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III LA CORTEZA TERRESTRE 3.3 Macromoléculas, polímeros y monómeros.
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.Química II
Presentación electrónica de las macromoléculas{ Marbella Irais Ledesma Cárdenas NL 20}{ Gustavo Enrique Antonio Vega NL 1 }3-4
Matutino2015-2016
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3.3 Macromoléculas, polímeros y monómeros.
III LA CORTEZA TERRESTRE
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III LA CORTEZA TERRESTRE
3.3
Macromoléculas,
polímeros y
monómeros.
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3.3.1 Macromoléculas naturales:
Las macromoléculas naturales se encuentran en los seres vivos y poseen
una elevada masa molecular, y en el caso de los carbohidratos y proteínas están
constituidos por la repetición de algún tipo de subunidad estructural, pudiendo
ser lineales o ramificadas largas cadenas que se unen entre sí por fuerzas de Van der Waals, puentes de hidrógeno o interacciones hidrofóbicas y por puentes
covalentes.; también, se encuentran los lípidos.
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Carbohidratos:
(también llamados hidratos de carbono, glúcidos o azúcares)Son biomoléculas constituidas por carbono, hidrogeno y oxigeno (en ocasiones contienen nitrógeno, azufre o fósforo); son muy abundantes en la naturaleza ya que son elaborados a partir de la reacción de fotosíntesis. Se les encuentra en las partes estructurales de los vegetales y también en los tejidos animales y sirven como fuente de energía para todas las actividades celulares vitales, como conformar la estructura esquelética de plantas, insectos y crustáceos, y la estructura exterior de los microorganismos.
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Son los azúcares más simples. Entre los más conocidos se encuentra la glucosa o dextrosa y la fructosa. La fórmula química general de un monosacárido no modificado es (CH2O)n, donde n es cualquier número igual o mayor a tres, su límite es de 7 carbonos. Los monosacáridos poseen siempre un grupo carbonilo en uno de sus átomos de carbono y grupos hidroxilo en el resto, por lo que pueden considerarse polialcoholes.
Monosacáridos
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Disacáridos: (unión de dos monosacáridos a través de un enlace químico llamado glucosídico) cuando dos moléculas iguales o diferentes de monosacáridos reaccionan con eliminación de una molécula de agua, se forma un disacárido. La sacarosa es el disacárido más abundante y la principal forma en la cual los glúcidos son transportados en las plantas. Está compuesto de una molécula de glucosa y una molécula de fructosa.
Disacáridos:
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Son polímeros de aproximadamente 30 o más moléculas de monosacáridos. Los tres polisacáridos más importante son el almidón, el glucógeno y la celulosa. Están formados por largas cadenas de moléculas de glucosa. Los polisacáridos representan una clase importante de polímeros biológicos y su función en los organismos vivos está relacionada usualmente con estructura o almacenamiento. La celulosa y la quitina son ejemplos de polisacáridos estructurales. La celulosa es usada en la pared celular de plantas y otros organismos y es la molécula más abundante sobre la tierra.
Polisacáridos:
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Éstas moléculas pueden ser hidrolizadas por ácidos o enzimas para dar monosacáridos:• De reserva: la glucosa se almacena en forma de polisacárido, también como almidón en las plantas y como glucógeno en animales.• Estructurales: en forma de celulosa.• Funcionales: sirven como protección frente a situaciones adversas.
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LÍPIDOS
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El término lípido lo propuso el bioquímico Bloor para dar nombre al grupo de sustancias insolubles o casi insolubles en agua, pero solubles en disolventes.Los lípidos más abundantes son las grasas, que puede ser de origen animal o vegetal.Están formados por tres elementos principales: carbono, hidrógeno y generalmente en menor proporción oxígeno y, a veces, nitrógeno y fósforo.Este tipo de compuestos orgánicos lo constituyen las grasas y aceites, los cuales son constituyentes esenciales de todas las células animales y vegetales. En el cuerpo humano se concentran en las membranas celulares, en el cerebro y en el tejido nervioso.
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comprenden los lípidos más abundantes, grasas o triglicéridos, y las ceras que son menos abundantes.Fuentes: Aceites vegetales y grasas animales, ceras de frutas y verduras, esteroides, etc.
Simples:
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son los fosfolípidos que contienen fósforo y los galactolípidos que contienen galactosa.Fuentes: lípidos localizados en los tejidos nerviosos, lecitinas, cefalinas, etc.
Compuestos:
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son los esteroides, los terpentenos y las vitaminas, entre otros, que son producidos por las células vivas.Fuentes: Lípidos localizados en el tejido cerebral, esfingomielinas.
Derivados:
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Los lípidos se presentan en dos procesos químicos importantes: 1.-La hidrólisis es el proceso que consiste en agregar agua a un éster para obtener un ácido orgánico más un alcohol. En la hidrólisis se obtiene la glicerina y ácido graso en presencia de algún catalizador y agua.2.-La saponificación es el proceso mediante el cual las grasas reaccionan con la sosa o hidroxilo de sodio para obtener jabones, que se define como sales metálicas de ácidos grasos.
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Proteínas:
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Las proteínas se reconocen como constituyentes a los organismos vivos en la proteína. Éstas son macromoléculas compuestas por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, la mayoría también contienen azufre y fósforo. Las mismas están formadas por la unión de varios aminoácidos, unidos mediante enlaces peptídicos. Son constituyentes esenciales del protoplasma. Constituyen alrededor del 50% del peso seco de los tejidos y no existe proceso biológico alguno que no dependa de la participación de este tipo de sustancias. La química de las proteínas es más compleja que la de los carbohidratos y los lípidos. En promedio las proteínas varían su peso de moléculas entre 34500 y 50000.
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Su forma:-Fibrosas: presentan cadenas polipeptídicas largas y una estructura secundaria atípica. Son insolubles en agua y en disoluciones acuosas. Algunos ejemplos de éstas son queratina, colágeno y fibrina.
-Globulares: se caracterizan por doblar sus cadenas en una forma esférica apretada o compacta dejando grupos hidrófobos hacia adentro de la proteína y grupos hidrófilos hacia afuera, lo que hace que sean solubles en disolventes polares como el agua. La mayoría de las enzimas, anticuerpos, algunas hormonas y proteínas de transporte, son ejemplos de proteínas globulares.-Mixtas: posee una parte fibrilar (comúnmente en el centro de la proteína) y otra parte globular (en los extremos).
Se clasifican según:
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-Simples: su hidrólisis sólo produce aminoácidos. Ejemplos de estas son la insulina y el colágeno (globulares y fibrosas).-Conjugadas o heteroproteínas: su hidrólisis produce aminoácidos y otras sustancias no proteicas con un grupo prostético.
Su composición química:
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Algunas funciones de las proteínas son esenciales para el crecimiento, son materia prima para la formación de los jugos digestivos, hormonas, hemoglobina, vitaminas y enzimas; actúan como defensa, los anticuerpos son proteínas de defensa natural contra infecciones o agentes extraños, etc.
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3.3.2 Macromoléculas sintéticas:
polímeros de adición y de condensación.
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Las macromoléculas sintéticas son todas aquellas moleculas sintetizadas por el hombre para su bienestar, como son la elaboración de plásticos, fibras textiles,calzado chicle entre otros más.
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En la formación de polímeros por adición se fabrica primero el monómero y a partir de ahí comienza a formarse la cadena. La molécula de monómero pasa a formar parte del polímero sin pérdida de átomos, es decir que la composición química de la cadena resultante es igual a la suma de las composiciones químicas de los monómeros que la conforman.
Adición
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En la formación de polímeros por condensación la molécula de monómero pierde átomos cuando pasa a formar parte del polímero. Por lo general se pierde una molécula pequeña, como agua o HCL gaseoso.La polimerización por condensación genera subproductos, mientras que la polimerización por adición no.
Condensación
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3.3.3
El problema de contaminación provocado por los polímeros sintéticos
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En la naturaleza siempre han existido las materias que contengan los polímeros, como el látex, el algodón, la madera, etc. Han coexistido por millones de años con la naturaleza pero siempre de una forma controlada y en pequeñas cantidades, ya que la naturaleza se demora una eternidad en procesarlas y devolverlas a ella.El problema es que las personas al crear nuevos productos, e utilizar los polímeros causa que las industrias hagan una mayor cantidad de ellas y al tiempo esos se producen un problema, por que hay muy pocas organismos que se encarguen en el procesamiento y tan solo al aumentar los avances tecnológicos de estos productos causa que ya no pueda ser reutilizados o tan solo el costo para hacerlo sea mucho mas alto.
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La nueva imagen de los
materiales, cerámicas, cristales
líquidos, polímeros, plásticos,
materiales superconductores.
3.3.4
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Un polímero es una sustancia formada por macromoléculas, moléculas que contienen una cantidad muy grande de átomos y tiene un alto peso molecular. El almidón, la celulosa, la seda y el ADN son ejemplos de polímeros naturales. Éntrelos muchos polímeros sintéticos están el nailon, el polietileno y la baquelita. Los polímeros no necesitan ser homogéneos, y la mayoría no lo son. Aun uno tan sencillo como el polietileno es una mezcla de macromoléculas con distintas longitudes de cadena y distintos grados de ramificación.
Polímeros
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La estructura, la síntesis, la producción y las aplicaciones de los polímeros abarcan tantas disciplinas que es difícil clasificarlos en una forma general. la forma mas común de clasificarlos es en base a su estructura y/o su tipo de reacción
Clasificación de los polímeros.
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El cristal líquido es un tipo especial de estado de agregación de la materia que tiene propiedades de las fases líquida y sólida. Dependiendo del tipo de cristal líquido, es posible, por ejemplo, que las moléculas tengan libertad de movimiento en un plano, pero no entre planos, o que tengan libertad de rotación, pero no de traslación.
Cristal líquido
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Los materiales cerámicos son sólidos inorgánicos que normalmente son duros y estables a altas temperaturas. En general son aislantes eléctricos. Los materiales cerámicos tienen una variedad de formas químicas, incluyendo los óxidos, carburos, nitruros, silicatos y aluminatos. Los materiales cerámicos son muy resistentes al calor, corrosión y deterioro; no se deforman con facilidad ante un esfuerzo; y son menos densos que os metales utilizados para aplicaciones de altas temperaturas. A pesar de esta ventajas, el uso de materiales cerámicos como materiales de ingeniería ha siso limitados debido a que son extremadamente quebradizos.
Materiales cerámicos
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Plástico
El término plástico en su significado más general, se aplica a las sustancias de similares estructuras que carecen de un punto fijo de evaporación y poseen, durante un intervalo de temperaturas, propiedades de elasticidad y flexibilidad que permiten moldearlas y adaptarlas a diferentes formas y aplicaciones. Sin embargo, en sentido concreto, nombra ciertos tipos de materiales sintéticos obtenidos mediante fenómenos de polimerización o multiplicación semi-natural de los átomos de carbono en las largas cadenas moleculares de compuestos orgánicos derivados del petróleo y otras sustancias naturales.
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La superconductividad es un fenómeno que se presenta en algunos materiales los cuales, si se los somete a determinadas condiciones de temperatura, campo magnetico y corriente eléctrica (más precisamente el fenómeno se da con valores de temperatura, campo y corriente inferiores a valores críticos que dependen unos de otros), ofrecen tres grandes ventajas sobre los conductores normales
Materiales superconductores.
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Conclusiones:
Existen distintos tipos de materiales en nuestro mundo, unos por creación de la naturaleza y otros por modificación del humano.. Depende de nosotros el saber como utilizarlos y para que utilizarlos, para así poder mejorarlo todo y evitar la contaminación de nuestro planeta.
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FIN :)
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