domingo, 16 de mayo de 2010

estructura de las macromoleculas





Las macromoléculas están constituidas por la repetición de algún tipo de subunidad estructural.
Tradicionalmente se habla de cuatro niveles de estructura en una macromolécula:

La estrctura primaria: es la secuencia de subunidades ( ó monómeros ) que la forman.

La estructura secundaria: hace referencia a la configuración que adquiere la cadena principal de la macromolécula. Los ejemplos más característicos se encuentran en proteínas y ácidos nucleicos, por ejemplo la estructura de a-hélice que adoptan muchas cadenas polipeptídicas, las láminas b, ó el plegamiento practicamente aleatorio al que se hace referencia con el término ovillo al azar, “random-coil”, ó polímero flexible.

La estructura terciaria es el plegamiento general que adquiere la macromolécula en el espacio.

La estructura cuaternaria hace referencia a la posible asociación de más de una molécula del polímero para formar agregados oligoméricos (dímeros, octámeros, etc.).

Los métodos experimentales utilizados en la determinación estructural de macromoléculas no son diferentes de los que se usan en la determinación estructural de moléculas “pequeñas”, y su descripción queda fuera del alcance de esta asignatura: Todos los métodos espectroscópicos, incluyendo el Infrarrojo,
UV-visible, dicroismo circular, fluorescencia, resonancia de spín electrónico,
y la resonancia magnética nuclear se vienen utilizando desde hace décadas en la elucidación de la estructura de macromoléculas.
Especialmente importante ha sido, y lo es actualmente la difracción de Rayos X, y en los últimos años ha adquirido especial relevancia la resonancia magnética nuclear, y los métodos derivados de la microscopía electrónica,
de efecto túnel, y de fuerzas.

A modo de resumen muy general, podemos decir que
desde un punto de vista estructural existen dos tipos de macromoléculas:
Aquellas
que en disolución no adoptan una conformación
definida, y que en estado sólido forman
sólidos amorfos, ó sólo parcialmente cristalinos; y aquellas que
adoptan configuraciones concretas
(a-hélices, láminas b, etc.,),
perfectamente definidas, y consecuencia de
fuerzas intramoleculares específicas.
Al primer tipo pertenecen la mayor parte de
los polímeros sintéticos, mientras que
las macromoléculas naturales en estado nativa
suelen pertenecer al segundo.
Una característica de estas últimas es que son
susceptibles de desnaturalización en el laboratorio,
convirtiéndose generalmente en
macromoléculas del primer tipo,
carentes de estructura definida.

En lo que se refiere a los pesos moleculares,
los polímeros sintéticos son generalmente polidispersos,
mientras que en el caso de macromoléculas naturales
existen las monodispersas como las proteínas,
y polidispersas como los ácidos nucleicos y polisacáridos.




que son las macromoleculas??

Las macromoléculas son moléculas que tienen una masa molecular elevada, formadas por un gran número de átomos. Generalmente se pueden describir como la repetición de una o unas pocas unidades mínimas o monómeros, formando los polímeros.
A menudo el término macromolécula se refiere a las moléculas que pesan más de 10.000 dalton de masa atómica. Pueden ser tanto orgánicas como inorgánicas, y algunas de gran relevancia se encuentran en el campo de la bioquímica, al estudiar las biomoléculas. Dentro de las moléculas orgánicas sintéticas se encuentran los plásticos. Son moléculas muy grandes, con una masa molecular que puede alcanzar millones de UMAs que se obtienen por las repeticiones de una o más unidades simples llamados "monómeros" unidos entre sí mediante enlaces covalentes.
Forman largas cadenas que se unen entre sí por fuerzas de Van der Waals, puentes de hidrógeno o interacciones hidrofóbicas y por puentes covalentes.
Por lo general, se analizan moléculas en el que el número de átomos es muy pequeño, el cual consta de una masa molecular relativamente pequeña, por ejemplo la molécula de la sal común (NaCl) consta de solo dos átomos y la masa molecular relativa es de 58. En cambio, existen muchas clases de moléculas que poseen una composición mucho más complicada, es decir, una gran cantidad de átomos y un valor grande en su masa molecular; a esta clase de composiciones se le denomina macromoléculas. Específicamente una macromolécula tiene una cantidad mínima de 1000 y una masa no menos de 10.000. Además los eslabones que unen la molécula no conducen a variación en las propiedades físicas, si estos son adicionados de manera complementaria. Por ejemplo la molécula del polietileno, cuya masa molecular relativa es de 280.000 y consta de 20.000 eslabones de grupos CH2. Otro ejemplo es la molécula del ácido ribonucleico; consta de 124 eslabones que se repiten, conformados por 17 aminoácidos diferentes. Su fórmula química es C575H901O193N171S12, su masa molecular relativa es de 13.682. Los polímeros son sustancias conformadas por macromoléculas.
Desde hacia un tiempo se denominaron a cierto grupo de moléculas los coloides, en una época que no se conocía la existencia de la macromolécula, los coloides tenían una apariencia gelatinosa adhesiva, con una velocidad de difusión pequeña sin atravesar las membranas, lo cual sucede lo contrario por ejemplo con la sal común que se difunden muy bien y pasa a través de las membranas, estas sustancias fueron llamadas cristaloides por su buena conformación estructural. En lo sucesivo fue descubierto que en condiciones determinadas los cristaloides podían adquirir un “estado coloidal”, si se lograba unir sus moléculas en grupos y con una masa relativa baja. La agregación de las moléculas de los cristaloides que conducen a la aparición de las propiedades coloidales de sus moléculas, es por lo general una manifestación de las fuerzas de la valencia secundaria y el enlace de los átomos en las macromoléculas es covalen