República Bolivariana de Venezuela. Ministerio del Poder Popular Para la Educación. Colegio La Salle Tienda Honda. II Cs, Sección A.Química. Profesor: GUARDIA, Tomás. Realizado por: BORGES, Paola. #6. Caracas, Noviembre 2010. 1 ÍNDICE INTRODUCCIÓN ............................................................................................................... 3 QUÍMICA ORGÁNICA....................................................................................................... 4 HISTORIA........................................................................................................................... 5 PRESENCIA DE COMPUESTOS ORGÁNICOS EN EL HÁBITAT HUMANO ................. 7 METABOLISMO DE LOS COMPUESTOS ORGÁNICOS EN LOS SERES VIVOS.......... 8 PROPIEDADES Y ESTRUCTURAS MOLECULARES.................................................... 10 Hidratos de Carbono ....................................................................................................... 10 Lípidos ........................................................................................................................... 11 Proteínas ........................................................................................................................ 13 COMPUESTOS DERIVADOS DEL OXÍGENO, NITRÓGENO Y AZUFRE .................... 15 CONCLUSIONES ............................................................................................................. 17 BIBLIOGRAFÍA................................................................................................................ 19 2 Todo esto lleva al conocimiento de la importancia de los compuestos orgánicos en la constitución y conservación de la vida. siendo aproximadamente en 100 cuando se produce la misma a partir del derrumbamiento de la teoría de la fuerza vital. Esta rama de la química estudia los compuestos orgánicos. La segunda es la Química Orgánica. entre los cuales es importante destacar a Friedrich Wöhler y Archibald Couper. y que a su vez. donde tenemos que existe una gran cantidad de los mismos. no metales y sus constituciones.INTRODUCCIÓN La Química es la ciencia que estudia las propiedades y la composición de los cuerpos. gracias al trabajo de diversos científicos. temas que serán desarrollados gradualmente a continuación. Esta separación no ha existido siempre. Ésta se divide en dos ramas. importantes constituyentes de la vida. siendo la primera la Química Inorgánica. que comprende el estudio de los compuestos del carbono. así como sus transformaciones. encargada de estudiar los metales. éstos tienen una gran diversidad de tipos. 3 . Esta capacidad se conoce como concatenación. el hidrogeno es también un elemento muy abundante en ellos. pero dado que algunos de sus compuestos se han clasificado tradicionalmente como compuestos inorgánicos. como la química de los hidrocarburos y sus derivados. la química orgánica es la parte de la química relacionada con la vida y permite explicar los procesos químicos que tienen lugar en los organismos vivos. nitrógeno. No sólo los estudia de forma general. es decir. por lo tanto. el carbono. propiedades. El elemento protagonista en esta área. En síntesis. y en menor cantidad con el oxígeno. De acuerdo a lo antes dicho. 4 . lo cual hace que tenga 4 enlaces para con los otros átomos. silicio y halógenos.QUÍMICA ORGÁNICA La Química Orgánica es la rama de la química que se encarga del estudio de los compuestos de carbono relacionado en su mayoría con el hidrógeno. se le nombra de una mejor manera. azufre. fósforo. posee 6 electrones que están distribuidos en dos niveles. La química orgánica se conoce como la química del carbono. formando enlaces covalentes carbono-carbono y carbono-hidrógeno. que puede unirse más veces que ningún otro elemento. ya que todos los compuestos orgánicos están determinados por cadenas carbonadas. también conocidos como compuestos orgánicos. sino que también describe su estructura. Estudia también una numerosa clase de moléculas que contienen carbono. síntesis y reactividad. el carbono es el elemento más importante de la química orgánica. Dichos compuestos saturan la mayor cantidad de valencias con el hidrógeno. por oxidación originarían derivados. de origen mineral. en 1807. es decir. que las primeras moléculas orgánicas se formaron cuando el carbono reaccionó con los compuestos pesados para darle origen a los carburos. sino que también se han preparado un gran número de materiales que no se encuentran en la naturaleza. no derrumbó del todo la teoría de la ³fuerza vital´ 5 . pero sin embargo. para así poder formar los hidrocarburos. presente en los seres vivos. y éstos reaccionarían con la atmósfera antigua. entre otros. rompiendo la barrera existente entre compuestos orgánicos e inorgánicos. En 1828. la cual constaba de carbono. creyendo que éstos poseían una fuerza vital que impedía su síntesis fuera de un ser vivo. utilizó por primera vez el término ³compuesto orgánico´ para describir las sustancias que se obtienen de los seres vivos. en un laboratorio. nitrógeno. Desde entonces. y dichas moléculas orgánicas generaron las proteínas. Sin embargo se abandonó gradualmente la idea de que las sustancias orgánicas sólo podrían ser sintetizadas por organismos vivos. lo cual confirmó la posibilidad de sintetizar compuestos orgánicos en un laboratorio. los compuestos orgánicos eran sintetizados por los procesos metabólicos de los organismos vivos. Joens von Berzelius. de origen vegetal o animal. Años antes. Aleksandr Oparín sugirió en 1923. los cuales a su vez. Los antecedentes de la química orgánica se remontan a hace tres mil millones de años cuando apareció la vida en el planeta.HISTORIA El nombre de la química orgánica se deriva del concepto primitivo de que las sustancias orgánicas. cargada de vapor acuoso caliente. Friedrich Wöhler. hidrógeno. No sólo un gran número de productos naturales se han sintetizado en el laboratorio. oxígeno. a partir de cianato de amonio obtuvo urea. son diferentes de las sustancias inorgánicas. lo que les llevó a concluir que los enlaces fuertes carbono-carbono son la base fundamental de los compuestos orgánicos. es decir. lo cual derrumbó por completo la teoría anterior. Friedrich Wöhler y Archibald Couper. Friedrich Kekulé y Archibald Couper demostraron que los átomos se mantienen unidos en las moléculas gracias a enlaces. gracias a los aportes de Jacobus van t Hoft y Joseph Le Bel. en casi todos los compuestos están dirigidos hacia los vértices de un tetraedro regular. al establecer que los cuatro enlaces del carbono. Para 1874 se dio inicio al estudio de la Estereoquímica. transformó un compuesto orgánico en otro sin ningún ser viviente. son considerados los padres de la química orgánica por sus aportes al desarrollo de la misma.En 1850 Hermann Kolbe obtuvo ácido acético por reacción del zinc con ácido cloroacético. En 1858. 6 . la cual utilizan para cumplir sus funciones vitales. a pesar de ser muchísimas. todo a través de reacciones químicas. lo que supone unas 1012 clases de proteínas distintas. que no es más que un conjunto de seres vivos que al igual que él son sistemas de compuestos orgánicos. Si nos dedicamos a observar todo lo que nos rodea.200. sino en todos los seres vivientes. las cuales están formadas por carbono. todo aquello que forma parte de nuestro día a día.000 de proteínas diferentes. un ser vivo y por tanto. nos encontraremos con que muchas de esas cosas. y que están organizados de tal manera que son capaces de obtener energía. ya que todos son sistemas de compuestos químicos orgánicos. ya que aproximadamente el 90% de los compuestos conocidos contienen carbono. de gran complejidad. todas participando en los procesos vitales que tienen lugar en el planeta.000. Además existen unas 1. Ejemplo de esto es el siguiente: el hombre posee unos 5. entra en juego nuevamente el elemento carbono. Debe tenerse en cuenta. no sólo en los seres humanos. En todo esto.PRESENCIA DE COMPUESTOS ORGÁNICOS EN EL HÁBITAT HUMANO Los compuestos orgánicos juegan un papel importante. se relaciona estrechamente con su medio ambiente. al ser analizadas químicamente demuestran la presencia de átomos de carbono. 7 . Lo cual demuestra la presencia de compuestos orgánicos en el hábitat humano. que las proteínas. un sistema de compuestos orgánicos. Básicamente podría decirse que.000 especies distintas. sólo representan una sola clase de los compuestos de carbono existentes. el ser humano. mantener sus estructuras. Este conjunto de procesos relacionados entre sí constituyen la base de la vida molecular. reproducirse. El primero de estos es la digestión. donde los materiales orgánicos contenidos en los alimentos consumidos. Estos procesos son usados por los seres vivos para mantener su estructura y para mantenerse estables. las cuales ocurren en una célula y en el organismo. Además. etc. sino que es el resultado final de otros procesos. provenientes de animales y vegetales. se realiza la digestión. permiten a los seres vivos intercambiar energía y materia con el ambiente y determinar qué sustancias serán nutritivas y cuáles serán tóxicas.METABOLISMO DE LOS COMPUESTOS ORGÁNICOS EN LOS SERES VIVOS En principio. sólo los autótrofos son capaces de producir energía a parir de los compuestos inorgánicos. que contienen materiales orgánicos. las cuales constituyen los tejidos del cuerpo humano. El principal proceso de obtención de energía en los seres humanos es la respiración. Esta fabricación la realizan los ácidos nucleicos: ADN y ARN. debe tenerse en cuenta el concepto de metabolismo. De manera más detallada. ya que con la misma se realizan las funciones básicas. el transporte de materiales y en la fabricación de proteínas. tales como crecer. Los procesos metabólicos se dan para producir energía a partir de moléculas orgánicas en todos los organismos vivos. lo que ocurre es lo siguiente: Con los alimentos. donde se llevan a cabo dos 8 . responder a estímulos. pero ésta no ocurre por sí sola. los cuales son moléculas orgánicas. además de energía la cual es necesaria para mantener la vida. y permiten las diversas actividades de las células. el cual se define como el conjunto de transformaciones que experimentan las sustancias absorbidas por los organismos vivos. se transforman en CO2 y agua. 9 . equilibrio térmico y reproducción celular. celulosa. los cuales son compuestos fundamentales en la constitución de los tejidos vegetales y en la alimentación de los animales. Los seres vivientes se valen de los procesos metabólicos para crecer y organizarse internamente. Por su parte. produce energía. que al unirse con otras moléculas logra estructuras más complejas como sacarosa. Esta serie de procesos ocurre en organismos heterótrofos. en el cual se obtienen energía. síntesis de proteínas. CO2 y agua. fructuosa. lo cual demuestra que están vivos. y la energía será de vital importancia.procesos: uno de expulsión al exterior de sustancias no procesadas por el organismo. un azúcar de 6 carbonos. donde estos dos últimos son también expulsados al exterior. ya que servirá para realizar los procesos de movimiento muscular. circulación sanguínea. y además produce glucosa. almidón y lino. en los organismos autótrofos ocurre lo siguiente: La fotosíntesis. y otro de respiración. proceso en el que las moléculas de CO2 del ambiente quedan atrapadas en cadenas de formas y tamaños variados. Aquellos de alto peso molecular como los polisacáridos no son solubles en agua a menos que se utilice calor. Se los encuentra en las partes estructurales de los vegetales y también en los tejidos animales. Propiedades: Físicas: y La presencia de tantos OH le confiere la capacidad de formar puentes de hidrógeno y por ello son solubles en agua. Sirven como fuente de energía para todas las actividades celulares vitales. y y y y Son sólidos. Actividad óptica: La presencia de uno o más C asimétricos. permite a las moléculas que los poseen. blancos y cristalinos. como glucosa. Dulces. 10 . Disueltos en agua presentan rotación óptica que al ser medida sirve para identificar unos de otros. desviar el plano de la luz polarizada.PROPIEDADES Y ESTRUCTURAS MOLECULARES Hidratos de Carbono (Carbohidratos) Los carbohidratos constituyen la fuente primaria de energía de todos los seres vivientes. especialmente las del cerebro y el sistema nervioso. debido a la alta polaridad de la molécula. Son los compuestos orgánicos más abundantes de la biosfera y a su vez los más diversos. Hidrosolubles. y y Son insolubles en disolventes orgánicos. aunque en ocasiones pueden contener nitrógeno (N). azufre (A) o fósforo (P). y los que tienen un número mayor se llaman polisacáridos. Los carbohidratos básicos o azúcares simples se denominan monosacáridos. Corrientemente se les denomina grasas. donde oxígeno e hidrógeno se encuentran en la misma proporción que en el agua. y Estructura: Están formados normalmente por carbono (C). Carbohidratos que consisten de dos a diez azúcares simples se llaman oligosacáridos. Son nutrientes que cumplen determinadas funciones orgánicas. formando alcoholes y CO2. Es necesario aclarar que 11 . y Pueden sufrir fermentación. Lípidos Conjuntamente con los carbohidratos representan la mayor fuente de energía para el organismo. Azúcares simples pueden combinarse para formar carbohidratos más complejos. insolubles en el agua.Químicas: Oxidación: El grupo aldehído puede oxidarse para formar el ácido correspondiente. de ahí su nombre clásico de hidratos de carbono. y Reducción: Tanto los grupos aldehidos como los cetónicos pueden reducirse al alcohol correspondiente. y formadas por ácidos grasos unidos a otros cuerpos. hidrógeno (H) y oxígeno (O). Los carbohidratos con dos azúcares simples se llaman disacáridos. El grupo OH terminal también puede sufrir oxidación. Su fórmula general es (CH2O) n. solubles en bencina y éter. aunque su composición y propiedades no corresponde en absoluto con esta definición. mediante un enlace covalente. Químicas: y Poseen un punto de fusión dependiente de la cantidad de carbonos de la y Esterificación: Es una reacción en la cual un ácido graso se une a un alcohol. mayor será el punto de fusión. De esta reacción se forma un éster. con gran cantidad de enlaces C-H y C-C. compuestas principalmente por carbono e hidrógeno y en menor medida oxígeno. aunque también pueden contener fósforo. liberando agua. Su baja solubilidad se debe a que su estructura química es fundamentalmente hidrocarbonada. Saponificación: Es una reacción en la cual un ácido graso se une a una base dando una sal de ácido graso. Antioxidación: Es una reacción en la cual se oxida un ácido graso insaturado. cadena hidrocarbonada y del número de enlaces dobles que tenga la misma. teniendo las grasas saturadas un punto de fusión mayor al de las insaturadas. A mayor energía necesaria para romper los enlaces. Propiedades: Físicas: y Poseen una parte hidrófila (atrae el agua). una hidrófoba ( la repele).los lípidos no son iguales a las grasas. y y Estructura: Son un conjunto de moléculas orgánicas. Tienen una gran capacidad de formar puentes de hidrogeno. 12 . ya que éstas son una clase de lípidos de origen animal. azufre y nitrógeno. liberando una molécula de agua. Al ser la base de la estructura del código genético (ADN) y de los sistemas de reconocimiento de organismos extraños en el sistema inmune. las proteínas con estructura alargada son insolubles en agua. La rotación de la molécula formada queda restringida a los carbonos alfa. Son macromoléculas constituidas por el encadenamiento de numerosos aminoácidos. Constituyen alrededor del 50% del peso seco de los tejidos y todos los procesos biológicos dependen de la participación de estas sustancias. cartílagos.Proteínas Las proteínas constituirían la última fuente de energía a la cual las células recurrirían. Ayudan a transportar el oxigeno en la sangre. pues la mayoría sirven para regular procesos y para formar estructuras. etc. Forman parte de las fibras musculares. Tienen una función estructural. cabello. unidos por enlaces peptídicos que forman parte de la materia fundamental de las células y de las sustancias vegetales y animales. definen la identidad de cada ser vivo. El enlace C-N le confiere rigidez a la molécula. Propiedades: y y y Participan en la síntesis de enzimas que catalizan la síntesis de ácidos grasos. forman parte de tendones. mientras que las redondeadas son solubles. Forman parte de la estructura básica de los tejidos y desempeñan funciones metabólicas y reguladoras. Debido a su y y y y y 13 . uñas. Solubilidad: Normalmente. Mejoran el sistema inmunológico. Las proteínas son los materiales que desempeñan un mayor número de funciones en las células de todos los seres vivos. bloqueando las sustancias extrañas que ingresan al organismo. un tipo de enlace no covalente. y Estructura secundaria: Es el plegamiento que la cadena polipeptídica adopta gracias a la formación de puentes de hidrógeno entre los átomos que forman el enlace peptídico. y Estructura cuaternaria: La estructura cuaternaria de una proteína es la forma en la que se asocian las distintas subunidades constituyentes. y Estructura terciaria: Es el modo en que la cadena polipeptídica se pliega en el espacio. oxígeno (O) y nitrógeno (N). aunque pueden contener también azufre (S) y fósforo (P) y. en menor proporción. es decir. Es decir. afecta a la funcionalidad biológica de la proteína Especificidad: Cada especie biológica posee algunas proteínas que otros organismos no tienen. cualquier cambio de esta conformación. Estos elementos químicos se agrupan para formar unidades estructurales llamados aminoácidos y Primaria: Se refiere a la combinación lineal de los aminoácidos mediante un tipo de enlace covalente. 14 . cuando las proteínas son solubles forman disoluciones coloidales. y Estructura: Son macromoléculas orgánicas.elevada masa molecular. hierro (Fe). magnesio (Mg). cómo se enrolla una determinada proteína. constituidas básicamente por carbono (C). cobre (Cu). ya sea globular o fibrosa. etc. es decir. para poder hablar de estructura cuaternaria es necesario que la proteína esté formada por varias subunidades. y Alteración de la estructura espacial: La función biológica de las proteínas depende de su estructura tridimensional. Es la disposición de los dominios en el espacio. hidrógeno (H). yodo (I). si es que existen. dependiendo de su tamaño y forma. Las cetonas pueden ser simétricas o asimétricas en dependencia de si los dos radicales son iguales o diferentes Los carbonilos están constituidos por un átomo de carbono unido con un doble enlace covalente a un átomo de oxígeno. y además unido a otros dos átomos de carbono. 15 . los alcoholes pueden ser: y y y Primarios: si está en un carbón primario.COMPUESTOS DERIVADOS DEL OXÍGENO. uno o más grupos (-OH). De acuerdo a la posición del grupo ±OH en la cadena carbonada. el cual está unido a un carbono que sólo se acopla a otro carbono o a hidrógenos. Secundario: si está en un carbón secundario. De estas dos unidades estructurales. el grupo ±OH da a los alcoholes sus propiedades físicas características. Están compuestos por un alcano y agua. y un grupo hidroxilo que es hidrófilo (con afinidad por el agua). y el alquilo es el que las modifica. Cetonas: Una cetona es un compuesto orgánico caracterizado por poseer un grupo funcional carbonilo (C=O). similar al agua. en una posición intermedia. Contiene un grupo hidrofóbico (sin afinidad por el agua) el cual es un alcano. Terciario: si está en un carbón terciario. NITRÓGENO Y AZUFRE Oxígeno: Alcoholes: Son compuestos que presentan en la cadena carbonado. similar al amoniaco. Azufre: Tioles: Son los elementos fundamentales en la síntesis de otros compuestos organoazufrados. por sustitución de los hidrógenos por radicales alquílicos o aromáticos. El par solitario ocupa el cuarto orbital con hibridación sp3 y es el responsable del comportamiento básico y nucleófilo de las aminas. Los tioles reaccionan como el sulfuro de hidrogeno con los iones de ciertos metales pesados. Las aminas se clasifican de acuerdo al número de sustituyentes unidos al nitrógeno en aminas primarias. aminas secundarias y terciarias. El átomo de hidrógeno unido al azufre reacciona de manera semejante a la de los grupos amina o de los oxhidrilos alcohólicos y puede ser sustituido por radicales orgánicos.Nitrógeno: Aminas: Son compuestos derivados del amoníaco. Los tioles son sustancias muy reactivas que intervienen en cantidades ínfimas en los procesos biológicos. Las aminas son compuestos nitrogenados con estructura piramidal. Son más ácidos y más volátiles que los alcoholes correspondientes y se reconocen bien por sus desagradables olores. El nitrógeno forma tres enlaces simples a través de los orbitales con hibridación sp3. 16 . nitrógeno. Los compuestos del carbono se denominan compuestos orgánicos. El ser humano es un ser vivo.CONCLUSIONES El objeto de estudio de la química orgánica tiene sus inicios en el momento mismo en que se origina la vida en el planeta hace tres mil millones de años. y como tal es un sistema. etc. entre otros. sin intervención de algún ser vivo. de las células. azufre. constituido por una infinita cantidad de compuestos orgánicos. Conforme fue pasando el tiempo. De la química orgánica tenemos que es la encargada de estudiar todo lo referente al carbono. silicio y halógenos. Jacobus van t Hoft y Joseph Le Bel. Científicos como Aleksandr Oparín. Friedrich Wöhler. mantenimiento de las estructuras. 17 . es importantísima. Joens von Berzelius. logrando establecer los cimientos de esta parte de la química. él está en constante intercambio con su hábitat. y permiten el crecimiento. encargándose ésta del estudio de sus estructuras. la teoría de la fuerza vital fue derrumbándose y se comprobó que los compuestos orgánicos. componentes. al igual que los inorgánicos podían producirse artificialmente. etc. fósforo. La utilidad de los mismos en la vida. reproducción. oxígeno. Archibald Couper. funciones. ya que participan activamente en los procesos metabólicos. Hermann Kolbe. lo cual genera más bien un intercambio de compuestos orgánicos entre sistemas de compuestos orgánicos. no sólo humana. los cuales constituyen la base de la vida molecular. se dedicaron al estudio de los fenómenos relacionados a la vida. sus compuestos relacionados con el hidrógeno. Todo esto demuestra la importancia de los procesos metabólicos en la vida. los cuales constituyen la base fundamental de la vida. desempeñan funciones metabólicas y reguladoras y constituyen la base de la estructura del ADN. las terceras constituyen la última fuente de energía de las células. pues la mayoría sirven para regular procesos y para formar estructuras. los segundos representan la segunda fuente de energía para el organismo. 18 . todos los procesos biológicos dependen de su participación. El conocimiento de la estructura y propiedades de los compuestos orgánicos permite entender su funcionamiento y cómo pueden aprovecharse por el organismo. finalmente. ya que los primeros son la principal fuente de energía de todos los seres vivientes. los lípidos y las proteínas. Es la más importante de los 3 compuestos antes nombrados.Los compuestos orgánicos más importantes son los hidratos de carbono. ya que constituyen un 50% del peso seco de los tejidos. com/ensayos/Compuestos-Organicos-E-Inorganicoas-DelCuerpo/119701.htm http://www. Venezuela. María del P.com/s/c-lipidos-y-acidos-grasos/a-propiedades-de-lipidos.htm http://espanol.com/question/index?qid=20080504180646AA0EA0b http://es.html 19 .es/~frena/MoberlyQFS/documents/introduccion.com/mica_organica-cove.htm http://www.answers.net/Nutriweb/glucidos.com/question/index?qid=20080413160710AA8GEAw http://web.innatia.org/wiki/Qu%C3%ADmica_org%C3%A1nica http://html. Fuentes Electrónicas: y y y y y y y y y y y y y y y http://biocab.aula21.BIBLIOGRAFÍA Fuentes Bibliográficas: y Rodríguez.yahoo.html http://mx.culturageneral. Vamos a Estudiar Química Orgánica. Liney.org/wiki/Metabolismo http://es. 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