Reforzamiento 4º diferenciado.

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1 Reforzamiento 4º diferenciado

2 Cada elemento tiene una valencia característica que determina el número de enlaces covalentes que puede formar. La habilidad de un átomo para combinarse con otros átomos, depende del número de electrones en las órbitas externas de los átomos. Algunos elementos, llamados gases nobles, tienen completamente llenas sus órbitas externas y no comparten electrones. Muchos elementos comparten sus electrones con otros elementos, donde cada elemento completa la capacidad de su órbita externa. Un par de electrones compartido es llamado enlace covalente. El número de enlaces covalentes de cada elemento, forma lo que se llama valencia. En los átomos CHONPS que se muestran cada posición de la valencia está representada por un palo que sale de un átomo.

3 Los puentes de hidrógeno son enlaces débiles que atraen moléculas de agua una con otra o con otros grupos. Un efecto de la polaridad es la formación de puentes de hidrógeno, enlaces débiles entre átomos polarizados positiva y negativamente en diferentes moléculas. El agua es muy polar, y las moléculas de agua forman puentes de hidrógeno con muchas moléculas biológicas, dándoles, dando como resultado la solubilidad. Los puentes de H generalmente se producen por la atracción electrostática entre átomos electronegativos (como el O o el N) y un átomo de hidrógeno está unido covalentemente a un segundo átomo electronegativo (como el O o el N). Los puentes de hidrógeno en los ejemplos, están indicados por lineas de puntos. Por ejemplo

4 Los átomos distintos al hidrógeno puede unirse por enlaces covalentes sencillos, dobles o triples. Cualquier átomo que tenga una valencia superior a 1 puede potencialmente compartir dos y hasta tres pares de electrones con otro átomo. Un ejemplo de un enlace doble es lo que usted respira ahora: el gas bioxígeno (O=O, o O2). Puesto que el carbono tiene una valencia de 4, puede formar dos o tres uniones con otro átomo de carbono, y ser todavía capaz de unirse a otros átomos.

5 Las moléculas orgánicas existen en un espacio tridimensional, y el mismo juego de átomos puede ser colocado en formas diferentes, dando como resultado a las moléculas llamadas isómeros. Aunque muchos isómeros existen teóricamente, las células discriminan cuales de ellos pueden ser sintetizados y reconocidos. Por ejemplo, el azúcar glucosa (C6H12O6) es abundante y puede ser utilizada por casi todos los organismo como fuente rápida de energía. En contraste, un isómero de la glucosa llamada tagatosa (también C6H12O6) es rara y no es útil para la mayoría de las formas de vida. Mismos átomos-diferentes formas. Tres situaciones rigen la existencia de los isómeros: Isómeros estructurales: Variaciones en la posición en la cual los diferentes átomos se unen. Enantiómeros: Variaciones izquierda y derecha resultantes de la geometría de tetraedro del carbono. Isómeros geométricos: Variaciones en la colocación de los átomos alrededor de los átomos de carbono unidos por doble enlace covalente. Los átomos encontrados en un azúcar simple, con la fórmula estructural C6H12O6, pueden ser acomodados en más de una docena de formas.

6 Isomeros estructurales
moléculas que presentan la misma cantidad y tipo de átomos, pero dispuestos de manera diferente

7 ISOMERIA GEOMETRICA (cistrans)
una característica muy importante de los dobles enlaces es su rigidez o falta de rotación libre. Así, la estructura 1a no se puede convertir en la 1b por giro de un átomo de carbono 180 grados con respecto al otro

8 enantiómeros son estereoisómeros, son imágenes especulares. Por ejemplo una molécula que sólo tenga un carbono quiral, sólo puede tener dos formas que son enantiómeros

9

10 hidroxilos y los carbonilos
Dos grupos funcionales que contienen oxígeno, los hidroxilos y los carbonilos, contribuyen a la solubilidad del agua. El oxígeno se encuentra en estos dos grupos funcionales: Los grupos Hidroxilo (simbolizado como - OH). Los grupos hidroxilo no son altamente reactivos, pero ellos fácilmente forman puentes de hidrógeno y contribuyen para hacer las moléculas solubles en la agua. Los alcoholes y las azúcares son "cargados" con grupos hidroxilo. Los grupos Carbonilo tienen un átomo de oxígeno con doble ligadura a un átomo de carbono (simbolizado como C=O). Como los grupos hidroxilo, los grupos carbonilo contribuyen a hacer moléculas solubles en el agua. Todas las moléculas de azúcar tienen un grupo carbonilo, además de grupos hidroxilo en los otros átomos de carbono. Los grupos carbonilo tienen dos formas: Grupo aldehído, donde el grupo C=O está al final de una molécula orgánica. Un átomo de hidrógeno se ubica también sobre el mismo átomo de carbono. Grupo cetona, donde el grupo C=O se ubica dentro de una molécula orgánica. Todas las azúcares tienen un grupo cetona o un grupo aldehído

11 grupos carboxilo Los grupos carboxilo son ácidos débiles, disociandose parcialmente para liberar iones de hidrógeno.El grupo carboxilo (simbolizado como COOH) tiene grupos carbonilo y carboxilo en el mismo átomo de carbono, dando como resultado nuevas propiedades Los grupos Carboxilo frecuentemente se ionizan, liberando el H desde el grupo hidroxilo como un protón libre (H +), con el O restante que lleva una carga negativa. Esta carga se mueve de aquí para allá, entre los dos átomos de oxígeno, lo que hace relativamente estable el estado de ionización. (Los grupos de hidroxilo a veces se ionizan momentáneamente, pero las formas iónicas resultantes no son estables y los iones inmediatamente se vuelven a juntar). Las moléculas que contienen grupos carboxilo se llaman ácidos carboxílicos, y disocian parcialmente en H + y COO -. Los grupos carboxilo son comunes en muchas moléculas biológicas, incluyendo aminoácidos y los ácidos grasos. ácido acético, un simple ácido de 2 carbonos que se encuentra en el vinagre

12 grupos amino El N2 (elemento abundante en moléculas biológicas) comúnmente se encuentra en forma de grupos amino. Teniendo una valencia de 3, el nitrógeno normalmente forma tres enlaces covalentes, con una, dos o tres ligaduras. Los grupos amino (- NH2) son los grupos funcionales comunes que contienen nitrógeno. Los grupos amino son básicos, y frecuentemente llegan a ser ionizados por la adición de un ion de hidrógeno (H +), formando grupos amino positivamente cargados (- NH3+). La figura ilustra un compuesto de amino. Observe como el grupo amino se ioniza para formar un ion positivamente cargado.

13 grupo fosfato en las moléculas biológicas, el fósforo está presente principalmente en la forma de grupos de fosfato ácido. El fósforo normalmente tiene una valencia de 5. El grupo funcional más común en las moléculas orgánicas es el grupo fosfato (simbolizado como -PO4-). El fósforo está unido covalentemente a 4 átomos de oxígeno en los grupos fosfato: un enlace P=O y tres P-O- . El compuesto H3PO4 es el ácido fosfórico, un ácido fuerte que se ioniza fácilmente para dar H2PO4- y un ion de (H+). Este compuesto puede favorecer la ionización a HPO4- y H+, y aun al PO4- y H+. Los grupos fosfato se encuentran en el ADN y ARN, y en ciertos lípidos. Están involucrados en el almacenamiento biológico y liberación de energía.

14 grupos sulfhidrilo El azufre se encuentra principalmente en las proteínas, en forma de sulfhidrilo o grupos disulfuro. Como el oxígeno, el azufre típicamente tienen valencia 2, aunque puede también tener una valencia de 6, como en el ácido sulfúrico. El azufre se encuentra en ciertos aminoácidos y proteínas en la forma de grupos sulfhidrilo (simbolizados como -SH). Dos grupos sulfhidrilo pueden interactuar para formar un grupo disulfuro (simbolizado como -S-S-). En la figura se presentan dos moléculas: una con un grupo sulfhidrilo y una con el grupo disulfuro.

15 Identifique los grupos funcionales en la molécula

16 Identifique los grupos funcionales en la molécula

17 Identifique los grupos funcionales en la molécula

18 Un disacárido puede desdoblarse en dos unidades de monosacárido
Un disacárido puede desdoblarse en dos unidades de monosacárido. (a) La maltosa se desdobla (como ocurre durante la digestión) para formar dos moléculas de glucosa. Esta es una reacción de hidrólisis, o sea que requiere la adición de agua. (b) La sacarosa puede hidrolizarse en una molécula de glucosa y otra de fructosa. Nótese que se precisa una enzima, que es un catalizador proteínico, para promover estas reacciones.

19 polisacaridos

20 El almidón es un polisacárido de almacenamiento en organelas amiloplastos. La cadena tiene la forma de una hélice, estabilizada por enlaces de hidrógeno entre las subunidades de glucosa. El almidón es un polisacárido ramificado que se compone de moléculas de glucosa alfa unidas por enlaces glucosídicos. En los puntos de ramificación hay enlaces entre el carbono 6 de la glucosa en la cadena recta y el carbono 1 de la glucosa en la cadena ramificada. El glucógeno o "almidón animal" tiene estructura similar pero está más ramificado.

21 La celulosa, un polisacárido estructural, es un componente importante de las paredes celulares vegetales. Los haces de moléculas de celulosa interactúan a través de enlaces de hidrógeno. Es no ramificado que se compone de casi unidades de glucosa beta unidas por enlace glucosídico.

22 La quitina es un polisacárido estructural que rivaliza con la celulosa como compuesto orgánico más común en la Tierra. La quitina es un polímero formado por subunidades del aminoazúcar N-acetilglucosamina (NAG), unidas por enlaces glucosídicos. Como en la celulosa, la resistencia estructural de esta sustancia se debe al hecho de que las moléculas se agregan mediante enlaces de hidrógeno. La quitina es un componente importante del exosqueleto (cobertura externa), comparable con una armadura, de artrópodos como esta libélula.

23 Dos modos diferentes de clasificar a los monosacáridos según el número de átomos de carbono y según los grupos funcionales, indicados aquí en color.

24 En solución acuosa, la glucosa, azúcar de seis carbonos, existe en dos estructuras en anillo diferentes -alfa y beta- que están en equilibrio.

25 Resp 1

26 Resp 2

27 Resp 3