¿Qué es un compuesto orgánico?

Los compuestos orgánicos siempre contienen carbono junto con otros elementos necesarios para el funcionamiento de los organismos vivos. El carbono es el elemento clave porque tiene cuatro electrones en una capa externa de electrones que puede contener ocho electrones. Como resultado, puede formar muchos tipos de enlaces con otros átomos de carbono y elementos como hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Los hidrocarburos y las proteínas son buenos ejemplos de moléculas orgánicas que pueden formar cadenas largas y estructuras complejas. Los compuestos orgánicos formados por estas moléculas son la base de las reacciones químicas en las células de plantas y animales. - reacciones que proporcionan la energía para encontrar alimento, para la reproducción y para todos los demás procesos necesarios para la vida.

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Un compuesto orgánico es miembro de una clase de productos químicos que contienen átomos de carbono unidos entre sí y a otros átomos por enlaces covalentes y se encuentran en las células de los organismos vivos. El hidrógeno, el oxígeno y el nitrógeno son elementos típicos que forman compuestos orgánicos además del carbono. También pueden estar presentes trazas de otros elementos como azufre, fósforo, hierro y cobre cuando sea necesario para reacciones químicas orgánicas específicas. Los principales grupos de compuestos orgánicos son hidrocarburos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.

Los cuatro tipos de compuestos orgánicos son hidrocarburos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos, y realizan diferentes funciones en una célula viva. Si bien muchos compuestos orgánicos no son moléculas polares y, por lo tanto, no se disuelven bien en el agua de una célula, a menudo se disuelven en otros compuestos orgánicos. Por ejemplo, mientras que los carbohidratos como el azúcar son ligeramente polares y se disuelven en agua, las grasas no. Pero las grasas se disuelven en otros disolventes orgánicos como los éteres. Cuando están en solución, los cuatro tipos de moléculas orgánicas interactúan y forman nuevos compuestos cuando entran en contacto con el tejido vivo.

Los compuestos orgánicos van desde sustancias simples con moléculas formadas por unos pocos átomos de solo dos elementos hasta polímeros largos y complejos cuyas moléculas incluyen muchos elementos. Los hidrocarburos, por ejemplo, están compuestos únicamente por carbono e hidrógeno. Pueden formar moléculas simples o largas cadenas de átomos y se utilizan para la estructura celular y como bloques de construcción básicos para moléculas más complejas.

Los lípidos son grasas y materiales similares que se componen de carbono, hidrógeno y oxígeno. Ayudan a formar las membranas y las paredes celulares y son un componente importante de los alimentos. Las proteínas están compuestas de carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, y tienen dos funciones principales en las células. Forman parte de las estructuras de las células y los órganos, pero también son enzimas, hormonas y otras sustancias químicas orgánicas que participan en las reacciones químicas para producir los materiales esenciales para la vida.

Los ácidos nucleicos están formados por carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y fósforo. Como ARN y ADN, almacenan las instrucciones para procesos químicos que involucran a otras proteínas. Son las moléculas en forma de hélice del código genético. Los cuatro tipos de moléculas orgánicas se basan en carbono y algunos otros elementos, pero tienen propiedades diferentes.

Los hidrocarburos son los compuestos orgánicos más simples y el hidrocarburo más simple es el CH.₄ o metano. El átomo de carbono comparte electrones con cuatro átomos de hidrógeno para completar su capa externa de electrones.

En lugar de unirse solo con átomos de hidrógeno, un átomo de carbono puede compartir uno o dos de los electrones de su capa exterior con otro átomo de carbono, formando largas cadenas. Por ejemplo, butano, C₄H₁₀, está formado por una cadena de cuatro átomos de carbono rodeados por 10 átomos de hidrógeno.

Un grupo más complicado de compuestos orgánicos son los lípidos o grasas. Incluyen una cadena de hidrocarburos, pero también tienen una parte donde la cadena se une con el oxígeno. Los compuestos orgánicos que contienen solo carbono, hidrógeno y oxígeno se denominan carbohidratos.

El glicerol es un ejemplo de lípido simple. Su fórmula química es C₃H₈O₃, y tiene una cadena de tres átomos de carbono con un átomo de oxígeno unido a cada uno. El glicerol es un componente básico que forma la base de muchos lípidos más complejos.

La mayoría de las proteínas son moléculas muy grandes con estructuras complejas que les permiten asumir funciones importantes en las reacciones químicas orgánicas. En tales reacciones, partes de las proteínas se rompen, se reorganizan o se unen con nuevas cadenas. Incluso las proteínas más simples tienen cadenas largas y muchas subsecciones.

Por ejemplo, el 3-amino-2-butanol tiene la fórmula química C₄H₁₁NO, pero en realidad es una secuencia de secciones de hidrocarburos con un átomo de nitrógeno y uno de oxígeno unidos. Se muestra más claramente mediante la fórmula CH₃CH (NH₂) CH (OH) CH₃, y el aminoácido se usa en reacciones químicas para producir otras proteínas.

Los ácidos nucleicos forman la base del código genético de las células vivas y son largas cadenas de subunidades repetidas. Para el ácido desoxirribonucleico o ADN de ácido nucleico, por ejemplo, las moléculas contienen un grupo fosfato, un azúcar y las subunidades repetidas citosina, guanina, timina y adenina. La parte de una molécula de ADN que contiene citosina tiene una fórmula química C₉H₁₂O₆norte₃P, y las secciones que contienen diferentes subunidades forman moléculas de polímero largas ubicadas en el núcleo de las células.

Algunos compuestos orgánicos son las moléculas más complejas que existen y reflejan la complejidad de las reacciones químicas que hacen posible la vida. Incluso con esta complejidad, las moléculas están formadas por relativamente pocos elementos y todas tienen carbono como componente principal.