Macromoleculas

Las macromoléculas son moléculas que tienen una masa molecular elevada, formadas por un gran número de átomos. Generalmente se pueden describir como la repetición de una o unas pocas unidades mínimas o monómeros, formando los polímeros.

A menudo el término macromolécula se refiere a las moléculas que pesan más de 10.000 dalton de masa atómica. Pueden ser tanto orgánicas como inorgánicas.

Forman largas cadenas que se unen entre sí por fuerzas de Van der Waals, puentes de hidrógeno o interacciones hidrofóbicas y por puentes covalentes.

Ejemplo de una Macro molécula , Proteína.

Mas información: Wikipedia, Macromoleculas

Macromoleculas Sinteticas

Las macromoleculas artificiales intervienen en todo aspecto de la vida moderna de manera que es difícil imaginar un mundo sin polímeros. Tenemos las fibras textiles para vestido, alfombrado y cortinajes, zapatos, juguetes, etcétera.
Todos estos productos que consideramos esenciales en nuestra vida diaria, se fabrican plenamente o en parte con polímeros, La mayor parte de los materiales derivados de los polímeros se obtiene del petroleo.

Ejemplo de un polímero.

• Polímeros

Al proceso de formar moleculas muy grandes, de alta masa molecular a partir de unidades mas pequeñas, se le llama polimerización. La molécula o unidad grande, se llama polímero, y la unidad pequeña se denomina monomero. A los polimeros que contienen mas de un tipo de monomero se les llama copolimeros.

Debido a su gran tamaño, los polimeros con frecuencia se denominan macromoleculas. A algunos polimeros sinteticos se les llama plásticos. La palabra plastico quiere decir "capaz de ser moldeada". Aunque no todos los polimeros son moldeables ni se pueden remoldear, la palabra plastico se ha utilizado para designar cualquier sustancia derivada de polímeros.

Polímeros

• Polímeros de adición

Los polímeros de adición son aquellos que son producidos por reacciones que permiten obtener longitudes especificas y determinadas. En estas reacciones no se obtiene ningún subproducto. Los polímeros de adición se forman por algún tipo de mecanismo en cadena, el cual puede ser: anionico, cationico o por radicales libres, según el tipo de monomero utilizado. En cada caso se cubren las tres etapas por las que pasa cualquier polimerizacion: Iniciación, propagación y terminación.

1. Iniciación: Formulación del intermedio reactivo, en este caso un radical libre. El radical iniciador se añade al monomero insaturado de la etapa de iniciación para generar el monomero de radical libre.
2. Propagación: En la etapa de propagación tiene lugar una adición consecutiva del monomero para constituir la cadena que va creciendo. El valor de n establece el peso molecular del polímero.
3. Terminación:  La terminación interrumpe la cadena que crece, y acaba con la reacción de polimerización. El acoplamiento de dos radicales libres puede resultar en la terminación de la cadena.

Polietileno cristal

• Polímeros de condensación

En una reacción de polimerización por condensación se unen dos moléculas y una pequeña molécula  ya sea agua o alcohol, se suprime o elimina. Para que una polimerización de condensación forme materiales de peso molecular muy elevado, la reacción de condensación debe tener lugar una y otra vez de manera repetida. En consecuencia, los monomeros utilizados en este tipo de polimerización tienen dos o mas grupos funcionales que puedan entrar en reacción para formar la cadena de polímero. Las reacciones de esterificacion y formación de amidas son de este tipo. 

El tipo de compuestos bifuncionales que se condensan juntos para formar un polímero establecera el enlace del grupo funcional en la unidad que se repite.

Las interacciones entre las moléculas del polímero puede provenir de enlaces químicos formados entre las cadenas de polímeros, o de las fuerzas que actúan entre ellas.

Los materiales termoplasticos constan de cadenas lineales independientes de largas moléculas de polímero.

Los materiales polimericos termo estables tienen enlaces químicos que entrecruzan las cadenas del polímero. Cuanto mayor sea la densidad de enlaces entrecruzados por unidad de volumen del material, mas rígido sera este.

Nylon

Macromoleculas Naturales

Dentro de las Macromoleculas naturales se encuentran los: Carbohidratos, los lipidos y las proteínas, las cuales forman parte de los seres vivos.
La ciencia que estudia la naturaleza y el comportamiento de los Carbohidratos, las grasas y las proteínas de los procesos metabólicos de nuestro organismo para su adecuado funcionamiento es la bioquímica ( del griego, bios, vida ). Esta ciencia también explica la función de las vitaminas y las enzimas.

• Carbohidratos

Los Carbohidratos realizan muchas funciones vitales en los organismos vivos. Así mismo constituyen una importante reserva alimentaria en los órganos de almacenamiento de las plantas, así como en el hígado y los músculos de los animales. Los Carbohidratos son compuestos formados por carbono, hidrógeno y oxigeno, estos dos últimos elementos  los tienen en la misma proporción que en el agua, es decir, dos átomos de hidrógeno por cada átomo de oxigeno. Son las fuentes mas importantes de energía en los organismos.

Los Carbohidratos se conocen también como glúcidos o hidratos de carbono y se clasifican en monosacáridos, disacáridos, polisacáridos y muco-polisacáridos.

Clasificación de los Carbohidratos

Monosacáridos: Son los azucares mas simples. Entre los mas conocidos tenemos la glucosa o dextrosa y la fructosa.

Disacáridos: Cuando dos moléculas iguales o diferentes de monosacáridos reaccionan con eliminación de una molécula de agua, se forma un disacárido.

Polisacáridos: Son polímeros de aproximadamente 30 o mas moléculas de monosacáridos. Los tres polisacáridos mas importantes son el almidón, el glucógeno y la celulosa. Están formados por largas cadenas de moléculas de glucosa.

Muco-Polisacáridos: Los muco-polisacáridos son cadenas largas de moléculas de azúcar que se encuentran a lo largo de todo el cuerpo, a menudo en las mucosidades y en el líquido 

alrededor de las articulaciones. Comúnmente se denominan glucosaminoglucanos.

Carbohidratos

• Lipidos.

Esta clase de compuestos orgánicos lo constituyen las grasas y aceites y ambos se agrupan bajo el termino general de lipidos, los cuales son constituyentes esenciales de prácticamente todas las células animales y vegetales. En el cuerpo humano se concentran en las membranas celulares, en el cerebro y en el tejido nervioso.

El termino lipido lo propuso el bioquímico Bloor.

Químicamente los lipidos están formados por tres elementos princiopales: carbono, hidrógeno, oxigeno y, aveces nitrógeno y fósforo.

Tipos de lipidos:

1. Lipidos simples: Comprenden los lipidos mas abundantes, grasas o triglicéridos y las ceras que son menos abundantes.
2. Lipidos compuestos: son los fosfolipidos que contienen fósforo y los galactolipidos que contienen galactosa.
3. Lipidos derivados: Son los esteroides, los terpentenos y las vitaminas, entre otros, que son producidos por las células vivas.

Las grasas proporcionan energía, son fundamentales para la formación de algunas hormonas y mantienen la actividad del sistema nervioso, sin embargo, el consumo excesivo de estas sustancias produce obesidad. Los lipidos o grasas se presentan en dos procesos quimicos importantes: la hidrólisis y la saponificación.

Lipidos

• Proteínas.

Las proteínas ya se reconocen como constituyentes esenciales del protoplasma. Se señala que el compuesto mas importante que constituye a los organismos vivos es la proteína ( del griego proteios, que significa primero). Estos compuestos nitrogenados son los sólidos mas abundantes en el protoplasma celular, El núcleo celular contiene proteínas que están relacionadas con la división celular y con la herencia. Otra parte, el citoplasma celular, contiene enzimas, que catalizan los múltiples cambios químicos que se requieren para el mantenimiento celular, ademas, los animales, plantas y microbios producen enzimas extra celulares que descomponen la dieta compleja de proteínas, lipidos y Carbohidratos para simplificar los nutricios,  que son absorbidos con facilidad y utilizados por la célula. Las proteínas son también componentes principales de la sangre, de los tejidos epiteliales y conectivos de los animales y, cuando se ingieren en exceso, actúan como una fuente de energía y grasa.

Las proteínas son polímeros de elevado peso molecular de un grupo de monomeros de bajo peso molecular llamados aminoácidos.

Los aminoácidos indispensables que deben incluirse en la alimentación son: lisina, fenilalanina, valina, metionina, treonina, isoleucina, histidina, arginia y triptofano. Las proteínas forman parte estructural de músculos, sangre, enzimas, piel, arterias, huesos, hormonas, pelo, uñas, plumas, cuernos, etcetera, del ser humano y de los animales. También se encuentran en los organos de plantas y microorganismos. Todas las proteinas son importantes por su caracter indispensable en multiples funciones vitales.

Tipos de Proteínas:

Estructurales(insolubles en agua): Colágenos, Elastinas, Miocinas, Queratinas.

Globulares(se pueden dispersar en disoluciones acuosas): Albuminas,Globlulinas.

Conjugadas(complejos de proteínas enlazadas a otras moléculas): Nucleoproteinas, Lipopreoteinas, Fosfoproteinas, Cromoproteinas.

Alimentos ricos en proteínas.