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Repaso de Notas: El Átomo de Carbono y Biomoléculas

Concepto de Forma y Función

  • Las adaptaciones se definen como formas que corresponden a una función específica.

  • La persistencia de estas adaptaciones a lo largo del tiempo se debe a su éxito en cumplir su rol biológico.

Áreas Temáticas (GTorres) y Niveles de Organización

  • Áreas Temáticas:

    • Unidad y diversidad.

    • Forma y función.

    • Interacción e interdependencia.

    • Continuidad y cambio.

  • Nivel de Organización:

    • Moléculas.

    • Células.

    • Organismos.

    • Ecosistemas.

El Átomo de Carbono: Características Fundamentales

  • El carbono se encuentra en el Grupo 14 de la tabla periódica.

  • Al igual que el silicio, el carbono posee 4e- (cuatro electrones) en su último orbital.

  • Es un átomo de tamaño pequeño.

  • Debido a su tamaño reducido, cuando comparte electrones, la nube electrónica se mantiene muy cerca de los núcleos atómicos, lo que genera una atracción muy fuerte.

Enlaces Covalentes en Moléculas Biológicas

  • Los enlaces covalentes son los más fuertes en las moléculas biológicas.

  • Se requiere una gran cantidad de energía para romper estos enlaces.

  • Su ruptura se produce únicamente a través de reacciones químicas específicas.

Formas Moleculares y Geometría del Carbono

  • El átomo de carbono se sitúa en el centro de un tetraedro.

  • Esta configuración tetrahédrica le permite comportarse como un espejo en 3D.

  • El carbono puede formar hasta 4 enlaces simples o una combinación de enlaces dobles con otros átomos de carbono.

Grupos Funcionales

  • Son la parte químicamente activa de una molécula.

  • Son responsables de las propiedades químicas de la molécula.

  • Hacen que una molécula sea capaz de reaccionar con otras moléculas.

  • Facilitan la formación de cadenas más largas (polimerización).

Biomoléculas Orgánicas con Carbono

  • Existen cuatro tipos principales de biomoléculas que contienen carbono y se consideran orgánicas:

    • Carbohidratos (ej. polisacáridos).

    • Lípidos (ej. grasas y aceites).

    • Proteínas.

    • Ácidos nucleicos (ADN y ARN).

Moléculas Inorgánicas

  • Compuestos simples de carbono como el CO2 (dióxido de carbono) y el H2CO_3 (ácido carbónico) no se consideran moléculas orgánicas.

  • Todos los demás compuestos que no presentan carbono en su estructura también son inorgánicos (ej. H2O – agua, H3PO_4 – ácido fosfórico).

Formación y Rompimiento de Moléculas: Anabolismo y Catabolismo

  • Condensación (Anabolismo):

    • Es un proceso de síntesis donde dos monómeros se unen para formar un polímero, liberando una molécula de agua en el proceso.

    • Expresión general: Monómero + Monómero \rightarrow Polímero + Agua

  • Hidrólisis (Catabolismo):

    • Es un proceso de degradación donde un polímero se rompe en monómeros individuales, consumiendo una molécula de agua.

    • Expresión general: Polímero + Agua \rightarrow Monómero + Monómero