Los ácidos nucleicos son macromoléculas, polímeros formados por la repetición de monómeros llamados nucleótidos, unidos medianteenlaces fosfodiéster. Se forman, así, largas cadenas o polinucleótidos, lo que hace que algunas de estas moléculas lleguen a alcanzar tamaños gigantes (de millones de nucleótidos de largo)
Existen dos tipos de ácidos nucleicos
ADN (ácido desoxirribonucleico) y ARN (ácido ribonucleico), que se diferencian:
En los organismos eucariotas, la estructura del ADN es de doble cadena, mientras que la estructura del ARN es monocatenaria, aunque puede presentarse en forma extendida, como el ARNm, o en forma plegada, como el ARNt y el ARNr, y
En la masa molecular: la del ADN es generalmente mayor que la del ARN.
ESTRUCTURA
LIPIDOS
Los lípidos son biomoléculas orgánicas formadas básicamente por carbono e hidrógeno y generalmente, en menor proporción, también oxígeno. Además ocasionalmente pueden contener también fósforo, nitrógeno y azufre .
Es un grupo de sustancias muy heterogéneas que sólo tienen en común estas dos características:
Son insolubles en agua
Son solubles en disolventes orgánicos, como éter, cloroformo, benceno.
Son el componente clave de cualquier organismos vivo y forman parte de cada una de nuestras células.
los tipos principales de moléculas son: las proteínas, los ácidos nucleicos, los polisacáridos y los lìpidos.
CARBOHIDRATOS
Son moléculas formadas principalmente por : átomos de carbono, hidrógeno y oxigeno. también son llamados "glucidos"estos carbohidratos lo liberan gran cantidad de calor, representando la principal fuente de energía.
Estos sirven como fuente de energía para todas las actividades celulares vitales.
La principal función de los carbohidratos es aportar energía al organismo. de todos los nutrientes que potencialmente pueden aportar energía son los glucidos los que producen la combustión mas limpia.
ISOMERIA.
La isomería es una propiedad de ciertos compuestos químicos que con igual fórmula química, es decir, iguales proporciones relativas de los átomos que conforman su molécula, presentan estructuras moleculares distintas y, por ello, diferentes propiedades. Dichos compuestos reciben la denominación de isómeros. Los isómeros son compuestos que tienen la misma fórmula molecular pero diferente fórmula estructural y, por tanto, diferentes propiedades. Por ejemplo, el alcohol etílico o etanol y el éter dimetílico son isómeros cuya fórmula molecular es C2H6O.
Isomería
Misma fórmula molecular y
distintas propiedades
Isómeros constitucionales
Mismos átomos con distinta conectividad.
(Diferente fórmula estructural)
Estereoisómeros
Mismos átomos con
diferente disposición espacial
Isomería conformacional
Diferentes conformaciones
Isomería configuracional
Diferentes configuraciones
Enantiómeros
Estereoisómeros que
son imágenes especulares
Diastereoisómeros
Estereoisómeros que no
son imágenes especulares
INVESTIGACIÓN
Carbohidratos en la cáscara de naranja podrían ser beneficiosas para la salud
Cáscaras de naranja son una fuente abundante de carbohidratos que tienen muchas propiedades beneficiosas para la salud, según resultados in vitro en un estudio por un científico del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) y sus colaboradores.
Arland T. Hotchkiss, un químico especializando en el estudio de carbohidratos en el Centro de Investigación de la Región del Este (ERRC por sus siglas en inglés) en Wyndmoor, Pensilvania, y colaboradores mostraron por primera vez que la pectina, un tipo de carbohidrato en la cáscara de naranja, tienen propiedades 'prebióticas'. Estos carbohidratos prebióticos, también conocidos como oligosacáridos, se encuentran en ciertas frutas y vegetales. Prebióticos son comidas o nutrientes no digestibles que aumentan el crecimiento de bacterias probióticas beneficiosas en el intestino grueso. Bacteria probiótica estimula salud y previene el crecimiento de patógenos alimentarios.
Prebióticos se ha comenzado a usar en productos alimenticios y en alimento para animales. Pectina se usa como un agente de gelatinización en jaleas y para estabilizar productos lacteos. Cáscaras de naranja se usan en alimento para animales, pero su valor es menos de 5 centavos por libra.
Brian Kerr, un investigador con ARS en Ames, Iowa, está conduciendo investigaciones para determinar si esta generación nueva de prebióticos tiene beneficios deseables de salud en sistemas de producción de cerdo. Hotchkiss y sus colegas están desarrollando métodos nuevos y económicos para extraer los prebióticos de pectina. Esta investigación podría tener beneficios para los cultivadores y procesadores de frutas cítricas agregando valor a los subproductos del procesamiento de las frutas.
ARS tiene un interés en colaborar con un socio comercial para adelantar el desarrollo y la comercialización de esta tecnología. ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de EE.UU.
Lasmacromoléculassonmoléculasque tienen unamasa molecularelevada, formadas por un gran número deátomos. Generalmente se pueden describir como la repetición de una o unas pocas unidades mínimas omonómeros, formando lospolímeros.
AMINOÁCIDOS Y SU ESTRUCTURA.
Unaminoácido, como su nombre indica, es unamolécula orgánicacon un grupoamino(-NH2) y un grupocarboxílico(-COOH; ácido).
La estructura general de un aminoácido se establece por la presencia de un carbono central alfa unido a: un grupo carboxilo (rojo en la figura), un grupo amino (verde), un hidrógeno (en negro) y la cadena lateral (azul):
"R" representa la cadena lateral, específica para cada aminoácido. Técnicamente hablando, se los denomina alfa-aminoácidos, debido a que el grupo amino (–NH2) se encuentra a un átomo de distancia del grupo carboxilo (–COOH). Como dichos grupos funcionales poseen H en sus estructuras químicas, son grupos susceptibles a los cambios de pH; por eso, al pH de la célula prácticamente ningún aminoácido se encuentra de esa forma, sino que se encuentra ionizado.
Los aminoácidos a pH bajo (ácido) se encuentran mayoritariamente en su forma catiónica (con carga positiva), y a pH alto (básico) se encuentran en su forma aniónica (con carga negativa). Sin embargo, existe un pH especifico para cada aminoácido, donde la carga positiva y la carga negativa son de la misma magnitud y el conjunto de la molécula es eléctricamente neutro. En este estado se dice que el aminoácido se encuentra en su forma de ion dipolar o zwitterión.
POLIPEPTIDOS Y SU ESTRUCTURA.
Polipéptidoes el nombre utilizado para designar unpéptidode tamaño suficientemente grande; como orientación, se puede hablar de más de 10aminoácidos. Cuando el polipéptido es suficientemente grande y, en particular, cuando tiene una estructura tridimensional única y estable, se habla de unaproteína.
Químicamente, un polipéptido es unapoliamida, con la única salvedad de que los monómeros constituyentes son únicamente alfa-aminoácidos.
Elenlace peptídicoes unenlace covalenteentre el grupoamino(–NH2) de unaminoácidoy el grupocarboxilo(–COOH) de otro aminoácido. Lospéptidosy lasproteínasestán formados por la unión deaminoácidosmediante enlaces peptídicos. El enlace peptídico implica la pérdida de una molécula deaguay la formación de un enlace covalente CO-NH. Es, en realidad, un enlaceamidasustituido.
Podríamos pensar que una proteína puede adoptar miles de conformaciones debidas al giro libre en torno a los enlaces sencillos. Sin embargo, en su estado natural sólo adoptan una única conformación tridimensional que llamamos conformación nativa; que es directamente responsable de la actividad de la proteína.
Esto hizo pensar que no podía haber giro libre en todos los enlaces; y efectivamente, mediante difracción de Rayos X se vio que el enlace peptídico era más corto que un enlace sencillo normal, porque tiene un cierto carácter (60%) de enlace doble, ya que se estabiliza por resonancia.
Por esa razón no hay giro libre en torno a este enlace. Esta estabilización obliga a que los 4 átomos que forman en enlace peptídico más los dos carbonos que se encuentran en posición a (marcado con a en la ilustración) con respecto a dicho enlace, se encuentren en un plano paralelo a ello:
Enlace peptídico.
Esta ordenación planar rígida es el resultado de la estabilización por resonancia del enlace peptídico. Por ello, el armazón está constituido por la serie de planos sucesivos separados por grupos metileno sustituidos. Esto impone restricciones importantes al número posible de conformaciones que puede adoptar una proteína.
El O carbonílico y el hidrógeno amídico se encuentran en posición trans (uno a cada lado del plano); sin embargo, el resto de los enlaces (N-C y C-C) son enlaces sencillos verdaderos, con lo que podría haber giro. Pero no todos los giros son posibles.
Si denominamos "Φ" al valor del ángulo que puede adoptar el enlace N-C, y "Ψ" al del enlace C-C, sólo existirán unos valores permitidos para Φ y Ψ; y dependerá en gran medida del tamaño del grupo R.
Se producen nuevamente restricciones al giro libre, debido a las características de los grupos R sucesivos.
Estructural mente, la moléculas de agua está constituida por 2 átomos de hidrógeno y uno de oxigeno. El en lace entre esto átomos es covalente polar (presentan dos polos: + y - ), pues cada átomo de Hidrógeno tiene necesidad de compartir un electrón y el de oxígeno dos electrones, formando enlaces covalentes entre los átomos, y siendo polar porque el átomo más electronegativo atrae el par electrónico con más fuerza y queda desplazado hacia él; se produce así una cierta a simetría en la distribución de las cargas.
SOLUCIONES QUÍMICAS
Una solución es una mezcla homogénea de dos o mas sustancias. La sustancia disuelta se denomina soluto y esta presente generalmente en pequeña cantidad en pequeña cantidad en comparación con la sustancia donde se disuelve denominada solvente. en cualquier discusión de soluciones, el primer requisito consiste en poder especificar sus composiciones, esto es, las cantidades relativas de los diversos componentes.
La concentración de una solución expresa la relación de la cantidad de soluto a la cantidad de solvente.
a) Porcentaje peso a peso (% P/P): indica el peso de soluto por cada 100 unidades de peso de la solución.
b)Porcentaje volumen a volumen (% V/V):se refiere al volumen de soluto por cada 100 unidades de volumen de la solución.
c)Porcentaje peso a volumen (% P/V): indica el número de gramos de soluto que hay en cada 100 ml de solución.
d)Fracción molar (Xi): se define como la relación entre las moles de un componente y las moles totales presentes en la solución.
Xsto + Xste = 1
e)Molaridad ( M ): Es el número de moles de soluto contenido en un litro de solución. Una solución 3 molar ( 3 M ) es aquella que contiene tres moles de soluto por litro de solución.
f)Molalidad (m):Es el número de moles de soluto contenidos en un kilogramo de solvente. Una solución formada por 36.5 g de ácido clorhídrico, HCl , y 1000 g de agua es una solución 1 molal (1 m)
PROPIEDADES COLIGATIVAS
Se llaman propiedades coligativas aquellas propiedades de una solución que dependen únicamente de la concentración molal, es decir, de la cantidad de partículas de soluto por partículas totales, y no de la naturaleza o tipo de soluto. Están estrechamente relacionadas con la presión de vapor, que es la presión que ejerce la fase de vapor sobre la fase líquida, cuando el líquidose encuentra en un recipiente cerrado.
La presión de vapor depende del solvente y de la temperatura a la cual sea medida (a mayor temperatura, mayor presión de vapor). Se mide cuando el sistema llega al equilibrio dinámico, es decir, cuando la cantidad de moléculas de vapor que vuelven a la fase líquida es igual a las moléculas que se transforman en vapor.
ÓSMOSIS
Laósmosises un fenómenofísico relacionado con el comportamiento de un fluidocomo solventede una solución ante una membrana semi permeable para el solvente pero no para los solutos. Tal comportamiento entraña una difusión simplea través de la membrana, sin "gasto de energía". La ósmosis del agua es un fenómeno biológico importante para la fisiología celularde los seres vivos.
Cuando la ósmosis es el mecanismo por el cual las sustancias infectadas se difunden por las células, se puede considerar una enfermedad, aunque el virus en si es la enfermedad, el mecanismo completo va a ser considerado
PRESIÓN OSMÓTICA
Se define la presión osmótica como la tendencia a diluirse de una disolución separada del disolvente puro por una membrana semipermeable. Un soluto ejerce presión osmótica al enfrentarse con el disolvente sólo cuando no es capaz de atravesar la membrana que los separa. La presión osmótica de una disolución equivale a la presión mecánica necesaria para evitar la entrada de aguacuando está separada del disolvente por una membrana semipermeable.
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Son insolubles en agua
