TP 2 DE BIOLOGÍA
COMPONENTES QUIMICOS DE LA CELULA PARTE I:
AGUA Y PEQUEÑAS MOLECULAS
GUÍA DE ESTUDIO
1) La composición química del agua consta de dos átomos de hidrógeno (H) y uno de oxígeno
(O), o sea, se representa como H
2
O. Sus átomos se unen mediante enlaces covalentes
simples (el oxígeno con cada hidrógeno respectivamente). La estructura tridimensional
que adoptan es un tetraedro irregular (angular), con los hidrógenos dirigidos hacia dos
vértices mientas que el oxígeno está en el medio, y dos pares de electrones libres. Resulta
que la molécula de agua es polar debido a la electronegatividad y sus momentos dipolares,
ya que el oxígeno es más electronegativo que el hidrógeno, y debido a su geometría, se
forma un dipolo, donde del lado del oxígeno hay carga negativa parcial mientras que entre
ambos hidrógenos hay carga positiva parcial.
2)
a. El tipo de enlace que se puede establecer entre moléculas de agua es el enlace o
puente de hidrógeno.
b. El enlace de hidrógeno se forma fácilmente entre un átomo electronegativo
(comúnmente O u N) y un átomo de hidrógeno unido covalentemente a otro átomo
electronegativo. Su fuerza es aditiva, y una gran cantidad de enlaces de H (como en la
estructura del DNA) hace que sea una estructura estable. Los enlaces de agua son
interacciones electrostáticas (dipolo-dipolo).
-Son relativamente débiles (4 kcal/mol) comparados con enlaces ionicos y covalentes
(300 y 110 kcal/mol), pero son 10 veces más fuertes que las interacciones dipolo-
dipolo convencionales (0,3 kcal/mol).
-Tienen carácter direccional: el enlace de hidrógeno formado tendrá la máxima
estabilidad cuando el enlace de O-H esté en la misma línea que el átomo aceptor dado
que esta disposición proporciona el máximo de atracción electrostática.
-La longitud de enlace característica difiere de un tipo de enlace a otro.
-Tiene efecto cooperativo: la intensificación de la fuerza de atracción entre dos
moléculas por la cooperación de muchos enlaces débiles se llama cooperatividad.
3)
a. La capacidad máxima de las moléculas de agua de formar enlaces por puente de
hidrógeno es 4 (lo que las hace muy estables debido a su gran cohesión interna). Esto
sucede cuando el agua se hizo solida, es decir, hielo. Cuando el agua es líquida, forma
entre 2 y 4 puentes de hidrógeno por instante (depende de la temperatura). Si están
en el seno del líquido, los enlaces de hidrógeno (a 25°C) llegan a un 3,5 promedio. Si
están en la periferia, deberían tener la mitad de la cantidad de los enlaces (a la misma
temperatura).
b. La tensión superficial que es la cantidad de energía que hay que entregar para
aumentar la superficie expuesta del líquido una unidad de área. El agua tiene una
elevada tensión superficial gracias a su elevada cohesión interna.
c. Las moléculas de agua del seno del líquido van a poder pasar a vapor cuando la
presión de vapor alcance a la presión atmosférica (punto de ebullición del líquido). Se
puede establecer una relación entre el punto de ebullición y la presión de vapor ya
que al disminuir esta última, la primera aumenta. Esto se debe a que el punto de
ebullición es la temperatura a la cual la presión de vapor de un liquido se iguala a la
presión atmosférica (cuando se forma una solución, menor partículas se pueden
escapar porque necesitan hacer más “fuerza”, eso hace que aumente el punto de
ebullición y la presión de vapor disminuya porque hay menos).
Sudamos para mantener nuestra temperatura (homeostasis), porque estamos con una
temperatura muy elevada que no corresponde con nuestra temperatura corporal
normal.
4) La densidad del agua varía con la temperatura debido a los enlaces de hidrógeno. Ésta
causa que, al haber menos temperatura, haya más enlaces, lo que significa que hay más
distancia entre moléculas de agua que las que habría con los enlaces de van der Waal´s. Es
decir, los enlaces de hidrógeno hacen que las moléculas de agua estén más distanciadas
entre sí, lo que implica menos densidad en la misma cantidad de materia. Por eso el hielo
es menos denso que el agua líquido, y flota sobre ella.
La vida en ríos y lagos congelados es posible ya que la capa exterior de hielo (las moléculas
de afuera se congelan más rápido) mantiene una temperatura más caliente en el agua
líquida debajo de ella.
5) Para que una sustancia sea soluble en un disolvente, las fuerzas de atracción entre las
moléculas de solvente y las de soluto tienen que ser mayor o igual que la fuerza de
atracción de las moléculas de solvente entre sí y mayor o igual que las fuerzas de atracción
de las moléculas del soluto entre sí (se tienen que superar las fuerzas intermoleculares del
soluto y del solvente; tiene que haber fuerzas de atracción entre soluto y disolvente).
Entonces, el agua será un buen disolvente para sustancias polares o iónicas (ya que el agua
es polar).
6) Los cristales del tipo del cloruro de sodio (NaCl) tienen atracciones electrostáticas entre
los iones constituyentes (Na
+
y Cl
-
) que mantienen una red altamente ordenada. Cuando
estos cristales se ponen en contacto con el agua, se produce una alteración en la
organización de las moléculas de ambos compuestos. Las moléculas dipolares del agua son
atraídas por los iones con fuerza suficiente como para disociarlas de sus uniones. Los iones
se van rodeando de membrana de agua, lo cual debilita la fuerza de atracción con los
iones de carga contraria en el cristal y terminan por separase y dispersarse en el solvente.
La solvatación es un proceso que consiste en la atracción y agrupación de las moléculas
que conforman un disolvente, o en el caso del soluto, sus iones. Cuando se disuelven los
iones de un disolvente, éstos se separan y se rodean de las moléculas que forman el
disolvente. Cuanto mayor es el tamaño del ion, mayor será el número de moléculas
capaces de rodear a éste, por lo que se dice que el ion se encuentra mayormente
solvatado.
Dado que las moléculas de agua son polares, experimentan atracción hacia aquellos iones
cargados, como el Na+ y el CI- . Los caparazones de las moléculas de agua, denominados
esferas de solvatación, se agrupan alrededor de los iones positivos y de los negativos. El
tamaño de la esfera de solvatación depende de la densidad de carga del ion (tamaño de la
carga por unidad de volumen). Al hidratarse los iones, se reduce la fuerza de atracción
entre ellos y la especie cargada se disuelve en el agua.
7) Las sustancias apolares son insolubles en agua debido a que no puede establecerse unión
o atracción entre sus moléculas y las de agua. Se las llama hidrófobas, generalmente se
disuelven bien el solventes orgánicos no polares o poco polares. Las moléculas apolares
pueden ejercer entre sí atracciones de un tipo denominado interacciones hidrofóbicas.
Esto no significa que se atraigan entre ellas con fuerza, sino que la unión de las moléculas
de agua entre ellas alrededor de la sustancia hidrófoba hace que esas moléculas se unan
entre sí (para tener la menor superficie posible en contacto con el agua).
8)
a. Una solución es una mezcla homogénea entre dos o más sustancias. La sustancia que
se encuentra en mayor proporción se denomina disolvente o solvente; la o las
sustancias que se encuentren en menor proporción y disueltas en el solvente se
denominan soluto. Sin embargo, en una solución acuosa (con agua), el agua siempre
es el solvente, y la otra u otras, son el soluto.
b. La concentración de soluto en una solución se puede indicar de varias maneras. Ellas
son:
- Porcentaje volumen a volumen (% v/v): indica el número de mililitros de soluto
que hay en cada 100 mililitros de solución (soluto + solvente). Se utiliza cuando el
soluto es líquido.
- Porcentaje peso a volumen (% p/v): indica el número de gramos de soluto que
hay en cada 100ml de solución.
- Molaridad (M): indica el número de moles de soluto que hay en un litro (1000ml)
de solución.
c. El interior celular es una solución acuosa ya que alrededor del 75-80% del peso de una
célula es agua, y ésta condiciona sus propiedades y su comportamiento. No existe
proceso vital alguno que pueda concebirse independientemente de la participación
directa o indirecta del agua.
9)
a. La constante de disociación del agua pura (H
2
O) es K
w
= (H
+
).(OH
-
) = 10
-14
M
2
. Los iones
resultantes se denominan iones hidroxilo (OH
-
) e iones hidrógeno (H
+
), aunque en
realidad estos últimos no existen como una unidad independiente sino que al
separarse, rápidamente reacciona con moléculas de agua siendo su notación más
correcta la de (H (H
2
O)
n
)
+
. Algunos autores se refieren a ella como ion hidronio (H
3
O
+
).
b. Entiendo por ácido (según Arrhenius) a una sustancia que contiene exceso de
protones (H
+
); según Bronsted –Lowry, es una sustancia capaz de ceder protones
(donor de protones). Arrhenius dice que una base es una sustancia que contiene
exceso de oxhidrilos (OH
-
); mientras que Bronsted-Lowry dice que es una sustancia
capaz de tomar protones (aceptor de protones).
c. La concentración de H
+
y OH
-
en soluciones acuosas se puede demostrar con la escala
de pH y con la escala de pOH, donde la primera indica la concentración de H
+
y la otra
la de OH
-
, siendo utilizada tanto una como la otra pero no necesariamente las dos, ya
que entre ambas siempre deben sumar 14.
La escala de pH varía de 0 a 14, siendo los correspondientes de 1 a 10
-14
.
d. Hablamos de ácidos y de bases fuertes cuando éstos se disocian completamente en
agua, mientras que los ácidos y las bases débiles son que aquellas que se disocian solo
parcialmente en agua. Los que son importantes como amortiguadores de cambios de
pH son los electrolitos débiles (ácido o básico) y una sal del mismo que actúa como
electrolito fuerte.
10)
a. Las propiedades coligativas dependen sólo de la concentración de partículas de soluto
que hay en una solución. Son modificaciones que sufren algunas de las propiedades de
la sustancia pura luego de convertirse en solvente de una solución diluida. Estas
propiedades son:
- Descenso de la presión de vapor;
- Aumento del punto de ebullición;
- Descenso del punto de fusión;
- Presión osmótica (aparece al convertir la sustancia en solución).
b. El gradiente de concentración es la diferencia de concentración de soluto que existe
entre dos soluciones o medios.
La difusión se refiere al movimiento de moléculas de una sustancia, gas o líquido, de
un medio de menor concentración a un de mayor concentración, sin la generación
adicional de energía.
El fenómeno de ósmosis puede definirse como un caso especial de difusión a través
de membrana ya que es el flujo neto de solvente desde la solución más diluida hacia la
más concentrada (difusión de solvente) a través de una membrana semipermeable.
La presión osmótica es la presión que debe aplicarse a una solución para evitar el flujo
neto de agua desde el agua pura a la solución a través de una membrana
semipermeable. Esta presión debe ser ejercida en la solución con mayor
concentración de soluto para que esto le impida expander su solvente. Permite evitar
el cambio de volumen ocasionado por la ósmosis. Se puede calcular como =(Osm).R.T,
o = i. (M) .R.T
c. La osmolaridad de una solución está relacionada con la molaridad de la misma, debido
a que para poder sacar la Osm, debemos multiplicar a la molaridad (M) por el factor i
de van’t Hoff (las partículas que generan las sustancias en solución). (Osm) = i. (M).
d. La osmolaridad de una solución es una propiedad intrínseca de la misma que describe
la concentración de partículas presente en ella, mientras que la tonicidad de una
solución (Osm
E
) es una propiedad que depende tanto de la osmolaridad de la solución
como de la permeabilidad de la membrana celular para las diferentes partículas de la
misma. Para solutos cuyo coeficiente de reflexión es menor que uno (solutos
penetrantes) es importante distinguir entre osmolaridad y tonicidad. La tonicidad se
tiene en cuenta para describir a una solución cuando hay dos sustancias separadas por
una membrana.
e. Según su tonicidad, las soluciones se separan en:
- Isotónica: si no existe flujo neto de solvente a través de la membrana plasmática
(para lo cual deberá tener la misma osmolaridad efectiva que el interior de la
célula).
- Hipertónica: si existe flujo neto de solvente a través de la membrana plasmática
desde el medio intracelular hacia la solución (para lo cual deberá tener una
osmolaridad efectiva mayor que el interior celular).
- Hipotónica: si existe flujo neto de solvente a través de la membrana plasmática
desde la solución extracelular hacia el interior celular (para lo cual deberá tener
una osmolaridad efectiva menor que el interior celular).
11) El agua es la fase continua de nuestro cuerpo, se hayan disueltas en ella las biomoléculas
que se encarga de transportar desde y hacia las células. El agua es el componente
mayoritario en los seres humanos. Esta concentración varía según el sexo (hombre 60%;
mujer 55%) y según la edad (lactantes: mayor a 80%; ancianos: menor a 50%).
El agua corporal (en un hombre adulto de aproximadamente 70 kilos) constituye el 60%
que serían 42 L. Dos tercios de ese peso es intracelular (28 L) y el tercio restante (14 L)
está fuera de las células en dos compartimientos: 75% en el compartimiento intersticial
(entre las células; 10, 5 L); y el 25% se encuentra intravascularmente, es decir dentro de
los vasos sanguíneos y linfáticos (3,5 L).
12)
a. Las pequeñas moléculas son aquellas que no tienen más de 30 átomos de carbono y
un peso molecular que oscila entre 100 y 1000. Son los sillares estructurales a partir
de los cuales se construyen las moléculas orgánicas complejas (proteínas, ácidos
nucleicos y polisacáridos, que son macromoléculas, y los lípidos). Estas pequeñas
moléculas orgánicas son aminoácidos, nucleótidos, azucares simples y ácidos grasos
(importancia biológica).
b. Formulas químicas generales y grupos funcionales característicos de las pequeñas
moléculas orgánicas:
- Ácidos grasos: cadena hidrocarbonada de 4 a 36 átomos de carbono. Los más
abundantes son lineales y tienen entre 12 y 24 átomos de C. Se diferencian entre
sí por la longitud de su cadena hidrocarbonada y la posición y número de dobles
enlaces. La cadena se empieza a numerar desde la punta que tiene el grupo
funcional ácido carboxílico (desde ahí se nombra el lugar de los dobles enlaces).
- Aminoácidos: estos presentan siempre un grupo amino (H
2
N-) y un grupo
carboxilo (-COOH), lo que los diferencia son las cadenas laterales que presenten.
- Nucleótidos:
- Azúcares simples: su fórmula química general es CH
2
O)
n
. Los grupos funcionales
de estos azúcares o monosacáridos tienen un grupo carbonilo, siendo este
aldehído (aldosa) si está en el extremo de la cadena, y, si no, será cetona (cetosa).
13)
a. Los monosacáridos se puede clasificar según su número de carbonos (de 3 a 7) y según
la posición del grupo carbonilo. Según la posición del grupo, se lo denomina como:
aldehído (nombre: aldosa), si está en el extremo de la cadena, y cetona (nombre:
cetosa), si, por el contrario, se encuentra en otra posición del medio. Según el número
de carbonos, se pueden denominar:
3 carbonos: triosas
4 carbonos: tetrosas
5 carbonos: pentosas
6 carbonos: hexosas
7 carbonos: heptosas
La aldosa de mayor importancia biológica es la aldopentosa D-ribosa (C
5
H
10
O
5
), porque
forma parte de los nucleótidos que van a dar origen al RNA o como transportadores
de energía en el ATP.
b. Algunos sacáridos presentan en solución acuosa una estructura en donde el grupo
carbonilo (tanto de los aldehídos como de las cetonas) reacciona con grupos alcohol
para dar lo que se conoce como hemiacetal (si el carbonilo es de un aldehído) o
hemicetal (si el carbonilo es de una cetona). Entonces, si la cadena hidrocarbonada
del monosacárido es lo suficientemente larga, el grupo carbonilo reacciona con un
grupo oxhidrilo de la misma molécula, generando un heterociclo donde el oxigeno
forma parte del mismo. En este, todos los oxhidrilos que estaban hacia la derecha,
ahora están hacia abajo, y los que estaban hacia la izquierda, ahora están para arriba.
Se pueden formar una estructura cíclica pirano (6) o furano (5).
Los derivados de los monosacáridos pueden ser:
Aminoazúcares: donde un grupo oxhidrilo es sustituido por un grupo amino
(generalmente en el carbono 2). Entre ellos están: la glucosamina, la galactosamina y
el N-acetil-glucosamina.
Azúcares fosforilados: donde un grupo oxhidrilo es sustituido por un grupo fosfato.
Entre ellos están la glucosa-6-fosfato, la fructosa-6-fosfato y el gliceraldehído-3-
fosfato.
Desoxiazúcares: donde un grupo oxhidrilo es sustituido por un grupo hidrogeno. Entre
ellos se encuentra el 2-desoxirribosa.
c. La unión entre dos (2) azucares simples se denomina enlace O-glicosídico. Son enlaces
covalentes que se establece entre el oxhidrilo hemiacetálico o hemicetálico de uno de
ellos con uno (cualquiera) de los oxhidrilos del otro con liberación de una molécula de
agua (reacción de condensación). Se forman por deshidratación y se rompen por
hidrólisis.
Los disacáridos más importantes son la lactosa, la sacarosa y la maltosa.
La lactosa (galactosa + glucosa) es la azúcar de la leche (enlace beta 1, 4). Posee poder
reductor porque conserva un oxhidrilo hemiacetálico libre.
La sacarosa (glucosa + fructosa) es la azúcar de caña que utilizamos habitualmente
para endulzar nuestras bebidas. Enlace alfa (1, 2) beta. No posee poder reductor
porque los oxhidrilos hemiacetálico y hemicetálico están comprometidos en la
formación del enlace O-glicosídico.
La maltosa (glucosa + glucosa) que se obtiene del grano germinado de cebada que se
utiliza en la elaboración de la cerveza. Enlace alfa (1, 4), es un disacárido producto de
la hidrólisis del almidón y del glucógeno. Posee poder reductor porque tiene un
oxhidrilo hemiacetálico libre.
d. Cuando tenemos que nombrar la unión entre dos monosacáridos, tenemos que decir
qué monosacárido es (alfa o beta) y ubicar el número del oxhidrilo del carbono que se
une (el 1 es el hemiacetálico y hemicetálico; sigue en dirección del reloj) en ambos
lados.
1. Unión O-glicosídica alfa 1, 4. Glc(alfa1-4)Glc.
2. Unión O-glicosídica alfa 1, 3.
3. Unión O-glicosídica alfa 1, 2.
4. Unión O-glicosídica alfa 1, 1.
5. Unión O-glicosídica alfa 1, 6.
6. Unión O-glicosídica beta 1, 4.
7. Unión O-glicosídica beta 1, 3.
8. Unión O-glicosídica beta 1, 2.
9. Unión O-glicosídica beta 1, 1.
10. Unión O-glicosídica beta 1, 6.
Las que no poseen poder reductor son aquellas que no tienen un oxhidrilo
hemiacetalico o hemicetálico libre, por lo tanto no puede volver a su forma de cadena
abierta. Es decir, si tienen un oxhidrilo hemiacetalico o hemicetalico libre, poseen
poder reductor, o sea, puede volver a separase. En este caso son los enlaces numero 4
y 9.
14) Cuando un aminoácido sólo tiene un grupo amino y un grupo carboxilo ionizables (porque
la cadena R no se ioniza), se pueden notar estar diferencias según su pH:
pH=7: es decir, se encuentran en una solución que es neutra. En este caso, el grupo amino
y el grupo carboxilo se ionizan. El grupo amino gana un protón y el grupo carboxilo lo
pierde. La carga neta del aminoácido es cero. El pH al cual el aminoácido presenta carga
neta cero se denomina pH isoeléctrico o punto isoeléctrico (pl).
pH=1: es decir, se encuentran en una solución que es ácida. En este caso, el aminoácido se
comporta como base (acepta un protón). El único grupo que puede hacerlo es el carboxilo
(porque lo había perdido antes) y queda sin ionizar, y el grupo amino queda ionizado (con
un protón más). La carga neta del aminoácido es positiva.
pH=12: es decir, se encuentran en una solución que es básica o alcalina. En este caso, el
aminoácido se comporta como ácido (cede un protón). El único grupo que puede hacerlo
es el amino (porque lo había ganado antes) y queda sin ionizar, y el grupo carboxilo queda
ionizado (con un protón menos). La carga neta del aminoácido es negativa.
El tipo de sustancias que pueden comportarse tanto como base, como ácido, dependiendo
el pH en el que se encuentren, se denominan anfóteras.
15) Según su cadena lateral o grupo R (es lo mismo), los aminoácidos se pueden clasificar de
maneras muy diversas, todas válidas. Principalmente, los calificaremos como:
1. No polares o hidrofóbicos: presentan cadenas laterales que carecen de grupos
funcionales que les permitan adquirir polaridad. Por eso, no pueden interactuar con el
agua (lo hidrofóbico es la cadena lateral). En este grupo encontramos a la glicina,
alanina, prolina, valina, leucina, isoleucina, metionina y fenilalanina.
2. Polares sin carga: encontramos aminoácidos cuyas cadenas laterales presentan
grupos funcionales que les confieren polaridad (a la cadena lateral). Encontramos
serina, treonina, cisteína, asparagina, glutamina, tirosina y triptófano.
3. Cargados positivamente o básicos: tienen como característica presentar en su cadena
lateral otro grupo amino extra. En pH 7, la cadena lateral presenta una carga positiva,
y el aminoácido en su conjunto presenta carga neta positiva. El punto isoeléctrico es
alcalino (mayor que 7). Pertenecen a estos la lisina, la arginina y la histidina.
4. Cargados negativamente o ácidos: lo caracteriza la presencia en su cadena lateral de
un grupo carboxilo extra. En pH7, la cadena lateral presenta una carga negativa, y el
aminoácido en su conjunto presenta carga neta -1. El punto isoeléctrico va a ser ácido
(menor que 7). Son el aspartato y el glutamato.
16) El enlace de dos aminoácidos se denomina enlace peptídico y se realiza entre el grupo
carboxilo de uno y el grupo amino del otro. Se realiza con pérdida de una molécula de
agua. Son enlaces covalentes de tipo amida.
17)
a. S
b. Los aminoácidos esenciales son aquellos que debemos incorporar a través de la dieta.
Esto es porque no los podemos sintetizar (valina, leucina, isoleucina, fenilalanina,
treonina, triptófano, lisina, metionina) o porque lo sintetizamos a baja velocidad, es
decir, la velocidad de síntesis en menor a la demanda (arginina e histidina). En el caso
de la histidina, su síntesis es suficiente en adultos, pero no en niños.
c. s
18)
a. Nulceótido: son los sillares estructurales de los ácidos nucleicos (forman cadenas
polinucleotidas que darán origen al ADN y al ARN). Está constituido por un azúcar
simple a la cual se le unen (por enlaces covalentes) una base nitrogenada y un grupo
fosfato. Según el azúcar simple, podemos distinguir dos tipos: los ribonucleotidos, que
poseen como azúcar simple a la ribosa; y los desoxirribonucleotidos, que poseen como
azúcar simple a la derivada de la ribosa, llamada 2-desoxirribosa.
Nucleósido: los nucleosidos son el resultado de la unión de las bases nitrogenadas a
un azúcar simple por medio de un enlace N-glicosídico.
b. Las funciones de los nucleótidos son:
• Almacenan y transportan energía: los enlaces fosfoanhídridos que presentan
los nucleosidos trifosfato son enlaces de alta energía, que se generan durante
los procesos catabólicos en los que se libera energía. Luego se transportan a
los lugares donde van a ser utilizados y cuando se hidrolicen esos enlaces, la
energía liberada se puede transformar en trabajo biológico (procesos
biosintéticos; trabajo mecánico; transporte activo).
• Actúan como segundos mensajeros: como es el caso del AMPc y el GMPc. Son
compuestos que se generan a través de la ciclación del ATP y del GTP. Estos
compuestos se generan en la célula en respuesta a señales extracelulares y
eso permite que la señal que llega desde el exterior se transmita y se
amplifique en el interior de la célula.
• Transportan poder reductor y actúan como coenzimas: NAD
+
y FAD. Estos
compuestos funcionan como transportadores de poder reductor, es decir, se
pueden reducir y transformar en NADH y FADH
2
, y transportar el poder
reductor hacia donde es necesario. También pueden actuar como coenzimas,
que son moléculas que las enzimas requieren para su funcionamiento óptico.
Otro ejemplo de nulceótido que funciona como coenzima, es la coenzima A.
c. La diferencia entre un ribonucleótido y un desoxiribonucleótido es que, en el
ribonucleótido se encuentra el carbono 2 unido a un grupo oxhidrilo, mientras que en
el desoxiribonucleótido ese grupo oxhidrilo ha sido reemplazado por un hidrogeno.
Además, difieren en sus grupos nitrogenados. Mientras que comparten todas las
púricas (constituidas por dos heterociclos fusionados entre sí, uno de 6 y otro de 6
elementos; son la adenina y la guanina), comparten sólo una pirimídica (constituidas
por un único heterociclo de 6 elementos; en este caso, la citosina). Luego, cada una
cuenta con una base nitrogenada pirimídica diferente, donde los
desoxirribonucleótidos cuentan con la timina, los ribonucleótidos cuentan con el
uracilo.
19)
a. Se denomina ácidos grasos saturados a aquellos que tienen sólo enlaces simples entre
sus átomos de carbono (C-C), y se denomina ácidos grasos insaturados a aquellos que
tienen un o más enlaces dobles entre sus átomos de carbono (C=C).
b. Casi todos los ácidos grasos insaturados naturales presentan configuración cis, que
significa que luego de un doble enlace entre dos carbonos, los átomos de hidrógeno
unidos a cada carbono se proyectan hacia el mismo lado, causando que haya un
quiebre en la molécula.
c. Los ácidos grasos esenciales son aquellos que los mamíferos no podemos sintetizar y
que por lo tanto debemos incorporarlos a través de la dieta. Ellos son el ácido linoleico
(18:2 (9,12)) y el ácido linolénico (18:3 (9, 12, 15)); por otro lado, los ácidos grasos
semiesenciales son aquellos que podemos sintetizar, pero a partir del ácido linoleico.
En nuestro caso es el ácido araquidónico (20:4 (5, 8, 11, 14)). Ambos son ácidos grasos
poliinsaturados, y por eso una buena fuente de ellos son los aceites vegetales.
d. Solubilidad: los ácidos grasos son compuestos anfipáticos, o sea que son poco o nada
solubles en agua, y esta insolubilidad va a ser cada vez mayor a medida que la cadena
hidrocarbonada sea más larga. Además, estos compuestos en agua generan micelas (el
diámetro de cabeza es menor que el de su cola).
Punto de fusión: en los ácidos grasos saturados, las moléculas se empaquetan en una
estructura regular (por fuerzas de van der Waals, de London; por suma de
interacciones débiles, da una fuerza de atracción importante) que hace tengan
elevados puntos de fusión, lo que los hace, por lo general, sólidos a temperatura
ambiente. En cambio, en los ácidos grasos insaturados, la presencia de dobles enlaces
tipo cis determina que las moléculas no se empaqueten de forma compacta, lo que
hace que sus puntos de fusión sean menores. Por lo general, son líquidos a
temperatura ambiente.
El punto de fusión de los ácidos grasos saturados va aumentando a medida que
aumente la longitud de la cadena; la presencia de un doble enlace hace que se
desmorone ese punto de fusión (disminuya). Mientras más dobles enlaces haya,
menor punto de fusión. Si tienen la misma longitud en su cadena hidrocarbonada pero
diferentes cantidades de dobles enlaces, aquella que tenga menos (o ningún) doble
enlace, será la que tenga mayor punto de fusión.
e. La esterificación y la saponificación de los ácidos grasos son algunas de las
propiedades químicas que éstos tienen:
Esterificación: es la capacidad de los ácidos grasos de reaccionar con los alcoholes
para generar éster (mediante un enlace covalente) y liberando una molécula de agua.
RCOOH + ROH ---- R-C(=O)-OR + H
2
O
Saponificación: es la reacción de los ácidos grasos con una base fuerte (álcalis) para
generar una sal de ácido graso (jabón; muy anfipática).
RCOOH + NaOH ---- RCOO
-
Na
+
+ H
2
O
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