Este documento describe diferentes tipos de moléculas orgánicas. Describe carbohidratos, lípidos, proteínas y nucleótidos. Los carbohidratos incluyen monosacáridos, disacáridos y polisacáridos. Los lípidos incluyen triglicéridos, fosfolípidos y esteroides. Las proteínas están compuestas de aminoácidos unidos por enlaces peptídicos. Los nucleótidos están formados por un monosacárido, una base nitrogenada y un grupo fosfato.
ACERTIJO DE POSICIÓN DE CORREDORES EN LA OLIMPIADA. Por JAVIER SOLIS NOYOLA
MolÉculas orgánicas
1. Moléculas orgánicas
Moléculas biológicas
Biomoléculas orgánicas
Elaborado por
Jairo Murcia
Biólogo
Imágenes tomadas de Google y
Biología de Curtis
2. Compuesto orgánicos: están constituidos por los elementos
carbono, hidrógeno, comúnmente oxígeno y nitrógeno y en
algunos casos por azufre, fósforo y halógenos. Por ser el carbono
un elemento imprescindible en los compuestos orgánicos, a la
química de estos compuestos se le llamóquímica del carbono.
3. Los hidrocarburos son compuestos orgánicos
formados únicamente por átomos de carbono e
hidrógeno.
4. HIDROCARBUROS
Son compuestos orgánicos que sólo
contienen átomos de carbono y de
hidrógeno.
La fórmula general de un
hidrocarburo es:
Cn H2n+2-2d-4t
d: número de enlaces dobles
t: número de enlaces triples
Los enlaces covalentes entre los
átomos de carbono pueden ser
sencillos, dobles o triples.
Los hidrocarburos se pueden obtener
a partir de fuentes naturales como el
petróleo, gas natural, hulla, etc.
4
5. El metano es
el hidrocarburo
alcano más
sencillo, cuya
fórmula química
es CH4.
5
6. Clasificación de los hidrocarburos
HIDROCARBUROS
C H
ALIFÁTICOS AROMÁTICOS Benceno
ALCANOS ALQUENOS ALQUINOS ALIFÁTICOS
CÍCLICOS
Etano Eteno Etino Ciclobutano
7. Carbohidratos: son compuestos orgánicos que contienen
carbono, hidrógeno y oxígeno, y muchos de ellos
contienen estos elementos en la relación de Cn(H2O)n.
8. EL PAPEL CENTRAL DEL CARBONO P
Un átomo de carbono tiene seis protones y seis electrones, dos
electrones en su primer nivel de energía y cuatro en el segundo.
“Así, el carbono puede formar cuatro enlaces covalentes con cuatro
átomos diferentes como máximo”
Aun más importante, en términos del papel biológico del carbono
sus átomos pueden formar enlaces entre sí.
Los compuestos formados sólo por carbono e hidrógeno se conocen como
hidrocarburos. E j: los combustibles líquidos como la gasolina.
9. El átomo de carbono puede realizar varios enlaces
1 átomo de C 2 átomos de C
6 átomos de C
10. El átomo de carbono puede enlazarse a otro átomo de
carbono por medio de un enlace sencillo, doble y triple.
11. Grupos Funcionales P
Un grupo funcional es un grupo de átomos que remplazan un átomo o mas
átomos de hidrógeno perdidos en una cadena hidrocarbonada.
Las propiedades químicas específicas de una molécula orgánica derivan
principalmente de los grupos de átomos conocidos como grupos funcionales.
Ejemplo: el grupo funcional OH
METANO (CH4) METANOL (CH3OH)
Un conocimiento de los grupos funcionales facilita reconocer moléculas
particulares y predecir sus propiedades. Por ejemplo, el grupo carboxilo (–
COOH), es un grupo funcional que da a una molécula las propiedades de ácido.
Los alcoholes, con sus grupos hidroxilos polares, tienden, por ejemplo, a ser
solubles en agua. Los grupos aldehído a menudo están asociados con olores y
sabores acres.
14. Moléculas Orgánicas P
En los organismos se encuentran cuatro tipos diferentes de
moléculas orgánicas en gran cantidad:
Carbohidratos (compuestos de azúcares).
Lípidos (moléculas no polares, muchas de las cuales contienen ácidos grasos).
Proteínas (compuestas de aminoácidos)
Nucleótidos (moléculas complejas que desempeñan papeles centrales en los
intercambios energéticos y que también pueden combinarse para formar
moléculas muy grandes, conocidas como ácidos nucleicos).
Todas estas moléculas: contienen carbono, hidrógeno y oxígeno. Además, las proteínas contienen
nitrógeno y azufre, y los nucleótidos, así como algunos lípidos, contienen nitrógeno y fósforo.
16. CARBOHIDRATOS P
Son compuestos orgánicos que contienen carbono, hidrógeno y oxígeno, y
muchos de ellos contienen estos elementos en la relación de Cn(H2O)n. Son las
moléculas fundamentales del almacenamiento de energía en la mayoría de los
seres vivos y cumplen otras funciones importantes.
Se clasifican en tres grupos:
Los monosacáridos (“azúcares simples”) como la ribosa, la glucosa y la
fructosa, contienen sólo una molécula de azúcar (monosacárido). ENERGÍA LISTA.
Los disacáridos consisten en dos moléculas de azúcar simples (2 monosacáridos)
unidas covalentemente. Ejemplos familiares son la sacarosa (azúcar de caña), la
maltosa (azúcar de malta) y la lactosa (azúcar de la leche).
Los polisacáridos como la celulosa de las paredes celulares y el
almidón, contienen muchas moléculas de azúcar simples unidas entre sí (varios
monosacáridos).
17. P
LOS CARBOHIDRATOS
Se clasifican en tres grupos:
Monosacáridos
Disacáridos
Polisacáridos
18. Los monosacáridos
Los monosacáridos son compuestos orgánicos constituidos por carbono, hidrógeno y
oxígeno. Han sido descritos con la fórmula (CH2O)n, donde n puede ser tan pequeño
como tres, como en el caso del C3H6O3, o llegar a ocho, como en C8H16O8. Es decir
pueden tener de 3 a 8 átomos de carbono y un grupo funcional cetona o un grupo
funcional aldehído mas grupos hidroxilos. Se conocen como Azúcares.
GRUPOS FUNCIONALES
Los monosacáridos se caracterizan por la presencia de grupos hidroxilo y un grupo
aldehído o cetona.
19. Los monosacáridos
Los monosacáridos
se caracterizan por
la presencia de
grupos hidroxilo y
un grupo aldehído
o cetona.
20. Los monosacáridos
Cuando los monosacáridos
están en solución, el grupo
aldehído o cetona
tiene una tendencia a
reaccionar con uno de los
grupos
hidroxilo, produciendo
una estructura en anillo. En
la glucosa, por ejemplo, el
grupo aldehído del primer
átomo de carbono reacciona
con el grupo hidroxilo del
quinto átomo de
carbono, produciendo un
anillo de seis
miembros, como se ve en la
figura.
21. Los monosacáridos
La fuente principal de energía para los humanos y otros vertebrados es el monosacárido
glucosa, que es la forma en que el azúcar se transporta generalmente en el cuerpo
animal.
22. Los Disacáridos
Están formados por la unión de dos monosacáridos, se unen por un
enlace covalente denominado, GlUCOSÍDICO. A menudo los azúcares son
transportados en otros organismos como disacáridos. La
sacarosa, comúnmente llamada azúcar de caña, es la forma común en la cual el
azúcar se transporta en las plantas, desde las células fotosintéticas
(principalmente en las hojas), donde se la produce, a otras partes del cuerpo
vegetal. La sacarosa está compuesta por los monosacáridos glucosa y fructosa.
23. Los Polisacáridos
Los polisacáridos están formados por 10 o mas monosacáridos unidos en
cadenas largas por enlaces glucosídicos. Algunos de ellos son formas de
almacenamiento del azúcar. El almidón, por ejemplo, es la principal reserva
alimenticia de la mayoría de las plantas. El glucógeno es la principal forma de
almacenamiento del azúcar en la mayoría de los animales.
Se pueden dividir en dos tipos:
A. Polisacáridos de Almacenamiento B. Polisacáridos estructurales.
A. Los Polisacáridos de almacenamiento
Estructura del almidón Estructura del Glucógeno
24. La madera está constituida por celulosa
B. Los Polisacáridos
Estructurales
Polisacárido estructural
Los exoesqueletos de los insectos están
constituidos por quitina
25. LÍPIDOS P
Sustancia orgánicas insolubles en solventes polares como el agua, pero que se disuelven
fácilmente en solventes orgánicos no polares, como el cloroformo, el éter y el benceno.
Cumplen funciones de almacenamiento de energía, por lo común en forma de grasa o aceite, y
cumplen funciones estructurales, como en el caso de los fosfolípidos, los glucolípidos y las
ceras. Algunos lípidos, sin embargo, desempeñan papeles principales como “mensajeros”
químicos, tanto dentro de las células como entre ellas. La mayoría de los lípidos (lípidos
saponificables) están formados por unas unidades llamadas ácidos grasos.
26. LÍPIDOS
La mayoría de los lípidos están formados por ácidos grasos, estos son largas cadenas
compuestas por Carbono, Hidrógeno y Oxígeno. Los ácidos grasos se caracterizan por poseer un
grupo funcional denominado Carboxilo (-COOH). Son hidrofóbicas, es decir insolubles en el
agua. En la cadena carbonada pueden existir dobles enlaces o no entre los átomos de
carbono, lo que permite distinguir dos grupos:
Ácidos grasos insaturados: tienen uno o mas enlaces dobles entre sus átomos de carbono y los
Ácidos grasos saturados: no tienen dobles enlaces entre sus átomos de carbono.
27. LÍPIDOS
Los lípidos se clasifican principalmente en tres tipos:
Triglicéridos: tienen 3 cadenas de ácidos grasos unidos a una molécula de glicerol, sirven como
fuentes de energía, se encuentran en aceites comestibles y mantequilla.
Fosfolípidos: tienen dos cadenas de ácidos grasos unidas a una molécula de glicerol y tienen un
grupo fosfato que le da el carácter anfipático, es decir, insoluble y soluble en agua (son una
excepción). Constituyen las membranas celulares de las células.
Esteroides: Son moléculas muy complejas, de origen lipídico, no tienen ácidos grasos en su
estructura, los esteroides derivan de una molécula denominada esterano. El principal esteroide
de los animales es el colesterol y el de los vegetales el esfigmasterol. Regulan los niveles de
sal, forman parte de las membranas celulares y algunos son hormonas.
Fosfolipido Triglicerido Colesterol
Anfipático: Relativo a una molécula que posee dos extremos con características diferentes, como un ácido graso, que tiene un extremo polar (hidrofílico) y un
extremo no polar (hidrofóbico), pero cuya longitud es suficiente como para que cada uno de los extremos manifieste sus propias características de solubilidad.
29. Enfermedad de la Aterosclerosis producida por la
acumulación de colesterol y otras grasas sólidas
30. PROTEÍNAS Y AMINOÁCIDOS P
Las proteínas figuran entre las moléculas orgánicas más abundantes en los seres vivos;
ESTAN CONSTITUIDAS POR UNAS UNIDADES LLAMADAS AMINOACIDOS. Se conocen
cientos de aminoácidos diferentes, pero sólo 20 forman parte de las proteínas. Los
aminoácidos se unen entre sí por medio de una enlace llamado “enlace peptídico”.
31. Aminoácidos: las unidades P
estructurales de las proteínas
Cada aminoácido tiene la misma estructura fundamental: un átomo
de carbono central unido a un grupo amino (–NH2), a un grupo
carboxilo (–COOH) y a un átomo de hidrógeno. En cada aminoácido
también hay otro átomo o grupo de átomos (designado como “R”)
unido al carbono central.
32. Aminoácidos: las unidades
estructurales de las proteínas
Cada aminoácido tiene la misma estructura fundamental: un átomo
de carbono central unido a un grupo amino (–NH2), a un grupo
carboxilo (–COOH) y a un átomo de hidrógeno. En cada aminoácido
también hay otro átomo o grupo de átomos (designado como “R”)
unido al carbono central.
33. Se conocen cientos de aminoácidos
diferentes, pero sólo 20 forman parte de las
proteínas
34. Los aminoácidos se unen entre sí por medio de una enlace llamado “enlace peptídico”
35. Las proteínas tienen una 4 estructuras: primaria,
secundaria, terciaria y cuaternaria.
36. Las proteínas tienen una 4 estructuras: primaria,
secundaria, terciaria y cuaternaria.
37.
38. Proteína de la miosina y actica: función estructural y de movimiento
40. NUCLEÓTIDOS P
Los nucleótidos son
biomoléculas formadas por
la unión covalente de un
monosacárido de cinco
carbonos (pentosa), una base
nitrogenada y un grupo
fosfato.
Los nucleótidos unidos en cadenas forman el ADN y
el ARN. Otros nucleótidos están constituidos por un
solo nucleótido como el ATP que tiene 3 grupos
fosfatos y el ADP que tiene dos grupos fosfatos.
42. La unión de muchos nucleótidos
NUCLEÓTIDOS forman los ácidos nucleicos, es
decir, el ARN y el ADN
P
Moléculas formadas por 1 solo
nucleótido
Ej: ADP Y ATP
Ej: ARN Y ADN
43. P
Biomoléculas formadas por 1 solo nucleótido
Base nitrogenada Base nitrogenada
Grupos fosfatos Grupos fosfatos
Azúcar Azúcar
44. Biomoléculas formadas por muchos nucleótidos
Muchos nucleótidos unidos forman cadenas, es decir,
P
forman los Ácidos Nucleicos como el ADN y el ARN.
Nucleótido Nucleótido
El ADN está formado por dos cadenas de nucleótidos
El ARN está formado por una sola cadena
unidas por enlaces que se establecen entre las bases
de nucleótidos. El azúcar de los
nitrogenadas de los nucleótidos de cada una de las
nucleótidos son la Ribosa, por eso R
cadenas. EL azúcar de los nucleótidos es la
(ARN)
Desoxirribosa, por eso D (ADN)
45. Biomoléculas formadas por muchos nucleótidos
Muchos nucleótidos unidos forman cadenas, es decir,
P
forman los Ácidos Nucleicos como el ADN y el ARN.
Nucleótido
El ADN está formado por dos cadenas de nucleótidos
unidas por enlaces que se establecen entre las bases
El ARN está formado por una sola cadena nitrogenadas de los nucleótidos de cada una de las
de nucleótidos. El azúcar de los cadenas. EL azúcar de los nucleótidos es la
nucleótidos son la Ribosa, por eso R Desoxirribosa, por eso D (ADN)
(ARN)
46. Ribosa y Dexosirribosa
Si el azúcar del nucleótido es ribosa (Pentosa) son nucleótidos que en grupos formaran ARN.
Si el azúcar del nucleótido es dexosirribosa (Hexosa) son nucleótidos que en grupos
formaran ADN.
47. BASES NITROGENADAS DEL ADN
ADENINA
GUANINA
Purina
Purina
Nucleótido
SIEMPRE LA
ADENINA VA UNIDA
A LA TIMINA Y
SIEMPRE LA
GUANINA VA UNIDA CITOSINA
TIMINA
A LA CITOSINA POR Guanina
Guanina
MEDIO DE ENLACES
DE HIDRÓGENO
48. ADN: formado por dos cadenas de nucleótidos
Nucleótidos formando una
de las dos cadenas del ADN
Dos cadenas de Nucleótidos
forman el ADN completo
