BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS

CONTAMINANTES ORGÁNICOS

Laura Rojas M. Material de Ing. Ambiental UPC

BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS

Glúcidos

Lípidos

Proteínas

Ácidos nucleicos

COMPUESTOS ORGÁNICOS

Todas las biomoléculas orgánicas son

compuestos de carbono

•El carbono puede formar cuatro enlaces covalentes muy estables dirigidos hacia los vértices de un tetraedro.

•Puede formar enlaces sencillos, dobles y triples consigo mismo dando lugar a estructuras tridimensionales complejas.

LOS GLÚCIDOS (Ampliación)

También se llaman azúcares o hidratos de carbono (CnH2nOn)

C1

C2

C3

H

H

H

H

OH

OH

OC1

C2

C3

H

H

H

H

OH

OH

O

QUÍMICAMENTE SON POLIHIDROXICETONAS POLIHIDROXIALDEHÍDOS

SEGÚN EL GRUPO FUNCIONAL CETOSAS (cetona) ALDOSAS (aldehído)

Se forman por átomos de carbono unidos a grupos alcohólicos (-OH) y radicales hidrógeno (-H)

Tienen un grupo carbonilo (-C=O-), que si está en un extremo es un grupo aldehído (-COH) y se sitúa en un carbono intermedio es una cetona (-CO-)

LOS GLÚCIDOS (Ampliación)

Clasificación

son

formados por 2 monosacáridos

entre 2 y 10 monosacáridos

formados únicamente por osas

formados por osas y otras moléculas orgánicas

muchos monosacáridos

el mismo tipo de monosacárido

distintos tipos de monosacárido

contienen proteínas contienen

lípidos

GLUCOPROTEÍNAS

OSAS

MONOSACÁRIDOS HOLÓSIDOS HETERÓSIDOS

GLUCOLÍPIDOS

DISACÁRIDOS HETEROPOLISACÁRIDOS

POLISACÁRIDOS

ÓSIDOS

OLIGOSACÁRIDOS

HOMOPOLISACÁRIDOS

se unen formando

LOS GLÚCIDOS

Clasificación

MONOSACÁRIDOS

DISACÁRIDOS

POLISACÁRIDOS

Son los más simples

Unión de dos monosacáridos

Unión de muchas moléculas de monosacáridos

LOS GLÚCIDOS (Ampliación)

MONOSACÁRIDOS

Se clasifican según el nº de carbonos

TETROSAS

PENTOSAS: ribosa y desoxirribosa

HEXOSAS: glucosa, galactosa y fructosa

TRIOSAS: Gliceraldehído e hidroxiacetona

Son isómeros de función

LOS GLÚCIDOS (Ampliación)

MONOSACÁRIDOS

Propiedades

Físicas

Químicas

Son sólidos cristalinos

Son capaces de oxidarse

Blancos

Hidrosolubles (ver)

Con sabor dulce (azúcares)

Pueden asociarse con grupos amino (-NH2) formando derivados de azúcares (glucosamina)

LOS GLÚCIDOS (Ampliación)

MONOSACÁRIDOS HEXOSAS: glucosa, galactosa y fructosa

En la sangre se halla a una concentración de 1 g/l.

D-(+)-GLUCOSA

Forma polímeros de reserva (almidón y glucógeno) y estructurales (celulosa).

Principal nutriente de la respiración celular en animales.

Es un isómero D por que tiene el –OH a la derecha en el carbono asimetrico más alejado del que tiene el grupo carbonilo (el penúltimo C)

LOS GLÚCIDOS (Ampliación)

MONOSACÁRIDOS Formas cíclicas de los monosacáridos

La forma α tiene el –OH hacia abajo

La forma β tiene el –OH hacia arriba

LOS GLÚCIDOS

DISACÁRIDOS

Se forman por la unión de dos monosacáridos mediante un enlace glucosídico, en cuya formación se libera una molécula de agua

Glucosa Glucosa

FORMACIÓN DEL ENLACE GLUCOSÍDICO

Maltosa, isomaltosa, celobiosa, lactosa y sacarosa

LOS GLÚCIDOS

DISACÁRIDOS Maltosa, isomaltosa, celobiosa, lactosa y sacarosa

Propiedades

Físicas

Químicas

Son sólidos cristalinos

La mayoría son capaces de oxidarse, algunos como la sacarosa no

Blancos

Hidrosolubles (ver)

Con sabor dulce (azúcares)

LOS GLÚCIDOS

POLISACÁRIDOS

Propiedades

Físicas

Químicas

No son cristalinos

No son capaces de oxidarse

Elevado peso molecular

Poco solubles en agua

Insípidas

el mismo tipo de monosacárido

distintos tipos de monosacárido

HETEROPOLISACÁRIDOS

POLISACÁRIDOS

HOMOPOLISACÁRIDOS

Almidón, celulosa,

glucógeno y quitina

Pectina, agar-agar y

goma arábica

LOS GLÚCIDOS

POLISACÁRIDOS Se forman por la unión de muchos monosacáridos y carecen de sabor dulce

Moléculas lineales: celulosa y quitina

Moléculas ramificadas: almidón y glucógeno

Según su función De reserva: almidón, glucógeno y dextranos

Estructurales: celulosa y quitina

LOS GLÚCIDOS

POLISACÁRIDOS

ALMIDÓN

Polisacárido de reserva vegetal (semillas y tubérculos)

Se forma por dos polímeros amilosa (30%) y amilopectina (70%)

La amilopectina es un polímero de glucosas unidas por enlace α (1→4) con ramificaciones en α (1→6)

La amilosa es un polímero lineal de glucosas unidas por enlace α (1→4)

LOS GLÚCIDOS

POLISACÁRIDOS

GLUCÓGENO

Polisacárido de reserva animal (hígado y músculo)

Polímero de glucosas unidas por enlace α (1→4) con ramificaciones en α (1→6)

LOS GLÚCIDOS

CELULOSA

Polisacáridos estructurales vegetales (pared celular)

LOS GLÚCIDOS

POLISACÁRIDOS

QUITINA

Forma el exoesqueleto de los artrópodos y la pared celular de los hongos

Es un polímero de N-acetil-D-glucosamina unido por enlaces β (1→4)

LOS GLÚCIDOS

POLISACÁRIDOS

HETEROPOLISACÁRIDOS

Pectina: En la pared celular vegetal. Con capacidad gelificante

Agar-agar: Se extrae de las algas rojas. Hidrófilo. Se emplea para preparar medios de cultivo

Goma arábica: La segregan las plantas para cerrar heridas

LOS GLÚCIDOS

Funciones

•COMBUSTIBLE CELULAR

Como la glucosa.

Molécula de glucosa

•ALMACÉN DE RESERVA ENERGÉTICA

Molécula de almidón

El almidón en los vegetales.

El glucógeno en los animales.

•COMPONENTE ESTRUCTURAL

La celulosa es el componente de la pared vegetal.

La quitina de los hongos y del exoesqueleto de artrópodos y crustáceos. Molécula de desoxirribosa

La ribosa y la desoxirribosa son componentes de los ácidos nucleicos.

METABOLISMO DE CELULOSA Y LIGNINA EN EL RUMEN (rumiantes)

El metabolismo de los carbohidratos es muy importante en todos los animales pues son la fuente esencial de energía para el organismo además de ser los productos iniciales para la síntesis de grasas y aminoácidos no esenciales. El producto principal de la digestión de los carbohidratos en los monogástricos es la glucosa originada principalmente a partir del almidón. Constituye asimismo, el material inicial para los procesos de síntesis. Ejemplo humanos, ratas, carnívoros y herbívoros ; caballo y conejo

Contaminación por lignina

LIGNINA

Como lignina se conocen un grupo de compuestos químicos orgánico no polisacárido, presenten en las paredes celulares de las plantas y forman parte integrante de la madera.

Relación de la celulosa y lignina

CELULOSA

LIGNINA

Qué es el papel? El papel es un material compuesto por

celulosa que se transforma en pasta a traves de procesos mecánicos o químicos. Dependiendo del proceso a que se someta, se da origen a distintos tipos de papel, como por ejemplo para escribir, dibujar, imprimir y envolver, entre otros.

La madera pasa de ser un árbol en la selva o bosque a ser astilla, aserrín y pequeñas partículas extrafinas acumuladas en una pila de acopio y clasificación.

CONTAMINACIÓN POR LIGNINA La principal razón de contaminación por lignina se debe al blanqueo de la pulpa para eliminar el contenido de lignina residual evitando así causar daños en la calidad de la fibra ya que la lignina produce una decoloración marrón en el papel final.

Los principales agentes químicos blanqueadores son los siguientes:

Blanqueo convencional: Utiliza Cl2, ClO2 y NaOH en diferentes secuencias y proporciones.

Blanqueo ECF (libre Cl2): No utiliza Cl2, el que se reemplaza con ClO2. También se puede incluir H2O2, O2, O3 y enzimas.

Blanqueo TCF (libre de Cl2 total): No utiliza cloro en ninguna forma. También usa H2O2, O2, O3 y enzimas.

4. IMPLICACIONES AMBIENTALES.

ASPECTOS GENERALES EN LA CONTAMINACIÓN E IMPACTO AMBIENTAL.

A nivel global, las industrias papeleras son las principales fuentes de compuestos organoclorados (AOX) a los cursos de agua. (Dioxinas)

se almacenan en los tejidos grasos de los organismos, acumulándose a lo largo de la cadena alimenticia.

En los seres humanos provocan trastornos de los sistemas inmunológico, nervioso y reproductor

Deforestación incontrolada.

DATOS CURIOSOS. Se dice que cada ser humano consumirá

100 árboles en toda su vida (pañal, papel higiénico, cuadernos, blocks, agendas, libros, periódicos, etc.)

1 persona consume en promedio 18 rollos de papel higiénico al año, para lo cual se requieren 5,5 kilos de madera.

El consumo de papel periódico a nivel mundial es de 30 millones de toneladas anuales

De 10 árboles se obtienen 79.385 metros de papel higiénico