16 de abril de 2012

proteinas

POLIMEROS CUYAS UNIDADES SON LOS AMINOACIDOS.
GENERALIDADES.
LAS PROTEINAS ES UNA SUSTANCIA COMPLEJA ESPARCIDA EN LA NATURALEZA, EN ANIMALES Y PLANTAS, ESCENCIALES DE  LOS ALIMENTOS, JUNTAMENTE CON GRASAS E HIDRATOS DE CARBONO.
LAS PROTEINAS SON POLIMEROS GIGANTES (MACROMOLECULAS) CONSTITUIDAS POR POLIPEPTIDOS, FORMADAS A SU VEZ POR MUCHAS UNIDADES DIFERENTES DE AMINOACIDOS.
PERO,  ¿Y, QUE SON LOS POLIMEROS?
SON UNA ESTRUCTURA COMPLEJA, FORMADA POR  UN CONJUNTO REPETIDO DE CIERTA UNIDAD MOLECULAR LLAMADA monomero (EN LA MAYORIA DE LOS CASOS 1 MOLECULA DE POLIMERO ESTA COMPUESTA POR MILES DE MOLECULAS DE MONOMEROS).

LOS POLIMEROS SE DIVIDEN EN DOS:
NATURALES:   como la celulosa, algodón,  almidones, ADN y proteinas.
SINTETICOS:    son todos los derivados de los plasticos, creados por mano del                                                                   hombre.
Polimeros naturales..
En el almidon por ejemplo podemos apreciar que su monomero es la glucosa, el agodon de celulosa y su monomero tambien es la glucosa. Lo  que cambia es como se esncuentran dispuestos dentro del polimero.
Y existen muchisimos tipos mas de los cuales se pueden hablar mas sin embargo nos centramos en las proteinas, cuyo monomero son los aminoacidos.
COMO MENCIONABAMOS EN UN PRINCIPIO LA PROTEINA FORMA PARTE INPORTANTE  DE LA FORMA ESTRUCTURAL DE LOS ANIMALES, TAL COMO LA CELULOSA EN LAS PLANTAS.
ASI MISMO L A COMPOSICION  ELEMENTAL DE LAS PROTEINAS CONSISTE EN:

50% CARBONO
25% OXIGENO
16% NITROGENO
7% HIDROGENO

Y EN ALGUNAS VECES CONTIENEN HIERRO, COBRE, MANGANESO, MAGNESIO, CINQ, VANADIO, COBALTO Y YODO.

LA DIFERENCIA ENTRE CADA TIPO DE PROTEINA:
Se diferencia una de otra por  que existen algunas que son:
SOLUBLES EN AGUA (CLARA DE HUEVO); PARCIALMENTE SOLUBLES(GELATINA);  INSOLUBLES (QUERATINA).
ESTAS  TRES TIENEN EN COMUN  QUE POR LA EBULLICION CON ACIDOS DILUIDOS SE HIDROLIZAN Y DAN UNA MEZCLA DE AMINOACIDOS. QUE A SU VEZ CONTIENE UN GRUPO EN POSICION CON RESPECTO AL CARBOXILO.

LAS PROTEINAS ESTAN FORMADAS POR CERCA DE 20 AMINOACIDOS DIFERENTES. ESTOS POSEEN DOS GRUPOS FUNCIONALES:
GRUPO AMINO; (-NH2)
Este se encuentra unido a un carbono vecino del grupo carboxilo.
Esquema de un aminoácido
GRUPO CARBOXILO (-COOH)
LOS AMINOACIDOS: PROPIEDADES
Solidos:cristalisados
Solubles en agua: muy poco o nsolubles en etanol y disolventes organicos.
 Sustancias anfoteras: se crean  debido a la presencia de un  grupo carboxilo y amino.
Los aminoacidos aislados en las proteinas se  clasifican en tres grupos:
Aminoacidos neutros: aquí se encuentran los que tienen  igual numero  de grupos  acidos y aminicos.
Aminoacidos acidos: son los que poseen predominio en los acidos.
Aminoacidos basicos: son los que muestran un predominio  en los grupos basicos.
(estos son los nombres triviales, usados para designarlos)
AMINOACIDOS INDISPENSABLES.
ESTOS SON LLAMADOS ASI PORQUE EN EL ORGANISMO ANIMAL NO PUEDE SINTETIZARLOS, POR CONSIGUENTE HAY QUE TENER UNA DIETE RICA EN: TRIPTOFANO, LISINA, FENILALANINA, LEUCINA, ISOLEUCINA, VALINA, TREONINA Y METIONINA.
Esquema de un aminoácido
Los aminoácidos forman una proteína a través de un enlace peptídico, enlace entre un carbono del grupo carboxilo y un grupo amino.
Enlace peptídico

polipeptidos
el hecho de que las proteinas se hidrolisen   dando varios  aminoacidos indujo a fischer, a considerarlas como constituidas por la combinacion de estos productos de hirolisis y tambien su sintesis. a este tipo de union le llamo union peptidica y se produce por reaccin  entr un carboxilo y un grupo amino:


según su complejidad, los peptidos se clasifican en:
dipeptido:formados por dos aminoacidos
tripeptidos: formados por tres aminoacidos
polipeptidos: en general.


 sintesis de polipeptidos.

los trabajos de fischer, iniciados en 1901 y los de abderhalden, permitieron obtener polipeptidos sinteticos  de hasta 18 y 19 restos de aminoacidos.
pera ello se pueden  seguir varios  metodos de los que ccitaremos los siguientes:
1)condensacion de esteres
Cuando se  calientan  suavemente los esteres metilicos  de los aminoacidos , tiendena condensarse linealmente. asi preparo fischer la pentaglisina, pero no fue posible obtener  rendimientos satisfaCTORIOS AL AUMENTAR LA CADENA.
NH2-CH2-CO-NH-CH2-CO-NH-CH2-CO-NH-CH2-CO-NH-CH2-CO.OCH3
PENTAGLICILGLICINA (ESTER METILICO)

UNIONES DE POLIPEPTIDOS Y PROTEINAS
CUANDO SE TRATA  DE SINTETIZAR UN DIPEPTIDO TAN SENCILLO COMO ES LA UNION DE LA GLICINA CON LA ALANINA PUEDEN FORMARSE DOS DIPEPTIDOS DISTINTOS, DEBIDO A LAS DOS FORMAS EN QUE ESTOS AMINOACIDOS PUEDEN REACCIONAR ENTRE SI.

NH2-CH2-CO.OH
CH3-CH(NH2)-CO.OH

(1)GLICILALANINA:                   NH2-CH2-CO.NH(CH3)-CH-CO.OH
(2) ALANILGLICINA:                  CO.OH-CH2-NH-CO-CH(NH2)-CH3



7 de abril de 2012

alotropos del carbono


El carbono

Carbono
Número atómico
6
Valencia
2,+4,-4
Estado de oxidación
+4
Electronegatividad
2,5
Radio covalente (Å)
0,77
Radio iónico (Å)
0,15
Radio atómico (Å)
0,914
Configuración electrónica
1s22s22p2
Primer potencial de ionización (eV)
11,34
Masa atómica (g/mol)
12,01115
Densidad (g/ml)
2,26
Punto de ebullición (ºC)
4830
Punto de fusión (ºC)
3727
Descubridor
Los antiguos





Carbono
El carbono es único en la química porque forma un número de compuestos mayor que la suma total de todos los otros elementos combinados.
Con mucho, el grupo más grande de estos compuestos es el constituido por carbono e hidrógeno. Se estima que se conoce un mínimo de 1.000.000 de compuestos orgánicos y este número crece rápidamente cada año. Aunque la clasificación no es rigurosa, el carbono forma otra serie de compuestos considerados como inorgánicos, en un número mucho menor al de los orgánicos.
El carbono elemental existe en dos formas alotrópicas cristalinas bien definidas: diamante y grafito. Otras formas con poca cristalinidad son carbón vegetal, coque y negro de humo. El carbono químicamente puro se prepara por descomposición térmica del azúcar (sacarosa) en ausencia de aire. Las propiedades físicas y químicas del carbono dependen de la estructura cristalina del elemento. La densidad fluctúa entre 2.25 g/cm³ (1.30 onzas/in³) para el grafito y 3.51 g/cm³ (2.03 onzas/in³) para el diamante. El punto de fusión del grafito es de 3500ºC (6332ºF) y el de ebullición extrapolado es de 4830ºC (8726ºF). El carbono elemental es una sustancia inerte, insoluble en agua, ácidos y bases diluidos, así como disolventes orgánicos. A temperaturas elevadas se combina con el oxígeno para formar monóxido o dióxido de carbono. Con agentes oxidantes calientes, como ácido nítrico y nitrato de potasio, se obtiene ácido melítico C6(CO2H)6. De los halógenos sólo el flúor reacciona con el carbono elemental. Un gran número de metales se combinan con el elemento a temperaturas elevadas para formar carburos.
Con el oxígeno forma tres compuestos gaseosos: monóxido de carbono, CO, dióxido de carbono, CO2, y subóxido de carbono, C3O2. Los dos primeros son los más importantes desde el punto de vista industrial. El carbono forma compuestos de fórmula general CX4 con los halógenos, donde X es flúor, cloro, bromo o yodo. A temperatura ambiente el tetrafluoruro de carbono es gas, el tetracloruro es un líquido y los otros dos compuestos son sólidos. También se conocen tetrahalogenuros de carbono mixtos. Quizá el más importante de ellos es el diclorodifluorometano, CCl2F2 llamado freón.
El carbono y sus compuestos se encuentran distribuidos ampliamente en la naturaleza. Se estima que el carbono constituye 0.032% de la corteza terrestre. El carbono libre se encuentra en grandes depósitos como hulla, forma amorfa del elemento con otros compuestos complejos de carbono-hidrógeno-nitrógeno. El carbono cristalino puro se halla como grafito y diamante.
Grandes cantidades de carbono se encuentran en forma de compuestos. El carbono está presente en la atmósfera en un 0.03% por volumen como dióxido de carbono. Varios minerales, como caliza, dolomita, yeso y mármol, tienen carbonatos. Todas las plantas y animales vivos están formados de compuestos orgánicos complejos en donde el carbono está combinado con hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y otros elementos. Los vestigios de plantas y animales vivos forman depósitos: de petróleo, alfalto y betún. Los depósitos de gas natural contienen compuestos formados por carbono e hidrógeno.
El elemento libre tiene muchos usos, que incluyen desde las aplicaciones ornamentales del diamante en joyería hasta el pigmento de negro de humo en llantas de automóvil y tintas de imprenta. Otra forma del carbono, el grafito, se utiliza para crisoles de alta temperatura, electrodos de celda seca y de arco de luz, como puntillas de lápiz y como lubricante. El carbón vegetal, una forma amorfa del carbono, se utiliza como absorbente de gases y agente decolorante.
Los compuestos de carbono tienen muchos usos. El dióxido de carbono se utiliza en la carbonatación de bebidas, en extintores de fuego y, en estado sólido, como enfriador (hielo seco). El monóxido de carbono se utiliza como agente reductor en muchos procesos metalúrgicos. El tetracloruro de carbono y el disulfuro de carbono son disolventes industriales importantes. El freón se utiliza en aparatos de refrigeración. El carburo de calcio se emplea para preparar acetileno; es útil para soldar y cortar metales, así como para preparar otros compuestos orgánicos. Otros carburos metálicos tienen usos importantes como refractarios y como cortadores de metal.
El carbono elemental es de una toxicidad muy baja. Los datos presentados aquí de peligros para la salud están basados en la exposición al negro de carbono, no carbono elemental. La inhalación continuada de negro de carbón puede resultar en daños temporales o permanentes a los pulmones y el corazón.
Se ha encontrado pneumoconiosis en trabajadores relacionados con la producción de negro de carbón. También se ha dado parte de afecciones cutáneas tales como inflamación de los folículos pilosos, y lesiones de la mucosa bucal debidos a la exposición cutánea.
Carcinogenicidad: El negro de carbón ha sido incluído en la lista de la Agencia Internacional de Investigación del Cáncer (AIIC) dentro del grupo 3 (agente no clasificable con respecto a su carcinogenicidad en humanos).

El carbono-14 es uno de los radionucleidos involucrados en las pruebas nucleares atmosféricas, que comenzó en 1945, con una prueba americana, y terminó en 1980 con una prueba china. Se encuentra entre los radionucleidos de larga vida que han producido y continuarán produciendo aumento del riesgo de cáncer durante décadas y los siglos venideros. También puede atravesar la placenta, ligarse orgánicamente con células en desarrollo y de esta forma poner a los fetos en peligro.
No se tiene constancia de que el carbono tenga efectos negativos sobre el medio ambiente.

los alotropos

los hidrocarburos son los derivados del carbono más sencillos. Resultan de la unión únicamente de átomos de carbono con átomos de hidrógeno y de átomos de carbono entre sí formando cadenas que pueden ser abiertas o cerradas y cuyos «eslabones» pueden estar unidos por enlaces simples o por enlaces múltiples. Aquellos hidrocarburos que presentan únicamente enlaces simples reciben el nombre de hidrocarburos saturados (alcanos).

El representante más sencillo de los hidrocarburos saturados es el metano CH4; no obstante, el etano C2H6 da una mejor idea de las características de este tipo de hidrocarburos. La molécula de etano está compuesta por dos átomos de carbono y seis átomos de hidrógeno que se unen entre sí mediante enlaces covalentes sencillos.

Las cadenas de los hidrocarburos saturados pueden también cerrarse formando estructuras cíclicas. El ciclohexano es un ejemplo. Los enlaces C ---- C forman una estructura hexagonal, no plana. Pueden presentarse dos posibles disposiciones geométricas de sus átomos en el espacio respetando la geometría tetraédrica de los enlaces del carbono: una en forma de silla y otra en forma de barco.

Los hidrocarburos no saturados se caracterizan, desde el punto de vista de su estructura molecular, por la presencia de enlaces dobles (alquenos) o triples (alquinos). La molécula de eteno o etileno está formada por dos átomos de carbono unidos por un enlace doble; mediante sus otros dos enlaces restantes cada átomo de carbono se une a otros tantos átomos de hidrógeno.

Una situación de enlace peculiar es la que presenta el benceno, un hidrocarburo cíclico y no saturado de singular importancia en la química orgánica. Aunque como el ciclohexano el benceno posee un «esqueleto» de átomos de carbono formado por seis unidades, presenta una diferencia importante, la presencia de dobles enlaces, tantos como le permite la tetravalencia del carbono. De acuerdo con ella, cualquiera de las siguientes estructuras, por ejemplo, se ajustaría correctamente a su fórmula molecular C6H6:

alotropos

En química, se denomina alotropía a la propiedad que poseen determinados elementos químicos de presentarse bajo estructuras moleculares diferentes, como el oxígeno, que puede presentarse como oxígeno atmosférico (O2) y como ozono (O3), o con características físicas distintas, como el fósforo, que se presenta como fósforo rojo y fósforo blanco (P4), o el carbono, que lo hace como grafito , diamante y fulereno. Para que a un elemento se le pueda denominar como alótropo, sus diferentes estructuras moleculares deben presentarse en el mismo estado físico.

La explicación de las diferencias que presentan en sus propiedades se ha encontrado en la disposición de los átomos de carbono en el espacio. Por ejemplo, en los cristales de diamante, cada átomo de carbono está unido a cuatro átomos de carbono vecinos, adoptando una ordenación en forma de tetraedro que le confiere una particular dureza.

En el grafito, los átomos de carbono están dispuestos en capas superpuestas y en cada capa ocupan los vértices de hexágonos regulares imaginarios. De este modo, cada átomo está unido a tres de la misma capa con más intensidad y a uno de la capa próxima en forma más débil. Esto explica por qué el grafito es blando y untuoso al tacto. La mina de grafito del lápiz forma el trazo porque, al desplazarse sobre el papel, se adhiere a éste una pequeña capa de grafito.

El diamante y el grafito, por ser dos sustancias simples diferentes, sólidas, constituidas por átomos de carbono que reciben la denominación de variedades alotrópicas del elemento carbono.

el carbono

El carbono
Carbono
Número atómico
6
Valencia
2,+4,-4
Estado de oxidación
+4
Electronegatividad
2,5
Radio covalente (Å)
0,77
Radio iónico (Å)
0,15
Radio atómico (Å)
0,914
Configuración electrónica
1s22s22p2
Primer potencial de ionización (eV)
11,34
Masa atómica (g/mol)
12,01115
Densidad (g/ml)
2,26
Punto de ebullición (ºC)
4830
Punto de fusión (ºC)
3727
Descubridor
Los antiguos



Carbono
El carbono es único en la química porque forma un número de compuestos mayor que la suma total de todos los otros elementos combinados.
Con mucho, el grupo más grande de estos compuestos es el constituido por carbono e hidrógeno. Se estima que se conoce un mínimo de 1.000.000 de compuestos orgánicos y este número crece rápidamente cada año. Aunque la clasificación no es rigurosa, el carbono forma otra serie de compuestos considerados como inorgánicos, en un número mucho menor al de los orgánicos.
El carbono elemental existe en dos formas alotrópicas cristalinas bien definidas: diamante y grafito. Otras formas con poca cristalinidad son carbón vegetal, coque y negro de humo. El carbono químicamente puro se prepara por descomposición térmica del azúcar (sacarosa) en ausencia de aire. Las propiedades físicas y químicas del carbono dependen de la estructura cristalina del elemento. La densidad fluctúa entre 2.25 g/cm³ (1.30 onzas/in³) para el grafito y 3.51 g/cm³ (2.03 onzas/in³) para el diamante. El punto de fusión del grafito es de 3500ºC (6332ºF) y el de ebullición extrapolado es de 4830ºC (8726ºF). El carbono elemental es una sustancia inerte, insoluble en agua, ácidos y bases diluidos, así como disolventes orgánicos. A temperaturas elevadas se combina con el oxígeno para formar monóxido o dióxido de carbono. Con agentes oxidantes calientes, como ácido nítrico y nitrato de potasio, se obtiene ácido melítico C6(CO2H)6. De los halógenos sólo el flúor reacciona con el carbono elemental. Un gran número de metales se combinan con el elemento a temperaturas elevadas para formar carburos.
Con el oxígeno forma tres compuestos gaseosos: monóxido de carbono, CO, dióxido de carbono, CO2, y subóxido de carbono, C3O2. Los dos primeros son los más importantes desde el punto de vista industrial. El carbono forma compuestos de fórmula general CX4 con los halógenos, donde X es flúor, cloro, bromo o yodo. A temperatura ambiente el tetrafluoruro de carbono es gas, el tetracloruro es un líquido y los otros dos compuestos son sólidos. También se conocen tetrahalogenuros de carbono mixtos. Quizá el más importante de ellos es el diclorodifluorometano, CCl2F2 llamado freón.
El carbono y sus compuestos se encuentran distribuidos ampliamente en la naturaleza. Se estima que el carbono constituye 0.032% de la corteza terrestre. El carbono libre se encuentra en grandes depósitos como hulla, forma amorfa del elemento con otros compuestos complejos de carbono-hidrógeno-nitrógeno. El carbono cristalino puro se halla como grafito y diamante.
Grandes cantidades de carbono se encuentran en forma de compuestos. El carbono está presente en la atmósfera en un 0.03% por volumen como dióxido de carbono. Varios minerales, como caliza, dolomita, yeso y mármol, tienen carbonatos. Todas las plantas y animales vivos están formados de compuestos orgánicos complejos en donde el carbono está combinado con hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y otros elementos. Los vestigios de plantas y animales vivos forman depósitos: de petróleo, alfalto y betún. Los depósitos de gas natural contienen compuestos formados por carbono e hidrógeno.
El elemento libre tiene muchos usos, que incluyen desde las aplicaciones ornamentales del diamante en joyería hasta el pigmento de negro de humo en llantas de automóvil y tintas de imprenta. Otra forma del carbono, el grafito, se utiliza para crisoles de alta temperatura, electrodos de celda seca y de arco de luz, como puntillas de lápiz y como lubricante. El carbón vegetal, una forma amorfa del carbono, se utiliza como absorbente de gases y agente decolorante.
Los compuestos de carbono tienen muchos usos. El dióxido de carbono se utiliza en la carbonatación de bebidas, en extintores de fuego y, en estado sólido, como enfriador (hielo seco). El monóxido de carbono se utiliza como agente reductor en muchos procesos metalúrgicos. El tetracloruro de carbono y el disulfuro de carbono son disolventes industriales importantes. El freón se utiliza en aparatos de refrigeración. El carburo de calcio se emplea para preparar acetileno; es útil para soldar y cortar metales, así como para preparar otros compuestos orgánicos. Otros carburos metálicos tienen usos importantes como refractarios y como cortadores de metal.
El carbono elemental es de una toxicidad muy baja. Los datos presentados aquí de peligros para la salud están basados en la exposición al negro de carbono, no carbono elemental. La inhalación continuada de negro de carbón puede resultar en daños temporales o permanentes a los pulmones y el corazón.
Se ha encontrado pneumoconiosis en trabajadores relacionados con la producción de negro de carbón. También se ha dado parte de afecciones cutáneas tales como inflamación de los folículos pilosos, y lesiones de la mucosa bucal debidos a la exposición cutánea.
Carcinogenicidad: El negro de carbón ha sido incluído en la lista de la Agencia Internacional de Investigación del Cáncer (AIIC) dentro del grupo 3 (agente no clasificable con respecto a su carcinogenicidad en humanos).

El carbono-14 es uno de los radionucleidos involucrados en las pruebas nucleares atmosféricas, que comenzó en 1945, con una prueba americana, y terminó en 1980 con una prueba china. Se encuentra entre los radionucleidos de larga vida que han producido y continuarán produciendo aumento del riesgo de cáncer durante décadas y los siglos venideros. También puede atravesar la placenta, ligarse orgánicamente con células en desarrollo y de esta forma poner a los fetos en peligro.
No se tiene constancia de que el carbono tenga efectos negativos sobre el medio ambiente.