Moléculas orgánicas: grupos funcionales, monómeros y polímeros

Moléculas orgánicas

Lo orgánico es grande en estos días. Queremos que todo sea orgánico, fresco y libre de contaminantes. Resulta que también queremos que nuestras moléculas sean así. Sin embargo, cuando hablamos de moléculas orgánicas , no estamos comprando aderezos para ensaladas. Estamos hablando de las moléculas que forman las estructuras básicas de todos los seres vivos. Todos los seres vivos, desde las margaritas hasta las jirafas y las algas hasta nosotros, están formados por moléculas orgánicas.

Hay cuatro tipos principales de moléculas orgánicas que juntas forman las células de nuestro cuerpo. Son: carbohidratos , compuestos como los azúcares que proporcionan energía, proteínas , las principales moléculas que construyen todo, desde las paredes celulares hasta los órganos, ácidos nucleicos , material genético y lípidos , grasas que se utilizan para almacenar energía o aislar las células. Aquí vamos. Cuatro grupos de moléculas orgánicas que, cuando se combinan, forman todos los seres vivos.

Ahora, en un momento, los científicos se dieron cuenta de que los cuatro tenían algo muy específico en común. Están construidos alrededor de cadenas de carbono. Eso es lo que realmente define a todas las moléculas orgánicas , una estructura molecular básica construida alrededor de cadenas de carbono. Ya sea que hablemos de los pétalos de una flor o de los órganos de su cuerpo, todos los seres vivos están hechos de moléculas orgánicas basadas en carbono. Supongo que no importa dónde compre sus productos. Mientras haya estado vivo, todo es orgánico.

Grupos funcionales

Es sorprendente lo simple que es esto. Todos los seres vivos están formados por moléculas de carbono. Sin embargo, a partir de esa simple verdad, las cosas se complican un poco más. Puede que lo hayas notado, pero te ves diferente a un árbol. Y eso se debe a que las moléculas orgánicas contienen más que solo carbono. El carbono es la estructura base, pero a partir de ahí agregamos otros átomos y la molécula se vuelve más compleja, desarrollando funciones únicas.

Entonces, ¿cómo lo mantenemos todo en orden? Bueno, ciertos átomos se agruparán de manera predecible. Llamamos a estos grupos de átomos dentro de una molécula que tiene un comportamiento coherente y específicos grupos funcionales .

Déjame mostrarte lo que quiero decir. Dentro de muchas moléculas orgánicas vemos grupos de un solo oxígeno y un solo átomo de hidrógeno. Ese es un grupo funcional llamado grupo hidroxilo , más comúnmente conocido como alcohol . El alcohol es volátil y potente. Sabemos que cuando vemos un solo hidrógeno y oxígeno unidos en un carbono, esa combinación tiene el potencial de reaccionar de cierta manera. Este es solo uno de los muchos grupos funcionales, todos los cuales ayudan a los científicos a analizar las moléculas orgánicas y comprender las formas en que funcionan.

Monómeros y polímeros

Muy bien, tenemos las cadenas de carbono básicas y los grupos funcionales. Sigamos construyendo una molécula orgánica. A medida que los grupos funcionales se unen con cadenas de carbono, forman moléculas simples llamadas monómeros . Luego, los monómeros se unen para formar moléculas complejas llamadas polímeros . ‘Poly-‘ significa muchos, mientras que ‘mono-‘ significa uno. Así que esa es una buena forma de recordar que los monómeros son una molécula básica, mientras que los polímeros son muchas moléculas unidas en una molécula compleja.

Ahora, ¿recuerdan cómo hablamos de los cuatro tipos básicos de moléculas orgánicas: proteínas, carbohidratos, lípidos y ácidos nucleicos? Esas son moléculas orgánicas complejas, por lo que son polímeros, y esto significa que están formados por monómeros más simples.

Veamos un ejemplo específico. ¿Qué tal del grupo de carbohidratos? Bien, comenzamos con nuestra cadena de carbono básica, luego agregamos algunos grupos funcionales. En este caso, estamos agregando un grupo carbonilo compuesto por un carbono con doble enlace a un átomo de oxígeno y algunos grupos hidroxilo, un oxígeno y un hidrógeno. El resultado es una molécula simple llamada monosacárido , un monómero de carbohidratos. Diferentes variaciones crearán diferentes monosacáridos, pero todos los carbohidratos están compuestos de este tipo de monómero.

Cuando varios monosacáridos se unen, forman un polímero más complejo que es un tipo de carbohidrato. En este caso, la glucosa de los monómeros se junta para formar el almidón polimérico. Esa es la forma básica en que toman forma todas las moléculas orgánicas. Así como los carbohidratos están formados por monómeros llamados monosacáridos, las proteínas se forman a partir de aminoácidos, los lípidos se forman a partir de glicerol y los ácidos grasos y los ácidos nucleicos son una colección de monómeros llamados nucleótidos. Realmente es un proceso simple: grupos funcionales, monómeros, polímeros, vida.

Resumen de la lección

Hay una increíble diversidad de vida en la Tierra. A pesar de eso, las células de todos los seres vivos están compuestas por los mismos materiales básicos. A las moléculas que forman las estructuras básicas de las células las llamamos moléculas orgánicas , y se definen por tener una estructura molecular construida alrededor de cadenas de átomos de carbono.

Entonces, comenzamos con estas cadenas de carbono básicas, luego agregamos átomos adicionales que definen su estructura y propósito. Los grupos de átomos dentro de una molécula que tienen un comportamiento consistente y específico se denominan grupos funcionales . Cuando unos pocos grupos funcionales se unen a una cadena de carbono, crean una molécula simple llamada monómero . Estos monómeros se combinan para formar moléculas complejas llamadas polímeros .

Hay cuatro grupos de polímeros que comprenden las moléculas orgánicas sobre las que se construye toda la vida. Los carbohidratos se forman a partir de monosacáridos y producen energía. Las proteínas se forman a partir de aminoácidos y forman estructuras celulares. Los lípidos se forman a partir de glicerol y ácidos grasos para crear grasas. Y los ácidos nucleicos se forman a partir de nucleótidos para crear material genético. Con estas moléculas, construimos las células de todos los seres vivos. Desde nosotros hasta nuestros productos, todo es orgánico.