Las moléculas de los seres vivos son la materia prima de la vida. Hace dos siglos, todavía se pensaba que el ser vivos no podía estudiarse igual que el resto de la materia (con las mismas leyes) porque se pensaba que poseíamos una fuerza vital, algo único. Esta idea llevo a estudiar a los seres vivos cada vez más profundamente. Cada vez se estudiaba más y más y sin embargo no se encontraba esa fuerza vital, sin embargo con estos estudios empezaron a conocerse más cosas. Hoy día sabemos que podemos estudiar los seres vivos en términos de composición química, pero esto nos dirá poco, ya que hay que intentar comprender el programa genético que nos explicará y dirigirá todas las reacciones químicas.
Biomoléculas
Las biomoléculas son las moléculas constituyentes de los seres vivos. Los seis elementos químicos o bioelementos más abundantes en los seres vivos son el carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre (C,H,O,N,P,S) representando alrededor del 99 % de la masa de la mayoría de las células, con ellos se crean todo tipos de sustancias o biomoléculas (proteínas, aminoácidos, neurotransmisores).1 Estos seis elementos son los principales componentes de las biomoléculas debido a que:
Permiten la formación de enlaces covalentes entre ellos, compartiendo electrones, debido a su pequeña diferencia de electronegatividad. Estos enlaces son muy estables, la fuerza de enlace es directamente proporcional a las masas de los átomos unidos.
Permiten a los átomos de carbono la posibilidad de formar esqueletos tridimensionales –C-C-C- para formar compuestos con número variable de carbonos.
Permiten la formación de enlaces múltiples (dobles y triples) entre C y C; C y O; C y N. Así como estructuras lineales, ramificadas, cíclicas, heterocíclicas, etc.
Permiten la posibilidad de que con pocos elementos se den una enorme variedad de grupos funcionales (alcoholes, aldehídos, cetonas, ácidos, aminas, etc.) con propiedades químicas y físicas diferentes.
Biomoléculas inorgánicas
La materia viva está constituida por unos 70 elementos. Estos elementos se llaman bioelementos o elementos biogénicos.
Propiedades por las que el C, H, O, N, P y S componen los bioelementos mayoritarios (bioelementos que se encuentran en mayor proporción):
Tienen capas electrónicas externas incompletas y pueden formar enlaces covalentes y dar lugar a las biomoléculas que constituirán las estructuras biológicas y llevarán a cabo las funciones vitales.
Poseen un nº atómico bajo, por lo que los electrones compartidos en la formación de los enlaces se hallan próximos al núcleo y las moléculas originadas son estables.
Como el O y el N son electronegativos, algunas biomoléculas son polares y por ello solubles en agua.
Pueden incorporarse a los seres vivos desde el medio externo (CO2 , H2O, nitratos)
Biomoléculas orgánicas
Todas las biomoléculas orgánicas son compuestos de carbono. Los enlaces químicos fundamentales se realizan entre átomos de carbono o entre estos y átomos de hidrógeno formando una estructura base hidrocarbonada.
Además, los átomos de carbono son capaces de unirse con cierta facilidad al oxígeno, nitrógeno , azufre y fósforo, lo que produce el aumento de la complejidad de las moléculas y la aparición de grupos funcionales, que son grupos de átomos que confieren propiedades físicoquimicas concretas y específicas a las moléculas hidrocarbonadas que las presentan.
Los grupos funcionales más importantes son los siguientes: carboxilo, carbonilo, hidroxilo, éster y amino.
Estos grupos funcionales sirven para clasificar a las biomoléculas orgánicas en alcoholes, cetonas, aminas, ácidos etc.
Polimerización
Las reacciones de polimerización son el conjunto de reacciones químicas en las cuales un monómero iniciador o endurecedor activa a otro monómero comenzando una reacción en cadena la cual forma el polímero final.
Pensemos en la mecha de un explosivo, cuando acercamos una fuente de calor como una cerilla o un mechero, este reacciona rápidamente quemándose a lo largo de toda la mecha, en este ejemplo el mechero o cerilla sería el monómero iniciador y la mecha quemada sería el polímero final que se obtendría.
Las reacciones de polimerización se clasifican en:
°Polimerización Radical
°Polimerización Iónica:
°Aniónica
°Catiónica
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