Macromoleculas,polimeros y monomeros

Importancia de las Macromoléculas 

Todos los seres vivos estamos constituidos de agua y moléculas orgánicas complejas llamadas MACROMÓLECULAS, y se les conoce así porque son moléculas cuya masa molecular es superior a los 10 000 uma (unidad de masa atómica).Por otro lado, las macromoléculas se clasifican en NATURALES Y SINTÉTICAS. las primeras son encontradas en los seres vivo, mientras que las segundas son todas aquellas moléculas sintetizadas por el hombre para su bienestar.La importancia de las macromoléculas en el cuerpo humano es vital debido a que gracias a ellas el organismo realiza una gran cantidad de funciones para su desarrollo y supervivencia.Ahora bien las macromoléculas naturales se clasifican en Carbohidratos, Proteínas y Lípidos, compuestos cuyas moléculas poseen una elevada masa molecular, y en el caso de los carbohidratos y proteínas están constituidas por la recepción de algún tipo de sub unidad estructural,pudiéndose ser lineales o ramificadas.

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Carbohidratos

La función principal de los carbohidratos es el aporte energético. son una de las sustancias principales que necesita nuestro organismo junto a las grasas y proteínas - Solubles en agua                     - Cristalinos- Mutorrotación                         - Desvía la luz polarizada- Poco solubles en etanol         - Dulces- Dan calor                                  - Siguen la formula Cn (H2O)nCaracterísticasSon moléculas orgánicas, esenciales para la vida.Están compuestas por carbono, oxigeno, hidrógeno.Son solubles en agua.Almacenan energía.Las plantas son las principales portadoras de hidratos de carbono

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Caption: : Estructura

Lípidos

Función: altamente energéticos.Algunos son estructurales como los fosfolipidos o el colesterol (son precursores de hormonas esteroides y de la vitamina D) Atraves de las grasas deben absorberse las vitaminas liposolublesPropiedades.Esterificación: Es una reacción en la cual un ácido graso se une a un alcohol, mediante un enlace covalente. De esta reacción se forma un éster, liberando agua.Saponificación: Es una reacción en la cual un ácido graso se une a una base dando una sal de ácido graso, liberando una molécula de agua.Antioxidación: Es una reacción en la cual se oxida un ácido graso insaturado. Carateristicas. Los lípidos son biomoléculas orgánicas formadas por C, H y O pudiendo contener además N, P y S. Son un grupo muy heterogéneo de moléculas aunque tienen en común las siguientes propiedades: Son insolubles en agua, pero solubles en disolventes orgánicos, es decir, no polares, como el éter, cloroformo, benceno, acetona,… y son poco densos.

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Caption: : Estructura

Proteínas

Funciones: Defensa, estructural, Hormonal Transportadora y enzimatica. permiten que las células defenderse de agentes externos, mantener su integridad, controlar y regular funciones, reparar daños.Propiedades: la solubilidad, la desnaturalización y la especifidad, dependen básicamente de la naturaleza de los radicales (-R) de los aminoácidos.Caracteristicas:  Están constituidos por una o varias cadenas polipeptídicas, Sus pesos moleculares varían desde 5.000 hasta 1.000.000 ó más, Todas las proteínas están constituidas por un conjunto de 20 aminoácidos, Las proteínas se clasifican de acuerdo con su conformación tridimensional, Las proteínas se desnaturalizan por acción de valores de pH o de temperatura extremas.

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Caption: : Estructura

Ácidos Nucleicos 

Función: Duplicación del ADN - Expresión del mensaje genético:- Transcripción del ADN para formar ARNm y otros- Traducción, en los ribosomas, del mensaje contenido en el  ARNm a proteínas.Propiedades: Desnaturalizacion: capacidad que posee la molécula de separar dos cadenas Reabsorcion: Emparejamiento de las cadenas tras quitar el calor al que son sometidas para la desnaturalizacion Hibridacion: emparejamiento entre cadenas complementarias de origen diferente Características: Los ácidos nucleicos son biomoléculas orgánicas compuestas siempre por C, H, O, N y P.están formados por la repetición de unidades moleculares llamadas nucleótidos. Hay dos tipos de ácidos nucléicos: el ácido ribonucleico (ARN) y el ácido desoxirribonucleico (ADN).

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Caption: : Estructura

En el ámbito de los glúcidos, el enlace glucosídico es aquel mediante el cual un glúcido se enlaza con otra molécula, que puede ser o no ser otro glúcido. En caso de unirse entre sí dos o más monosacáridosformando disacáridos o polisacáridos utilizando un átomo de oxígeno como puente entre ambas moléculas (un éter), su denominación correcta es enlace O-glucosídico. Análogamente, también existen enlaces S, N y C glucosídicos.

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Enlace Glucocídico

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Enlace Peptídico

El enlace peptídico es un enlace entre el grupo amino (–NH2) de un aminoácido y el grupo carboxilo (–COOH) de otro aminoácido. Los péptidos y las proteíns están formados por la unión de aminoácidos mediante enlaces peptídicos. El enlace peptídico implica la pérdida de una molécula de agua y la formación de un enlace covalente CO-NH. Es, en realidad, un enlace amido sustituido.Para nombrar el péptido se empieza por el NH2 terminal por acuerdo. Si el primer aminoácido de nuestro péptido fuera alanina y el segundo serina tendríamos el péptido alanil-serina..El enlace peptídico puede romperse por hidrólisis (añadiendo agua). En su presencia se romperá liberando 8–16 kilojulios/mol (2–4 kcal/mol) [5] de energía libre. En la naturaleza este proceso es extremadamente lento (más de 1000 años)

Las macromoléculas sintéticas son productos de un proceso al que se le podría llamar unión química secuencial entre molécula y molécula, de tal forma que quede una cadena muy larga de hidrocarburos a cuyo proceso se le llama polimerización.La polimerización consiste en la combinación de moléculas pequeñas de hidrocarburos para obtener moléculas con mayor número de átomos de carbono.Los polímeros están formados por una unidad fundamental a la que se le llama monómero, el que se repite cientos, miles o millones de veces. Si el monómero es de un solo tipo, las macromoléculas reciben el nombre de polímero.

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Macromoléculas Sintéticas

Polímeros de Adición 

Es una reacción de adición, el proceso de polimerización que se inicia por un radical, un catión o un anión. En este tipo de polimerización la masa molecular del polímero es un múltiplo exacto de la masa molecular del monómero.Existen 5 tipos de polimerización por adición: De tipo vinilo De tipo epóxido Alifática del tipo diazo Del tipo a-aminocarboxianhidro Tipo p-xileno

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Caption: : Iniciación: CH2=CHCl + catalizador ⇒ •CH2–CHCl• Propagación o crecimiento: 2 •CH2–CHCl• ⇒ •CH2–CHCl–CH2–CHCl• Terminación: Los radicales libres de los extremos se unen a impurezas o bien se unen dos cadenas con un terminal neutralizado.

Polímeros de Condensación 

Es un proceso de polimerización donde distintas sustancias reaccionan para crear uno o más monómeros, los cuales se unirán entre si para formar undímero, que por reacción con otros monómeros o dímeros (o trímeros, o tetrámeros...) dará a lugar el correspondiente polímero. CaracterísticasAdemás de la linealidad de los polímeros obtenidos se pueden destacar otras características que diferencian a los polímeros obtenidos por policondensación de los que se obtienen por adición:- El crecimiento molecular es lento, llegándose a necesitar una gran conversión de monómero para obtener grandes pesos moleculares.- Siempre hay formación de subproductos de bajo peso molecular.- Es un proceso endotérmico.

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Caption: : Los polímeros de condensación se dividen en dos grupos

Beneficios de los compuestos Polimericos 

Unos de los materiales qe se hacen con macromoleculas son por ejemplo materiales biodesintegrables, que son mezclas de bioplásticos con polímeros sintéticos no biodegradables, que por acción de los microorganismos se pueden desintegrar, convirtiéndose básicamente en agua y dióxido de carbono sólo las macromoléculas de bioplástico, mientras que las macromoléculas de alto peso molecular del polímero sintético permanecen intactas. Desde el punto de vista de la “contaminación”, se percibe que no son una mejora al problema, por dejar ese residuo sintético sin degradar.Para el uso de macromoleculas existe una ley que prohibe el uso incorrecto o qe dañe al ser humano o a la naturaleza

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Nueva Imagen de los Materiales

Aunque la química interviene en muchísimos campos tecnológicos, la importancia en materiales como los plásticos es sobresaliente. Se necesitan disolventes, catalizadores, pigmentos etc todo ello estudiado por la química. Infinidad de objetos cotidianos son de plástico: Gafas de policarbonato, jerseys de poliamidas, impermeables de poliamidas con siliconas, zapatillas deportivas de caucho y pvc, botones con resinas fenolicas, goma de borrar de caucho, boligrafo de poliestireno, neumaticos de caucho, camisas de poliester, bolsas de basura de polietileno, mesas con melaminas, teflón para sartenes, PET de las botellas de agua,chalecos antibalas de Kevlar. Envases, contenedores, juguetes, pegamentos,lacas, pinturas, barnices, componentes de maquinaria. 

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Materiales de Última Generación  

Los vidrios metálicos están en la vanguardia de los nuevos materiales. Poseen una serie de características que los hace menos frágiles que los vidrios pero al mismo tiempo, su resistencia es superior a la de los metales. Sus peculiares propiedades les hacen más resistentes a problemas como la corrosión o las roturas.Se ha demostrado con estos materiales que sometiéndolos a diferentes presiones se varía sus propiedades, por lo que las aplicaciones técnicas son también diferentes.

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