Estructura de los carbohidratos
Ahora que hemos hablado de las cuatro clases principales de macromoléculas biológicas (hidratos de carbono, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos), hablemos de las macromoléculas en su conjunto. Cada una de ellas es un importante componente de la célula y desempeña una amplia gama de funciones. Combinadas, estas moléculas constituyen la mayor parte de la masa seca de una célula (recordemos que el agua constituye la mayor parte de su masa completa). Las macromoléculas biológicas son orgánicas, es decir, contienen carbono. Además, pueden contener hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y otros elementos menores.
La mayoría de las macromoléculas están formadas por subunidades individuales, o bloques de construcción, llamados monómeros. Los monómeros se combinan entre sí mediante enlaces covalentes para formar moléculas más grandes conocidas como polímeros. Al hacerlo, los monómeros liberan moléculas de agua como subproductos. Este tipo de reacción se conoce como síntesis de deshidratación, que significa “juntar perdiendo agua”.
En una reacción de síntesis de deshidratación (Figura 1), el hidrógeno de un monómero se combina con el grupo hidroxilo de otro monómero, liberando una molécula de agua. Al mismo tiempo, los monómeros comparten electrones y forman enlaces covalentes. A medida que se unen más monómeros, esta cadena de monómeros repetitivos forma un polímero. Los diferentes tipos de monómeros pueden combinarse en muchas configuraciones, dando lugar a un grupo diverso de macromoléculas. Incluso un mismo tipo de monómero puede combinarse de diversas maneras para formar varios polímeros diferentes: por ejemplo, los monómeros de glucosa son los constituyentes del almidón, el glucógeno y la celulosa.
Lista de polímeros y sus monómeros
Los polímeros biológicos son grandes moléculas compuestas por muchas moléculas similares más pequeñas unidas en forma de cadena. Las moléculas individuales más pequeñas se denominan monómeros. Cuando las moléculas orgánicas pequeñas se unen, pueden formar moléculas gigantes o polímeros. Estas moléculas gigantes también se llaman macromoléculas. Los polímeros naturales se utilizan para construir tejidos y otros componentes en los organismos vivos.
En general, todas las macromoléculas se producen a partir de un pequeño conjunto de unos 50 monómeros. Las diferentes macromoléculas varían debido a la disposición de estos monómeros. Variando la secuencia, se puede producir una variedad increíblemente grande de macromoléculas. Mientras que los polímeros son responsables de la “singularidad” molecular de un organismo, los monómeros comunes son casi universales.
La variación en la forma de las macromoléculas es en gran medida responsable de la diversidad molecular. Gran parte de la variación que se produce tanto dentro de un organismo como entre organismos puede atribuirse en última instancia a las diferencias en las macromoléculas. Las macromoléculas pueden variar de una célula a otra del mismo organismo, así como de una especie a otra.
Grupos funcionales en polímeros
Hidratos de carbonoLa estructura de los hidratos de carbono complejos puede variar en función de la composición de las subunidades monoméricasLos polisacáridos pueden diferir según el tipo de monosacárido que posean y la forma en que se unen las subunidadesPolímeros de glucosa
ProteínasLos aminoácidos se unen mediante enlaces peptídicos que se forman entre los grupos amina y carboxilo de los aminoácidos adyacentesLa fusión de dos aminoácidos crea un dipéptido, con nuevas adiciones que dan lugar a la formación de una cadena polipeptídicaFormación de un dipéptido
Lista de polímeros y sus monómeros pdf
Entre otras aplicaciones, la química orgánica ha tenido un enorme impacto en el desarrollo de los modernos materiales llamados polímeros. Muchos objetos de la vida cotidiana están compuestos por polímeros; curiosamente, también lo están varios materiales biológicos importantes. Consideremos una molécula con un doble enlace, como el etileno:
Ahora imaginemos que el doble enlace de la segunda molécula de etileno se abre y ataca a una tercera molécula de etileno, que también abre su doble enlace y ataca a una cuarta molécula de etileno, y así sucesivamente. El resultado final es una molécula larga y prácticamente interminable:
Esta molécula larga y casi sin fin se llama polímero (del griego, que significa “muchas partes”). La parte original, el etileno, se llama monómero (que significa “una parte”). El proceso de fabricación de un polímero se llama polimerización. Un polímero es un ejemplo de macromolécula, nombre que recibe una molécula grande.
Los polímeros simples reciben el nombre de sus monómeros. El polímero de etileno se denomina formalmente poli(etileno), aunque en el uso común, los nombres se utilizan sin paréntesis: polietileno. Como la adición de un monómero a otro forma este polímero, el polietileno es un ejemplo de un tipo de polímero llamado polímeros de adición. En la figura \(\PageIndex{1}) – Algunos monómeros y sus polímeros de adición, se enumeran algunos polímeros de adición y sus monómeros. Uno de ellos, el poli(óxido de etileno), no resulta de la apertura de un doble enlace, sino de la apertura de un anillo en el monómero; el concepto de unión con otros monómeros, sin embargo, es el mismo.