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MACROMOLÉCULAS O POLÍMEROS
Son moléculas muy grandes, con una masa molecular que puede alcanzar millones de UMAs (Unidades de Masa atómica) que se obtienen por la repeticiones de una o más unidades simples llamadas “monómeros” unidas entre sí mediante enlaces covalentes. Forman largas cadenas que se unen entre sí por fuerzas de Van der Waals, puentes de hidrógeno o interacciones hidrofóbicas. Se pueden clasificar según diversos criterios: Según su origen. Naturales: Caucho, polisacáridos (celulosa, almidón), proteínas, ácidos nucleicos Artificiales: Plásticos, fibras textiles sintéticas, poliuretano, baquelita, polímeros dentales Según su composición: Homopolímeros: Un sólo monómero Copolímeros: Dos o más monómeros Según su estructura: Lineales: Los monómeros se unen por dos sitios (cabeza y cola) Ramificados: Si algún monómero se puede unir por tres o más sitios. Por su comportamiento ante el calor: Termoplásticos: Se reblandecen al calentar y recuperan sus propiedades al enfriar. Se moldean en caliente de forma repetida. Termoestables: Una vez moldeados en caliente, quedan rígidos al ser enfriados por formar nuevos enlaces y no pueden volver a ser moldeados. Una clasificación más general podría ser la del siguiente organigrama:
POLÍMEROS
NATURALES
(Celulosa, almidón)
SINTÉTICOS
PLÁSTICOS
FIBRAS ELASTÓMEROS
(naylon, tergal) (neopreno) TERMOPLÁSTICOS TERMOESTABLES (polietileno) (poliuretano)
Macromoléculas. I.E.S. Clara Campoamor (Getafe) F. Javier Gutiérrez Rodríguez Página 2 Las fibras pueden tejerse en hilos finos y los elastómeros poseen gran elasticidad por lo que pueden estirarse varias veces su longitud. Un elastómero pero de origen natural sería el caucho.
COPOLIMERIZACIÓN.
Se produce por la polimerización de dos o más monómeros. Pueden ser: Alternado. En bloque. Al azar. Ramificado o injertado.
TIPOS DE POLIMERIZACIÓN.
Existen dos tipos fundamentales de polimerización: Adición. Condensación.
POLIMERIZACIÓN POR ADICIÓN.
La masa molecular del polímero es un múltiplo exacto de la masa molecular del mo- nómero, pues al formarse la cadena los monómeros se unen sin perder ningún átomo. Suelen seguir un mecanismo en tres fases, con ruptura hemolítica: Iniciación: CH 2 =CHCl + catalizador · CH 2 – CHCl · Propagación o crecimiento: 2 · CH 2 – CHCl · · CH 2 – CHCl–CH 2 – CHCl · Terminación: Los radicales libres de los extremos se unen a impurezas o bien se unen dos cadenas con un terminal neutralizado. En el cuadro siguiente vemos algunos de los polímeros de adición más importantes, sus principales aplicaciones, así como los monómeros de los que proceden. Nótese que los polímeros basan su nomenclatura en el nombre comercial de los monómeros. Macromoléculas. I.E.S. Clara Campoamor (Getafe) F. Javier Gutiérrez Rodríguez Página 2 Las fibras pueden tejerse en hilos finos y los elastómeros poseen gran elasticidad por lo que pueden estirarse varias veces su longitud. Un elastómero pero de origen natural sería el caucho.
COPOLIMERIZACIÓN.
Se produce por la polimerización de dos o más monómeros. Pueden ser: Alternado. En bloque. Al azar. Ramificado o injertado.
TIPOS DE POLIMERIZACIÓN.
Existen dos tipos fundamentales de polimerización: Adición. Condensación.
POLIMERIZACIÓN POR ADICIÓN.
La masa molecular del polímero es un múltiplo exacto de la masa molecular del mo- nómero, pues al formarse la cadena los monómeros se unen sin perder ningún átomo. Suelen seguir un mecanismo en tres fases, con ruptura hemolítica: Iniciación: CH 2 =CHCl + catalizador · CH 2 – CHCl · Propagación o crecimiento: 2 · CH 2 – CHCl · · CH 2 – CHCl–CH 2 – CHCl · Terminación: Los radicales libres de los extremos se unen a impurezas o bien se unen dos cadenas con un terminal neutralizado. En el cuadro siguiente vemos algunos de los polímeros de adición más importantes, sus principales aplicaciones, así como los monómeros de los que proceden. Nótese que los polímeros basan su nomenclatura en el nombre comercial de los monómeros. Macromoléculas. I.E.S. Clara Campoamor (Getafe) F. Javier Gutiérrez Rodríguez Página 2 Las fibras pueden tejerse en hilos finos y los elastómeros poseen gran elasticidad por lo que pueden estirarse varias veces su longitud. Un elastómero pero de origen natural sería el caucho.
COPOLIMERIZACIÓN.
Se produce por la polimerización de dos o más monómeros. Pueden ser: Alternado. En bloque. Al azar. Ramificado o injertado.
TIPOS DE POLIMERIZACIÓN.
Existen dos tipos fundamentales de polimerización: Adición. Condensación.
POLIMERIZACIÓN POR ADICIÓN.
La masa molecular del polímero es un múltiplo exacto de la masa molecular del mo- nómero, pues al formarse la cadena los monómeros se unen sin perder ningún átomo. Suelen seguir un mecanismo en tres fases, con ruptura hemolítica: Iniciación: CH 2 =CHCl + catalizador · CH 2 – CHCl · Propagación o crecimiento: 2 · CH 2 – CHCl · · CH 2 – CHCl–CH 2 – CHCl · Terminación: Los radicales libres de los extremos se unen a impurezas o bien se unen dos cadenas con un terminal neutralizado. En el cuadro siguiente vemos algunos de los polímeros de adición más importantes, sus principales aplicaciones, así como los monómeros de los que proceden. Nótese que los polímeros basan su nomenclatura en el nombre comercial de los monómeros.
POLIMERIZACIÓN POR CONDENSACIÓN.
En cada unión de dos monómeros se pierde una molécula pequeña, por ejemplo agua. Por tanto, la masa molecular del polímero no es un múltiplo exacto de la masa mo- lecular del monómero. Los principales polímeros de condensación son: Homopolímeros: Polietilenglicol Siliconas: Se utiliza para sellar juntas debido a su carácter hidrofóbico. Copolímeros: Baquelitas: Se forma por copolimerización entre el fenol y el metanal, se utiliza como cubierta de electrodomésticos Poliésteres: Por reacciones de esterificación (alcohol y ácido), Ej.tergal. Poliamidas: Por reacciones entre el grupo ácido y el amino con formación de amidas, Ej. nailon 6.6.
POLÍMEROS NATURALES
Caucho. Polisacáridos. Almidón Celulosa Glucógeno Proteínas. Ácidos nucleicos. Lípidos Polisacáridos y carbohidratos (Biomoléculas) Almidón Celulosa Se forman por la condensación de la glucosa (monosacárido) en sus dos estados ciclados y , si se condensa la “glucosa” se produce maltosa (disacárido) y si se continúa la polimerización se produce el almidón. Si se condensa la "glucosa” se produce la celulosa. Los carbohidratos son polihidroxi aldehídos o cetonas,sus polímeros se clasifican en tres categorías principales: polisacáridos, oligosacáridos y monosacáridos, siendo esta última la unidad mínima de los carbohidratos, Los monosacáridos según el numero de carbonos de sus cadena principal pueden ser: aldosas (ribosa y desoxirribosa) y cetosas (fructuosa).
Macromoléculas. I.E.S. Clara Campoamor (Getafe) F. Javier Gutiérrez Rodríguez Página 5 http://genesis.uag.mx/edmedia/material/quimicaii/images/Carbohidratos_clip_image002.jpg https://www.todamateria.com/glucosa/ Polipéptidos y proteínas (Biomoléculas) Se producen por la condensación de los aminoácidos (unidad mínima) formando dos tipos de estructuras: una espiral llamada “ hélice” y otra plana denominada “estructura ”. Imagen tomada de: https://www.researchgate.net/figure/Figura- 15 - Estructura-general-de-los-aminoacidos- que-forman-las-proteinas-El-carbono_fig3_ https://www.tutareaescolar.com/wp-content/uploads/2018/05/proteinas-Estructura-secundaria.jpg
Aminoácido Estructura hélice Estructura plegada
Macromoléculas. I.E.S. Clara Campoamor (Getafe) F. Javier Gutiérrez Rodríguez Página 5 http://genesis.uag.mx/edmedia/material/quimicaii/images/Carbohidratos_clip_image002.jpg https://www.todamateria.com/glucosa/ Polipéptidos y proteínas (Biomoléculas) Se producen por la condensación de los aminoácidos (unidad mínima) formando dos tipos de estructuras: una espiral llamada “ hélice” y otra plana denominada “estructura ”. Imagen tomada de: https://www.researchgate.net/figure/Figura- 15 - Estructura-general-de-los-aminoacidos- que-forman-las-proteinas-El-carbono_fig3_ https://www.tutareaescolar.com/wp-content/uploads/2018/05/proteinas-Estructura-secundaria.jpg
Aminoácido Estructura hélice Estructura plegada
Macromoléculas. I.E.S. Clara Campoamor (Getafe) F. Javier Gutiérrez Rodríguez Página 5 http://genesis.uag.mx/edmedia/material/quimicaii/images/Carbohidratos_clip_image002.jpg https://www.todamateria.com/glucosa/ Polipéptidos y proteínas (Biomoléculas) Se producen por la condensación de los aminoácidos (unidad mínima) formando dos tipos de estructuras: una espiral llamada “ hélice” y otra plana denominada “estructura ”. Imagen tomada de: https://www.researchgate.net/figure/Figura- 15 - Estructura-general-de-los-aminoacidos- que-forman-las-proteinas-El-carbono_fig3_ https://www.tutareaescolar.com/wp-content/uploads/2018/05/proteinas-Estructura-secundaria.jpg
Aminoácido Estructura hélice Estructura plegada
Bases nitrogenadas Imágenes tomadas de: http://superfund.pharmacy.arizona.edu/toxamb/c1- 1 - 1 - 3.htm Lípidos (Biomoléculas) Los lípidos son un grupo heterogéneo de sustancias orgánicas que tienen en común el ser moléculas no polares, insolubles en el agua, solubles en los solventes orgánicos, estarn formadas de Carbono, Hidrógeno, Oxígeno y en ocasiones Fósforo, Nitrógeno y Azufre y que son ésteres reales o potenciales de los ácidos grasos. Los ácidos grasos son ácidos monocarboxílicos de cadena lineal R-COOH, donde R es una cadena alquilo formada sólo por átomos de carbono e hidrógeno, como por ejemplo el ácido láurico, ácido butírico, ácido esteárico, y entre los insaturados tenemos: acido oleico, ácido linolénico y ácido araquidónico. La representación más práctica de los ácidos grasos señala el número de carbonos de la cadena seguido de dos puntos y del número de dobles enlaces por ejemplo: ácido palmítico 16:0 y el ácido oleico 18:1. Los triglicéridos son los lípidos más abundantes en los organismos vivos que están formados por el alcohol glicerol esterificado con tres ácidos grasos. Citosina (C) Timina (T) Adenina (A) Guanina (G)
BIOELEMENTOS
Los elementos más abundantes en el organismo humano, en porcentaje del peso corporal y que comúnmente entran y formar parte de la dieta y de la materia viva ingresan a los organismos como sales y en cuanto éstas se disuelven en los líquidos del organismo, los minerales se ionizan y pueden ser considerados como iones o bioelementos primarios, secundarios y microelementos (oligoelementos), que se describe en el siguiente grafico. https://twitter.com/exploravalpo/status/
