Química Biológica

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QUÍMICA BIOLÓGICA
TRABAJO PRÁCTICO Nº1 : CONSIGNAS
1) Indica la diferencia entre enlace iónico y enlace covalente, represente.
2) Explica que es un puente hidrogeno? 
3) Detalla el agua como electrolito y como solvente.
4) ¿Que es el Ph? Fundamente su respuesta
5) ¿Qué diferencia hay entre una aldopentosa y una cetopentosa?, y ¿entre una aldohexosa y una aldotetrosa? Identifica y señala los grupos funcionales.
6) Define hidratos de carbono y que contiene su estructura.
7) En los polisacáridos que tipos de enlace puede haber? 
8) Justifica la diferencia entre esterificación y saponificación
9) Identifica a qué tipo de biomolécula pertenece la que se representa en la figura. Basándote en su estructura comenta sus propiedades físico-químicas y biológicas. 
10) Explica las diferencias respecto a estructura, propiedades y funcionabilidad biológica entre triacilglicéridos y fosfolípidos.
DESARROLLO
1) Los enlaces iónicos se rompen con facilidad obteniendo de ellos los iones que lo conforman, solo basta con disolver las sustancias que suelen ser solubles en solventes polares. En este enlace uno de los átomos toma un electrón de la capa de valencia del otro, quedando el primero con carga negativa por el electrón adicional y el segundo con carga positiva al perderlo. En cambio, los enlaces covalentes son muy fuertes y se rompen con dificultad. Este enlace ocurre cuando los átomos comparten electrones. Esto ocurre comúnmente cuando dos no metales se enlazan, ya que ninguno de los elementos que participan en el enlace querrán ganar electrones, estos elementos compartirán electrones para poder llenar sus envolturas de valencia. Si la diferencia de electronegatividades entre los 2 átomos es marcada tenemos un enlace polar covalente que favorece la solubilidad de la sustancia en solventes polares, y si la diferencia de electronegatividades es poca tenemos un enlace no polar covalente que favorece la solubilidad de la sustancia en solventes no polares.
 
 ENLACE IÓNICO 
 ENLACE COVALENTE NO POLAR 
 ENLACE COVALENTE POLAR
2) Los puentes de hidrogeno son enlaces débiles debido a la atracción electrostática, donde existe un hidrógeno unido a un elemento fuertemente electronegativo se establece una unión intermolecular entre el Hidrógeno y átomos electronegativos como el Flúor, Oxígeno o Nitrógeno. Los enlaces de Hidrógeno permiten la comunicación de distintas moléculas (intermoleculares), pero también pueden “conectar” diferentes zonas de una misma molécula (intramoleculares). Esta fuerza es, por ejemplo, la responsable de mantener la estructura del ADN o de las proteínas y supone uno de los pilares de la naturaleza y la vida.
3) EL AGUA COMO ELECTROLITO
Se llaman electrólitos las sustancias que en solución acuosa se disocian en, partículas con carga eléctrica o iones. Estas soluciones tienen la propiedad de permitir el paso de corriente eléctrica. El agua es un electrolito débil y es capaz de disociarse en iones en una proporción muy escasa y originar tanto H+ (hidrogeno) como OH- (hidroxilo). Se comporta, por tanto, como ácido y como base. Por este motivo se dice que el agua es una sustancia anfótera o anfolito. 
Gracias a su carácter polar, las moléculas de agua interactúan con las de otras sustancias. Los compuestos iónicos y los polares no iónicos establecen atracciones electrostáticas y puentes de hidrógeno, respectivamente, con las moléculas de agua y forman con ellas soluciones estables. Se dice que son sustancias hidrófílas.
EL AGUA COMO SOLVENTE
Gracias a su carácter polar, las moléculas de agua interactúan con las de otras sustancias. Los compuestos iónicos y los polares no iónicos establecen atracciones electrostáticas y puentes de hidrógeno, respectivamente, con las moléculas de agua y forman con ellas soluciones estables. Se dice que son sustancias hidrófílas.
Compuestos iónicos: En general, las sustancias iónicas son solubles en agua. En cristales de este tipo de compuestos (ej. NaCl), las atracciones electrostáticas entre los iones constituyentes (Na+ y Cl) mantienen una red altamente ordenada. Cuando estos cristales se ponen en contacto con agua, se produce una alteración en la organización de las moléculas de ambos compuestos. Las moléculas dipolares del agua son atraídas por los iones con fuerza suficiente como para disociarlas de sus uniones. Los iones se van rodeando de moléculas de agua, lo cual debilita la fuerza de atracción con los iones de carga contraria en el cristal y terminan por separarse y dispersarse en el solvente. Los iones en solución acuosa se encuentran hidratados por una capa o “aureola” de moléculas de agua. Los cationes (por ej. Na+, K+, Ca2+, Mg2+ entre los inorgánicos; grupos amina =C-NHL entre los orgánicos) atraen la zona de carga parcial negativa de la molécula de agua. Los aniones (por ej. Cl entre los inorgánicos; grupos carboxilato -COO- entre los orgánicos) atraen la zona de carga positiva del dipolo.
Compuestos polares no iónicos: En el caso de alcoholes, aldehidos o cetonas, por ejemplo, el agua puede formar enlaces de hidrógeno con los grupos hidroxilos o carbonilos presentes en esas moléculas, lo cual facilita su disolución. Los compuestos iónicos y polares no iónicos, en general, son hidrófilos pues pueden interaccionar con las moléculas de agua. 
Compuestos apolares: Este tipo de sustancias, como los hidrocarburos, por ejemplo, resultan prácticamente insolubles en agua, pues no puede establecerse unión o atracción entre sus moléculas y las de agua. Se las llama sustancias hidrófobas, generalmente se disuelven bien en solventes orgánicos no polares o poco polares (ej. benceno, Tetracloruro de carbono, cloroformo). Las moléculas apolares pueden ejercer entre sí atracciones de un tipo denominado interacciones hidrofóbicas.
Compuestos anfipáticos: Existen sustancias que poseen grupos hidrófobos e hidrófilos en la misma molécula. Este tipo de sustancias son denominadas anfipáticas. En contacto con agua se colocan con su porción hidrofílica dirigida hacia la superficie del agua o sumergida en ella, mientras el resto apolar se proyecta hacia el exterior de la fase acuosa. Cuando estas moléculas se encuentran en el seno del agua, pueden formar agrupaciones esféricas llamadas micelas. Las cadenas apolares se dirigen hacia el interior de la micela, mutuamente atraídas por interacciones hidrofóbicas. Los extremos hidrofílicos de la molécula quedan expuestos hacia la fase acuosa e interaccionan con ella, lo cual asegura la estabilidad de las micelas. La atracción entre los dipolos de estas moléculas y los dipolos del agua hace que tiendan a disolverse. Por esto las sustancias iónicas y las sustancias polares se conocen como sustancias hidrofílicas. 
 Podemos ver también que las moléculas de agua pueden asociarse consigo mismas. Los hidrocarburos son no polares. Las interacciones ion-dipolo o dipolo-dipolo no existe en estos compuestos y por esta razón son insolubles en agua. Además, la polaridad permanente de la molécula de agua puede inducir dipolos temporarios en los compuestos no polares. Es decir, las moléculas NO POLARES NO SE DISUELVEN EN AGUA son insolubles en agua. Por esta razón se les llama compuestos hidrofóbicos. En consecuencia, entre moléculas no polares y moléculas polares se establecen interacciones hidrofóbicas. 
4) El Ph es el Potencial de Hidrógeno. Es una medida para determinar el grado de alcalinidad o acidez de una disolución. Con el pH determinamos la concentración de hidrogeniones en una disolución. Un hidrogenión es un ion positivo de Hidrógeno. El Ph será más ácido cuando más actividad de hidrogeniones exista en la disolución y cuando haya menos actividad la muestra será alcalina. El pH normalmente lo medimos en una escala de 1 a 14, el uno seria el valor más ácido, el 14 el valor más alcalino y el 7 el valor neutro.Para evitar trabajar con números exponenciales de 14 dígitos, se estableció el concepto de pH:
pH = -log [H+] 
Esta expresión se lee de la siguiente manera: pH es igual al logaritmo negativo de la concentración de protones, donde la concentración se expresa en Molaridad 
Si la [H+] es mayor que 1 x 10(elevado a la-7M) M, el pH será menor que 7 y la solución es ácida.
Si la [OH-] es mayor que 1 x 10(elevado a la-7M) M, el pOH será menor que 7 y la solución es alcalina.
5) La principal diferencia entre una aldosa y una cetosa es la presencia y la ubicación del grupo funcional químico en la molécula de cada una. Una aldopentosa es un monosacárido que contiene un grupo funcional aldehído (-CHO) y se encuentra al final de la cadena de la molécula, mientras que una cetopentosa es un monosacárido que contiene un grupo funcional cetona (-CO-) y se encuentra en el medio de la cadena de la molécula. En consecuencia, la diferencia fundamental entre una aldosa y una cetosa es su estructura química. 
 
La diferencia entre una aldohexosa y una aldotetrosa es la longitud de su cadena de carbono. Las aldohexosas tienen seis átomos de carbono en su estructura, mientras que las aldotetrosas tienen cuatro átomos de carbono en su estructura. Además, las aldohexosas son monosacáridos que contienen un grupo funcional aldehído (-CHO) en su estructura al igual que las aldotetrosas.
 
6) Los hidratos de carbono son estructuras ternarias formadas por carbono, hidrogeno y oxígeno, sintetizados por los vegetales a partir de la fotosíntesis. Junto a los lípidos y las proteínas constituyen los tres grandes grupos del metabolismo primario conocido como azucares o carbohidratos. Contienen en su estructura una función aldehído H-C-=O o cetona C=O y el resto de los carbonos hidrolizados (OH).
7) Los polisacáridos son polímeros formados por la unión de muchos monosacáridos mediante enlaces O-glucosídicos que unen monosacáridos específicos en una cadena lineal o ramificada . Estos enlaces glucosídicos se forman mediante una reacción de condensación en la que se elimina una molécula de agua entre dos monosacáridos. Además de los enlaces glucosídicos, algunos polisacáridos también pueden contener enlaces de éster, enlaces de fosfato y otros enlaces covalentes que pueden conferir propiedades especiales, como la carga eléctrica en el ácido hialurónico y la quitina.
8) La esterificación y la saponificación son procesos químicos diferentes que implican la reacción de ácidos y alcoholes en presencia de otros compuestos químicos.
La esterificación es una reacción química en la que un ácido carboxílico y un alcohol se combinan para formar un éster y agua. Esta reacción se lleva a cabo en presencia de un catalizador ácido, como el ácido sulfúrico. Los ésteres se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, como fragancias, sabores, plastificantes y disolventes.
Por otro lado, la saponificación es el proceso químico en el que un éster (como un aceite o una grasa) reacciona con una solución alcalina (como hidróxido de sodio o hidróxido de potasio) para producir jabón y glicerol. Durante la saponificación, el éster se rompe en su correspondiente ácido graso y un alcohol que se combinan con el hidróxido para formar jabón. El proceso de saponificación se utiliza en la producción de jabones y detergentes.
En resumen, la esterificación es la formación de ésteres a partir de ácidos y alcoholes, mientras que la saponificación es la formación de jabón a partir de la reacción de ésteres y soluciones alcalinas.
9) Esta biomolécula es una triestearina que se forma cuando una molécula de glicerol reacciona con 3 moléculas de ácido esteárico donde se forman 1 molécula de triestearina y 3 moléculas de agua. Se observa que en la triestearina las tres cadenas hidrocarbonadas son idénticas [-(CH2)16-CH3]
PROPIEDADES FISICO-QUÍMICAS
Solubilidad: Insoluble en agua, pero soluble en etanol, benceno, cloroformo, diclorometano y éter. 
Punto de fusión: 71°C
Se forma por ESTERIFICACIÓN
PROPIEDADES BIOLÓGICAS: La triestearina es incolora, inodora e insípida y está presente en muchas grasas vegetales y animales. Es el componente principal de la grasa de res (coloreada de amarillo por el caroteno de la hierba), la grasa contenida en los bultos de los camellos y la manteca de cacao.
10)
	
	ESTRUCTURA
	PROPIEDADES
	FUNCIONALIDAD BIOLÓGICA
	Triacilglicéridos
	Tienen un esqueleto de glicerol con tres ácidos grasos unidos.
	Son insolubles en agua y solubles en disolventes orgánicos. Sus propiedades físicas y químicas están determinadas por la longitud y la saturación de la cadena de ácidos grasos.
	Son una reserva de energía y se almacenan en el tejido adiposo del cuerpo
	Fosfolípidos
	Tienen una cabeza polar y una cola no polar de ácidos grasos en su estructura.
	Son más polares y están presentes en las membranas celulares. Su polaridad hace que sean solubles en disolventes acuosos y formen bicapas lipídicas.
	Son componentes importantes de las membranas celulares y actúan como emulsionantes y emulgentes en la digestión y absorción de grasas. También tienen un papel importante en la señalización celular y en la coagulación sanguínea.
 
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