Polímeros naturales

POLÍMEROS

Colegio GetsemaníProf.: Sully Espinoza M.1º Semestre 2012 4º Medio

POLÍMEROS NATURALES

CELULOSADel latín, cellula, que significa

“celda pequeña”

LA CELULOSA Antecedentes:

Fue descubierta en 1838 por el químico francés Anselme Payen, que la aisló de materia vegetal, determinando además su fórmula química.

Es un polisacárido compuesto exclusivamente de moléculas de glucosa.

Es rígido, insoluble en agua, y contiene desde varios cientos hasta varios miles de unidades de β-glucosa.

Corresponde al polímero natural mas abundante en la corteza terrestre.

SU ESTRUCTURA

Corresponde a una sección de la estructura polimérica de la celulosa:

D-Glucosa(una aldosa) α-D-Glucosa β-D-Glucosa

Monómero que la conforma:

SU ESTRUCTURA

Corresponde a una sección de la estructura polimérica de la celulosa:

D-Glucosa(una aldosa) α-D-Glucosa β-D-Glucosa

Monómero que la conforma:

CICLACIÓN DE LA Β-D-GLUCOSA

FORMACIÓN DEL HOMOPOLÍMERO

El polímero se formara por la unión de las moléculas de β-glucosa mediante enlaces β-1,4-O-glucosídico. A traves de la hidrólisis de glucosa (es decir que en cada proceso de unión de 2 glucosas se eliminara H2O ).

La celulosa es una larga cadena polimérica de peso molecular variable, con fórmula empírica (C6H10O5)n, con un valor mínimo de n= 200.En el proceso se establecen múltiples puentes de hidrógeno entre los grupos hidroxilos.

SU ORGANIZACIÓN EN LAS PLANTAS

Las moléculas de glucosa se asocian entre sí mediante enlaces de hidrógeno para formar estructuras cristalinas denominadas microfibrillas, formadas por unas 50 moléculas de celulosa.Las fibrillas se asocian entre sí mediante puentes formados por otros glúcidos, como hemicelulosa y pectinas, que resultan en las fibras de celulosa, visibles al microscopio óptico.

Organización de las moléculas de celulosa y la interacción entre ellas mediante puentes de hidrógeno (líneas en rojo).

COMPONENTES DE LA CELULOSA

Celobiosa: es un azúcar doble (disacárido) formado por dos glucosas unidas por los grupos hidroxilo del carbono 1 en posición beta de una glucosa y del carbono 4 de la otra glucosa.

Hemicelulosa: son heteropolisacáridos. Forma parte de las paredes de las diferentes células de los tejidos del vegetal, recubriendo la superficie de las fibras de celulosa y permitiendo el enlace de pectina y se caracteriza por ser una molécula con ramificaciones.

Pectina: son una mezcla de polímeros ácidos y neutros muy ramificados. Constituyen el 30% del peso seco de la pared celular primaria de células vegetales.

USOS

Constituye la materia prima del papel. Explosivos y propulsores para cohetes. Seda artificial Barnices Royos fotográficos.

EL ALMIDÓN Antecedentes

Es un polisacárido producido por los vegetales a partir de CO2 y Agua.

Constituido por amilosa y la amilopectina

Proporciona el 70-80% de las calorías consumidas por los humanos de todo el mundo.

LA AMILOSA Es el producto de la condensación de D-glucopiranosas por medio

de enlaces glucosídicos a(1,4), que establece largas cadenas lineales con 200-2500 unidades y pesos moleculares hasta de un millón. Tiene la facilidad de adquirir una conformación tridimensional helicoidal, en la que cada vuelta de hélice consta de seis moléculas de glucosa. La mayoría de los almidones contienen alrededor del 25% de amilosa.

LA AMILOPECTINA A diferencia de la amilosa contiene ramificaciones que le dan una

forma molecular similar a la de un árbol; las ramas están unidas al tronco central (semejante a la amilosa) por enlaces a-D-(1,6), localizadas cada 15-25 unidades lineales de glucosa. La amilopectina constituye alrededor del 75% de los almidones más comunes. La amilopectina de papa es la única que posee en su molécula grupos éster fosfato.

ESQUEMA DE LAS MACROESTRUCTURAS

SU ESTRUCTURA

USOS Forma parte de nuestra dieta. En la industria alimentaria se utiliza como

aditivo para algunos alimentos. Adhesivo, ligante, enturbiante, formador de

películas, estabilizante de espumas, conservante para el pan, gelificante, aglutinante, etc.

Constituye una alternativa biodegradable a los envases de poliestireno.

SE ENCUENTRA EN

Las papas El arroz Los cereales Las frutas etc

CAUCHO NATURAL Antecedentes

Liquido lechoso que fluye de la corteza del “Hevea brasiliensis”Su nombre proviene de cautchuc que significa “Arbol que llora”.Los antiguos mesoamericanos tenían un juego de pelota, se han encontrado aproximadamente del año 1600 a. C.Los mayas también hacían un tipo de zapato de goma.

SU ESTRUCTURA

PROPIEDADES Es un material muy requerido porque:

Cuenta con una gran elasticidad. Resistencia tanto a los ácidos como a las sustancias

alcalinas. Es muy resistente al agua. Es aislante de la electricidad y de la temperatura.

USOS La fabricación de neumáticos y llantas. Artículos impermeables. Latex.

SEDA Antecedentes

La seda de Oriente ha llegado al mundo occidental desde hace siglos, y sigue siendo la tela más preciada.Se obtiene del gusano de seda, Bombyx mori, al formar su capullo para convertirse en mariposa.Cada capullo consta de un solo filamento que llega a medir más de 1.5 km.

La seda como fibra natural esta formada por proteínas.

PROPIEDADES La fibroína de la seda está compuesta por la

unión de los aminoácidos Glicina, Alanina y Serina en la estructura GLY-SER-GLY-ALA-GLY y forma Beta-láminas.

La alta proporción de glicina permite un empacado firme gracias al cual las fibras se hacen fuertes y resistentes al estiramiento y la fibra no se rompe.

ESTRUCTURA Glisina (Gly, G) es uno de los aminoácidos que

forman las proteínas de los seres vivos. Es un aminoácido no escencial.

Tiene la siguiente estructura:

ESTRUCTURA Serina (Ser) es uno de los veinte aminoácidos

naturales más comunes en la Tierra.

Su estructura es la siguiente:

ESTRUCTURA Alanina (Al) Es el aminoácido más pequeño

después de la glicina y se clasifica como hidrófobico. Interviene en el metabolismo de la glucosa.

Su estructura es la siguiente:

ESTRUCTURAFinalmente la estructura completa de la fibroína de la seda será:

USOS Paracaídas, neumáticos de bicicleta y para

fabricar las bolsas de pólvora de la artillería. Los primeros chalecos antibalas. Como sutura quirúrgica no absorbible por el

organismo.

EL PELO

Esta constituido principalmente por a –queratina que tiene un

diámetro de » 20 Aº y está constituido por células muertas,

cada una de las cuales contiene macrofibrillas. Las

macrofibrillas está formadas a su vez por microfibrillas (80 Aº)

que se encuentran cementadas por una proteína que tiene un

alto contenido de azufre. Las microfibrillas consisten en

protofibrillas (20 Aº). A su vez, cada protofibrilla están

constituidas por dos pares de hélices a asociadas en un

arrollamiento hacia la izquierda.

Α-QUERATINA

Principal componente de la epidermis exterior dura y de sus apéndices, como el pelo, cuerno, uñas y plumas.

Estructura: