Objetivos de aprendizaje
- Define los términos compuesto orgánico y macromolécula, y enumera los cuatro grupos de compuestos orgánicos que se encuentran en la materia viva
- Define los grupos funcionales y da ejemplos
Los tejidos animales, los tejidos vegetales, las bacterias y los hongos contienen moléculas orgánicas; los cuernos y las uñas, las hojas caídas, los huevos, las frutas y las verduras contienen compuestos orgánicos; la madera, la leche, el papel, el petróleo y la gasolina contienen compuestos orgánicos. En resumen, toda la materia viva, las partes o productos de la materia viva y los restos de la materia viva contienen compuestos orgánicos. Las moléculas orgánicas asociadas a los organismos vivos también se denominan biomoléculas.
Los compuestos orgánicos son moléculas que contienen átomos de carbono unidos covalentemente a átomos de hidrógeno (enlaces C-H). Muchos compuestos orgánicos están formados por cadenas de átomos de carbono enlazados covalentemente con átomos de hidrógeno unidos a la cadena (una columna vertebral de hidrocarburos). Esto significa que todos los compuestos orgánicos tienen en común la presencia de átomos de carbono y de hidrógeno. Además, los diferentes compuestos orgánicos pueden contener oxígeno, nitrógeno, fósforo y otros elementos. El dióxido de carbono (CO2) no tiene hidrógeno; por tanto, no es un compuesto orgánico. El agua (H2O) no tiene carbono, por lo que no es un compuesto orgánico. El cloruro de sodio no tiene ni carbono ni hidrógeno, por lo que no es un compuesto orgánico. En general, los gases y las sales minerales (sustancias inorgánicas que se encuentran en el suelo o en las masas de agua o cursos de agua) no son orgánicos.
Figura \(\PageIndex{1}) Las moléculas orgánicas tienen una diversidad de formas y tamaños debido a la capacidad del carbono de formar cuatro enlaces covalentes. El carbono puede formar cadenas largas (como el ácido graso que se ve en la figura a); cadenas ramificadas (como se ve en la figura b); anillos (como el colesterol que se ve en la figura c); o cadenas ramificadas de anillos (como la que se ve en la figura d).
La mayoría de los compuestos orgánicos que componen nuestras células y nuestro cuerpo pertenecen a una de estas cuatro clases: carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. Estas moléculas se incorporan a nuestro cuerpo con los alimentos que ingerimos. En general, las moléculas de estas cuatro clases son muy grandes, y a menudo llamamos macromoléculas a las moléculas grandes (macro- = «muy grande», o «a gran escala»).
Figura \(\PageIndex{2}) Alimentos ricos en carbohidratos
Figura \(\PageIndex{3}) Alimentos ricos en proteínas
Figura \(\PageIndex{4}) Alimentos ricos en lípidos
Figura \(\PageIndex{5}) Dos tipos de ácidos nucleicos, el ARN y el ADN
Comprobación de conceptos, términos y hechos
Pregunta de estudio Escriba su respuesta en forma de frase (no responda utilizando palabras sueltas)
1. ¿Qué es una biomolécula? ¿Qué es una biomolécula?
2. ¿Qué es un compuesto orgánico?
3. ¿Qué es una macromolécula?
4. ¿Cuáles son las cuatro clases de biomoléculas que se encuentran en los seres vivos?
El número de carbonos que forman la columna vertebral de un compuesto orgánico, y la forma del mismo (cadena larga, cadena ramificada, anillo) no son las únicas características que determinan las propiedades de los compuestos orgánicos. Los grupos de átomos de otros elementos asociados a la columna vertebral del carbono confieren propiedades únicas a los millones de tipos diferentes de moléculas orgánicas. Un grupo específico de átomos unidos por fuertes enlaces covalentes se denomina grupo funcional. Hay muchos grupos funcionales importantes en la fisiología humana. Algunos de ellos son los grupos hidroxilo, carboxilo, amino, metilo y fosfato.
| Grupo funcional | Fórmula molecular | Importancia |
|---|---|---|
| Hidroxilo | -OH | Los grupos hidroxilo son polares. Son especialmente comunes en los hidratos de carbono. |
| Carboxilo (ácido) | -COOH | Los grupos carboxilo son polares. Se encuentran en los ácidos grasos, en los aminoácidos (componentes de las proteínas) y en muchos otros ácidos orgánicos. |
| Amino | -NH2 | Los grupos amino son polares. Se encuentran dentro de los aminoácidos (componentes de las proteínas). |
| -CH3 | Los grupos metilo no son polares. Se encuentran en muchos compuestos orgánicos. | |
| Fosfato | PO42- | Los grupos fosfato son polares. Se encuentran dentro de los fosfolípidos (componentes de las membranas celulares), los nucleótidos (componentes de los ácidos nucleicos) y muchas proteínas. |
Pregunta de estudio Escribe tu respuesta en forma de frase (no respondas usando palabras sueltas)
1. ¿Qué es un grupo funcional? ¿Qué es un grupo funcional?