domingo, 26 de septiembre de 2010

lunes, 20 de septiembre de 2010

Macromoleculas, Isomeria y Carbohidratos.....

En esta ocasión amigos cybernautas amantes de la ciencia, estaremos mostrando algunos apartes sobre el mundo micro, esperamos sea de su agrado...

MACROMOLECULAS

En terminos generales cuando se unen dos monómeros para la formación de un enlace y se desprende una molécula de agua, se habla de una reacción  de condensación. Si la reacción ocurre al contrario, esto es, que se rompe el enlace con la adición de una molécula de agua y se regeneran los monómeros originales se habla de reacciones de hidrólisis. Los organismos vivos juegan con reacciones de hidrolisis (digestión) y condensación (síntesis) para la construcción de sus macromoléculas.Los tipos principales de macromoléculas son las proteínas, formadas por cadenas lineales de aminoácidos; los ácidos nucleicos, DNA y RNA, formados por bases nucleotídicas (purinas y pirimidinas), los polisacáridos, formados por subunidades de azúcares y los lípidos formados por glicerol, ácidos grasos o colesterol. Los aminoácidos de las proteínas están unidos por enlaces peptidicos, los carbohidratos de los polisacáridos por enlaces glucosídicos o péctidicos y los lípidos y ácidos nucleicos por enlaces ester.


ISOMERIA
Son los compuestos que tienen la misma fórmula condensada o molecular, pero que tienen diferente estructura espacial; por tanto son compuestos diferentes tanto en sus propiedades físicas como químicas. Por ejemplo el C4H10, que tiene varias configuraciones espaciales.
Existen varios tipos de isomería:

Isomería de cadena: La cadena puede ser normal o arborescente.

CH3-CH2-CH2-CH 3     CH3-CH-CH3
                                               l
                                             CH3

Isomería de posición: También se le llama de lugar, depende de la colocación que tenga en la cadena el doble enlace, una arborescencia o cualquier otro elemento.
CH3-CH-CH2-CH3                     CH3-CH-CH-CH3
CH3 - CH-CH2 - CH2- CH3        CH3- CH2 - CH-CH2- CH
3
                                                                    l
                                                                CH 3

Geométrica o isomería cis-trans: Este tipo de isomería lo presentan los compuestos que tienen doble enlace, de modo que los carbonos donde se encuentra ese doble enlace están unidos a otros grupos diferentes. Cuando los radicales están en el mismo plano del enlace Pi se presenta la forma cis. Cuando un radical está en el plano de sigma y el otro en el plano de Pi se presenta la forma trans.

   
De función: La fórmula molecular es la misma, pero la estructura corresponde a diferente función química.

CH3,-CH2- OH     CH3- O - CH3      CH2- CH-CH2- CH3
     Alcohol                   Éter

Óptica: La presentan algunos compuestos que tienen carbonos quirales (asimétricos) en su estructura y por ellos desvían de su trayectoria a la luz polarizada.
   
       
CHO                                   CHO
          l                                           l
    H- C- OH                           HO-C- H
          I                                           l
        CH2- OH                            CH2 - OH

      D-Aldotriosa                     L-Aldotriosa



CARBOHIDRATOS


También llamados glúcidos o azúcares, son moléculas que contienen un grupo funcional aldehído o bien un grupo funcional cetona, en el primer caso reciben el nombre de aldosas y en el segundo caso, reciben el nombre de cetosas.

En la práctica, se suele clasificar a los carbohidratos en los siguientes grupos:

•    Monosacáridos. Son aquellos carbohidratos incapaces de hidrolizarse (descomponerse enzimáticamente) en carbohidratos más simples. Pueden subdividirse en: triosas, tetrosas, pentosas, hexosas, heptosas u octosas según la cantidad de átomos de carbono que poseen, y como aldosas o cetosas por la presencia del grupo aldehído o del grupo cetona.

•    Disacáridos: Al hidrolizarse, dan lugar a dos moléculas de monosacárido. Los ejemplos son: La maltosa, que da origen a dos moléculas de glucosa y la sacarosa (azúcar de mesa) que da lugar a una molécula de glucosa y una de fructosa.

•    Oligosacáridos. Al hidrolizarse, producen de 2 a 10 unidades de monosacárido.

•    Polisacáridos. Al hidrolizarse, producen más de 10 moléculas de monosacárido. Los almidones y la celulosa corresponden a ejemplos de polisacáridos.
Fuente: Clic aquí para ver la fuente.

RESUMEN O SINTESIS DEL TEMA

MACROMOLECULAS: La macromoléculas son moléculas  de gran tamaño y estas están constituidas partir de un pequeño número de pequeñas moléculas fundamentales, (monómeros),y son el componente clave de cualquier organismo vivo y forman parte de cada una de sus células Los tipos principales de macromoléculas son las proteínas , formadas por cadenas lineales de aminoácidos; los ácidos nucleicos , DNA y RNA, formados por bases nucleotídicas (purinas y pirimidinas), los polisacáridos , formados por subunidades de azúcares y los lípidos formados por glicerol, ácidos grasos o colesterol entre las principales macromoléculas encontramos lípidos, acidos nucleicos proteínas y carbohidratos
ISOMERIA: Se refiere a la propiedad que presentan algunos compuestos particularmente los orgánicos de poseer la misma formula molecular pero que poseen características diferentes  dicho de otro modo tienen los mismos átomos componentes en igual numero pero organizados de diferente manera los compuestos isómeros poseen la misma composición en lo que se refiere al tipo de elementos y a su proporción existen varios tipos:   isomería plana encontramos : isomería de cadena, isomería de posición, Estereoisometrias: isomería geométrica, isomería cis-trans , e isomería óptica
CARBOHIDRATOS : Los carbohidratos  proporcionan la estructura a las plantas  y sirven de fuente de energía para plantas y animales.  La madera, el azúcar, el algodón, el almidón la miel son carbohidratos conocidos por la mayoría de nosotros.  Como su nombre lo indica están compuestos principalmente de carbono hidrogeno y oxigeno con la formula CH2O (C2 H2 O ) o CN (H2 O)n1 teniendo en cuenta la estructura, los carbohidratos son compuestos poli funcionales y presentan dos grupos funcionales el grupo hidroxilo, el grupo carbonilo, que son aldehídos o cetonas polihidroxilados o son sustancias  mas complejas que dan estas clases dealdehidos o cetonas  cuando estas son hidrolizadas. estos se clasifican en monosacáridos, polisacáridos y oligosacaridos.

TEMA DE INTERES

Acontinuacion porponemos un tema de interés que puede complentar mas a fondo el tema de los carbohidratos

domingo, 12 de septiembre de 2010

AMINOÁCIDOS Y POLIPETIDOS



Con un cordial saludo, les escribo para este nueva entrada en nuestro blog de Ciencias y Otros Apartes, por tal razón vamos a seguir con la temática, espero que la de hoy sea de su total agrado, de antemano, Bienvenidos.


Clic en el vídeo para ver la fuente.


¿QUE SON LOS AMINOACIDOS?



Los aminoácidos proteicos tienen una estructura formada por un grupo amino y un grupo carboxilo unidos al mismo carbono, el carbono α, que está unido a su vez a un hidrógeno y a otro grupo característico de cada aminoácido (en la glicina, es otro hidrógeno). Considerando como ejemplo la alanina, se pueden destacar los siguientes aspectos comunes de la estructura de los aminoácidos: Grupo carboxilo,Grupo amino,Carbono α,Cadena lateral



Como se ha indicado, estos aspectos estructurales son comunes a todos los aminoácidos, con la excepción de la glicina, que tiene un hidrógeno unido al carbono α, y de la prolina, que es propiamente un Aminoácido, no un aminoácido Consecuentemente, pueden existir en principio en dos formas, la L como la Valina y D-Valina Carbono asimétrico



ESTRUCTURA Y FUNCION



Aminoácidos proteicos



Las proteínas de todos los seres vivos están constituidas por una veintena de aminoácidos distintos, además de algún otro formado por modificaciones posteriores a la síntesis de la cadena polipeptídica. Algunos son "esenciales", es decir, no pueden sintetizarse y tienen que obtenerse ya como tales de las proteínas de la dieta.



Aminoácidos alifáticos



Los aminoácidos alifáticos tienen carécter hidrófóbico, tanto más marcado cuanto mayor es la longitud de la cadena. Todos ellos son muy estables desde el punto de vista químico. Por ejemplo la vallina, leucina e isoleucina son aminoácidos esenciales. Ejemplos de aminoácidos alifáticos: GLICINA, ALANINA, VALINA, LEUCINA, ISOLEUCINA



Aminoácidos aromáticos



Los tres aminoácidos aromáticos son esenciales, fenilalanina y triptófano estrictamente, es decir, en ningún caso se pueden sintetizar, mientras que la tirosina se puede obtener de la dieta o sintetizarla a partir de la fenilalanina. Además, son precursores de otros compuestos biológicos. En las porteínas, son responsables de su absorción en el UV próximo. El triptófano es relativamente inestable, mientras que fenilalanina y tirosina son estables.






Aminoácidos básicos



Los aminoácidos básicos son la lisina, arginina e histidina. La lisina es esencial, y además el aminoácido limitante en las dietas basadas en cereales, muy extendidas entre la población mundial. La arginina y la histidina son esenciales para los niños. Estos aminoácidos son hidrofílicos, teniendo o no carga + en función del pH del medio. Son relativamente inestables, especialmente la lisina, pudiendo reaccionar con los carbohidratos a temperaturas elevadas.



¿QUE SON LOS POLIPETIDOS?



Los polipéptidos y las proteínas son cadenas de más de diez aminoácidos, pero los péptidos que contienen más de 50 aminoácidos se clasifican como proteínas. En el reino animal, los péptidos y las proteínas regulan el metabolismo y proporcionan apoyo estructural. Las células y los órganos del cuerpo son controlados por hormonas peptídicas. Una insuficiencia de proteína en la dieta puede prevenir la producción adecuada de hormonas peptídicas y proteínas estructurales para mantener las funciones normales del cuerpo. Algunos aminoácidos funcionan como neurotransmisores y moduladores de varios procesos fisiológicos, mientras que las proteínas catalizan muchas reacciones químicas en el cuerpo, regulan la expresión génica, controlan el sistema inmunitario, forman los constituyentes mayores de los músculos, y son los elementos estructurales principales de las células.



ESTRUCTURA Y FUNCION



Formación de un péptido de dos aminoácidos



Esta ilustración muestra la reacción de dos aminoácidos. La R y R' representan los grupos funcionales de aminoácidos de la tabla anterior. El círculo azul muestra el agua (H2O) que se libera, y el círculo rojo muestra el resultante enlace peptídico (-C(=O)NH-).



Estructura primaria


Las proteínas tiene múltiple niveles de estructura. La básica es la estructura primaria.


La estructura primaria de una proteína es simplemente el orden de sus aminoácidos. Por convención el orden de escritura es siempre desde el grupo amino-terminal hasta el carboxilo final.


ESTRUCTURA SECUNDARIA


La estructura secundaria de una proteína es la que adopta espacialmente. Una hélice alfa es una apretada hélice formada por una cadena polipeptídica. La cadena polipetídica principal forma la estructura central, y las cadenas laterales se extienden por fuera de la hélice. El grupo carboxílo (CO) de un aminoácido n se une por puente hidrógeno al grupo amino (NH) de otro aminoácido que está tres residuos mas allá ( n + 4 ). De esta manera cada grupo CO y NH de la estructura central (columna vertebral se encuentra unido por puente hidrógeno


ESTRUCTURA TERCIARIA


EL plegamiento terciario no es inmediato, primero se agrupan conjuntos de estructuras denominadas dominios que luego se articulan para formar la estructura terciaria definitiva. Este plegamiento está facilitado por uniones denominadas puentes disulfuro, -S-S- que se establecen entre los átomos de azufre del aminoácido cisteína.


¿QUE SON LOS CODONES Y LOS OLIGOPEPTIDOS?


Los oligopéptidos son una fuente nitrogenada intermedia entre las proteínas enteras y los


aminoácidos. Los oligopéptidos, como su nombre indica, son pequeños péptidos, es decir,


pequeñas cadenas de aminoácidos unidos entre sí por medio de enlaces peptídicos. Son por tanto


proteínas predigeridas y su ventaja sobre las proteínas enteras es su más fácil absorción, ya que


prácticamente no necesitan digestión.


Se ha demostrado incluso, que los péptidos más pequeños (di y tripéptidos) se pueden absorber


directamente sin necesidad de hidrólisis, al igual que los aminoácidos libres. Por tanto, cuanto más


pequeños sean los péptidos más fácil será su absorción. En OLIGOPEPTIDOS CN el mayor


porcentaje está en forma de dipéptidos (unión de 2 aminoácidos) y de tripéptidos (unión de 3


aminoácidos).


Ingredientes: Lactoalbúmina hidrolizada (98,5%), L-Cistina (1,5%).


PALABRAS CLAVE: AMINOACIDOS, POLIPETIDOS, CODONES, OLIGOPEPTIDOS, ESTRUCTURAS.


Como siempre nuestro video semanal.



Clic en el vídeo para ver la fuente.


Fuentes:


POLIPETIDOS: Clic para ver la fuente
CODONES:  Clic para ver la fuente.
POLIPETIDOS: Clic para ver la fuente.

domingo, 5 de septiembre de 2010

OSMOSIS Y PRESION OSMOTICA

Vamos a continuar con un tema de interés en la biología y química orgánica sobre el cual se han realizado un sin numero de investigaciones; pero como nuestro blog trata de establecer de manera sencilla conceptos que aportan a las personas que están aprendido sobre biología y química definiremos que es OSMOSIS Y PRESION OSMOTICA cada para hacer mas viable la aprehensión del conocimiento



Veamos:



OSMOSIS



Es un proceso físico-químico en el cual el agua, tiende a moverse a través de una membrana semi impermeable desde una solución de baja concentración de soluto hacia una alta de concentración proceso denominado flujo osmótico puesto que las soluciones con una alta de concentración de soluto disuelto tienen una concentración de agua mas baja el agua se moverá espontáneamente de una solución de alta concentración de soluto disuelto tienen una concentración de agua mas baja el agua se moverá espontáneamente de una solución de alta concentración de agua hacia una de baja concentración. Por lo tanto osmosis es equivalente a “difusión” de agua. Las bicapas fosfolipidicas son esencialmente impermeables al agua pero la mayoría de las membranas celulares contienen proteínas canales de agua que facilitan el movimiento rápido de agua hacia adentro y hacia afuera de la células. El movimiento de agua a través de la membrana plasmática también determina el volumen celular, el que debe estar regulado para evitar daños a las células. 


MECANISMO:



Se denomina membrana semipermeable a la que contiene poros, al igual que cualquier filtro, de tamaño molecular. El tamaño de los poros es tan minúsculo que deja pasar las moléculas pequeñas pero no las grandes (normalmente del tamaño de micras). Por ejemplo, deja pasar las moléculas de agua que son pequeñas, pero no las de azúcar, que son más grandes.

Si una membrana como la descrita separa un líquido en dos particiones, una de agua pura y otra de agua con azúcar, suceden varias cosas, explicadas a fines del siglo XIX por Van 't Hoff y Gibbs empleando conceptos de potencial electroquímico y difusión simple, entendiendo que este último fenómeno implica no sólo el movimiento al azar de las partículas hasta lograr la homogénea distribución de las mismas (y esto ocurre cuando las partículas que aleatoriamente vienen se equiparan con las que aleatoriamente van), sino el equilibrio de los potenciales químicos de ambas particiones. Los potenciales químicos de los componentes de una solución son menores que la suma del potencial de dichos componentes cuando no están ligados en la solución. Este desequilibrio genera un flujo de partículas solventes hacia la zona de menor potencial que se expresa como presión osmótica mensurable en términos de presión atmosférica (p. ej. "existe una presión osmótica de 50 atmósferas entre agua desalinizada y agua de mar"), que está en relación directa con la osmolaridad de la solución. El solvente fluirá hacia el soluto hasta equilibrar dicho potencial o hasta que la presión hidrostática equilibre la presión osmótica.

El resultado final es que, aunque el agua pasa de la zona de baja concentración a la de alta concentración y viceversa, hay un flujo neto mayor de moléculas de agua que pasan desde la zona de baja concentración a la de alta.



Dicho de otro modo: dado suficiente tiempo, parte del agua de la zona sin azúcar habrá pasado a la de agua con azúcar. El agua pasa de la zona de baja concentración a la de alta concentración.


Las moléculas de agua atraviesan la membrana semipermeable desde la disolución de menor concentración (disolución hipotónica) a la de mayor concentración (disolución hipertónica). Cuando el trasvase de agua iguala las dos concentraciones, las disoluciones reciben el nombre de isotónicas.

En los seres vivos, este movimiento del agua a través de la membrana celular puede producir que algunas células se arruguen por una pérdida excesiva de agua, o bien que se hinchen (posiblemente hasta reventar) por un aumento también excesivo en el contenido celular de agua. Para evitar estas dos situaciones, de consecuencias desastrosas para las células, estas poseen mecanismos para expulsar el agua o los iones mediante un transporte que requiere gasto de energía.


ÓSMOSIS INVERSA:

Lo descrito hasta ahora es lo que ocurre en situaciones normales, en las que los dos lados de la membrana están a la misma presión; si se aumenta la presión del lado de mayor concentración, puede lograrse que el agua pase desde el lado de alta concentración al de baja concentración.


Se puede decir que se está haciendo lo contrario de la ósmosis, por eso se llama ósmosis inversa. Téngase en cuenta que en la ósmosis inversa a través de la membrana semipermeable sólo pasa agua. Es decir, el agua de la zona de alta concentración pasa a la de baja concentración.


Si la alta concentración es de sal, por ejemplo agua marina, al aplicar presión, el agua del mar pasa al otro lado de la membrana. Sólo el agua, no la sal. Es decir, el agua se ha desalinizado por ósmosis inversa, y puede llegar a ser potable.

La presión osmótica de una solución:



La presión osmótica es una propiedad coligativa y es una de las principales características que deben tener en cuenta en las relaciones de los líquidos intersticiales e intravasculares que constituyen el medio interno. Un comportamiento que contiene soluciones de distinta concentración al medio extracelular que la rodea, creando una barrera de control de solutos.

Cuando una solución se pone en contacto con el solvente a través de una membrana semipermeable que deja pasar a las moléculas de solvente pero no las de soluto, las moléculas de solvente, que están en mayor concentración en el disolvente puro, difunden hacia la solución, donde su concentración es más pequeña. Se puede llegar a una situación de equilibrio contrarrestando esa tendencia mediante la aplicación de una cierta fuerza sobre la disolución, aumentando la presión (aplicación de fuerza en una determinada área, lo que se conoce como presión osmótica de la solución y representada con la letra griega Π).

Al aumentar la presión osmótica, es posible detener el flujo de solvente (en general agua) a través de la membrana semipermeable e incluso revertirlo (hacer pasar solvente desde la solución al solvente puro, por ejemplo, transformando agua con algún soluto en agua pura). Al considerar como semipermeable a la membrana plasmática, las células de los organismos pluricelulares deben permanecer en equilibrio osmótico con los líquidos tisulares. Esta viene dada en osmoles. Para calcular la osmolaridad de una solución se debe multiplicar el peso molecular de ésta por la cantidad de elementos en los que la misma se disocia.


La presión osmótica es la presión que debe ser ejercida sobre la solución para evitar la entrada del solvente. Cuanto mayor la presión osmótica, mayor será la tendencia del solvente para entrar en la solución.


La presión osmótica puede ser medida aplicándose una presión externa que bloquee la ósmosis.



Observemos que la ósmosis fue bloqueada debido a la presión ejercida (peso) sobre la solución.


Ecuación de presión osmótica (π)



La presión osmótica (propiedad coligativa) depende de la concentración en mol/L del número total de partículas dispersas del soluto (M) y de la temperatura en kelvin de la solución (T).


π = M R T


En que R es la constante universal de los gases ideales (o sea que su valor es conocido)


Soluto que no se disocia


Soluto que se disocia (ácido, base, sal)



La disociación total (100/) del cloruro de sodio (NaCl)


 
Flujo del Solvente



Observemos la demostración


El flujo será de la solución de menor concentración (M) para la solución con concentración mayor.
 
 
Reparemos que con el pasar del tiempo, la solución de NaCl aumentó, lo que quiere decir que la presión osmótica de esa solución es mayor.



π = Presión osmótica de la solución


M = Concentración del soluto en solución, expresado en moles/L (molaridad)


R = Constante universal de los gases perfectos cuyos valores son 0,082 atm.L.K-1.mol-1 ó 62,3 mmHg.L.K-1.mol-1 ou 8,31 J/mol.K


T = Temperatura en grados Kelvin


i = Factor de corrección de Van’t Hoff






FUENTES ELECTRONICAS


  • Conceptos básicos de química.  Clic para ver la fuente.
  • http://fqb-unav.foroactivo.net/osmosis-y-presion-osmotica-f28/osmosis-y-presion-osmotica-t81.htm








FUENTE ORAL



Hacer doble clic en el vídeo si quiere verlo desde youtube


FUENTES ESCRITAS


VIDAL A. NORBERTO Biología celular y molecular 5a edición buenos aires ed. Medica panamericana p.973