Qué es un Compuesto Orgánico?

Los compuestos orgánicos siempre contienen carbono junto con otros elementos que son necesarios para que los organismos vivos funcionen. 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 alimentos, para la reproducción y para todos los demás procesos necesarios para la vida.

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 lo hacen. 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 a medida que 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 solo de 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 están compuestos de carbono, hidrógeno y oxígeno. Ayudan a formar las paredes y membranas 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 celulares y orgánicas, pero también son enzimas, hormonas y otros químicos orgánicos que participan en reacciones químicas para producir los materiales esenciales para la vida.

Los ácidos nucleicos están compuestos de carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y fósforo. Como ARN y ADN, almacenan las instrucciones para los 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 CH₄ 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 sus electrones de la capa exterior con otro átomo de carbono, formando cadenas largas. 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 hidrocarburo, pero también tienen una parte en la que la cadena se une con oxígeno. Los compuestos orgánicos que contienen solo carbono, hidrógeno y oxígeno se denominan carbohidratos.

El glicerol es un ejemplo de un 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 separan, 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 un átomo de oxígeno unidos. Se muestra más claramente por la fórmula CH₃CH (NH)₂) 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 repetitivas. Para ácido desoxirribonucleico de ácido nucleico o ADN, 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 C₉H₁₂O₆N₃P, y las secciones que contienen diferentes subunidades forman moléculas poliméricas 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.