flexible y cambie de forma. El colesterol tiene una estructura compleja de cuatro anillos de hidrocarburos enlazados y una cola de hidrocarburo . La fórmula molecular del colesterol es C27H46O . Si ha intentado hacer dieta antes, entonces conoce los dos tipos principales de lípidos, saturados e insaturados . Es posible que haya seguido una dieta rica en grasas insaturadas o cadenas de ácidos grasos con dobles enlaces , porque son más saludables. Los lípidos saturados son cadenas de ácidos grasos que no tienen dobles enlaces . La mayoría de las grasas animales son lípidos saturados, mientras que la mayoría de las grasas vegetales y de semillas son lípidos insaturados. Algunas excepciones son algunas grasas de plantas tropicales, como el aceite de coco o de palma, que son lípidos saturados. Nuestro próximo compuesto orgánico, la proteína , es incluso más complejo que los carbohidratos o los lípidos. Las proteínas son polímeros de aminoácidos . Los aminoácidos contienen nitrógeno, carbono, oxígeno e hidrógeno . ¿Está notando que a medida que agregamos más elementos, el compuesto orgánico se vuelve más complejo? Son 20 aminoácidos con una amplia gama de propiedades químicas, gracias al nitrógeno que contienen. Los aminoácidos abarcan toda la escala de pH, y algunos son ácidos, básicos o neutros. Algunos aminoácidos tienen una carga que los hace polares. Esto es importante cuando se trata de cómo se pliegan las proteínas y cómo se unen a otros compuestos. La forma de las proteínas después del plegado determina su función. Por ejemplo, una enzima es una proteína con un sitio activo que unirá otras moléculas para catalizar una reacción . Algunas proteínas son enormes debido a su forma final después del plegado. Estas proteínas son tan grandes que los químicos no se centran en su fórmula molecular; en cambio, se centran en su peso molecular.
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Las proteínas que acabamos de comentar se crean gracias a las instrucciones codificadas en los ácidos nucleicos . Los ácidos nucleicos son polímeros de nucleótidos . Los nucleótidos son compuestos de azúcar-fosfato unidos a una base de nitrógeno . El ADN , que es la abreviatura de ácido desoxirribonucleico , es el ácido nucleico que codifica las instrucciones para las células . El ácido ribonucleico , o ARN , es el ácido nucleico que ayuda a convertir el ADN en proteínas . Cada aspecto de cada organismo vivo, desde las bacterias hasta las plantas, su perro y nosotros, está determinado por los ácidos nucleicos.
Resumen de la lección
Los compuestos orgánicos son moléculas que están compuestas por el elemento carbono . Los cuatro grupos principales de moléculas de carbono de la vida son los compuestos orgánicos más complejos: proteínas , carbohidratos , lípidos y ácidos nucleicos . Todas las moléculas orgánicas complejas son polímeros . Los polímeros son complejos de unidades estructurales repetidas , conocidos como monómeros . Esencialmente, los polímeros son complejos de monómeros. Los carbohidratos son moléculas hechas de carbono, hidrógeno y oxígeno . Un ejemplo de carbohidrato es el azúcar de mesa , conocido como sacarosa . Los lípidos , también llamados grasas , son polímeros de ácidos grasos . Los dos tipos de lípidos son grasas insaturadas o cadenas de ácidos grasos con dobles enlaces y grasas saturadas o cadenas de ácidos grasos que no tienen dobles enlaces . Un ejemplo de lípido es el colesterol , que es una estructura compleja de cuatro anillos de hidrocarburos enlazados y una cola de hidrocarburo . Las proteínas son polímeros de aminoácidos . Los aminoácidos son monómeros que contienen nitrógeno, carbono, oxígeno e hidrógeno . Un tipo especializado de proteína es una enzima , que es una proteína con un sitio activo que unirá otras moléculas para catalizar una reacción . Los ácidos nucleicos son polímeros de nucleótidos . Los nucleótidos son compuestos de azúcar-fosfato unidos a una base de nitrógeno . Los dos tipos de ácidos nucleicos son el ácido desoxirribonucleico , abreviado como ADN , que es el ácido nucleico que codifica las instrucciones para las células , y el ácido ribonucleico , abreviado como ARN , que es el ácido nucleico que ayuda a convertir el ADN en proteínas .
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