Carbono

En la vida el átomo más importante es el carbono debido a su versatilidad para juntarse con diferentes elementos, en su última capa tiene cuatro electrones lo que significa que puede aceptar otros cuatro para estabilizarse esta propiedad permite un sinnúmero de enlaces dando como resultado diferentes moléculas orgánicas.
Una molécula orgánica esta basada en un esqueleto de carbono y grupos de átomos llamados "grupos funcionales" quienes finalmente determinarán las características de la molécula. Estos grupos son menos estables que el carbono por lo tanto son quienes participan en las reacciones químicas los principales grupos funcionales son:

Hidroxilo ( — OH)
Hidrógeno ( — H)
Carboxilo ( — COOH)
Amino ( — NH 2 )
Fosfato ( — H 2 PO 4 ) (Acido nucleotidos es quien los enlaza, fosfolipidos)
Metilo ( — CH 3 ) (común en lipidos)

Síntesis de moleculas

Varios átomos se juntan para formar monómeros que son subunidades pequeñas, luego estos monómeros se enlazan creando cadenas, a estas cadenas se les conoce como polímeros, la mayoría de las molecular orgánicas son polimeros.
Las subunidades de las moléculas casi siempre se enlacen mediante una reacción llamada "síntesis por deshidratación" (literalmente "formar eliminando agua").

Síntesis por deshidratación: en este proceso se elimina un ión de hidrógeno (H) de una subunidad y un ion hidroxilo (OH) de una segunda subunidad generando así vacios en las capas de electrones de las subunidades, luego estos vacios permiten que las subunidades se unan mediante enlaces covalentes. Lo iones libres se unen y forman una molécula de agua.

Hidrolisis: Es la reacción inversa a la síntesis por deshidratación significa "romper con agua" divide la molécula y de ésta forma regresa a sus subunidades funtamentales.

Ejemplo: La hidrolisis es la principal forma en la que las enzimas descomponen la comida. En una galleta salada las enzimas fomentan la hidrólisis del almidón en las moléculas individuales de azucar.

Las moléculas orgánicas más importantes se clasifican en:

Carbohidratos -
Lípidos
Proteínas
Ácidos nucleicos

Carbohidratos Son moléculas formadas por carbono, hidrógeno y oxígeno, en proporción aproximada 1:2:1 o CH2O ésta relación explica el nombre "carbohidrato" que literalmente significa carbón mas agua.
Los carbohidratos son azúcares pequeños solubles en agua o bien polímeros de azucar como el almidón. Cuando un carbohidrato contiene una molécula de azucar se le llama monosácarido si se enlazan dos o más monosacáridos se les llaman disacáridos. Y un polímero de varios monosácaridos se llama polisacáridos.

Los azúcares y almidones se utilizan como fuente y reserva de energía en la mayoría de los organismos pero algunos carbohidratos también son estructurales, Varios carbohidratos fortalecen las paredes celulares de vegetales, hongos y bacterias o incluso forman una armadura protectora sobre insectos y cangrejos y sus parientes. (Quitina)

La razón por la cual los azucares son solubles en agua es por sus grupos hidroxilos que son polares lo cual genera puentes de hidrógeno haciendo que estos sean solubles.

Las cubiertas externas duras de los insectos (exoesqueletos) están hechos de quitina un polisacarido donde sus subunidades de glucosa tienen un grupo nitrogenado a diferencia de la celulosa.
La quitina también es aprovechada por los hongos ya que esta vuelve rígida las paredes celulares de los hongos.

Lípidos Las principales caracteristicas de los lípidos son dos:

La primera es que contienen partes extensas formadas exclusivamente por hidrógeno y carbono con enlaces no polares carbono-carbono, carbono-hidrogeno.
La segunda: esas regiones no polares hacen que los lipidos sean hidrofóbicos e insolubles en agua.

Las funciones de los lípidos son amplias: pueden almacenar energía, servir de cubierta impermeable en los cuerpos de plantas o animales, algunos constituyen la masa de las membranas de la célula y otros son hormonas.

Los lípidos se clasifican en tres grupos principales

Aceites, grasas y ceras. (Contienen estructura similar, carbono, hidrógeno y oxígeno)
Fosfilípidos (similares a los aceites, pero contienen fósforo y nitrógeno)
Esteroides (anillos fusionados)

Los aceites y grasas se caracterizan por ser únicamente de oxigeno, carbono y nitrógeno, por tener una o mas subunidades de ácido graso (largas cadenas de carbono e hidrógeno con un grupo carboxilo (—COOH)) y no cuentan con estructura en forma de anillo.
Los grasas, aceites y ceras se forman através de la síntesis por deshidratación apartir de tres ácidos grasos y un grupo glicerol ésta estructura da su nombre a las grasas y aceites de "trigliceridos"

Los esteroides consisten en cuatro anillos de carbono fusionados Todos los esteroides constan de estos cuatro anillos unidos a un grupo funcional tipo de esteroide es el colesterol que es un componente fundamental en las membranas de animales también sirve para sintetizar hormonas sexuales como testosterona y estrógeno.

Proteinas. Las proteínas son cadenas de aminoácidos las cuales desempeñan muchas funciones un ejemplo son las enzimas contenidas en la célula que rigen casi todas las reacciones químicas que se llevan en la célula otro ejemplo de proteína es la elastina que le da elasticidad a la piel o la queratina que es la principal uñas, pelo, plumas, cuernos de los animales y seda de las telarañas. La hemoglobina que transporta el oxígeno en la sangre, los anticuerpos y hormona del crecimiento son proteínas.

Las proteínas son polímeros de aminoácidos que consisten en un carbono central unido a cuatro grupos funcionales distintos, un grupo amino nitrogenado (—NH 2 ); un grupo carboxilo (—COOH); un hidrógeno; y un grupo que varía entre los diferentes aminoácidos (R).

El grupo R da a cada aminoácido sus propiedades distintivas.

Tienen cuatro estructuras; primaria, secundaria y cuartearía.

Ácidos nucleicos
Las moléculas del ácido desoxirribonucleico (DNA) y del ácido ribonucleico (RNA) son cadenas de nucleótidos. Cada nucleótido se compone de un grupo fosfato, uno de azúcar y una base nitrogenada. Las moléculas formadas por nucleótidos individuales son los mensajeros intracelulares como el AMP cíclico y las moléculas portadoras de energía como el ATP.

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Estructura y función celular