Una vez que se pudieron determinar las estructuras de algunos compuestos y se fue conociendo su reactividad química

Una vez que se pudieron determinar las estructuras de algunos compuestos y se fue conociendo su reactividad química, se supo que ciertos agrupamientos de átomos conferían características especiales y que este agrupamiento era común en moléculas de características similares. Este agrupamiento especial de átomos que conferían características especiales a la molécula se Luego de esto decidió separarse todos estos compuestos en grandes familias, por ejemplo todos los que tenían una cadena de carbonos sencilla se denominaron alcanos (-C-C- y –C-H), y los otros tuvieron sus respectivos nombres. A continuación mostraremos la estructura de algunos grupos funcionales.

[pic 1][pic 2]

Figura 1: algunos grupos funcionales imagen tomada de  McMurry J. Fundamentals of organic chemistry. 1st ed. Belmont, California: Brooks Cole; 2011.

Como se puede apreciar en la figura número uno son bastantes los grupos funcionales en química orgánica y la función de cada uno tiene uno tiene características que los hace únicos, estas funciones también pueden ser separadas por el elemento respectivo y característico que está formando el grupo funcional por consiguiente existen funciones: Oxigenadas, Hidrocarburos, Nitrogenadas, Halogenadas, Azufradas, Fosforadas. Estas funciones se describirán a continuación y se dará una definición y ejemplos.

Funciones Oxigenadas:

Las funciones oxigenadas son las que tienen enlaces carbono-oxigeno el cual puede ser sencillo o doble de esta función se deriva:

Alcoholes:

[pic 3] Los alcoholes son compuestos orgánicos que contienen Hidroxilos (OH) como sustituyente de un carbono saturado y enlazado de forma covalente a este mismo, es reactivo donde tiene el grupo hidroxilo por lo que puede reaccionar con distintos catalizadores para generar otros grupos funcionales. Los alcoholes son abundantes en las moléculas orgánicas y se puede apreciar en los carbohidratos.

Éter:

[pic 4] Como se puede apreciar un éter es un grupo funcional donde dos R son unidos por medio de un oxígeno, estos compuestos son bastante estables. En las biomoléculas se encuentra en el plasmalogeno

Aldehídos:

[pic 5] Un Aldehído es un compuesto carbonilico es decir tiene enlace doble C-O, este grupo solo puede ser primario y también es conocido como formilo. Son reactivos y su reacción típica de los aldehídos y las cetonas es la adición nucleofílica. En los carbohidratos es uno de los grupos más importantes ya que estos se dividen el aldosas (azucares que tienen el grupo aldehído) y cetosas (azucares que son cetonas)

Cetona:

[pic 6]Las cetonas son compuestos carbonilicos en un átomo de carbono di sustituido, algunos azúcares como por ejemplo la fructosa tienen un grupo funcional cetona y son conocidas como cetosas

Ácidos carboxílicos:

[pic 7]Los ácidos carboxílicos, RCO2H, ocupan una posición central entre los compuestos carbonilicos. No sólo son valiosos por sí mismos, sino que también sirven como materias prima para la preparación de numerosos derivados de acilo. Como los cloruros de ácido, los ésteres, las amidas y los tioésteres. Además, los ácidos carboxílicos están presentes en la mayor parte de las rutas biológicas.

Nitrilos:

[pic 8]Los nitrilos son análogos a los ácidos carboxílicos ya que ambos tienen un átomo de carbono con tres enlaces a un átomo electronegativo, y ambos contienen un enlace pi. Los nitrilos son poco comunes en los organismos aunque si se han encontrado en algunas plantas y microorganismos

Aminas:

[pic 9] Las aminas son derivados orgánicos del amoniaco de la misma manera en la que los alcoholes y los éteres son derivados orgánicos del agua. Al igual que el amoniaco, las aminas contienen un átomo de nitrógeno con un par de electrones no enlazado, lo que hace a las aminas básicas y nucleofílica.

Derivados de ácido carboxílicos

[pic 10]

Los derivados de los ácidos carboxílicos se relacionan muy de cerca con los ácidos carboxílicos y los nitrilos que se explicaron en el capítulo anterior; son compuestos en los cuales un grupo acilo está unido a un átomo o a un sustituyente electronegativo que puede actuar como un grupo saliente en una reacción de sustitución. Se conocen muchos tipos de derivados de ácido, pero sólo nos referiremos a cuatro de los más comunes: haluros de ácido, anhídridos de ácido, ésteres y amidas. Los ésteres y las amidas son comunes en el laboratorio y en bioquímica, mientras que los haluros de ácido y los anhídridos de ácido sólo se utilizan en el laboratorio. Los tioésteres y los fosfatos de acilo se encuentran principalmente en bioquímica.

Los principales grupos funcionales de las macromoléculas son los que se muestran en la figura número 2. De ahí se puedo observar cuatro grupos que casi no se mencionan los cuales son el guanidino, imidazol, sulfhidrilo y disulfuro estos cuatro grupos se encuentran predominantes en las proteínas ya que estos están presentes en los monómeros de las proteínas llamados aminoácidos. El sulfhidrilo se encuentra en la cisteína y la unión de dos cisteínas hace un disulfuro, el grupo guanidino se encuentra en la arginina y el imidazol en la histidina. Los que contienen fosfatos predominan en moléculas altamente energéticas como el ATP

[pic 11]

Figura 2: grupos funcionales de las biomoléculas  tomada de 1. Nelson D, Cox M. Lehninger Principles of biochemistry. 1st ed. New York, N.Y.: W.H. Freeman; 2013.

En el organismo existen unas moléculas constituyentes principales llamadas macromoléculas o biomoléculas, que tienen grupos funcionales que les dan características especiales. Estas macromoléculas son 4 y se conocen como lípidos, carbohidratos, proteínas y ácidos nucleicos

macromoleculas

Con todo esto las biomoléculas también presentan grupos funcionales como habíamos mencionado anteriormente veremos la estructura de las macromoléculas. Es justo ahora ver algunas de las rutas metabólicas en las que están presentes las biomoléculas y vamos a destacar los grupos funcionales que en ella se encuentran. Estás biomoléculas presentan reacciones de oxidación para dar componentes más pequeños y casi en la mayoría de los casos convergen a un punto Que es la producción de acetil-CoA para que esté entre al ciclo del ácido tricarboxilico para producir energía. Este método se conoce como respiración celular donde el aceptor final de electrones es el oxígeno o la anaerobia donde el aceptor final es otro diferente al oxígeno.

...