TEORIA ATOMICA

Kanada, Pakudha Katyayana

Demócrito (filósofo griego, del año 500 a.de C.),

Creía que todos los elementos estaban formados por pequeñas partículas INDIVISIBLES.

Átomo, en griego, significa INDIVISIBLE.

ÁTOMO

La teoría atómica es una teoría de la naturaleza de la materia, que afirma que está compuesta por pequeñas partículas llamadas átomos,

TEORIA ATOMICA

ELECTRÓN

Es una partícula elemental con carga eléctrica negativa igual a 1,602 · 10-19 Coulomb y masa igual a 9,1093 · 10-

28 g, que se encuentra formando parte de los átomos de todos los elementos.

NEUTRÓN

Es una partícula elemental eléctricamente neutra y masa ligeramente superior a la del protón (mneutrón=1.675 · 10-24 g), que se encuentra formando

parte de los átomos de todos los elementos.

PROTÓN

Es una partícula elemental con carga eléctrica positiva igual a 1,602 · 10-19 Coulomb y cuya masa es 1837 veces mayor que la del electrón (mprotón=1.673 · 10-24 g). La

misma se encuentra formando parte de los átomos de todos los elementos.

1803-1808 Jonh Dalton, utilizó los dos leyes fundamentales de la quimica

◦ "Ley de conservación de la masa"(La masa total de las sustancias presentes después de una reacción química es la misma que la masa total de las sustancias antes de la reacción) Lavoisier

◦ "Ley de composición constante"(Todas las muestras de un compuesto tienen la misma composición, es decir las mismas proporciones en masa de los elementos constituyentes.) Proust

TEORÍA ATÓMICA DE DALTON

Tres postulados:

1.  Cada elemento químico se compone de partículas diminutas e indestructibles denominadas átomos. Los átomos no pueden crearse ni destruirse durante una reacción química.

2.  Todos los átomos de un elemento son semejantes en masa (peso) y otras propiedades, pero los átomos de un elemento son diferentes de los del resto de los elementos.

3.  En cada uno de sus compuestos, los diferentes elementos se combinan en una proporción numérica sencilla: así por ejemplo, un átomo de A con un átomo de B (AB), o un átomo de A con dos átomos de B (AB2).

TEORIA ATÓMICA DE DALTON

La teoría atómica de Dalton condujo a la "Ley de las proporciones múltiples”

Si dos elementos forman más de un compuesto sencillo, las masas de un elemento que se combinan con una masa fija del segundo elemento, están en una relación de números enteros  

TEORIA ATÓMICA DE DALTON

En 1784, Robert Brown observó que las partículas de polvo que flotaban en el agua se movían al azar sin ninguna razón aparente.

En 1905 Albert Einstein tenía la teoría de que este movimiento browniano lo causaban las moléculas de agua que "bombardeaban" constantemente las partículas

TEORIA ATÓMICA

El físico francés Jean Perrin demostró experimentalmente este modelo en 1911 proporcionando además la validación a la teoría de partículas

TEORIA ATÓMICA

Hasta 1897 se creía que los átomos eran la división más pequeña de la materia

Thompson descubrió el electron mediante su experimento con el tbo de rayos catodicos.

TEORIA ATÓMICA

◦ Recipiente cerrado de vidrio, en el cual los dos electrodos estaban separados por un vacío. Cuando se aplica una diferencia de tensión a los electrodos, se generan rayos catodicos, que crean un resplandor fosforescente cuando chocan con el extremo opuesto del tubo de cristal. descubrió que los rayos se desviaban al aplicar un campo eléctrico). Afirmó que estos rayos, más que ondas, estaban compuestos por partículas cargadas negativamente a las que llamó "corpúsculos" (más tarde, otros científicos las rebautizarían como electrones).

TEORIA ATOMICA

Para explicar la carga neutra del átomo, propuso que los corpúsculos se distribuían en estructuras anilladas dentro de una nube positiva uniforme

TEORIA ATÓMICA

El modelo atómico de Thomson fue refutado en 1909 por uno de sus estudiantes, Ernest Rutherford, que descubrió que la mayor parte de la masa y de la carga positiva de un átomo estaba concentrada en una fracción muy pequeña de su volumen, que suponía que estaba en el mismo centro.

Propone el modelo planetario del átomo, en el que los electrones orbitaban en el espacio alrededor de un gran núcleo compacto, a semejanza de los planetas y el Sol

TEORIA ATÓMICA

En 1918 Rutherford descubre el protón

En 1932 Chadwick descubre el neutrón

En 1913 Bohr: los electrones sólo podrían orbitar alrededor del núcleo en órbitas circulares determinadas, con una energía y un momento angular fijos, y siendo proporcionales las distancias del núcleo a los respectivos niveles de energía

TEORIA ATÓMICA

Describe el comportamiento y las propiedades de la materia en base a cuatro postulados:

La materia está constituida por partículas que pueden ser átomos ó moléculas cuyo tamaño y forma característicos permanecen el estado sólido, líquido ó gas.

TEORIA MOLECULAR

Estas partículas están en continuo movimiento aleatorio. En los sólidos y líquidos los movimientos están limitados por las fuerzas cohesivas, las cuales hay que vencer para fundir un sólido ó evaporar un líquido.

La energía depende de la temperatura. A mayor temperatura más movimiento y mayor energía cinética.

Las colisiones entre partículas son elásticas. En una colisión la energía cinética de una partícula se transfiere a otra sin pérdidas de la energía global.

TEORIA MOLECULAR

Las moléculas, átomos o iones que constituyen la materia por un lado se unen entre sí por las llamadas fuerzas intermoleculares y, por otro lado, tienden a separarse por la temperatura. La intensidad de las fuerzas intermoleculares es la que determina el estado de agregación de las sustancias.

TEORIA MOLECULAR

    Cuando las fuerzas intermoleculares son muy intensas, las moléculas están muy unidas entre sí, apenas pueden moverse, sólo vibrar, y, entonces, la forma y el volumen de la sustancia no pueden cambiar: nos encontramos ante un sólido.

TEORIA MOLECULAR

Si las fuerzas intermoleculares son algo más débiles, las moléculas aunque juntas, pueden moverse deslizándose una sobre otra, igual que canicas que estuvieran en una caja. El volumen de la sustancia no puede cambiar, ya que las moléculas se tocan unas a otras, pero sí cambia su forma: se trata de un líquido.

TEORIA MOLECULAR

Cuando las fuerzas intermoleculares son muy débiles, las moléculas ya no se encuentran unidas sino separadas unas de otras, moviéndose libremente. La forma de la sustancia cambiará fácilmente, pero además, como las moléculas pueden separarse o juntarse libremente, también cambiará su volumen: se trata de un gas

TEORIA MOLECULAR

MOLÉCULAS ORGANICAS

En los organismos se encuentran cuatro tipos diferentes de moléculas orgánicas en gran cantidad: carbohidratos, lípidos, proteínas y nucleótidos.

Todas contienen C-H-O

Además, las proteínas contienen nitrógeno y azufre, y los nucleótidos, así como algunos lípidos, contienen nitrógeno y fósforo.

MOLÉCULAS ORGANICAS

El carbono es adecuado por que es el átomo más liviano capaz de formar múltiples enlaces covalentes.

Puede combinarse con otros átomos de carbono y con átomos distintos para formar una gran variedad de cadenas fuertes y estables y de compuestos con forma de anillo.

PAPEL CENTRAL DEL CARBONO

Las moléculas orgánicas derivan sus configuraciones tridimensionales primordialmente de sus esqueletos de carbono.

Sin embargo, muchas de sus propiedades específicas dependen de grupos funcionales.

Una característica general de todos los compuestos orgánicos es que liberan energía cuando se oxidan

PAPEL CENTRAL DEL CARBONO

Compuestos tiene la misma fórmula química pero sus átomos se disponen de manera diferente.

a. Isómeros estructurales: moléculas que presentan la misma cantidad y tipo de átomos, pero dispuestos de manera diferente.

b. Los isómeros ópticos son uno la imagen especular del otro y no se pueden superponer

ISOMEROS

Son moléculas fundamentales de almacenamiento de energía y forman parte de diversas estructuras de las células vivas.

Hay tres tipos principales de carbohidratos, clasificados de acuerdo con el número de moléculas de azúcar que contienen.

◦ Los monosacáridos como la ribosa, la glucosa y la fructosa.◦ Los disacáridos consisten en dos moléculas de azúcar simples

unidas covalentemente. Sacarosa (azúcar de caña), la maltosa (azúcar de malta) y la lactosa (azúcar de la leche).

◦ Los polisacáridos como la celulosa y el almidón, contienen muchas moléculas de azúcar simples unidas entre sí.

CARBOHIDRATOS

Son un grupo general de sustancia orgánicas insolubles en solventes polares como el agua, pero se disuelven fácilmente en solventes orgánicos no polares, tales como el cloroformo, el éter y el benceno.

LIPIDOS

Son moléculas de almacenamiento de energía, usualmente en forma de grasa o aceite, y cumplen funciones estructurales, como en el caso de los fosfolípidos, glucolípidos y ceras.

Algunos lípidos, sin embargo, desempeñan papeles principales como "mensajeros" químicos, tanto dentro de las células como entre ellas

LIPIDOS

Una molécula de grasa

◦ 3 ácidos grasos + glicerol (de aquí el término "triglicérido").

◦ Las largas cadenas hidrocarbonadas que componen los ácidos grasos terminan en grupos carboxilo (-COOH), que se unen covalentemente a la molécula de glicerol

LIPIDOS

Las propiedades físicas de una grasa, están determinadas por la longitud de sus cadenas de ácidos grasos y de si las cadenas son saturadas o no saturadas.

Saturados:◦ No presentar enlaces dobles.◦ Las cadenas rectas de los ácidos grasos saturados permiten el

empaquetamiento de las moléculas, produciendo un sólido como la manteca o el cebo

Insaturados:◦ Tienen átomos de carbono unidos por enlaces dobles.. Estos

provocan que las cadenas se doblen; esto tiende a separar las moléculas, produciendo un líquido como el aceite de oliva o de girasol.

LIPIDOS

Contienen una mayor proporción de enlaces carbono-hidrógeno ricos en energía que los carbohidratos

Contienen más energía química.

En promedio, las grasas producen aproximadamente 9,3 kilocalorías por gramo

LIPIDOS

A. Lípidos simples. ◦ Son ésteres de ácidos grasos con diversos

alcoholes.

◦ 1. Grasas o aceites. Son ésteres de ácidos grasos con el glicerol.

◦ 2. Ceras. Son ésteres de ácidos grasos con alcoholes

monohídricos de peso molecular más elevado.

CLASIFICACIÓN

B. Lípidos compuestos. ◦ Son ésteres de ácidos grasos que poseen grupos

químicos agregados a los ácidos grasos y el alcohol.

◦ 1. Fosfolípidos. ◦ 2. Glicolípidos.◦ 3. Otros lípidos compuestos.

CLASIIFICACIÓN

Fosfolípidos y glucolípidos están compuestos de cadenas de ácidos grasos unidas a un esqueleto de glicerol.

En los fosfolípidos, el tercer carbono de la molécula de glicerol no está ocupado por un ácido graso, sino por un grupo fosfato, al que está unido habitualmente otro grupo polar.

LIPIDOS

Fosfolípido:◦ Formada por dos ácidos grasos unidos a una

molécula de glicerol, y por un grupo fosfato unido al tercer carbono del glicerol.

◦ Contiene habitualmente un grupo químico adicional, indicado con la letra R. Las "colas" de ácido graso son no polares y por lo

tanto, hidrofóbicas; l La "cabeza" polar que contiene a los grupos fosfato y

R es soluble, hidrofílica).

LIPIDOS

Esta disposición de las moléculas de fosfolípido, con sus cabezas hidrofílicas expuestas y sus colas hidrofóbicas agrupadas, forman la base estructural de las membranas celulares

FOSFOLIPIDOS

En estos el tercer carbono de la molécula de glicerol no está ocupado por un grupo fosfato, sino por una cadena de carbohidrato corta.

Dependiendo del glucolípido particular, esta cadena puede contener, en cualquier lugar, entre uno y quince monómeros de monosacárido.

La cabeza de carbohidrato de un glucolípido es hidrofílica, y las colas de ácidos grasos son, por supuesto, hidrofóbicas. En solución acuosa, los glucolípidos se comportan del mismo modo que los fosfolípidos. También son componentes importantes de las membranas celulares en las que cumplen funciones de reconocimiento celular.

GLUCOLIPIDOS

ESTEROIDES◦ No se asemejan estructuralmente a los otros

lípidos, se los agrupa con ellos porque son insolubles en agua.

◦ Al igual que el colesterol, todos los esteroides tienen cuatro anillos de carbono unidos y varios de ellos tienen una cola.

◦ Además, muchos poseen el grupo funcional -OH, que los identifica como alcoholes.

LIPIDOS

Son un grupo grande de lípidos, entre los que encontramos las hormonas esteroideas, los esteroles y los ácidos biliares

ESTEROIDES

Los veinte aminoácidos diferentes que forman parte de las proteínas varían de acuerdo con las propiedades de sus grupos laterales (R).

Cada aminoácido contiene un grupo amino (-NH2) y un grupo carboxilo (-COOH) unidos a un átomo de carbono central.

Un átomo de hidrógeno y el grupo lateral están también unidos al mismo átomo de carbono.

AMINOACIDOS

Los grupos laterales pueden ser ◦ no polares (sin diferencia de carga entre distintas

zonas del grupo), NS◦ polares pero con cargas balanceadas de modo tal

que el grupo lateral en conjunto es neutro, S◦ o cargados, negativa o positivamente. S

Los aminoácidos se unen entre sí por medio de enlaces peptídicos

AA

a) Un enlace peptídico es un enlace covalente formado por condensación.

b) Los polipéptidos son polímeros de aminoácidos unidos por enlaces peptídicos, en los que el grupo amino de un ácido se une al grupo carboxilo de su vecino

AA

Proteínas fibrosas

◦ Las moléculas largas entran en interacción con otras largas cadenas de polipéptidos, similares o idénticas, para formar cables o láminas.

◦ El colágeno y la queratina son proteínas fibrosas que desempeñan diversos papeles estructurales.

PROTEINAS

Las proteínas globulares también pueden cumplir propósitos estructurales.

◦ Los microtúbulos, que son componentes celulares importantes, están compuestos por unidades repetidas de proteínas globulares, asociadas helicoidalmente en un tubo hueco.

◦ Otras proteínas globulares tienen funciones de regulación, de transporte y de protección

PROTEINAS

Está formado por tres subunidades: ◦ un grupo fosfato, ◦ un azúcar de cinco

carbonos ribosa o desoxirribosa

◦ una base nitrogenada; esta última tiene las propiedades de una base y, además, contiene nitrógeno.

NUCLEOTIDOS

Hay cinco bases nitrogenadas diferentes en los nucleótidos, que son los sillares de construcción de los ácidos nucleicos.

◦ Dos de ellas, la adenina y la guanina, se conocen como purinas.

◦ Las otras tres, citosina, timina y uracilo se conocen como pirimidinas.

NUCLEOTIDOS

La adenina, la guanina y la citosina se encuentran tanto en el DNA como en el RNA

Mientras que la timina se encuentra sólo en el DNA y el uracilo sólo en el RNA.

Cuando un nucleótido se modifica por la unión de dos grupos fosfato, se convierte en un transportador de energía, necesario para que se produzcan numerosas reacciones químicas celulares

El principal portador de energía, en casi todos los procesos biológicos, es una molécula llamada adenosín trifosfato o ATP

NUCLEOTIDOS