QUIMICA ORGANICA Unidad 3

QUIMICA ORGANICA

Unidad 3

Jonathan David Pachón Pachón

C.C. 1.075.674.825

Jhonatan Andrés García Cifuentes

GRUPO:

100416_57

Tutora: Cesar Augusto Barraza

UNAD – Universidad nacional abierta y a distancia

Cead zipaquira

Mayo 11 de 2015

a. Identificación del problema

¿Qué papel tienen las proteínas, vitaminas, ácidos nucleicos y otras biomoléculas con nitrógeno, azufre y fosforo en la obtención de energía en los seres vivos?

RTA: Por mucha diferencia que veamos entre un virus, un tomate, un elefante o una bacteria, podemos decir sin miedo a equivocarnos que todos ellos están formados principalmente por carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, azufre y fósforo. El carbono es un elemento muy versátil, capaz de formar gran variedad de compuestos, ya que se puede unir consigo mismo formando largas cadenas, y con otros átomos diferentes, principalmente hidrógeno y oxígeno. Estos dos últimos unidos forman el agua, la base en la que se desarrollan las reacciones químicas características de la vida, y que también es el componente mayoritario de los seres vivos. Existen elementos que forman parte minoritaria en los seres vivos, que aparecen en proporciones muy pequeñas. Por ejemplo, el molibdeno, que forma parte del sistema que transforma energía luminosa en energía química y en el hígado la Vitamina B12.

Bioelementos primarios: C, H, O, N

Son los elementos mayoritarios de la materia viva, donde representan al menos el 95% de la misma, y que son indispensables para la formación de glúcidos, lípidos, proteínas,...

Las propiedades que hacen al carbono, el hidrógeno, el oxígeno y el nitrógeno tan importantes son:

- El carbono, nitrógeno y oxígeno pueden compartir más de un par de electrones, formando dobles o triples enlaces, lo cual les permite ser muy versátiles para formar enlaces.

- Son los elementos más ligeros capaces de formar enlaces covalentes, enlaces muy estables.

- Es interesante la capacidad que tiene el carbono para formar enlaces estables carbono-carbono, lo que permite que pueda formar largas cadenas o incluso estructuras cíclicas, y también unirse a otros elementos, aumentando la capacidad de crear grupos funcionales, como aldehídos, cetonas, alcoholes, aminos,... que dan pie a una gran diversidad de compuestos. Los enlaces que forma son lo suficientemente fuertes como para formar compuestos estables, y a la vez son susceptibles de romperse sin excesiva dificultad. Por esto, la vida está constituida por carbono y no por silicio, un átomo con la configuración electrónica de su capa de valencia igual a la del carbono. El hecho es que las cadenas silicio-silicio no son estables y las cadenas de silicio y oxígeno son prácticamente inalterables, y mientras el dióxido de carbono, CO2, es un gas soluble en agua, su equivalente en el silicio, SiO2, es un cristal sólido, muy duro e insoluble (sílice).

- La configuración tetraédrica de los enlaces de carbono permite a las moléculas que forma tener estructuras tridimensionales diferentes, algo importante en la funcionalidad de la célula.

- Los compuestos derivados por átomos de carbono se encuentran en estados muy reducidos. Como el oxígeno es muy abundante en el medio, estos compuestos tienen una tendencia a oxidarse para formar compuestos de baja energía, como el CO2 y el agua. La energía desprendida en estas oxidaciones es aprovechada para las funciones vitales de los seres vivos.

- El oxígeno es un elemento muy electronegativo que permite la obtención de energía mediante la respiración aeróbica. Además, forma enlaces polares con el hidrógeno, dando lugar a radicales polares solubles en agua (¬OH, ¬CHO, ¬COOH).

- El nitrógeno se encuentra principalmente como grupo amino (¬NH2) presente en las proteínas ya que forma parte de todos los aminoácidos. También se halla en las bases nitrogenadas de los ácidos nucleicos. Prácticamente todo el nitrógeno es incorporado al mundo vivo como ion nitrato, por las plantas. El gas nitrógeno solo es aprovechado por algunas bacterias del suelo y algunas cianobacterias.

Oligoelementos

Los oligoelementos son bioelementos presentes en pequeñas cantidades (menos de un 0.5%) en los seres vivos y tanto su ausencia como una concentración por encima de su nivel característico puede producir graves trastornos.

Se han podido aislar unos 60 oligoelementos, pero sólo 14 pueden considerarse comunes para la mayor parte de ellos, recibiendo por tanto el nombre de oligoelementos esenciales, que son:

- Hierro (Fe): forma parte de la molécula de hemoglobina y de los citocromos que forman parte de la cadena respiratoria. Su facilidad para oxidarse le permite transportar oxígeno a través de la sangre combinándose con la hemoglobina para formar la oxihemoglobina. Se necesita en cantidades mínimas porque se reutiliza, no se elimina. Su falta provoca anemia.

- Manganeso (Mn): tiene un papel tanto estructural como enzimático. Está presente en distintas enzimas, destacando el superóxido dismutasas de manganeso (Mn¬SOD), que cataliza la dismutación de superóxido.

- Cobre (Cu): estimula el sistema inmunitario. Podemos obtenerlo en los vegetales verdes, el pescado, los guisantes, las lentejas, el hígado, los moluscos y los crustáceos.

- Zinc (Zn): es un elemento químico esencial para las personas: interviene en el metabolismo de proteínas y ácidos nucleicos, estimula la actividad de aproximadamente 100 enzimas, colabora en el buen funcionamiento del sistema inmunitario, es necesario para la cicatrización de las heridas, interviene en las percepciones del gusto y el olfato y en la síntesis del ADN.

- Flúor (F): se acumula en huesos y dientes dándoles una mayor resistencia.

- Iodo (I): es un elemento químico esencial. La glándula tiroides fabrica las hormonas tiroxina y triyodotironina, que contienen yodo.

- Boro

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