Introducción a la Química
Objetivo de aprendizaje
- Describir la importancia de los grupos funcionales para las moléculas orgánicas
Puntos clave
- Los grupos funcionales son colecciones de átomos que unen el esqueleto de carbono de una molécula orgánica y confieren propiedades específicas.
- Cada tipo de molécula orgánica tiene su propio tipo específico de grupo funcional.
- Los grupos funcionales en las moléculas biológicas desempeñan un papel importante en la formación de moléculas como el ADN, las proteínas, los carbohidratos y los lípidos.
- Los grupos funcionales incluyen: hidroxilo, metil, carbonilo, carboxilo, amino, fosfato y sulfhidrilo.
Condiciones
- hydrophobiclacking una afinidad para el agua; incapaz de absorber, o ser mojado por el agua
- hydrophilichaving una afinidad para el agua; capaz de absorber, o ser humedecido por agua
Ubicación de los Grupos funcionales
Los grupos funcionales son grupos de átomos que se encuentran dentro de moléculas orgánicas y confieren propiedades químicas específicas a esas moléculas. Cuando se muestran grupos funcionales, la molécula orgánica a veces se denota como «R». Los grupos funcionales se encuentran a lo largo de la» columna vertebral de carbono » de macromoléculas que está formada por cadenas y/o anillos de átomos de carbono con la sustitución ocasional de un elemento como nitrógeno u oxígeno. Las moléculas con otros elementos en su columna vertebral de carbono son hidrocarburos sustituidos. Cada uno de los cuatro tipos de macromoléculas—proteínas, lípidos, carbohidratos y ácidos nucleicos—tiene su propio conjunto característico de grupos funcionales que contribuye en gran medida a sus diferentes propiedades químicas y a su función en los organismos vivos.
Propiedades de los Grupos funcionales
Un grupo funcional puede participar en reacciones químicas específicas. Algunos de los grupos funcionales importantes en las moléculas biológicas incluyen: grupos hidroxilo, metil, carbonilo, carboxilo, amino, fosfato y sulfhidrilo. Estos grupos juegan un papel importante en la formación de moléculas como ADN, proteínas, carbohidratos y lípidos.
Clasificación de grupos funcionales
Los grupos funcionales se clasifican generalmente como hidrofóbicos o hidrofílicos dependiendo de su carga o polaridad. Un ejemplo de grupo hidrofóbico es la molécula de metano no polar. Entre los grupos funcionales hidrófilos se encuentra el grupo carboxilo que se encuentra en los aminoácidos, algunas cadenas laterales de aminoácidos y las cabezas de ácidos grasos que forman triglicéridos y fosfolípidos. Este grupo carboxilo se ioniza para liberar iones de hidrógeno (H+) del grupo COOH, lo que resulta en el grupo COO cargado negativamente; esto contribuye a la naturaleza hidrofílica de cualquier molécula en la que se encuentre. Otros grupos funcionales, como el grupo carbonilo, tienen un átomo de oxígeno parcialmente cargado negativamente que puede formar enlaces de hidrógeno con moléculas de agua, haciendo que la molécula sea más hidrófila.
Los enlaces de hidrógeno entre Grupos funcionales
Los enlaces de hidrógeno entre grupos funcionales (dentro de la misma molécula o entre moléculas diferentes) son importantes para la función de muchas macromoléculas y les ayudan a plegarse correctamente y mantener la forma adecuada necesaria para funcionar correctamente. Los enlaces de hidrógeno también están involucrados en varios procesos de reconocimiento, como el emparejamiento de bases complementarias de ADN y la unión de una enzima a su sustrato.
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