macromoleculas polimeros y monomeros

3.3.1 IMPORTANCIA DE LAS MACROMOLECULAS

• Estas moléculas
• son tan grandes que pueden ser tratadas como moléculas gigantes o
• partículas macroscópicas pequeñas. La mayoría de estas partículas
• que son de interes usual, y que se encuentran en en la variación de
• diámetro de 10 nanómetros y 1 micrómetro.
• Los
• sistemas de macromolécula pueden ser clasificados como polímeros
• sintéticos y macromoléculas naturales.
• Las
• macromoléculas sintéticas comprenden los polímeros de adición
• como el polietileno y los polímeros de condensación como el nailon.
• También es una macromolécula sintética el plexiglas.
• El
• mayor interés en las macromoléculas naturales esta centrada en las
• proteínas y en los ácidos nucleicos, pero también incluyen a los
• polisacáridos como la celulosa y los polímeros de isopreno como el
• caucho natural, la hemoglobina, los almidones y los virus
• La
• mayoría de macromoléculas son solubles en los solventes apropiados,
• por lo menos hasta cierto grado y forman, entonces, soluciones
• verdaderas
• 

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• *CARBOHIDRATOS.-Los
• carbohidratos, también llamados glúcidos, se pueden encontrar casi
• de manera exclusiva en alimentos de origen vegetal. Constituyen uno
• de los tres principales grupos químicos que forman la materia
• orgánica junto con las grasas y las
• proteínas.Los carbohidratos
• son los compuestos orgánicos más abundantes de la biosfera y a su
• vez los más diversos. Normalmente se los encuentra en las partes
• estructurales de los vegetales y también en los tejidos animales,
• como glucosa o glucógeno. Estos sirven como fuente de energía para
• todas las actividades celulares vitales.
• 

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• *LIPIDOS.-Los
• lípidos son un conjunto de moléculas orgánicas, la mayoría
• biomoléculas, compuestas principalmente por carbono e hidrógeno
• y en menor medida oxígeno, aunque también pueden contener fósforo,
• azufre y nitrógeno, que tienen como característica principal el ser
• hidrofóbicas o insolubles en agua y sí en disolventes
• orgánicos como la bencina, el alcohol, el benceno y el
• cloroformo. En el uso coloquial, a los lípidos se les llama
• incorrectamente grasas, ya que las grasas son sólo un tipo de
• lípidos procedentes de animales. Los lípidos cumplen funciones
• diversas en los organismos vivientes, entre ellas la de reserva
• energética (triglicéridos), la estructural (fosfolípidos de
• las bicapas) y la reguladora (esteroides).
• 

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• *PROTEINAS.-Las
• proteínas son macromoléculas formadas por cadenas lineales de
• aminoácidos. El nombre proteína proviene de la palabra griega πρώτα
• (“prota”), que significa “lo primero” o del dios Proteo, por
• la cantidad de formas que pueden tomar.
• Las
• proteínas desempeñan un papel fundamental para la vida y son las
• biomoléculas más versátiles y más diversas. Son imprescindibles
• para el crecimiento del organismo. Realizan una enorme cantidad de
• funciones diferentes, entre las que destacan:
• *
• Estructural (colágeno y queratina)
• *
• Reguladora (insulina y hormona del crecimiento),
• *
• Transportadora (hemoglobina),
• *
• Defensiva (anticuerpos),
• *
• enzimática (sacarasa y pepsina),
• *
• Contráctil (actina y miosina).
• Las
• proteínas están formadas por aminoácidos. Las proteínas de todo
• ser vivo están determinadas mayoritariamente por su genética (con
• excepción de algunos péptidos antimicrobianos de síntesis no
• ribosomal), es decir, la información genética determina en gran
• medida qué proteínas tiene una célula, un tejido y un organismo.
• 

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• ACIDOS
• NUCLEICOS
• Los
• ácidos nucleicos
• son grandes polímeros
• formados por la repetición de monómeros
• denominados nucleótidos,
• unidos mediante enlaces
• fosfodiéster. Se forman, largas cadenas; algunas moléculas de
• ácidos nucleicos llegan a alcanzar tamaños gigantescos, con
• millones de nucleótidos encadenados. Los ácidos nucleicos almacenan
• la información genética de los organismos
• vivos y son los responsables de la transmisión hereditaria.
• Existen dos tipos básicos, el ADN
• y el ARN.
• El
• descubrimiento de los ácidos nucleicos se debe a Friedrich
• Miescher, que en el año 1869
• aisló los núcleos
• de las células una sustancia ácida a la que llamó nucleína,[1]
• nombre que posteriormente se cambió a ácido nucleico.
• Posteriormente, en 1953, James
• Watson y Francis
• Crick descubrieron la estructura del ADN, empleando la técnica
• de difracción
• de rayos X.
• 

3.3.2 macromoléculas sintéticas

• ¿Que
• son los polímeros?
• Un
• polímero puede definirse como un material constituido por moléculas
• formadas por unidades constitucionales que se repiten de una manera
• más o menos ordenada. Dado el gran tamaño de estas moléculas,
• reciben el nombre de macromoléculas. Es decir, que los polímeros
• son compuestos químicos cuyas moléculas están formadas por la
• unión de otras moléculas más pequeñas llamadas monómeros, las
• cuales se enlazan entre sí como si fueran los eslabones de una
• cadena. Estas cadenas, que en ocasiones presentan también
• ramificaciones o entrecruzamientos, pueden llegar a alcanzar un gran
• tamaño, razón por la cual son también conocidas con el nombre de
• macromoléculas. Habitualmente los polímeros reciben, de forma
• incorrecta, el nombre de plásticos, que en realidad corresponde tan
• sólo a un tipo específico de polímeros, concretamente los que
• presentan propiedades plásticas (blandas, deformables y maleables
• con el calor).
• Los
• polímeros, del griego poli (mucho) y meros (partes), reciben también
• el nombre de macromoléculas, debido al enorme tamaño de las
• moléculas que los componen. Estas moléculas gigantes tienen pesos
• moleculares más de cien veces mayores que los de moléculas pequeñas
• como el agua.
• La
• mayor parte de los polímeros están formados por estructuras
• de carbón y por tanto se consideran compuestos orgánicos. Aunque
• existen polímeros naturales de gran valor
• comercial, la mayor parte de los polímeros que usamos en nuestra
• vida diaria, son materiales sintéticos con propiedades y
• aplicaciones variadas

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• Polímeros
• de condensación
• Se
• forman por la eliminación de agua u otra molécula sencilla entre
• monómeros. No se usan iniciador, sino que las moléculas que se van
• a polimerizar tienen grupos funcionales que reaccionan lentamente
• entre sí. Por ejemplo agua.
• Entre
• los polímeros que se obtienen por este método
• están:
• Polialmidias
• Poliésteres
• Polieuretanoas
• Resinas
• fenol-formaldehído
• Melamina-formaldehído
• La
• melanina-formaldehído se usa para elaborar vajillas de buena
• calidad.
• Podemos
• resumir las características de polímeros de condensación, de la
• siguiente manera:
• Formación
• de poliésteres, poliamidas, poliéteres, polianhidros, etc., por
• eliminación de agua o alcoholes,
• con moléculas bifuncionales, como ácidos o glicoles, diaminas,
• diésteres entre otros (polimerización del tipo poliésteres y
• poliamidas.).
• Formación
• de polihidrocarburos, por eliminación de halógenos o haluros de
• hidrógeno,
• con ayuda de catalizadores metálicos o de haluros metálicos
• (policondensación del tipo de Friedel-Craffts y Ullmann.).
• Formación
• de polisulfuros o poli-polisulfuros, por eliminación de cloruro de
• sodio, con haluros bifuncionales de alquilo o arilo y sulfuros
• alcalinos o polisulfuros alcalinos o por oxidación de dimercaptanos
• (policondensación del tipo Thiokol.).
• Debido
• a esto, la masa molecular del polímero no es necesariamente un
• múltiplo exacto de la masa molecular del monómero. Los polímeros
• de condensación se dividen en dos grupos:
• Los
• Homopolímeros.
• Polietilenglicol
• Siliconas
• Los
• Copolímeros.
• Baquelitas.
• Poliésteres.
• Poliamidas.
• La
• polimerización en etapas (condensación) necesita al menos monómeros
• bifuncionales. Deben de saber que los polímeros pueden ser
• maquinables.
• Ejemplo:
• HOOC--R1--NH2
• Si
• reacciona consigo mismo, entonces:
• 2
• HOOC--R1--NH2 HOOC--R1--NH· + ·OC--R1--NH2 + H2O
• HOOC--R1-NH--CO--R1--NH2 + H2O
• 

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• Polímeros
• por adición
• Los
• polímeros son un tipo de moléculas orgánicas (macromoléculas),
• que se encuentran constituidas por la unión de monómeros, o lo que
• es lo mismo, moléculas pequeñas.
• Los
• polímeros están constituidos por las uniones de miles de moléculas
• pequeñas (monómeros), formando así grandes cadenas de formas
• variadas.
• Hay
• polímeros naturales que tienen gran importancia en el comercio
• y en la industria, como puede ser el caso del algodón, que se
• encuentra formado por numerosas fibras de celulosa. Otros ejemplos de
• polímeros naturales como la seda, o la lana. La gran mayoría de los
• polímeros que usamos actualmente son de origen sintético.
• Para
• entender los polímeros de adición, es importante dejar claro el
• concepto
• de polimerización, el cual consiste en una reacción a través de la
• que se sintetizan polímeros partiendo de sus monómeros.
• Dicha
• reacción se realiza siguiendo diferentes mecanismos, pudiendo ser
• una polimerización por pasos, o en cadena. Sea como sea, el tamaño
• de la cadena va a depender de la temperatura
• y del tiempo
• que dure la reacción, pudiendo así, cada cadena un tamaño
• diferente y por lo tanto, también una masa molecular diferente.
• Podemos
• resumir las características de polímeros de adición, de la
• siguiente manera:
• Adición
• de moléculas pequeñas de un mismo tipo unas a otras por apertura
• del doble enlace sin eliminación de ninguna parte de la molécula
• (polimerización de tipo vinilo).
• Adición
• de pequeñas moléculas de un mismo tipo unas a otras por apertura
• de un anillo sin eliminación de ninguna parte de la molécula
• (polimerización tipo epóxido).
• Adición
• de pequeñas moléculas de un mismo tipo unas a otras por apertura
• de un doble enlace con eliminación de una parte de la molécula
• (polimerización alifática del tipo diazo).
• Adición
• de pequeñas moléculas unas a otras por ruptura del anillo con
• eliminación de una parte de la molécula (polimerización del tipo
• a -aminocarboxianhidro).
• Adición
• de birradicales formados por deshidrogenación (polimerización tipo
• p-xileno).
• Los
• polímeros pueden ser lineales, cuando se encuentran formados por una
• sola cadena de monómeros, o polímeros ramificados.
• Existen
• diferentes procesos
• para poder
• unir monómeros con el fin de formar grandes moléculas, así los
• polímeros se clasifican de diferentes maneras, según su origen, su
• mecanismo de polimerización, su composición química, sus
• aplicaciones, o también por las condiciones experimentales en la
• reacción, etc.
• Los
• polímeros de adición se encuentran dentro del grupo
• de polímeros clasificados según su mecanismo de polimerización.
• 

3.3.3 El problema de contaminación provocado por los polímeros sintéticos

• En la naturaleza siempre han existido las materias que contengan los polímeros, como el látex, el algodón, la madera, etc. Han coexistido por millones de años con la naturaleza pero siempre de una forma controlada y en pequeñas cantidades, ya que la naturaleza se demora una eternidad en procesarlas y devolverlas a ella.
• El problema es que las personas al crear nuevos productos, e utilizar los polímeros causa que las industrias hagan una mayor cantidad de ellas y al tiempo esos se producen un problema, por que hay muy pocas organismos que se encarguen en el procesamiento y tan solo al aumentar los avances tecnológicos de estos productos causa que ya no pueda ser reutilizados o tan solo el costo para hacerlo sea mucho mas alto.
• 

3.3.3.4 La nueva imagen de los materiales, cerámicas, cristales, líquidos, polímeros, plásticos, materiales superconductore

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Diapositiva 12

• Cerón Ramos Hugo Ariel N/L 7
• Reynoso Olguín Gustavo Ángel