En química, principalmente, se distinguen dos tipos de moléculas: las moléculas inorgánicas y las moléculas orgánicas. La diferencia principal entre estos dos tipos de moléculas está en las sustancias y átomos que las componen, el más importante de ellos, el átomo de carbono (C); y que, a su vez, forma enlaces covalentes con otros elementos, ya se del mismo carbono, oxígeno, hidrógeno, nitrógeno, entre otros. De esta manera, a las moléculas que se basan, principalmente en el carbono se les denomina moléculas orgánicas; mientras que aquellas moléculas que su estructura no está basada en el carbono se denominan moléculas inorgánicas. Es importante aclarar que las moléculas inorgánicas pueden contener átomos de carbono, pero no su estructura no se basa en el.
Por otra parte, los enlaces covalentes son un tipo de enlace químico que unen átomos para formar moléculas. Este tipo de enlace se forma en 3 condiciones: 1. La unión entre el hidrógeno y un átomo no metal. 2. Entre átomos no metálicos del mismo elemento químico. 3. Entre átomos no metálicos de diferentes elementos químicos, pero que tienen una electronegatividad de 1.7 o menos. (Ver también: Átomos y moléculas)
Moléculas orgánicas: características y ejemplos
Las moléculas cuyas estructuras se encuentran basadas en el carbono (C) se consideran orgánicas y además son esenciales para la vida. Otras características de las moléculas orgánicas es su solubilidad, mientras que unas son solubles al agua, otras son solubles a solventes orgánicos.
Además, se caracterizan por su capacidad y facilidad de combustión, es decir, de variar o perder su estructura original; y porque su punto de ebullición y de fusión son más bajos en comparación con las moléculas inorgánicas.
En el caso del punto de ebullición, para que se produzca, las fuerzas intermoleculares, es decir, la fuerza que mantiene unida a las moléculas debe romperse. Cuando las fuerzas intermoleculares son débiles, como en el caso de las moléculas orgánicas, el punto de ebullición es más bajo. Esto indica que se necesita una energía más baja para romper esas fuerzas y tener el punto de ebullición.
En cuanto al punto de fusión, este se refiere al punto en el que, dada las condiciones de temperatura, algo sólido se convierte en líquido. Para el punto de fusión el empaquetamiento de las moléculas es lo principal, o sea, la forma en la que las moléculas están acomodadas dentro del cristal o red cristalina.
El punto de fusión aumenta cuando se requiere de mayor energía para romper esa red cristalina; caso contrario ocurre con las moléculas orgánicas que no necesitan mayor energía para llegar al punto de fusión.
A su vez, existen dos tipos de moléculas orgánicas: las artificiales y las naturales. Las artificiales son moléculas sintetizadas por el hombre, pues no existen propiamente en la naturaleza. Por su parte, las naturales, que también se les conoce como biomoléculas, son aquellas sintetizadas por los seres vivos y que además son indispensables para el funcionamiento del cuerpo.
Ejemplos de moléculas orgánicas
Glucosa (C₆H₁₂O₆)
La glucosa es un monosacárido y una fuente principal de energía para las células. Se encuentra en muchos alimentos y es esencial en procesos como la respiración celular.
Ácido ribonucleico (ARN)
El ARN es una molécula que desempeña un papel crucial en la transmisión de información genética y la síntesis de proteínas. Es una cadena de nucleótidos que contiene ribosa.
Ácido desoxirribonucleico (ADN)
El ADN es la molécula que lleva la información genética en las células. Está formado por cadenas de nucleótidos que contienen desoxirribosa.
Proteínas
Las proteínas son macromoléculas compuestas por cadenas de aminoácidos. Ejemplos incluyen la hemoglobina, la insulina y las enzimas, que tienen funciones variadas en el cuerpo.
Lípidos
Los lípidos son moléculas orgánicas que incluyen grasas, aceites y fosfolípidos. Los triglicéridos son un ejemplo común de lípidos y son fundamentales para el almacenamiento de energía.
Ácidos grasos
Los ácidos grasos son componentes de lípidos y pueden ser saturados o insaturados. El ácido oleico es un ejemplo de ácido graso insaturado.
Etileno (C₂H₄)
El etileno es una molécula gaseosa que actúa como una hormona vegetal y está involucrada en el proceso de maduración de las frutas.
Acetona (CH₃COCH₃)
La acetona es un solvente orgánico común y se utiliza en productos como quitaesmaltes. Es un ejemplo de una cetona.
Vitamina C (ácido ascórbico, C₆H₈O₆)
La vitamina C es una molécula orgánica esencial para el sistema inmunológico y la síntesis de colágeno. Se encuentra en frutas cítricas y otros alimentos.
Estrógeno (C₁₈H₂₄O₂)
El estrógeno es una hormona sexual que desempeña un papel crucial en el desarrollo sexual y reproductivo en organismos multicelulares, incluyendo mamíferos.
Moléculas inorgánicas: características y ejemplos
Las moléculas orgánicas, aunque pueden contener carbono, no son su principal estructura, por el contrario, se basan en otra variedad de elementos. Adicionalmente, las moléculas inorgánicas son el resultado de procesos químicos y físicos como la electrólisis, la fusión, la reacción de la energía solar, entre otras.
Aunque el carbono es esencial para la vida y es un elemento clave en las moléculas orgánicas, existen numerosas moléculas inorgánicas que desempeñan roles cruciales en diversos procesos químicos y biológicos.
Ejemplos de moléculas inorgánicas
Agua (H₂O)
La molécula de agua es esencial para la vida y está presente en todos los organismos. Su estructura simple de dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno la hace única y vital para numerosos procesos biológicos y químicos.
Dióxido de carbono (CO₂)
Este gas inorgánico está compuesto por un átomo de carbono y dos átomos de oxígeno. Es crucial en la fotosíntesis de las plantas y participa en el ciclo del carbono en la Tierra.
Cloruro de sodio (NaCl)
También conocida como sal de mesa, esta molécula es un compuesto iónico formado por un catión de sodio (Na⁺) y un anión de cloruro (Cl⁻). Es esencial para el equilibrio hídrico en el cuerpo humano y para la transmisión nerviosa.
Ácido clorhídrico (HCl)
Un ácido fuerte que consiste en un átomo de hidrógeno y un átomo de cloro. Se utiliza en la industria y en el sistema digestivo humano para la descomposición de alimentos.
Óxido de hierro (Fe₂O₃)
Conocido comúnmente como óxido férrico o óxido rojo, este compuesto contiene dos átomos de hierro y tres átomos de oxígeno. Es responsable del color rojo en muchos minerales y óxidos.
Ácido sulfúrico (H₂SO₄)
Un ácido fuerte compuesto por dos átomos de hidrógeno, un átomo de azufre y cuatro átomos de oxígeno. Es un ácido muy corrosivo y se utiliza en numerosos procesos industriales.
Amoníaco (NH₃)
Una molécula formada por un átomo de nitrógeno y tres átomos de hidrógeno. Es esencial en la síntesis de aminoácidos y se utiliza como fertilizante en la agricultura.
Dióxido de azufre (SO₂)
Compuesto por un átomo de azufre y dos átomos de oxígeno, el dióxido de azufre es un gas con un olor penetrante. Se libera durante la combustión de combustibles fósiles y puede tener impactos ambientales negativos.
¿Cuáles son las principales moléculas orgánicas e inorgánicas que forman nuestro cuerpo?
El cuerpo humano está compuesto por una amplia variedad de moléculas, tanto orgánicas como inorgánicas. Estas son algunas de las principales moléculas presentes en el cuerpo humano:
Principales moléculas orgánicas
Ácidos nucleicos (ADN y ARN):
El ADN (ácido desoxirribonucleico) y el ARN (ácido ribonucleico) son esenciales para la información genética y la síntesis de proteínas en las células.
Proteínas
Las proteínas son macromoléculas formadas por cadenas de aminoácidos. Tienen funciones estructurales, enzimáticas, de transporte, defensivas, entre otras. Ejemplos incluyen la hemoglobina y las enzimas.
Lípidos
Los lípidos incluyen grasas, aceites y fosfolípidos. Cumplen funciones como el almacenamiento de energía, la estructura de las membranas celulares y la señalización celular.
Carbohidratos
Los carbohidratos, como la glucosa y el glucógeno, son fuentes importantes de energía para el cuerpo. También desempeñan un papel estructural en algunas moléculas, como la celulosa.
Vitaminas
Las vitaminas, aunque no son producidas por el cuerpo en cantidades suficientes, son moléculas orgánicas esenciales para varias funciones biológicas. Por ejemplo, la vitamina C es esencial para el sistema inmunológico.
Principales moléculas inorgánicas
Agua (H₂O)
El agua es el componente principal del cuerpo humano y es esencial para la mayoría de las funciones biológicas, incluyendo la digestión, el transporte de nutrientes y la regulación de la temperatura.
Sales minerales
Sales como el cloruro de sodio (NaCl), fosfato de calcio (Ca₃(PO₄)₂) y otros minerales desempeñan un papel crucial en la homeostasis, la contracción muscular, la transmisión nerviosa y la formación de huesos.
Iones
Iones como el sodio (Na⁺), potasio (K⁺), calcio (Ca²⁺) y muchos otros son esenciales para la función celular, la transmisión nerviosa y el equilibrio hídrico.
Estas moléculas orgánicas e inorgánicas trabajan de manera sinérgica para mantener la estructura y las funciones del cuerpo humano. La complejidad y la interconexión de estas moléculas son fundamentales para la vida y la salud de los organismos.
