Las cadenas carbonadas
El carbono, el oxigeno, el nitrógeno y el hidrógeno son los principales componentes de casi todas las biomoléculas.
Otros componentes son:
- El fosfato, presente en los ácidos nucleicos y otras moléculas como el ATP, con amplia distribución en el organismo.
- El calcio, con una importante función como segundo mensajero intracelular
- Y en menor cantidad el magnesio, manganeso, azufre, cloro, sodio, potasio, hierro, yodo.
Las cuatro principales biomoléculas son los ácidos nucleicos, las proteínas, los lípidos y los hidratos de carbono.
elemento | porcentaje | elemento | porcentaje |
Azufre | 0,8 | Magnesio | 0,1 |
Calcio | 4 | Manganeso | 0,001 |
Carbono | 50 | Nitrógeno | 8,5 |
Cloro | 0,4 | Oxigeno | 20 |
Fósforo | 2,5 | Potasio | 1 |
Hidrógeno | 10 | Sodio | 0,4 |
Hierro | 0,01 | Yodo | 0,00005 |
El carbono
El átomo de carbono constituye el elemento esencial de toda la química orgánica
Se trata del elemento de número atómico Z = 6. El carbono es un elemento químico que pertenece al grupo IV A. Significa que tiene 4 electrones de valencia en la órbita externa.
Esto sugiere la posibilidad bien de ganar otros cuatro convirtiéndose en el ion C4- cuya configuración electrónica coincide con la del gas noble Ne, bien de perderlos pasando a ion C4+ de configuración electrónica idéntica a la del He. En realidad una pérdida o ganancia de un número tan elevado de electrones indica una dosis de energía elevada, y el átomo de carbono opta por compartir sus cuatro electrones externos con otros átomos mediante enlaces covalentes. Esa cuádruple posibilidad de enlace que presenta el átomo de carbono se denomina tetravalencia
El átomo de carbono forma uniones químicas con 4 elementos como máximo.
Los hidrocarburos
Los hidrocarburos son los derivados del carbono más sencillos. Resultan de la unión de átomos de carbono con átomos de hidrógeno o de carbono formando cadenas que pueden ser abiertas (alifáticas) o cerradas (aromáticas) y cuyos «eslabones» pueden estar unidos por enlaces simples o por enlaces múltiples.
Hidrocarburos saturados - Alcanos
Aquellos hidrocarburos que presentan únicamente enlaces simples reciben el nombre de hidrocarburos saturados, y dado que las propiedades químicas de elementos y compuestos son consecuencia de las características electrónicas de sus átomos y de sus moléculas, es necesario considerar la configuración electrónica del átomo de carbono para poder comprender su singular comportamiento químico.
El representante más sencillo de los hidrocarburos saturados es el metano CH4
Este hidrocarburo pertenece al grupo de los alcanos. Los alcanos son cadenas de carbonos unidos entre sí mediante enlaces covalentes simples. Esto le posibilita estar unido a la mayor cantidad de átomos de H posible, esa es la causa de que a estos hidrocarburos se los llame saturados. Están saturados de hidrógeno.
En este ejemplo, se llama propano porque propa es el prefijo que indica 3 carbonos en la cadena principal. Es propano porque es alcano.
2, indica que hay una rama en el carbono 2. Metil significa que esa rama es un radical de un sólo carbono.
Los prefijos en la nomenclatura
Met – 1
Et - 2
Propa – 3
Buta – 4
Penta – 5
Hexa – 6
Hepta – 7
Octa – 8
Nona – 9
Deca - 10
Las cadenas pueden ser lineales o ramificadas, también pueden cerrarse formando estructuras cíclicas. El ciclohexano es un ejemplo
Hidrocarburos insaturados – alquenos y alquinos
Cuando entre un carbono y el siguiente se establece una unión covalente doble o triple, ambos carbonos utilizan dos o tres de sus electrones de valencia para poder realizar esa unión. De esta forma, pierde la posibilidad de emplearlos para uniones con átomos de hidrógeno. Así, una cadena hidrocarbonada que contiene un enlace doble tendrá dos hidrógenos menos que otra que, teniendo la misma cantidad de átomos de carbono, los tenga todos unidos por unión covalente simple. Las cadenas de carbonos con enlaces dobles o triples no tienen todos los hidrógenos posibles. Están insaturadas de hidrógeno
Cuestionario
1 – cuales son los principales elementos componentes de las biomoléculas?
2 – cuántos electrones de valencia tiene el carbono?
4 – a qué se denomina tetravalencia?
5 – porqué el carbono tiende a establecer enlaces de tipo covalente?
6 – explique a qué se denomina hidrocarburo
7 – cuál es la diferencia entre las cadenas carbonadas aromáticas y alifáticas?
8 – cuando los hidrocarburos tienen sólo enlaces covalentes simples se denominan……
9 – los hidrocarburos son insaturados porque……………….
10 – a los hidrocarburos insaturados se los denomina………….
