Trabajo Final 3 Quimica Organica

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TRABAJO COLABORATIVO UNIDAD 3 Funciones orgánicas con nitrógeno y oxigeno

PRESENTADO POR: JOSÉ YILMER EPE RICHAR HARVEY CUARAN SALAZAR Cód. 1085290763 YEICI ADRIANA MORALES Cód. 1.061.724.410 PEDRO SOLARTE DELGADO Cód. 1.082.656.699

TUTOR: FREY JARAMILLO HERNÁNDEZ

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD ESCUELA DE CIENCIAS AGRÍCOLAS PECUARIAS Y DE MEDIO AMBIENTA ECAPMA

NOVIEMBRE DE 2015

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TABLA DE CONTENIDO 1. Introducción 2. Identificación del problema 3. Resumen de temas requeridos para la identificación de la situación problema 4. Preguntas que se generaron de la búsqueda de la información (aspectos que no se comprendieron en un primer momento) 5. Análisis de la información encontrada 6. Respuestas a preguntas formuladas en el paso c (auto formuladas) 7. Respuestas a preguntas orientadoras formuladas por cada problema 8. Análisis finales 9. Conclusiones 10. Referencias Bibliográficas

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INTRODUCCIÓN Química es la ciencia que estudia la composición y las propiedades de la materia y de las propiedades que esta experimenta sin que se alteren los elementos que la forman. Existen diversas disciplinas dentro de la química, que se agrupan según el tipo de estudio que realizan o la clase de materia que estudia. Cabe destacar que la química también analiza los cambios que suceden en la materia durante la llamada reacciones químicas. Los principios inmediatos orgánicos son los hidratos de carbono, los glúcidos, las proteínas y los ácidos nucleicos. En el trabajo desarrollado se nombran algunos compuestos dentro de la Química Orgánica como son los ácidos nucleicos, los aminoácidos, compuestos orgánicos presentan azufre y las vitaminas.

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IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA ¿Qué papel tienen las proteínas, vitaminas, ácidos nucleicos y otras biomoléculas con nitrógeno, azufre y fosforo en la obtención de energía en los seres vivos? Las proteínas son compuestos a base de C, HO2 nitrógeno y generalmente azufre y fósforo. Son constituyentes de enzimas, algunas hormonas y diversas estructuras celulares, una proteína muy importante es la hemoglobina. Además de esto las vitaminas son compuestos que participan en el metabolismo celular, pero estas no aportan energía, las producen las plantas, de igual manera el ser humano sintetiza vitamina D, K, B son de algunas bacterias del intestino, en las ácidos nucleicos encontramos que son compuestos a base de C, H,O2 nitrógeno y fosforo que son el ácido ribonucleico del ARN. La fuente de energía más importante es la molécula de adenisintrifosfato ATP, es utilizada por todas la celular, y se conoce como la molécula universal de la energía. El nitrógeno forma parte de proteínas, vitaminas y ácidos nucleicos, el fosforo de transferencia de energía, además forma parte del tejido óseo, el azufre forma parte de algunas proteínas y los elementos biogenesicos se combinan y dan origen a compuestos inorgánicos y orgánicos. Dentro delos primeros se encuentra el agua y las sales minerales y los segundos se clasifican en moléculas que carecen de nitrógenos (carbohidratos y lípidos) y moléculas que contiene nitrógeno (proteínas y vitaminas ATP y ácidos nucleicos).

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RESUMEN DE TEMAS REQUERIDOS PARA LA IDENTIFICACIÓN DE LA SITUACIÓN PROBLEMA Aminas: Las aminas son compuestos químicos orgánicos que se consideran como derivados del amoníaco y resultan de la sustitución de uno o varios de los hidrógenos de la molécula de amoniaco por otros sustituyentes o radicales. Según se sustituyan uno, dos o tres hidrógenos, las aminas son primarios, secundarios o terciarios, respectivamente. Las aminas se clasifican en: •

Las alquilaminas tienen su nitrógeno unido a carbonos con hibridación sp3.

•

Las arilaminas tienen su nitrógeno unido a un carbono con hibridación sp2

perteneciente al benceno o a un anillo análogo al benceno.

Métodos de obtención •

Reducción de compuestos de nitrógeno insaturados: Los compuestos insaturados de

nitrógeno, como son los nitrocompuestos, nitrilos y amidas, pueden reducirse hasta aminas primarias mediante hidrógeno en presencia de catalizadores o bien con reductores químicos. •

Reacción de amoniaco con halogenuros de alquilo: El amoniaco reacciona con los

halogenuros de alquilo para formar, en primer lugar, una sal de alquilamonio, de la que puede liberarse la amina (base débil), por tratamiento con hidróxido sódico (base fuerte), según la reacción.

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Las aminas realizan muchas funciones en los seres vivos, tales como la biorregulación, neurotransmisión y defensa contra los depredadores. Debido a su alto grado de actividad biológica, muchas aminas se utilizan como drogas y medicamentos. Solubilidad: Las aminas primarias y secundarias son compuestos polares, capaces de formar puentes de hidrógeno entre sí y con el agua, esto las hace solubles en ella. La solubilidad disminuye en las moléculas con más de 6 átomos de carbono y en las que poseen el anillo aromático. Amidas Es un compuesto orgánico que derivan de los ácidos carboxílicos por substitución del grupo -OH por un grupo

dando lugar a amidas sencillas, amidas N-sustituidas o N, N-disustituidas

Reacciones 

Las amidas se pueden convertir directamente en ésteres por reacción de los alcoholes en medio ácido



Las amidas primarias poseen reacciones especiales:



Se pueden deshidratar por calefacción con pentóxido de fósforo (P2O2) formando nitrilos



Reaccionan con el ácido nitroso, formando el ácido carboxílico y nitrógeno

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

Las amidas se pueden hidrolizar (romper por acción del agua)

Usos de las Amidas La Urea es uno de los compuestos más importantes relacionados con las amidas y su estructura

La urea es un polvo blanco cristalino utilizado en plásticos y fertilizantes. Es un producto del metabolismo de las proteínas; se encuentra en altas concentraciones en la orina de los animales. La síntesis de urea en un laboratorio fue el hecho que rompió con la idea de que solo se podía sintetizar compuestos orgánicos de forma natural. La producción de la urea ocurre en el organismo, mientras que a nivel industrial se obtiene por reacción de amoniaco y fosfeno. Aminoácidos Son compuestos orgánicos producidos en el cuerpo que se combinan para formar las proteínas, son la base de todo proceso vital ya que son absolutamente necesarios en todos los procesos metabólicos. El cuerpo humano utiliza aminoácidos para producir proteínas con el fin de ayudar al cuerpo a: •

Descomponer los alimentos.

•

Crecer.

•

Reparar tejidos corporales.

•

Llevar a cabo muchas otras funciones corporales.

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Clasificación de aminoácidos Existen 28 aminoácidos conocidos, que combinados de diferentes formas crean cientos de proteínas. El 80% de estos nutrientes se producen en el hígado, son los llamados aminoácidos no esenciales, y el 20% restante debe proveerse a través de la dieta y reciben el nombre de aminoácidos esenciales. Aminoácidos no esenciales:alanina, arginina, asparagina, ácido aspártico, citrulina, cisteina, cistina, ácido gama-aminobutírico, ácido glutámico, glutamina, glicina, ornitina, prolina, serina, taurina y tirosina. Aminoácidos esenciales: histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptofano y valina. Deficiencia de aminoácidos El organismo produce las diferentes clases de proteínas de acuerdo a sus necesidades. Pero si alguno de los aminoácidos esenciales faltara, esa síntesis no se realizaría adecuadamente. Esto ocasionaría una deficiencia de proteínas vitales para el organismo, generando problemas tales como indigestión, depresión o retraso en el crecimiento. Ácidos nucleicos Éstos son capaces de formar larguísimas cadenas con millones de monómeros encadenados entre sí. Las principales funciones de los ácidos nucleicos son, por un lado la de almacenar la información genética de un ser vivo y por otra parte la transmisión hereditaria de la mencionada genética. Existen dos tipos de ácidos nucleicos, el ADN o ácido desoxirribonucleico y el ARN o ácido ribonucleico. El ADN es un ácido que dispone de la información genética que permite el desarrollo y el funcionamiento de los seres vivos y también de algunos virus. Es decir,

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gracias al ADN se desarrollarán las características biológicas de un ser y las células pueden recibir las instrucciones para poder desplegar sus funciones satisfactoriamente. Y por su parte, el ARN se encuentra tanto en las células procariotas como en las eucariotas y en algunos virus. Despliega varias funciones, entre ellas la síntesis proteica. Como el ADN no puede actuar solo necesita del ARN para transmitir la información esencial durante la síntesis de las proteínas. Por esta cuestión es más versátil que el ADN.

Preguntas que se generaron de la búsqueda de la información 1. ¿Cuáles son las funciones de las proteínas? 2. ¿Por qué los ácidos nucleicos son moléculas que pueden contener información? 3. ¿Principales diferencias entre catabolismo y anabolismo? 4. ¿Cuáles son los principales intermediarios que participan en el metabolismo y qué papel desempeñan? 5. ¿De qué formas se elimina el amonio, tóxico para el organismo, proveniente del catabolismo de los aminoácidos? 6. ¿Qué es un proceso de -oxidación? 7. ¿Que son los procesos metabólicos? 8. ¿Quién descubrió los ácidos nucleicos? 9. ¿A que hace referencia el grupo fosfato dentro de los ácidos nucleicos?

Análisis de la información encontrada En la naturaleza una reacción catabólica por excelencia es la respiración celular y una reacción anabólica por excelencia es la fotosíntesis, es decir de formación o síntesis de

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moléculas. En nuestro organismo una de las principales reacciones para que se produzca o genere energía son las reacciones catabólicas, porque a partir de éstas nosotros utilizamos los nutrientes que son consumidos en la alimentación, es decir son los que nosotros adquirimos a través de la alimentación y estos nutrientes son los que nos aportan la energía, es decir al rompimiento delas moléculas complejas, que son los nutrientes, como resultado nos libera energía, o sea el enlace que se rompe en esas moléculas libera energía y esta energía es la que los organismos requieren. En cambio las reacciones anabólicas en nuestro organismo necesitan de energía, por ejemplo si nosotros requerimos elaborar algunas proteínas, que es necesario muchas veces, ya que no podemos adquirirlas todas a través de la alimentación, vamos a tener que tomar la energía que mantenemos en nuestro organismo y producir enlaces para que se produzcan moléculas más complejas, por lo tanto ambas reacciones son muy importantes, se podría decir que son casi simultáneas en cuanto a tiempo, es decir así como se están produciendo reacciones catabólicas al mismo tiempo se están produciendo reacciones anabólicas. Dentro de las moléculas que están participando acá, en cuanto a moléculas altamente energéticas son dos: 1.- Lípidos: Son los que nosotros conocemos como las grasas. 2.- Glúcidos: Son los que nosotros conocemos comúnmente como los hidratos de carbono o carbohidratos, pero el término químico es glúcidos.*Estas dos moléculas son las más energéticas

que

nosotros

consumimos

en

la

alimentación, pero las más útiles para esa energía que nosotros requerimos para el trabajo constante son los glúcidos. Si lo vemos en términos moleculares los lípidos son mucho más energéticos que los glúcidos, es decir tienen más energía en sus enlaces, pero en nuestro organismo lo que más nos sirve, los que son más eficientes energéticamente son los glúcidos, porque la energía de los lípidos se almacena.

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Respuestas a preguntas formuladas 1. ¿Cuáles son las funciones de las proteínas? Respuesta: 

Función enzimática: regulan todas las reacciones químicas del organismo, existen



alrededor de un millar. Función estructural: son componentes de distintas partes del cuerpo. Forman parte de las membranas celulares, de las fibras de colágeno, fibras elásticas, queratina de



la piel, pelo y uñas etc. Función de transporte: transportan sustancias vitales a través del cuerpo como la



hemoglobina, que transporta el oxígeno en la sangre. Función reguladora: Actúan como hormonas que regulan diversos procesos fisiológicos; controlan crecimiento y desarrollo (hormona de crecimiento, insulina.);



como neurotransmisores mediando las respuestas del sistema nervioso. Función contráctil: La actina y la miosina son proteínas que se encuentran en las células musculares formando las fibrillas que permiten la contracción y relajación

 

del músculo. Función de defensa: Las más importantes son las inmunoglobulinas (anticuerpos). Función homeostática: algunas proteínas sanguíneas participan en la regulación del pH2.

2. ¿Por qué los ácidos nucleicos son moléculas que pueden contener información Respuesta: Los ácidos nucleicos son cadenas lineales formadas por la unión de nucleótidos. En su estructura se observa un esqueleto invariable formado por los restos de las pentosas y los ácidos fosfóricos, del que cuelgan las bases nitrogenadas que constituyen la parte variable de la molécula. El orden en el que están colocadas las diferentes bases es la forma en la que está escrita la información de los ácidos nucleicos. Está escrita en un lenguaje de cuatro letras (las bases nitrogenadas), y los distintos mensajes dependen del orden en el que están situadas

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dentro de la molécula. Los ácidos nucleicos contienen la información genética en su secuencia de bases. El orden en el que éstas aparecen colocadas determina los distintos mensajes. 3. Principales diferencias entre catabolismo y anabolismo. Respuesta: El anabolismo y el catabolismo constituyen los dos tipos de procesos que se dan en el metabolismo; las principales diferencias que presentan son las siguientes: El catabolismo es la fase destructiva del metabolismo. Comprende las reacciones metabólicas mediante las cuales moléculas orgánicas más o menos complejas se degradan, transformándose en otras moléculas más sencillas .El anabolismo es, por el contrario, la fase constructiva del metabolismo; comprende las reacciones metabólicas mediante las cuales a partir de moléculas sencillas se obtienen otras moléculas más complejas. En los procesos catabólicos se libera energía, que se almacena en forma de ATP, mientras que en los procesos anabólicos se requiere un aporte energético, que se obtiene de la hidrólisis del ATP. Mediante los procesos catabólicos compuestos reducidos se transforman en otras moléculas más oxidadas; por consiguiente, los procesos catabólicos son procesos oxidativos. Por el contrario, los procesos anabólicos son procesos reductores a través de los cuales moléculas oxidadas se transforman en otras más reducidas 4. ¿Cuáles son los principales intermediarios que participan en el metabolismo y

qué papel desempeñan? Respuesta En el metabolismo intervienen una serie de intermediarios cuyo papel es el de transportar electrones, energía y otros grupos químicos activados desde unos procesos donde se desprenden hasta otros en los que se requieren. Los principales intermediarios son: ATP (adenosíntrifosfato): actúa como intermediario energético, transfiriendo energía Desde unos procesos en los que se desprende (procesos catabólicos) hasta otros procesos en los que se requiere (procesos anabólicos). Aunque el ATP es el compuesto que más se utiliza en la transferencia de energía, no es el único; hay otros nucleótidos que también se

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emplean, como el GTP o el UTP. Di nucleótidos de adenina: entre los cuales destacan principalmente: el NAD+, el NADP+ y el FAD. Estos coenzimas actúan transfiriendo electrones e hidrogeniones desde los procesos en los que se desprenden hasta los procesos en los que se requieren. Al captar los electrones y los protones que se desprenden en los procesos catabólicos de oxidación, se reducen y, posteriormente, cuando los ceden, se oxidan. Coenzima A: actúa transportando cadenas hidrocarbonadas y, más concretamente, radicales de ácidos orgánicos (acilos). El radical acilo se une mediante un enlace tioéster con el azufre del grupo sulfhidrilo del CoA; este enlace es de alta energía, y su hidrólisis es muy exergónica 5. ¿De qué formas se elimina el amonio, tóxico para el organismo, proveniente del

catabolismo de los aminoácidos? Respuesta: En los mamíferos y otros animales, como los anfibios, el amonio terminará formando parte de la urea, molécula que se excreta por la orina. En reptiles, aves e invertebrados terrestres e lnitrógeno se excreta en forma de ácido úrico. En animales acuáticos se elimina directamente en forma de amoniaco

6. ¿Qué es un proceso de -oxidación? Respuesta: Los procesos de oxidación (PAO's) pueden definirse como procesos que implican la formación de radicales hidroxilo (°OH) de potencial de oxidación (E= 2.8 Voltios) mucho mayor que el de otros oxidantes tradicionales (ozono, 2.07 Voltios; peróxido de hidrógeno (agua oxigenada), 1.78Volteos; dióxido de cloro, 1.57 Voltios, y cloro, 1.36 Voltios). Estos radicales

son

capaces

de

oxidar

compuestos orgánicos

principalmente por

abstracción de hidrógeno o por adición electrofílica a dobles enlaces generándose radicales orgánicos libres (R°) que reaccionan a su vez con moléculas de oxigeno formando un peroxiradical, iniciándose una serie de reacciones de degradación oxidativa que pueden conducir a la completa mineralización de los contaminantes. En el caso de microorganismos, estos radicales son tóxicos ya que atacan la doble capa bilipídica que

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conforma la pared externa de la célula generando reacciones de peroxidación lipídica letales

para

el

microorganismo, Dentro de los PAO's se encuentran procesos como: ozono, Radiación ultravioleta, H2O2.U no de los inconvenientes de estos dos procesos es su elevado coste por el uso de reactivos caros (como H2O2) y/o elevado costo energético por el uso de lámparas fluorescentes. Además del costo de los reactivos, su uso se complicaría por la logística de mantener su suministro. Se estima que de las plantas de potabilización de agua en Colombia que utilizan cloro como desinfectante, la mayoría no trata el agua continuamente, por problemas en la adquisición o suministro de cloro 7.¿Que son los procesos metabólicos? Son procesos involucrados en la transformación de la materia en energía, comprende 2 etapas antagónicas, el anabolismo, etapa de construcción o producción y el catabolismo, etapa de degradación, lisis o destrucción. Desde el punto de vista de la materia, es anabólica y catabólica, las reacciones anabólicas transforman la materia para la construcción de elementos celulares, o para la sustitución de estos cuando están dañados o envejecidos, las reacciones catabólicas, producen liberación total de energía hacia el medio, generan aparte de energía química, calórica que se disipa hacia el exterior o bien en partes muy pocas son retenidas por la célula para la activación de sus procesos metabólicos. Se puede decir que el anabolismo se inicia con la síntesis de los primeros compuestos orgánicos a partir de sustancias inorgánicas, mediante la fotosíntesis o la quimiosíntesis. Es frecuente que los procesos anabólicos abarquen a los procesos de síntesis por deshidratación, y requieren de energía para formar nuevos enlaces químicos. El catabolismo se puede iniciar con la descomposición de muy diferentes sustancias orgánicas, pero, al final, la mayoría de las rutas catabólicas confluyen en la respiración celular, a través de la cual los compuestos orgánicos se terminan por degradar en sustancias inorgánicas por ejemplo , mantener la temperatura normal del cuerpo, respirar o caminar. Naturalmente, muchas de las reacciones químicas, tanto anabólicas como catabólicas, implican transformaciones energéticas, y los procesos que liberan energía 8. ¿Quién descubrió los ácidos nucleicos?

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“El descubrimiento de los ácidos nucleicos se debe a Meischer (1869), el cual trabajando con leucocitos y espermatozoides de salmón, obtuvo una sustancia rica en carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y un porcentaje elevado de fósforo. A esta sustancia se le llamó en un principio nucleína, por encontrarse en el núcleo.Años más tarde, se fragmentó esta nucleína, y se separó un componente proteico y un grupo prostético. A este último, por ser ácido, se lo llamó ácido nucleico. En los años ‘30, Kossel comprobó que tenían una estructura bastante compleja. En 1953, James Watson y Francis Crick descubrieron la estructura tridimensional de uno de estos ácidos, concretamente del ácido desoxirribonucleico (ADN).” (González) 9. ¿A que hace referencia el grupo fosfato dentro de los ácidos nucleicos? “El grupo fosfato es uno de los grupos funcionales más importantes para la vida. Se halla en los nucleótidos, tanto en los que forman parte de los ácidos nucleicos (ADN y ARN), como los que intervienen en el transporte de energía química (ATP). También está presente en los fosfolípidos, moléculas que forman el esqueleto de las bicapas lipídicas de todas las membranas celulares. Tanto en los ácidos grasos como en los fosfolípidos” (ANONIMO)

Respuestas a preguntas orientadoras formuladas por cada problema 1. ¿Qué son las aminas?, ¿En qué consiste su química? Las aminas son compuestos químicos orgánicos que se consideran como derivados del amoníaco y resultan de la sustitución de uno o varios de los hidrógenos de la molécula de amoniaco por otros sustituyentes o radicales. Según se sustituyan uno, dos o tres hidrógenos, las aminas son primarios, secundarios o terciarios, respectivamente.

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Amoniaco

Amina

Amina

Amina

primaria

secundaria

terciaria

Ejemplos Aminas primarias: etilamina, anilina. Aminas secundarias: dimetilamina, dietilamina, etilmetilamina. Aminas terciarias: trimetilamina, dimetilbencilamina. 2. ¿Qué son las amidas?, ¿En qué consiste su química? Una amida es un compuesto orgánico que consiste en una amina unida a un grupo acilo convirtiéndose en una amina ácida (o amida). Por esto su grupo funcional es del tipo RCONH'', siendo CO un carbonilo, N un átomo de nitrógeno, y R, R' y R'' radicales orgánicos o átomos de hidrógeno. Se puede considerar como un derivado de un ácido carboxílico por sustitución del grupo —OH del ácido por un grupo —NH2, —NHR o —NRR' (llamado grupo amino). Formalmente también se pueden considerar derivados del amoníaco, de una amina primaria o de una amina secundaria por sustitución de un hidrógeno por un radical ácido, dando lugar a una amida primaria, secundaria o terciaria, respectivamente. Concretamente se pueden sintetizar a partir de un ácido carboxílico y una amina

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Química Orgánica 100416A_224 3. ¿Qué son los aminoácidos, como se organizan para formar proteínas?

Un aminoácido es una molécula orgánica con un grupo amino (-NH2) y un grupo carboxilo (-COOH). Los aminoácidos más frecuentes y de mayor interés son aquellos que forman parte de las proteínas. La unión de varios aminoácidos da lugar a cadenas llamadas péptidas o polipéptidos, que se denominan proteínas cuando la cadena polipeptídica supera una cierta longitud (entre 50 y 100 residuos aminoácidos, dependiendo de los autores) o la masa molecular total supera las 5000 UMA y, especialmente, cuando tienen una estructura tridimensional estable definida. 4. ¿Qué son los ácidos nucleicos, como se explica su química y estructura? 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 ARN difiere del ADN en que la pentosa de los nucleótidos constituyentes es ribosa en lugar de desoxirribosa, y en que, en lugar de las cuatro bases A, G, C, T, aparece A, G, C, U (es decir, uracilo en lugar de timina). Las cadenas de ARN son más cortas que las de ADN, aunque dicha característica es debido a consideraciones de carácter biológico, ya que no existe limitación química para formar cadenas de ARN tan largas como de ADN, al ser el enlace fosfodiéster químicamente idéntico. El ARN está constituido casi siempre por una única cadena (es monocatenario), aunque en ciertas situaciones, como en los ARNt y ARNr puede formar estructuras plegadas complejas y estables.

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Mientras que el ADN contiene la información, el ARN expresa dicha información, pasando de una secuencia lineal de nucleótidos, a una secuencia lineal de aminoácidos en una proteína. Para expresar dicha información, se necesitan varias etapas y, en consecuencia existen varios tipos de ARN: ARN MNSAJERO, ARN TRASFERENCIA Y ARN RIBOSOMICO. 5. ¿Qué son los nitrilos?, ¿Qué características químicas tienen? Los nitrilos son compuestos orgánicos que poseen un grupo de cianuro (-C≡N) como grupo funcional principal. Son derivados orgánicos del cianuro de los que el hidrógeno ha sido sustituido por un radical alquilo. El grupo ciano está polarizado de tal forma que el átomo de carbono es el extremo positivo del dipolo y el nitrógeno el negativo. Esta polaridad hace que los nitrilos estén muy asociados en estado líquido. Así, sus puntos de ebullición son algo superiores a los de los alcoholes de masa molecular comparable. Los nitrilos de más de 15 carbonos son sólidos.10 Exceptuando los primeros de la serie, son sustancias insolubles en agua. La mayoría de los nitrilos tienen un olor que recuerda al del cianuro de hidrógeno y son moderadamente tóxicos. Los nitrilos se obtienen por acción del cianuro de sodio o de potasio sobre los haluros de alquilo, y también calentando las amidas en presencia de un deshidratante. Los nitrilos alifáticos pueden obtenerse mediante la sustitución nucleófila del átomo de halógeno de un halogenuro de alquilo por ataque del agente nucleófilo CN-, procedente de un cianuro alcalino, según la reacción esquemática: R—X + CN-Na+

R—C N + X-Na+

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Este método no puede utilizarse para la obtención de nitrilos aromáticos, puesto que los halogenuros de arilo son muy inertes a la sustitución nucleófila. Por ello, en lugar de éstos se utilizan las sales de diazonio, en las que puede sustituirse fácilmente el grupo diazo por un agente nucleófilo, según la reacción esquemática: N+NX- + CN-Na+ CN + N2 + X-Na+ 6. ¿Qué compuestos orgánicos presentan azufre?, ¿En qué consiste su química? Los compuestos organosulfurados o compuestos de organoazufre son compuestos orgánicos que contienen átomos de azufre enlazados a átomos de carbono. A menudo se asocian con malos olores, pero muchos de los compuestos más dulces conocidos son derivados organosulfurados. La naturaleza es rica en compuestos organosulfurados pues el azufre es esencial para la vida. Dos de los veinte aminoácidos comunes son compuestos organosulfurados. Los combustibles fósiles, carbón, petróleo y gas natural, que son derivados de materiales pertenecientes a organismos vivos antiguos, necesariamente contienen compuestos organosulfurados, la eliminación de los cuales es un objetivo importante de las refinerías de petróleo. El azufre pertenece al grupo 16 de la tabla periódica (anfígenos o calcógenos) junto con el oxígeno, y se espera que los compuestos organosulfurados tengan similitudes con los compuestos que contienen enlaces carbono-oxígeno, lo cual es cierto hasta cierto punto. Un análisis químico clásico para la detección de compuestos de azufre es el método deCarius.

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7. ¿Qué son las vitaminas?, ¿Qué tipos de vitaminas existen, que propiedades químicas poseen? Las vitaminas son compuestos heterogéneos imprescindibles para la vida, que al ingerirlos de forma equilibrada y en dosis esenciales promueven el correcto funcionamiento fisiológico. La mayoría de las vitaminas esenciales no pueden ser sintetizadas (elaboradas) por el organismo, por lo que éste no puede obtenerlas más que a través de la ingesta equilibrada de vitaminas contenidas en los alimentos naturales. Las vitaminas son nutrientes que junto con otros elementos nutricionales actúan como catalizadoras de todos los procesos fisiológicos (directa e indirectamente). Las vitaminas son precursoras de coenzimas, (aunque no son propiamente enzimas) grupos prostéticos de las enzimas. Esto significa que la molécula de la vitamina, con un pequeño cambio en su estructura, pasa a ser la molécula activa, sea ésta coenzima o no. Las vitaminas se pueden clasificar según su solubilidad:Si lo son en agua hidrosolubles o si lo son en lípidos liposolubles. En los seres humanos hay 13 vitaminas que se clasifican en dos grupos: (9) hidrosolubles (8 del complejo B y la vitamina C) y (4) liposolubles (A, D, E y K). Las vitaminas liposolubles, A, D, E y K, se consumen junto con alimentos que contienen grasa. Las vitaminas hidrosolubles son aquellas que se disuelven en agua. Se trata de coenzimas o precursores de coenzimas, necesarias para muchas reacciones químicas del metabolismo.

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ANÁLISIS FINAL El metabolismo es el conjunto de reacciones bioquímicas y procesos fisicoquímicos que ocurren en una célula y en el organismo, para producir o gastar energía. Estos procesos complejos que están interrelacionados son la base de la vida a escala molecular, y permiten las diversas actividades delas células: crecer, reproducirse, mantener sus estructuras, responder a estímulos, etc. La comprensión de estas especies químicas en las que se encuentran heteroátomos como el nitrógeno yel azufre tiene gran relevancia. Las aminas están constituidas por carbono, hidrogeno y nitrógeno; generalmente son sustancias orgánicas que se consideran como los derivados orgánicos del amoniaco, en la misma forma que los alcoholes y éteres se presentan como derivados orgánicos del agua. Las amidas son derivados de los ácidos carboxílicos, en los cuales esta presente el nitrógeno. Estas se forman al reemplazar el hidroxilo del grupo carboxilo, por un grupo amino -NH2, -NHR ó – NR2. Los nitrilos son otros compuestos orgánicos que contienen nitrógeno, también llamados cianuros orgánicos o ciano compuestos, estos se distinguen por presentan triples enlaces entre átomos de carbono y nitrógeno

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CONCLUSIONES Se investigó sobre las amidas, como funciona su química y se pudo establecer que las amidas están constituidas principalmente por carbono, hidrogeno y nitrógeno. Se dio respuesta a las preguntas orientadoras formuladas para darle respuesta a la problemática planteada, lo cual fortaleció conocimientos básicos sobre el tema funciones orgánicas con nitrógeno y azufre de la unidad 3. Se determinó que los procesos metabólicos son fundamentales para la vida del ser humano debido a que estos procesos permiten las diversas actividades de las células: crecer, reproducirse, mantener sus estructuras, responder a estímulos entre otros. Se puede determinar que el nitrógeno y el azufre son de gran importancia dentro de los procesos y subprocesos del metabolismo ya que estos se encuentran presentes en los ácidos nucleicos que son los controladores de las proteínas en el proceso de metabolismo.

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