¿Sabías qué?: ¿Por qué los polímeros sintéticos como el polietileno y el nylon se consideran análogos de las macromoléculas naturales?

polimerización de monómeros en laboratorio

Libro de Biología 2 BGU

Ministerio de Educación del Ecuador

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Composición química y función de las macromoléculas

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Respuesta rápida

Proteínas: aminoácidos con enlaces peptídicos (C,H,O,N); estructura, enzimas, transporte. Aminoácidos: monómeros con $-\text{NH}_2$ y $-\text{COOH}$ . Carbohidratos: C,H,O en 1:2:1; energía y estructura. Lípidos: C,H,O con poco O; reserva energética, membranas y hormonas.

📚 exercise biologia ⭐⭐ Dificultad 2/5 ⏱ 4 min lectura

Solución — Página 13

Biologia 2° · 2024

Ejercicio 1

Completo el cuadro sobre composición química y función de las macromoléculas.

Ejercicio 1

Proteínas

Composición química: macromoléculas formadas por la unión de aminoácidos mediante enlaces peptídicos; contienen los elementos C, H, O y, además, N (y a veces S).
Fórmula general del enlace peptídico entre dos aminoácidos: $ext{R}_1 ext{-CO-NH-R}_2$ , con pérdida de una molécula de agua: $n$ aminoácidos $ightarrow$ proteína + $(n-1) imes ext{H}_2 ext{O}$ .
Función: construir y reparar tejidos (colágeno, queratina), transportar (hemoglobina), catalizar reacciones (enzimas), defender (anticuerpos) y regular (hormonas como la insulina).

Respuesta: Polímeros de aminoácidos unidos por enlaces peptídicos (C, H, O, N); función estructural, enzimática, transportadora, defensiva y reguladora.

Parte 1.b

Aminoácidos

Composición química: compuestos orgánicos con un carbono alfa unido a un grupo amino $-\text{NH}_2$ , un grupo carboxilo $-\text{COOH}$ , un hidrógeno y una cadena lateral $-\text{R}$ variable; fórmula básica $\text{H}_2\text{N-CHR-COOH}$ .
Son los monómeros que, al unirse, forman las proteínas.
Función: ser los ladrillos de construcción de las proteínas y aportar nitrógeno al organismo; algunas actúan como neurotransmisores o precursores de hormonas.

Respuesta

Moléculas con grupo $-\text{NH}_2$ y $-\text{COOH}$ (C, H, O, N); son los monómeros de las proteínas.

Parte 1.c

Carbohidratos

Composición química: formados por C, H y O, casi siempre en proporción $1:2:1$ , fórmula empírica $\text{C}_{n}(\text{H}_2\text{O})_{n}$ ; monómeros: monosacáridos como la glucosa $\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6$ .
Estructura: los monosacáridos se unen por enlaces glicosídicos para dar disacáridos (sacarosa: $\text{C}_{12}\text{H}_{22}\text{O}_{11}$ ) y polisacáridos (almidón, glucógeno, celulosa).
Función: aportar energía inmediata (glucosa), almacenar energía (almidón, glucógeno) y dar estructura (celulosa en plantas, quitina en artrópodos).

Respuesta

C, H y O en proporción $1:2:1$ ; función energética y estructural.

Parte 1.d

Lípidos

Composición química: formados por C, H y O, con menor proporción de oxígeno que los carbohidratos; se clasifican en grasas (glicerol + 3 ácidos grasos), fosfolípidos y esteroides (colesterol).
Esterificación: $\text{glicerol} + 3\,\text{ácidos grasos} \rightarrow \text{triglicérido} + 3\,\text{H}_2\text{O}$ .
Función: reserva de energía a largo plazo, aislamiento térmico y protección de órganos, componente de membranas (fosfolípidos) y síntesis de hormonas (esteroides).

Tabla completa:

MACROMOLÉCULAS	COMPOSICIÓN QUÍMICA	FUNCIÓN
PROTEÍNAS	Aminoácidos unidos por enlaces peptídicos; C, H, O, N	Estructural, enzimática, transportadora, defensiva, reguladora
AMINOÁCIDOS	$\text{H}_2\text{N-CHR-COOH}$ : grupo amino y carboxilo; C, H, O, N	Monómeros de las proteínas; aportan nitrógeno
CARBOHIDRATOS	C, H, O en proporción $1:2:1$ ; monómeros: monosacáridos	Energía inmediata, reserva energética y función estructural
LÍPIDOS	C, H y O con baja proporción de O; grasas, fosfolípidos, esteroides	Reserva energética, aislamiento, membranas y hormonas

Respuesta: Cuadro completado según la tabla anterior.

Respuesta

C, H y O (baja proporción de O); función de reserva energética, protección y estructura de membranas.

Contenido de la página

Composición química y función de las macromoléculas

1. Investigo sobre la composición química y función de las macromoléculas. Completo el siguiente cuadro:

MACROMOLÉCULAS	COMPOSICIÓN QUÍMICA	FUNCIÓN
PROTEÍNAS
AMINOÁCIDOS
CARBOHIDRATOS
LÍPIDOS

¿Sabías qué?

El ser humano en su afán de comprender e imitar los hechos o procesos que ocurren en la naturaleza reinventó las macromoléculas en los laboratorios mediante diversos procesos químicos en los que se controla, potencia o acelera la unión de los monómeros, obteniendo macromoléculas sintéticas que, como los polímeros polietileno y nylon, son utilizados en la industria química para fabricar plásticos o aislantes.

Ejemplos resueltos

¿Por qué los carbohidratos tienen más oxígeno que los lípidos con la misma cantidad de carbono?

Los carbohidratos cumplen $\text{C}_{n}(\text{H}_{2}\text{O})_{n}$ , es decir, un átomo de O por cada 2 de H. En los lípidos las cadenas hidrocarbonadas son largas y con pocos grupos oxigenados, por lo que la proporción de O es menor: por ejemplo, el palmítico es $\text{C}_{16}\text{H}_{32}\text{O}_{2}$ . Por eso los lípidos aportan más energía por gramo al oxidarse.

Tabla

MACROMOLÉCULAS	COMPOSICIÓN QUÍMICA	FUNCIÓN
PROTEÍNAS	Aminoácidos unidos por enlaces peptídicos (C, H, O, N)	Estructural, enzimática, transportadora, defensiva y reguladora
AMINOÁCIDOS	$\text{H}_{2}\text{N-CHR-COOH}$ (C, H, O, N)	Monómeros de las proteínas; aportan nitrógeno
CARBOHIDRATOS	C, H, O en proporción $1:2:1$	Energía inmediata, reserva y estructura
LÍPIDOS	C, H, O con baja proporción de O	Reserva energética, aislamiento, membranas y hormonas

Fórmulas y ecuaciones

Glucosa: $\text{C}_{6}\text{H}_{12}\text{O}_{6}$

Fórmula empírica de carbohidratos: $\text{C}_{n}(\text{H}_{2}\text{O})_{n}$

Estructura del aminoácido: $\text{H}_{2}\text{N-CHR-COOH}$

$\text{C}@@MATH_0@@\text{H}@@MATH_1@@\text{O}$ $_{6}$

$\text{C}@@MATH_0@@\text{H}@@MATH_1@@\text{O}$ $_{11}$

$\text{C}@@MATH_0@@\text{H}@@MATH_1@@\text{O}$ $)_{n}$

$\text{H}@@MATH_0@@\text{N-CHR-COOH}$

$\text{glicerol}$ + $3\$ , $\text{ácidos grasos}$ $\rightarrow$ $\text{triglicérido}$ + $3\$ , $\text{H}@@MATH_0@@\text{O}$

Glosario (5)

Macromolécula: Molécula de gran tamaño formada por la unión de muchas moléculas pequeñas (monómeros).
Aminoácido: Molécula con un grupo amino (-NH2) y un grupo carboxilo (-COOH) que se une a otros para formar proteínas.
Enlace peptídico: Unión covalente entre el grupo carboxilo de un aminoácido y el grupo amino de otro, con liberación de agua.
Monosacárido: Carbohidrato simple, como la glucosa, que no puede hidrolizarse en unidades más pequeñas.
Polímero sintético: Macromolécula creada en laboratorio, como el polietileno o el nylon, usada en la industria.

Preguntas para practicar

¿Por qué el polietileno y el nylon se usan para fabricar plásticos o aislantes?

Porque son macromoléculas sintéticas de gran tamaño y alta resistencia, obtenidas al unir monómeros en procesos químicos controlados; su cadena larga les da plasticidad, impermeabilidad y capacidad de aislamiento térmico y eléctrico.