Nombre: Daniela Pinos.
Fecha: 08/06/2020

4. Qué son las Estructuras moleculares y los átomos. 

La geometría molecular o estructura molecular se refiere a la disposición tridimensional de los átomos que constituyen una molécula. Determina muchas de las propiedades de las moléculas, reactividad, polaridad, fase, color, magnetismo, actividad biológica, etc. Actualmente, el principal modelo es la teoría de repulsión de pares de electrones de valencia (TRPEV), empleada internacionalmente por su gran predictibilidad.

Las geometrías moleculares se determinan mejor cuando las muestras están próximas al cero absoluto porque a temperaturas más altas las moléculas presentarán un movimiento rotacional considerable. En el estado sólido la geometría molecular puede ser medida por difracción de rayos X. Las geometrías se pueden calcular por procedimientos mecánico cuánticos ab initio o por métodos semiempíricos de modelamiento molecular.

La posición de cada átomo se determina por la naturaleza de los enlaces químicos con los que se conecta a sus átomos vecinos. La geometría molecular puede describirse por las posiciones de estos átomos en el espacio, mencionando la longitud de enlace de dos átomos unidos, ángulo de enlace de tres átomos conectados y ángulo de torsión de tres enlaces consecutivos.

5. Ejemplifique las biomoléculas: carbohidratos, lípidos, proteínas y ácido nucleico.

La célula es la unidad básica de la vida. Todos los organismos están compuestos de una o más células. Como discutiremos después, los seres humanos están compuestos por muchos millones de células. Para comprender lo que occure en el cáncer, es importante comprender cómo trabajan las células normales. La primera fase es discutir la estructura y funciones básicas de las células.

Primero vamos a introducir los bloques fundamentales de las células. Todas las células, independientemente de su function o localización en el cuerpo, comparten cualidades y procesos comunes. Increíblemente, las células están compuestos casi totalmente de cuatro tipos de moléculas. A continuación se muestra una célula rodeada por ejemplos de estas moléculas fundamentales.

Como están presentes en organismos vivos, estos bloques fundamentales se llaman biomoléculas. Las siguientes secciones describen las estructuras y funciones de cada uno de estos bloques fundamentales. Más información sobre los temas discutidos en esta página puede ser encontrada en mayoría de los textos introductorios de biología; nosotros recomendamos Campbell Biology, 11ma edición.1

• Carbohidratos
• Proteínas
• Lípidos
• Ácido nucléico
• Combinaciones

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Carbohidratos

La primera clase de biomoléculas que vamos a discutir son los carbohidratos. Estas moléculas están compuestas por los elementos carbono (C), hidrógeno (H), y oxígeno (O). Comúnmente, estas moléculas son conocidas como azúcares. Los carbohidratos pueden variar en tamaño desde muy pequeños hasta muy grandes. Como todas las otras biomoléculas, las cadenas largas de carbohidratos son frecuentemente formadas enlazando pequeñas unidades. Esto funciona de la misma manera que cuando se añaden cuentas a un brazalete para hacerlo más largo. El término general para una sola unidad o cuenta es el monómero. El término para una cadena larga de monómeros es polímero.

Proteínas

Como los carbohidratos, las proteínas están compuestas de unidades más pequeñas. Los monómeros que construyen a las proteínas se conocen como aminoácidos. Existen alrededor de veinte aminoácidos diferentes. La estructura de un tipo de aminoácido llamado glutamina está ilustrada a continuación.

Las proteínas tienen varias funciones en los seres vivos, tales como:

• Las proteínas ayudan a formar muchos de los rasgos estructurales del cuerpo incluyendo el pelo, las uñas, y los músculos. Las proteínas son el mayor componente estructural de las células y las membranas celulares.
• Ellas ayudan en el transporte de materiales a través de las membranas celulares. Un ejemplo sería la absorción de la glucosa desde el flujo sanguíneo a las células. Regresaremos a discutir sobre esta habilidad importante cuando hablemos sobre la resistencia de las células cancerosas hacia los agentes quimoterapeúticos.
• Ellas actúan como catalizadores biológicos. Un gran grupo de proteínas, conocidas como enzimas, son capaces de acelerar procesos químicos necesarios para que las células funcionen correctamente. Por ejemplo, existen enzimas que están involucradas en digerir nuestra comida y hacer que los nutrientes de éstas estén disponibles.

Lipidos

El término lípido se refiere a una amplia variedad de biomoléculas, incluyendo las grasas, los aceites, las ceras, y los esteroides. Todos los lípidos, independientemente de su estructura, localidad, o función en el cuerpo, comparten características comunes que permiten identificarlos como un grupo.

• No se disuelven en agua; son hidrofóbicos.
• Como los carbohidratos, están compuestos principalmente de carbón, hidrógeno, y oxígeno.

Ácido nucléico

Existen dos tipos principales de ácidos nucleicos, el ácido deoxiribonucleico (ADN) y el ácido ribonucleico (ARN). Ambas moléculas son polímeros. Están compuestos de unidades monómeras, como los carbohidratos y las proteínas descritas anteriormente. Los monómeros usados para construir ácidos nucleicos son llamados nucleótidos. A menudo, abreviaciones de una sola letra son usadas para referirse a los distintos nucleótidos: A, C, G, T y U. Como todos los monómeros descritos hasta ahora, los monómeros utilizados para construír el ADN son similares entre sí pero no son exactamente iguales. Una de las diferencias entre el ADN y el ARN es el conjunto de los nucleótidos usados para construir sus polímeros. El ADN contiene A, C, G y T, mientras que el ARN contiene A, C, G y U.

Acido deoxiribonucleico (ADN)

El ADN está compuesto por dos cadenas largas (polímeros) de nucleótidos entrelazadas para formar la estructura espiral o helicoidal mostrada debajo. Estas moléculas se unen de una manera muy particular, siempre con un nucleótido emparejado a otro específicamente. El nucleótido de la adenina (A) siempre se empareja con el nucleótido de la timina (T).

El ADN se encuentra localizado en el núcleo de las células, una estructura que será descrita en el próximo capítulo. Todas las células nucleadas en el cuerpo humano, independientemente de su función, tienen el mismo contenido de ADN. La diferencia está en qué partes del ADN son usadas en cada célula. Por ejemplo, las células que forman el hígado contienen el mismo ADN que las células que forman los músculos. Las actividades dramáticamente distintas entre estos dos tipos de células dependen de las partes del ADN que se encuentran activas en cada una. 

Combinaciones

Ya hemos sido introducidos a las clases principales de biomoléculas.

• Carbohidratos
• Lípidos
• Proteínas
• Ácidos nucleicos

Estas biomoléculas trabajan juntas para llevar a cabo funciones específicas, así como para construir estructuras clave que son importantes para las células. Por ejemplo, en la sección sobre los lípidos vimos el diagrama de la membrana presentado abajo.