Ingenieria bioquímica Quimica Organica I (CLASE 2211). Maestra: María Guadalupe López Álvarez. UNIDAD 1, TAREA 1. Tema: Moléculas orgánicas: Ácidos grasos. Alumna: Rubalcaba Bernal Ana Karen. Fecha de entrega: 08 Febrero 2021. 1. ¿Cuáles son las moléculas orgánicas de mayor importancia? Carbohidratos (compuestos de azúcares), lípidos (moléculas no polares, muchas de las cuales contienen ácidos grasos), proteínas (compuestas de aminoácidos) y 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). 2. ¿Por qué son importantes? Los carbohidratos son las moléculas fundamentales de almacenamiento de energía en la mayoría de los seres vivos. Además, forman parte de diversas estructuras de las células vivas. Los lípidos son moléculas de almacenamiento de energía, cumplen funciones estructurales, especialmente los fosfolípidos y los glucolípidos, también desempeñan papeles estructurales extremadamente importantes. Hay muchas moléculas de proteína diferentes: enzimas, hormonas, proteínas de almacenamiento, proteínas de transporte como la hemoglobina; proteínas contráctiles, del tipo de las que se encuentran en el músculo; inmunoglobulinas (anticuerpos); proteínas de membrana y muchos tipos diferentes de proteínas estructurales. Su diversidad funcional es abrumadora. En cuanto a los nucleótidos, el descubrimiento de la estructura y función de estas moléculas es hasta ahora, indudablemente, el mayor triunfo del enfoque molecular en el estudio de la biología. Los nucleótidos, además de su papel en la formación de los ácidos nucleicos, tienen una función independiente y vital para la vida celular. 3. ¿Qué características tienen? Carbohidratos: Cumplen una función energética en la alimentación. Contienen aproximadamente un 40% de celulosa. Hay tres tipos principales de carbohidratos, clasificados de acuerdo con el número de moléculas de azúcar que contienen. (monosacáridos, disacaridos, polisacaridos). Cumplen funciones estructurales en la célula y esto se observa principalmente en las plantas. Lípidos: Almacenan energía, por lo común en forma de grasa o aceite. Cumplen funciones estructurales, como en el caso de los fosfolípidos, los glucolípidos y las ceras. Son largas cadenas de hidrocarburos y pueden tomar ambas formas: cadenas alifáticas saturadas (un enlace simple entre diferentes enlaces de carbono) o insaturadas (unidos por enlaces dobles o triples). La mayoría de los lípidos tiene algún tipo de carácter no polar, es decir, poseen una gran parte apolar o hidrofóbico Algunos lípidos, sin embargo, desempeñan papeles principales como mensajeros químicos, tanto dentro de las células como entre ellas. 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. Proteínas: Las moléculas de proteínas contienen frecuentemente varias centenas de aminoácidos. La secuencia de los aminoácidos determina la forma de la proteína y, por consiguiente, la función. En un sistema vivo, una proteína se ensambla de a un aminoácido por vez formándose una larga cadena polipeptídica. Nucleótidos: Está formado por tres subunidades: un grupo fosfato, un azúcar de cinco carbonos y una base nitrogenada; esta última, como lo indica su nombre, tiene las propiedades de una base y contiene nitrógeno. La información que dicta las estructuras de la enorme variedad de moléculas de proteínas que se encuentran en los organismos está codificada en moléculas conocidas como ácidos nucleicos, y es traducida por éstas. 4. Investigar los conceptos de ácido y base según Arrhenius, Brönsted -Lowry y Lewis. Agregar ejemplos de cada concepto. Teoría de Arrhenius: Arrhenius, como estudiante de posgrado, introdujo una teoría radical en 1894 (por lo cual recibió el premio Nobel): que un ácido es cualquier sustancia que se ioniza (parcial o completamente) en agua para dar iones de hidrógeno (que se asocian con el disolvente para dar iones hidronio, H3O⁺): Una base se ioniza en agua para dar iones hidroxilo. Las bases débiles (parcialmente ionizadas) por lo general se ionizan como sigue: Mientras que las bases fuertes como los hidróxidos metálicos (por ejemplo, NaOH) se disocian como: Esta teoría obviamente se restringe al agua como disolvente. EJEMPLOS: Teoría de Brønsted-Lowry: aceptando y cediendo protones. La teoría de los sistemas de disolventes es adecuada para disolventes ionizables, pero no es aplicable para reacciones ácido-base en disolventes no ionizables, como el benceno o el dioxano. En 1923, Brønsted y Lowry describieron por separado lo que ahora se conoce como teoría de Brønsted-Lowry. Esta teoría sostiene que un ácido es cualquier sustancia que puede donar un protón, y una base es cualquier sustancia que puede aceptar un protón. Así, se puede escribir una “media reacción” Ácido = H⁺ + Base El ácido y la base de una media reacción se llaman pares conjugados. Los protones libres no existen en solución, y debe haber un aceptor de protones (base) antes de que un donador de protones (ácido) libere su protón. Es decir, debe haber una combinación de dos medias reacciones. Según la definición anterior, es evidente que una sustancia no puede actuar como ácido a menos de que esté presente una base para aceptar protones. Así, los ácidos sufrirán ionización completa o parcial en disolventes básicos, como el agua, el amoniaco líquido o el etanol, dependiendo de la basicidad del disolvente y de la fortaleza del ácido, aunque, en disolventes neutros o “inertes”, la ionización será insignificante. Por otro lado, la ionización en el disolvente no es un requisito previo para una reacción ácido-base, como en el último ejemplo de la tabla, donde el ácido pícrico reacciona con anilina. EJEMPLOS: Teoría de Lewis: aceptando y cediendo pares de electrones. También en 1923, G. N. Lewis introdujo la teoría electrónica de los ácidos y las bases. En la teoría de Lewis, un ácido es una sustancia que puede aceptar un par de electrones, y una base es una sustancia que puede donar un par de electrones. La segunda a menudo contiene un oxígeno o un nitrógeno como donador de electrones. Así, sustancias que no contienen hidrógeno podrían ser incluidas como ácidos. Ejemplos de reacciones ácido-base en la teoría de Lewis son las siguientes: EJEMPLOS: Bibliografía D.Christian, G. (2009). Quimica Analitica. Mexico: Mc Graw Hill. Ines, R. M. (s.f.). Modulo: Moleculas Organicas. Catedra de biologia, 38.
