¿Cómo se sintetizan las moléculas y macromoléculas orgánicas?

Escrito por richard beglan | Traducido por florencia kushidonchi
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¿Cómo se sintetizan las moléculas y macromoléculas orgánicas?
Las macromoléculas, incluyendo el ADN, se producen de manera natural y artificial. (Comstock/Comstock/Getty Images)

Las moléculas orgánicas grandes son parte integral de un rango de campos científicos e industriales que van desde las ciencia médica y biológica a los plásticos. Las moléculas orgánicas grandes y las macromoléculas están presentes en la naturaleza como polisacáridos, proteínas y ácidos nucleicos. Los polímeros naturales se encuentran en la madera, el algodón y la lana, mientras que el caucho es una macromolécula natural que ha sido exitosamente producida de manera artificial. Otros polímeros artificiales incluyen plásticos sintetizados a partir de aceites minerales.

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Propiedades de las macromoléculas

Algo que todas las macromoléculas tienen en común es cierto grado de estructura repetida. Los polímeros artificiales, como los plásticos, tienden a ser bastante homogéneos, lo que implica que están compuestos por unidades idénticas repetidas. Algunos polímeros naturales, especialmente los polisacáridos, también son homogéneos en la naturaleza. Por ejemplo, el almidón y la celulosa son polisacáridos formados por la unión repetida de moléculas de glucosa. Las estructuras de otros polímeros naturales varían en forma considerable. Las proteínas y los ácidos nucleicos están compuestos por unidades repetidas que contienen grupos diferentes; estas diferencias son las que les otorgan a ambos tipos de moléculas sus propiedades específicas.

Síntesis de macromoléculas artificiales

Las macromoléculas artificiales, generalmente conocidas como polímeros o plásticos, se sintetizan a través de un proceso denominado polimerización. Los materiales primarios de los polímeros se llaman monómeros, que pueden reaccionar entre sí la cantidad de veces que sea necesaria para formar moléculas estables y de cadenas extensas. La polimerización también suele requerir un catalizador o iniciador para facilitar esta conjugación. Los catalizadores de la polimerización proporcionan un "espacio de trabajo" en donde los polímeros pueden desarrollarse, y suelen ser moléculas orgánicas con centros metálicos.

¿Cómo se sintetizan las moléculas y macromoléculas orgánicas?
Los plásticos son macromoléculas artificiales. (Photos.com/Photos.com/Getty Images)

Síntesis de ácidos nucleicos

El ácido desoxirribonucleico (ADN) está presente en el núcleo de todas las células animales y vegetales. La estructura del ADN dicta todas las características que la progenie hereda de sus progenitores. Algunos organismos, como las bacterias, se reproducen sin aparearse, lo que significa que las bacterias nuevas son genéticamente idénticas a sus progenitoras. En las formas de vida más desarrolladas, como el caso de los mamíferos, ambos progenitores donan su ADN en el momento de la concepción. El ADN existe como una doble hélice entrelazada que se desenreda para permitir la duplicación. Durante la división celular, la información del ADN se copia en otro tipo de ácido nucleico denominado ácido ribonucleico (ARN), que después es utilizado por la célula para producir una molécula de ADN nueva para una célula nueva.

Síntesis de proteínas

El ADN también proporciona una copia para la síntesis de proteínas en células animales y vegetales. Los ácidos nucleicos tienen una columna de moléculas de ribosa o desoxirribosa. La ribosa está unida por moléculas de fosfato que forman una cadena muy extensa. La variación de los ácidos nucleicos se debe a compuestos llamados bases que están adheridos a la ribosa. El ADN representa cuatro tipos de bases: adenina, citosina, guanina y timina. Estas son las cuatro bases que componen el código del ADN.

Las proteínas se sintetizan en las células utilizando información de ciertas secciones de las moléculas de ADN. Como sucede en la división celular, esta información se transmite a través del ARN, que es leído por un tipo especial de molécula celular denominado ribosoma. El ribosoma actúa como transmisor y planta de ensamblaje, utilizando la información del ARN para construir una proteína específica. El modo en que los ribosomas transfieren la información del ARN mensajero para generar proteínas es increíblemente complejo y aún no se comprende en su totalidad.

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