Moléculas Orgánicas

Las moléculas orgánicas son un compuesto químico que contiene carbono, formando enlaces carbono-carbono y carbono-hidrógeno.

En muchos casos contienen oxígeno, nitrógeno, azufre, fósforo, boro, halógenos y otros elementos menos frecuentes en su estado natural. Estos compuestos se denominan moléculas orgánicas.

Algunos compuestos del carbono, carburos, los carbonatos y los óxidos de carbono, no son moléculas orgánicas. La principal característica de estas sustancias es que arden y pueden ser quemadas (son compuestos combustibles).

La mayoría de los compuestos orgánicos se producen de forma artificial mediante síntesis química aunque algunos todavía se extraen de fuentes naturales.

Las moléculas orgánicas pueden ser de dos tipos:

·         Moléculas orgánicas naturales: son las sintetizadas por los seres vivos, y se llaman biomoléculas, las cuales son estudiadas por la bioquímica y las derivadas del petróleo como los hidrocarburos.

·         Moléculas orgánicas artificiales: son sustancias que no existen en la naturaleza y han sido fabricadas o sintetizadas por el hombre, por ejemplo los plásticos.

La línea que divide las moléculas orgánicas de las inorgánicas ha originado polémicas e históricamente ha sido arbitraria, pero generalmente, los compuestos orgánicos tienen carbono con enlaces de hidrógeno, y los compuestos inorgánicos, no.

Las moléculas orgánicas se caracterizan por tener un elevado peso molecular y gran parte de ellas son consideradas “biopolímeros”, es decir, que son macromoléculas formadas por moléculas más pequeñas llamadas MONÓMEROS.

Los biopolímeros se pueden clasificar de la siguiente manera:

1.       LINEALES

2.       RAMIFICADOS

3.       CIRCULARES

De acuerdo a su composición, los biopolímeros que tienen monómeros iguales se llaman HOMOPOLIMEROS.

Los que tienen en su composición 2 o más monómeros (distintos) se llaman HETEROPOLIMEROS.

Los biopolímeros se forman uniendo monómeros. La reacción de unión de monómeros se conoce con el nombre de REACCION DE CONDENSACION o REACCIONES DE DESHIDRATACION porque al unirse o crearse el enlace se quita una molécula de agua. Para separar monómeros se agrega una molécula de agua (H2O).

Cuadro comparativo

Molécula Orgánica	Tipo de monómero	Tipo de enlace	Clasificación
Glúcidos (hidratos de carbono)	Monosacáridos	Glucosídico	Homopolímeros lineales / ramificados Heteropolímeros lineales / ramificados
Proteínas (péptidos)	Aminoácidos	Peptídico	Heteropolímeros lineales
Ácidos nucleicos	Nucleótidos	Fosfodiester	Heteropolímeros lineales y/o circulares
Lípidos	x	x	x

El Agua y los seres vivos

Es el compuesto más abundante de los seres vivos, representa entre el 65 al 75% de su peso, aunque esta cantidad es variable en cada organismo, ésta disminuye con la edad.

El agua es una molécula formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno. La unión de estos elementos con diferente electronegatividad proporciona unas características poco frecuentes:

1.       La molécula de agua forma un ángulo de 104,5º

2.       La molécula es neutra.

3.       Aun siendo neutra forma un dipolo.

4.       El dipolo facilita la unión de moléculas.

Propiedades del agua

1.       Alto calor específico: Puede acumular mucha energía sin variar su estructura.

2.       Alto calor de vaporización: El agua absorbe mucha energía cuando pasa de estado líquido a gaseoso.

3.       Alta tensión superficial: Las moléculas de agua están muy cohesionadas por acción de los puentes de hidrógeno. Esto produce una película de agua en la zona de contacto del agua con el aire.

4.       Alta capilaridad: Es la capacidad de ciertos líquidos de subir contra la fuerza de gravedad por conductos pequeños o de bajo calibre.

5.       Se mantiene líquida a temperatura ambiente (más o menos 20 grados). Cada molécula de agua está unida a mediante los puentes de hidrógeno, que impiden que se evapore.

Composición Química de los Seres Vivos

Todos los elementos que forman parte de la materia viva (más o menos 24) se llaman BIOELEMENTOS.

Hidrógeno, Oxigeno, Carbono, Nitrógeno, son los más importantes, y en menor cantidad: Calcio, Fósforo, Potasio, Azufre, Sodio, Cloro, Magnesio, etc.

Los bioelementos se clasifican según su abundancia:

MACROELEMENTOS

Están por sobre el 1% en la composición de los seres vivos. Principalmente Carbono (C), Oxigeno (O), Hidrógeno (H) y Nitrógeno (N).

MICROELEMENTOS

Se encuentran entre el 1 y 0,5% en la materia viva. Los principales son: Calcio, Fósforo, Sodio, Potasio, Cloro, Magnesio.

También existen los OLIGOELEMENTOS, que son biolementos presentes en pequeñas cantidades en los seres vivos y tanto su ausencia como su exceso puede ser perjudicial para el organismo. Los Oligoelementos se encuentran en cantidades menores al 0,5% y los principales son:

Yodo (I-): Constituyente de las hormonas T3 y T4 (presentes en los mariscos)

Flúor (F-): Incrementa la fuerza de los huesos y dientes.

Hierro (Fe2+): Importante para el transporte de oxigeno en la hemoglobina y en reacciones de oxido-reducción al interior de las células.

Cobre (Cu): Cofactor enzimático.

Cobalto (Co): Forma parte de la Cianocobalomina (vitamina B12) presente en legumbres, alcachofas, espárragos, espinacas, etc.

Vanadio (V): Presente en algunos cordados primitivos.

Silicio (N2+): Forma parte de la pared celular de protozoos.

Niveles de Organización de la Materia Viva

La base de toda estructura viva son las PARTÍCULAS SUB-ATÓMICAS. Estas partículas forman un átomo. Los átomos se unen y forman MOLÉCULAS. 

Las moléculas se unen y forman MACRO-MOLÉCULAS (iguales o diferentes). Las macro-moléculas se unen y forman COMPLEJOS SUPRAMOLECULARES, y éstos a su vez se unen y forman ORGÁNELOS CELULARES, que terminan por formar a la CÉLULA (aquí es donde aparece, como propiedad emergente, la vida)

Las Células se agrupan y forman TEJIDOS, éstos se unen y forman los ÓRGANOS

El conjunto de órganos forman SISTEMAS DE ÓRGANOS (como el sistema digestivo o el respiratorio). Los Sistemas de órganos se unen y forman ORGANISMOS MULTICELULARES, y todos los Organismos de una misma especie forman una POBLACIÓN (que cohabitan). 

Varias especies que cohabitan forman una COMUNIDAD. Y un conjunto de comunidades forman un BIOMA (desértico, ártico, antártico, selvático, alta montaña, etc.)

El conjunto de biomas forman la BIOSFERA, que es el conjunto de seres vivos que viven sobre la corteza terrestre.

Características de los Seres Vivos

Biología

La biología (del griego  «βίος» bíos, vida, y «-λογία» -logía, tratado, estudio, ciencia) es la ciencia que tiene como objeto de estudio a los seres vivos y, más específicamente, su origen, su evolución y sus propiedades: nutrición, morfogénesis, reproducción, patogenia, etc. Se ocupa tanto de la descripción de las características y los comportamientos de los organismos individuales, como de las especies en su conjunto, así como de la reproducción de los seres vivos y de las interacciones entre ellos y el entorno. De este modo, trata de estudiar la estructura y la dinámica funcional comunes a todos los seres vivos, con el fin de establecer las leyes generales que rigen la vida orgánica y los principios explicativos fundamentales de ésta.

El objeto de estudio de la biología es el estudio de los seres vivos. También estudia el fenómeno de la vida.

Para llegar al concepto de vida lo hacemos a través de las características de los seres vivos.

Características de los Seres Vivos

1. Reproducción: Es la capacidad de los seres vivos de dejar descendencia. Puede ser del tipo sexual o asexual (que es un fenómeno diferente a la copia). Los seres vivos tienen la propiedad de auto-reproducirse sin depender de ningún objeto o ente externo.
2. Irritabilidad: Es la capacidad de percibir estímulos del medio interno o externo. En la Irritabilidad existen dos tipos de estímulos: 1.- Conscientes: Los sentidos son estimulados por los estímulos conscientes. Son 6 sentidos: visión, olfato, tacto, gusto, audición y equilibrio. 2.- Inconscientes: Como la glicemia, el PH, etc.  
3. Adaptación: Capacidad de generar una respuesta frente a un estímulo determinado.
4. Metabolismo: Es el conjunto de reacciones químicas que ocurren en el interior de los seres vivos y su función es obtener materia y energía.
5. Homeostasis: Es la capacidad de mantener el equilibrio (químico) al interior del cuerpo.
6. Movimiento: Todos los seres vivos se mueven, aunque no todos se desplazan (plantas por ejemplo).
7. Complejidad Estructural: Los seres vivos son lo más complejo que existe.
8. Ciclo Vital: Nacen, crecen, se reproducen y mueren.

Excepción a las características de los seres vivos son los virus. Los virus solo tienen 3 de las 8 características: Reproducción, movimiento y ciclo vital. Por lo que no son considerados seres vivos.