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MACROMOLÉCULAS_1
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Escuela preparatoria oficial N° 11
MATERIA: QUIMICA IIPROFRA: Q.F.B VERONICA AGUILA ZENTENO ALUMNOS: KARLA LIZZETTE ALEJANDRE GONZALEZ N/L 2TANIA GUADALUPE BALDERAS SANCHEZ N/L 73° "3" T. MATUTINO.TEMA III. LA CORTEZA TERRESTRE
3.3 MACROMOLÉCULAS, POLÍMEROS Y MONÓMEROS. COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: ANALIZA LA IMPORTANCIA DE LAS MACROMOLÉCULAS NATURALES EN LOS SERES VIVOS ASÍ COMO SJ EXISTENCIA, USO E IMPACTO DE LAS MACROMOLÉCULAS SINTÉTICAS, CON UNA ACTITUD RESPONSABLE Y COOPERATIVA DE SU MANEJO. APRENDIZAJES ESPERADOS:
17. IDENTIFICA LA IMPORTANCIA DE LAS MACROMOLÉCULAS NATURALES EN EL CUIDADO Y MANTENIMIENTO DE LA SALUD.
18. IDENTIFICA LA FUNCIÓN, ESTRUCTURA, PROPIEDADES Y CARACTERÍSTICAS DE. CARBOHIDRATOS, LÍPIDOS, PROTEÍNAS Y ÁCIDOS NUCLEICOS.
19. IDENTIFICA LOS ENLACES GLUCOSÍDICO, PEPTÍDICO Y ÉSTER EN EJEMPLOS DE MACROMOLÉCULAS NATURALES. 20. DISTINGUE LOS PROCESOS DE FABRICACIÓN DE POLIMÉROS SÍNTETICOS (POLÍMEROS DE ADICIÓN Y POLÍMEROS DE CONDENSACIÓN) DE MANERA EXPERIMENTAL.
21. ARGUMENTA LOS BENEFICIOS SOBRE EL USO ADECUADO Y RACIONAL DE LOS COMPUESTOS POLIMÉRICOS. 22. DISTINGUE LA NUEVA IMAGEN DE LOS MATERIALES COMO: CÉRAMICAS, CRISTALES LÍQUIDOS, POLÍMEROS, PLÁSTICOS Y SUPER CONDUCTORES A PARTIR DE LAS NUEVAS TECNOLOGÍAS.
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Importancia de las macromoléculas
Se dice que son un conglomerado de más de cien átomos. Pueden ser de orden orgánico e inorgánico. Tienen gran importancia a nivel industrial en la producción de plásticos, rollos fotográficos y alimentos, pero también están presentes en la condición biológica de cualquier ser vivo.Las macromoléculas naturales forman parte de los procesos vitales del ser humano. La estructura de cada una de ellas permite que cumplan una función que las diferencia de las otras. Se habla de tres grandes tipos: carbohidratos, lípidos y proteínas. Estas sustancias pueden ser encontradas en los alimentos que el ser humano consume diariamente y mediante procesos metabólicos en el interior del organismo pueden ser descompuestas en moléculas más sencillas con el objetivo de brindar la energía necesaria al cuerpo.
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Carbohidratos
Las macromoléculas son grandes moléculas formadas por la unión de varios cientos o miles de monómeros a través de enlaces covalentes; tienen una masa molecular elevada. Carbohidratos
Función: Balance energético, ahorro de proteínas, regulación del metabolismo de las grasas, reforzamiento estructural. Estructura: Son moléculas formadas generalmente por carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O), aunque también puede incluir nitrógeno (N), azufre (S), y fósforo (P). Propiedades: Son solubles en agua, cristalinos, mutarrotación, desvía la luz polarizada, poco solubles en etanol., dulces, dan calor, siguen la fórmula Cn (H2O)n.Características: También se les conoce como hidratos de carbono o glúcidos. Grandes cantidades de carbohidratos se encuentran en los vegetales, las bacterias y los animales, y asimismo en las pastas, la leche, la fruta,, el pan y la papa.
Caption: : 3.3.1 Macromoléculas naturales: carbohidratos, lípidos, proteínas y ácido nucleicos.
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Lípidos
Función: Son una reserva de agua, conforman la mayor parte de de las estructuras de las moléculas celulares, principal fuente de reserva energética en el organismo, tienen una función estructural; recubre los órganos y les da consistencia. Estructura: Los lípidos son conjuntos de biomoléculas orgánicas que tienen entre 12 y 24 átomos de carbono, Están formados por carbono (C) e hidrógeno (H), si bien a menudo pueden contener oxígeno (O), fósforo (P), nitrógeno (N) y azufre (S). Propiedades: - Esterificación: Un ácido graso se une a un alcohol mediante un enlace covalente.- Saponificación: Un ácido graso se une a una base dando una sal de ácido graso, liberando una molécula de agua.- Antioxidación: Se oxida un ácido graso insaturado. Características: Son insolubles en agua,, debido a que son moléculas no polares, pero son solubles en compuestos orgánicos como el éter, el cloroformo y el benceno; en general son poco solubles, debido a su cadena hidrocarbonatada (alifática, alicíclica, o aromática).
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Proteínas
Función: Las proteínas facilitan el transporte y almacenamiento de sustancias vitales a todo el organismo, permiten el movimiento coordinado, el soporte mecánico y la protección contra enfermedades. Estructura: El porcentaje de los elementos que las forman es constante: carbono (C), de 50 a 55%; hidrógeno (H), 7%; nitrógeno (N), 16%; oxígeno (O), 23%, y azufre (S), 1%. Están compuestas por monómeros de aminoácidos; éstos son las unidades estructurales fundamentales de las proteínas, Propiedades: Solubilidad, capacidad amortiguadora, desnaturalización y renaturalización, especificidad. Características: Están constituidos por una o varias cadenas polipéptidicas. Sus pesos moleculares varían. Todas las proteínas están constituidas por un conjunto de 20 aminoácidos, Las proteínas se desnaturalizan por acción de valores de pH o de temperatura extrema.
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Ácidos nucleicos
Función: Los ácidos nucleicos tienen al menos dos funciones: transmitir las características hereditarias de una generación a la siguiente y dirigir la síntesis de proteínas específicas. Estructura: Los ácidos nucleicos son biopolímeros formados a partir de unidades llamadas monómeros, que son los nucleótidos.Propiedades: Son insolubles en agua y
pueden establecer interacciones
hidrófobas entre ellas; estas
interacciones sirven para estabilizar la
estructura tridimensional de los ácidos
nucleicos. Son aromáticas, tanto las
bases púricas como las
pirimidínicas son planas, lo cual es
importante en la estructura de los
ácidos nucleicos. Características: El ADN está distribuido en los cromosomas que varían el número, de acuerdo a la especie de que se trate y los genes son segmentos de ADN que contienen la información para producir una proteína, por lo tanto son "la unidad funcional de la herencia.
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Enlace Glucosídico
El enlace glucosídico o glicosídico es el enlace para unir monosacáridos con el fin de formar disacáridos o polisacáridos. Su denominación más correcta es enlace O- glucosídico, pues se establece en forma de éter siendo un átomo de oxígenos en el que une cada pareja de unidades de monosacáridos.
El enlace O-Glucosídico se realiza entre dos -OH de dos monosacáridos.El enlace N glucosídico es el que se da entre un monosacárido, y un compuesto aminado. El grupo OH de uno de los carbonos del azúcar se pierde, y en su lugar se coloca el grupo amino , generándose un aminoazúcar.
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Enlace Peptídico
En las proteínas, los aminoácidos están unidos uno seguido de otro, sin ramificaciones, por medio del enlace peptídico, que es un enlace amido entre el grupo -carboxilo de un aminoácido y el grupo- amino del siguiente.
Tres aminoácidos pueden ser unidos por dos enlaces peptídicos para formar un tripéptido, de manera similar se forman los tetrapéptidos, pentapéptidos y demás.
Los enlaces peptídicos no se rompen con condiciones que afectan la estructura tridimensional de las proteínas como la variación en las temperatura, la presión, el pH o elevadas concentraciones de moléculas como el SDS (dodecil sulfrato de sodio, un detergente), la urea o las sales de guanidinio. Los enlaces peptídicos pueden romperse de manera enzimática, al someter simultáneamente a la proteína a elevadas temperaturas y condiciones ácidas extremas.
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Enlace Ester
Los ésteres proceden de condensar ácidos con alcoholes y se nombran como sales del ácido del que provienen. La nomenclatura IUPAC cambia la terminación -oico del ácido por -oato, terminando con el nombre del grupo alguilo unido al oxígeno.
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Polimeros sintéticos: por adición
Los polímeros o macromoléculas o moléculas que se forman a partir de unidades moleculares mas simples llamadas monómeros, los que se unen mediante enlaces covalentes.POLÍMEROS SINTÉTICOS: Estas moléculas están formadas por monomeros o unidades simples repetidas, los polímeros sintéticos se obtienen al unir monomeros, uno cada vez, por medio de adición y condensación. (nylon, acetato y poliester) POLIMERACION POR ADICIÓN: el proceso se inicia por un radical, un catión o un anión, la masa molecular del polimero es un múltiplo exacto de la masa molecular del monómetro. surgen en un mecanismo de 3 fases. * INICIACIÓN: CH2=CHCl + catalizador. CH2-CHCl*PROPAGACIÓN O CRECIMIENTO: 2 *CH2-CHCl* , *CH2-CHCl-CH2-CHClTERMINACIÓN: Los radicales libres de los extremos se unen a impurezas o bien se unen dos cadenas con un terminal neutralizado.
Caption: : 3.3.3 macromoleculas sintéticas: polimeros de adición y condenzación
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Polimeros sinteticos: por condensación.
POLIMERACIÓN POR CONDENSACIÓN: Este mecanismo permite conseguir cadenas a partir de monómeros que no precisan la presencia de un doble enlace y liberan en la reacción una molecula pequeña. En este proceso también se produce la activación por efecto de la temperatura, presión o catalizador produciéndote la reacción en 2 grupos activos que se dan lugar en un tercero que se repite en la cadena polimérica.
Caption: : Reacción entre el ácido adíptico y la hexamentaliendiamina que forma el nylon.
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Beneficios del uso adecuado de polimeros.
*PLÁSTICO: Durabilidad y resistencia a muchos agentes ambientales y fáciles de reciclar. - usos racionales: para la industria automotriz, electronica, construcción para el sector salud he incluso embalajes. *TELAS: Telas mas ligeras, resistentes al agua o secado rápido (nylon, acetato y pliesteres) - usos racionales: vestir e industria. *POLIETILENO: Impermeable, incoloro, insipido, no toxico, elevada resistencia a agentes químicos fácilmente combustibles. -usos racionales: buenas propiedades eléctricas y poca absorción del agua *ESPUMAS: Buen aislante acústico, permeable al aire.-usos racionales: Aislante en construcción y cámaras frigoríficas, industria del mueble, del automóvil, suelas de calzado etc. *POLICARBONATO: Conductividad térmica resistente a los químicos.-usos racionales: construcción de vidrios.*FIBRA DE VIDRIO: Máxima eficacia térmica.-usos racionales: usada para la industria y construcción.
Caption: : 3.3.3 El problema de contaminacion provocado por los polimeros sinteticos
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Reciclaje de los polimeros
¿Porque se deben reciclar los desperdicios que van a dar a los basureros? porque esto da beneficio a el ahorro de materias primas derivadas del petroleo, de la madera y una reducción importante en la contaminación que genera la industria de la transformación. Puede reciclarse:*PAPEL: El papel reciclado se utiliza en periodicos, revistas, papel sanitario, pañuelos desechables, libros, cuadernos, cajas entre otros. *METAL: Los metales reciclados se utilizan en la fabricación de latas en las que se almacenan comestibles y materiales industriales. *PLÁSTICOS: con los plásticos reciclados se fabrican cajas para películas, bolsas para frituras, bolsas para basura, envases para yoghurt. *VIDRIOS: Con el se fabrica nuevo vidrio reutilizable.
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La nueva imagen de los materiales.
CERÁMICA.Los materiales cerámicos son muy resistentes al calor, corrosión y deterioro; no se deforman con facilidad ante un esfuerzo, son menos densos que los metales utilizados para las aplicaciones de altas temperaturas.APLICACIONES: Se utiliza como material de construcción en forma de ladrillo, teja, baldosa o azulejo, tanto para parámetros como para pavimentos, la cerámica también se suele utilizar para la fabricación de cuchillos.
PROPIEDADES DE LA CERA,MICA:* Dureza* estabilidad y resistencia *resistencia a los agentes químicos *temperatura *absorción* densidad y porosidad.
Caption: : 3.3.4 La nueva imagen de los materiales como: cerámicas, cristales liquidos , polímeros, plásticos y superconductores a partir de las nuevas tecnologías.
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La nueva imagen de los materiales.
CRISTALES LIQUIDOS.Un cristal liquido es un material que presenta al menos una fase intermedia entre la liquida isótropa/ propiedad de un cuerpo consistente en el que cualquiera que sea la dirección que el mismo se considere, presenta el mismo comportamiento e idénticas propiedades. Y la solida cristalina, en función de la temperatura y/o de la concentración en un determinado solvente..APLICACIONES: Pueden utilizarse para diferentes fines dependiendo de sus propiedades. Aquellos que reflejan la luz de diferente color según sea su temperatura se utilizan en termómetros, Su respuesta frente a campos eléctricos y la luz es la base del funcionamiento de pantallas planas de televisión y ordenados, retroproyectores, cabezales de pantallas, pantallas de calculadoras, relojes o juegos electrónicos PROPIEDADES DE LOS CRISTALES LIQUIDOS* Comparten caracteristicas de los solidos y liquidos*tienen una clase de estructura ordenada * sus moleculas tienen una forma alargada y delgada
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Lanueva imagen de los materiales
POLIMEROS.Los polímeros se definen como macromoleculas compuestas por una o varias unidades químicas (manómetros) que se repiten a lo largo de toda una cadena. APLICACIONES: El objetivo de obtener baterias basadas en polímeros, que ademas de resolver el problema de toxicidad o reciclaje de las baterías actuales, pueden ser mas ligeras, seguras representa un gran reto científico y tecnológico * Es un material flexible que ni l oxido ni el moho pueden debilitar.*cuenta con con aditivos contra los rayos UV y estabilizadores que evitan el resquebrajamiento y la decoloración.PROPIEDADES DE LOS POLIMEROS
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La nueva imagen de los materiales.
PLASTICOSEl plástico es una sustancia cuya principal característica es la capacidad de ser moldeada bajo diversas circunstancias y creada a partir de la adición de moléculas basadas en el carbono para producir otras de gran tamaño, conocidas como polímeros. PET: Tereftalato de polietileno, utilizado en botellas de plástico. APLICACIONES: se utilizan en bolsas, cajas para peliculas, platos, vasos entre otros. PROPIEDADES DE LOS PLASTICOS:*Ligereza de peso*Resistencia a la rotura *Capacidad de aislamiento (eléctrico, térmico y acústico) *Manejabilidad y seguridad *Sencillez y economía en su fabricación *Impermeabilidad (humedad, luz, gases) *No conductores electricidad (excelente para cables, enchufes)
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La nueva imagen de los materiales
SUPER CONDUCTORES.Son un tipo especial de materiales que pueden conducir la corriente eléctrica casi sin ofrecer resistencia y por lo tanto sin que se produzca una perdida energética. Es decir, los metales son buenos conductores, tanto termicos como eléctricos, pero estos se calientan al conducir un flijo de electrones, porque los átomos del metal vibran y chocan contra estos. Ofrecen energía y resistencia de calor.
APLICACIONES* Electro imanes *bobinas* cables*motores y generadoresPROPIEDADES DE LOS CONDUCTORES*Temperatura critica* De transición* Campo magnético critico
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FUENTES
http://www.repsol.com/es_es/productos-servicios/quimica/quimica-sociedad/propiedades-plastico/http://www.upv.es/materiales/Fcm/Fcm15/fcm15_2_2.htmlhttp://fjq.cl/2010/01/propiedades-de-la-ceramica.htmlhttp://www.monografias.com/trabajos82/materiales-superconductores/materiales-superconductores.shtmlToledo Cabrera Martha (2012) Quimica ii E.d. Trillas, México. http://laimportanciadelasmacromoleculas.blogspot.mx/http://macromoleculasnaturalesysintenticas.blogspot.mx/p/macromoleculas-sinteticas.htmlhttp://www.innatia.com/s/c-carbohidratos/a-funcion-de-carbohidratos.htmlhttp://hnncbiol.blogspot.mx/2008/01/acidos-nucleicos.html
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