3.1: Compuestos Orgánicos
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Objetivos de aprendizaje
- Definir los términos compuesto orgánico y macromolécula, y enumerar los cuatro grupos de compuestos orgánicos que se encuentran en la materia viva
- Definir grupos funcionales y dar ejemplos
Los tejidos animales, los tejidos vegetales, las bacterias y los hongos contienen moléculas orgánicas; los cuernos y las uñas, las hojas caídas, los huevos, las frutas y verduras contienen compuestos orgánicos; la madera, la leche, el papel, el petróleo y la gasolina contienen compuestos orgánicos. En resumen, toda la materia viva, partes o productos de la materia viva y los restos de materia viva contienen compuestos orgánicos. Las moléculas orgánicas asociadas con organismos vivos también se denominan biomoléculas.
Los compuestos orgánicos son moléculas que contienen átomos de carbono unidos covalentemente a átomos de hidrógeno (enlaces C-H). Muchos compuestos orgánicos se forman a partir de cadenas de átomos de carbono unidos covalentemente con átomos de hidrógeno unidos a la cadena (una cadena principal de hidrocarburo). Esto significa que todos los compuestos orgánicos tienen en común la presencia de átomos de carbono y átomos de hidrógeno. Además, diferentes compuestos orgánicos pueden contener oxígeno, nitrógeno, fósforo y otros elementos. El dióxido de carbono (CO 2) no tiene hidrógeno; entonces, no es un compuesto orgánico. El agua (H 2 O) no tiene carbono; entonces, no es un compuesto orgánico. El cloruro de sodio no tiene carbono ni hidrógeno; entonces, no es un compuesto orgánico. Generalmente, los gases y sales minerales (sustancias inorgánicas que se encuentran en el suelo, o cuerpos de agua o cursos de agua) no son orgánicos.
Figura Las moléculas\(\PageIndex{1}\) orgánicas tienen diversidad de formas y tamaños debido a la capacidad del carbono para formar cuatro enlaces covalentes. El carbono puede formar cadenas largas (como el ácido graso que se ve en a); cadenas ramificadas (como se ve en b); anillos (como el colesterol visto en c); o cadenas ramificadas de anillos (como se ve en d).
La mayoría de los compuestos orgánicos que componen nuestras células y nuestro cuerpo pertenecen a una de cuatro clases: carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. Estas moléculas se incorporan a nuestros cuerpos con los alimentos que comemos. En general, las moléculas en estas cuatro clases son muy grandes, y a menudo llamamos moléculas grandes macromoléculas s (macro- = “muy grandes”, o “a gran escala”).
Figura Alimentos\(\PageIndex{2}\) ricos en carbohidratos
Figura Alimentos\(\PageIndex{3}\) ricos en proteínas
Figura Alimento\(\PageIndex{4}\) rico en lípidos
Figura\(\PageIndex{5}\) Dos tipos de ácidos nucleicos, ARN y ADN
Verificación de conceptos, términos y hechos
Pregunta de estudio Escribe tu respuesta en forma de oración (no respondas usando palabras sueltas)
1. ¿Qué es una biomolécula?
2. ¿Qué es un compuesto orgánico?
3. ¿Qué es una macromolécula?
4. ¿Cuáles son las cuatro clases de biomoléculas que se encuentran en los seres vivos?
El número de carbonos que forman la cadena principal de un compuesto orgánico, y la forma del mismo (cadena larga, cadena ramificada, anillo) no son las únicas características que determinan las propiedades de los compuestos orgánicos. Grupos de átomos de otros elementos asociados a la cadena principal de carbono otorgan propiedades únicas a los millones de diferentes tipos de moléculas orgánicas. Un grupo específico de átomos unidos por fuertes enlaces covalentes se denomina grupo funcional. Existen muchos grupos funcionales importantes en la fisiología humana. Algunos de ellos son grupos hidroxilo, carboxilo, amino, metilo y fosfato.
| Grupo funcional | Fórmula molecular | Importancia |
|---|---|---|
| Hidroxilo | -OH | Los grupos hidroxilo son polares. Son especialmente comunes en carbohidratos. |
| Carboxil (ácido) | -COOH | Los grupos carboxilo son polares. Se encuentran dentro de los ácidos grasos, aminoácidos (componentes básicos de las proteínas) y muchos otros ácidos orgánicos. |
| Amino | -NH 2 | Los grupos amino son polares. Se encuentran dentro de los aminoácidos (bloques de construcción de proteínas). |
| Methyl | -CH 3 | Los grupos metilo no son polares. Se encuentran en muchos compuestos orgánicos. |
| Fosfato | -PO 4 2- | Los grupos fosfato son polares. Se encuentran dentro de fosfolípidos (bloques de construcción de membranas celulares), nucleótidos (bloques de construcción de ácidos nucleicos) y muchas proteínas. |
Verificación de conceptos, términos y hechos
Pregunta de estudio n Escribe tu respuesta en forma de oración (no respondas usando palabras sueltas)
1. ¿Qué es un grupo funcional?