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Los átomos son las unidades básicas e indivisibles de la materia según la química moderna. Todo lo que existe está hecho de átomos, desde una célula hasta una estrella. Cada átomo pertenece a un elemento químico específico, como el carbono (C) o el oxígeno (O), y está compuesto por partículas subatómicas que determinan sus propiedades físicas y químicas.

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Tamaño: extremadamente pequeños (≈0.1 nanómetros).

Estabilidad: dependen de la relación entre protones y neutrones.

Carga neta: los átomos neutros tienen igual número de protones y electrones.

Isótopos: átomos del mismo elemento con diferente número de neutrones.

🧠 Dato curioso:
Si el núcleo de un átomo tuviera el tamaño de una pelota de tenis, sus electrones estarían girando a cientos de metros de distancia. Eso significa que la materia está mayoritariamente vacía.

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Estructura fundamental de todos los átomos

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Estructura fundamental de todos los átomos

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Núcleo: contiene protones que son positivos y neutrones que pues son neutros.

Electrones (−): giran alrededor del núcleo en niveles de energía o capas.

El número de protones define el número atómico, que identifica al elemento.

La masa atómica se obtiene sumando protones y neutrones.

sabiendo esto es importante ver que pues los átomos se conforman de estructuras organizadas que nos ayudan a ver la materia de ciertas cosas y entenderla en si.

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La electronegatividad es la capacidad que tiene un átomo para atraer hacia sí los electrones de un enlace químico . Es una propiedad fundamental para saber cómo se forman las moléculas, qué tipo de enlace se da entre los átomos y qué tan polar será una sustancia.

Importancia biológica:

La electronegatividad del oxígeno y del nitrógeno permite que se formen puentes de hidrógeno en el ADN y en las proteínas.

También explica por qué el agua es un solvente tan poderoso: su polaridad viene de la electronegatividad del oxígeno.

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Tipos de las moléculas según su complejidad

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Tipos de las moléculas según su complejidad

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Moléculas simples: solo unos pocos átomos (ej. H₂, O₂, CO₂).

Moléculas complejas: cientos o miles de átomos (ej. proteínas, ADN).

💡 Propiedades importantes:

Su forma tridimensional (estructura) determina su función biológica.

Participan en reacciones químicas que permiten procesos vitales: respiración, digestión, síntesis de proteínas, etc.

Dato interesantee:
El agua (H₂O) es la molécula más abundante en los seres vivos. ¡Hasta el 70% del cuerpo humano está compuesto por ella!

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1. Están formadas por enlaces químicos

Covalentes (la mayoría de biomoléculas), iónicos o metálicos.

2. Tienen una estructura definida

Su forma tridimensional (estructura molecular) afecta su función.

3. Pueden ser polares o no polares

Esto depende de la distribución de cargas eléctricas.

4. Poseen un peso molecular

Se calcula a partir de la suma de las masas atómicas.

5. Participan en reacciones químicas

Se forman y se rompen constantemente en los procesos vitales.

6. Están en constante movimiento

Vibran, rotan y se desplazan (movimiento molecular).

7. Pueden ser estables o reactivas

Algunas son muy reactivas como el ozono (O₃), otras muy estables como el nitrógeno (N₂).

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Son conjuntos específicos de átomos dentro de una molécula que le confieren propiedades químicas particulares y determinan cómo reaccionará. Son clave para entender la función de biomoléculas como lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.

Datito curioso :D:
La morfina y su versión sintética, el fentanilo, tienen estructuras parecidas, pero pequeñas diferencias hacen al segundo ¡100 veces más potente!

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. Grupo Hidroxilo (–OH)

Compuesto por un oxígeno unido a un hidrógeno.

Se encuentra en alcoholes y azúcares como la glucosa.

Hace que las moléculas sean polares y solubles en agua.
- Ejemplo: etanol (alcohol), glucosa.
- Presente en reacciones de deshidratación y síntesis de carbohidratos.

2. Grupo Carboxilo (–COOH)

Formado por un carbono unido a un oxígeno doble (C=O) y a un –OH.

Es un grupo ácido: puede liberar un ion H⁺ en solución.
- Presente en aminoácidos y ácidos grasos.
- Participa en la formación de enlaces peptídicos entre proteínas.
- Hace que las moléculas sean reactivas y solubles en medios biológicos.

3. Grupo Amino (–NH₂)

Contiene un nitrógeno unido a dos hidrógenos.

Es básico: puede captar un ion H⁺.
- Presente en aminoácidos, proteínas y neurotransmisores.
-Se une con el grupo carboxilo para formar enlaces peptídicos.
-Clave en la estructura de las bases nitrogenadas del ADN.

4. Grupo Fosfato (–PO₄³⁻)

Compuesto por un fósforo central unido a cuatro oxígenos.

Cargado negativamente, altamente reactivo.
- Presente en el ADN, ARN y ATP.
- Responsable de la transferencia de energía en las células.
-Su capacidad de formar enlaces ricos en energía lo hace vital para la vida.

5. Grupo Carbonilo (=O)

Es un oxígeno unido a un carbono por doble enlace.

Hay dos tipos:

Aldehídos: el grupo está al final de la cadena.

Cetonas: el grupo está en medio de la cadena.

Presente en glucosa (aldehído) y acetona (cetona).

Participa en reacciones metabólicas clave como la glucólisis.

6. Grupo Sulfhidrilo (–SH)

Contiene un átomo de azufre unido a un hidrógeno.

Puede formar puentes disulfuro que estabilizan proteínas.
- Presente en el aminoácido cisteína.
- Fundamental para la estructura tridimensional de las proteínas.
- Ayuda a mantener la forma funcional de enzimas.

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Los grupos funcionales existen porque ciertos conjuntos de átomos tienen comportamientos químicos repetitivos y predecibles. Es decir, sin importar en qué molécula estén, actúan de forma similar, permitiendo que la química orgánica (y la bioquímica) sea ordenada y comprensible.

Esto ayuda demasiado a ver las cosas de manera distinta un ejemplo seriamos nosotros somos personas todos pero cada quien tiene sus estilos sus gustos y su forma de actuar como los demás cuando piensen en los grupos funcionales piensen en eso.

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Puentes de hidrógeno (H-bonds)

Se forman cuando un hidrógeno unido covalentemente a un átomo muy electronegativo (O, N o F) se atrae a otro átomo electronegativo cercano.

Son más fuertes que otras fuerzas intermoleculares, pero más débiles que los enlaces covalentes.

Fundamentales en la estructura del ADN (A–T y G–C), en las proteínas, y en las propiedades únicas del agua.

Ej: El agua líquida forma hasta 4 puentes de hidrógeno por molécula.

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Interacciones dipolo-dipolo

Ocurren entre moléculas polares que tienen regiones de carga positiva y negativa.

Las cargas opuestas de distintas moléculas se atraen entre sí.

Más débiles que los puentes de hidrógeno, pero importantes en la atracción molecular en líquidos polares como el cloroformo (CHCl₃).

Ej: Interacción entre dos moléculas de HCl (cloruro de hidrógeno).

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Fuerzas de Van der Waals (o de dispersión de London)

Se dan entre todas las moléculas, incluso las no polares, por fluctuaciones momentáneas de electrones que generan dipolos temporales.

Son muy débiles individualmente, pero poderosas en conjunto, especialmente en moléculas grandes como los lípidos.

Ej: La adhesión entre las patas de un gecko y la superficie donde camina depende de estas fuerzas.

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La nomenclatura química es el sistema que se utiliza para nombrar las sustancias químicas de forma clara, sistemática y universal. Sin esta forma ordenada de nombrar, no podríamos comunicarnos de manera precisa sobre compuestos en ciencia, medicina o ingeniería. Esta tarea la regula la IUPAC (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada), que establece las reglas oficiales.

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Permite identificar compuestos sin ambigüedad ósea siendo mas específicoss.

Facilita el estudio de reacciones químicas.

Establece un lenguaje científico común.

Ayuda a deducir la estructura y propiedades de una sustancia solo con su nombre.

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1. Nomenclatura inorgánica
Se usa para compuestos que no contienen carbono-hidrógeno.
Incluye:

Óxidos (Ej: CO₂ = dióxido de carbono)

Hidróxidos (Ej: NaOH = hidróxido de sodio)

Ácidos (Ej: HCl = ácido clorhídrico)

Sales (Ej: NaCl = cloruro de sodio)

2. Nomenclatura orgánica
Se aplica a moléculas basadas en carbono, muchas de las cuales son biomoléculas.
Reglas:

Elegir la cadena más larga de carbonos.

Numerar para ubicar sustituyentes o grupos funcionales.

Usar prefijos y sufijos para indicar cantidad y tipo de enlace o grupo.
Ej:

CH₄ = metano

CH₃–CH₂–OH = etanol

CH₃–COOH = ácido etanoico (o ácido acético)

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En bioquímica, se usa para nombrar aminoácidos, azúcares, lípidos y medicamentos.

El ácido desoxirribonucleico (ADN) y el ácido ribonucleico (ARN) tienen nombres formales derivados de la nomenclatura orgánica.

En farmacología, los nombres sistemáticos ayudan a identificar principios activos (Ej: ácido acetilsalicílico = aspirina).

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Los enlaces químicos son las uniones que se forman entre átomos para crear moléculas o compuestos. Se originan por la necesidad de alcanzar una estructura más estable, generalmente mediante la regla del octeto (tener 8 electrones en la capa externa). Dependiendo de cómo se compartan o transfieran los electrones, existen varios tipos.

Tipos principales:

Enlace iónico: transferencia de electrones de un átomo a otro. Ej: NaCl.

Enlace covalente: compartición de electrones. Ej: H₂O.

Enlace metálico: los electrones se mueven libremente entre átomos metálicos, generando conductividad.

Enlace covalente polar o no polar: depende de la electronegatividad de los átomos.

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En física, existen cuatro fuerzas fundamentales que gobiernan todas las interacciones del universo. En la química y biología, dos son especialmente relevantes:

Las 4 fuerzas:

1. Gravitacional: atracción entre masas (irrelevante a escala atómica).

2. Electromagnética: clave en enlaces químicos, interacciones atómicas, electricidad y magnetismo.

3. Nuclear fuerte: mantiene unidos los protones y neutrones en el núcleo.

4. Nuclear débil: responsable de la desintegración radioactiva.

En química y biología, la fuerza electromagnética es la más importante, ya que explica la atracción entre cargas y la formación de enlaces.

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Biomoléculas

Son las moléculas esenciales para la vida. Están compuestas principalmente por C, H, O, N, P y S. esa es la abreviatura para los elementos recuérdalo futuro yo, Se agrupan en cuatro grandes categorías, cada una con funciones vitales.

Tipos principales:

1. Carbohidratos: fuente de energía rápida y estructural. Ej: glucosa, celulosa.

2. Lípidos: almacenamiento de energía, estructura de membranas. Ej: triglicéridos, fosfolípidos.

3. Proteínas: funciones estructurales, enzimáticas y defensivas. Ej: colágeno, insulina, hemoglobina.

4. Ácidos nucleicos: almacenan y transmiten la información genética. Ej: ADN y ARN.

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Los organelos son estructuras internas de las células que realizan funciones especializadas, como si fueran “órganos” diminutos. Básicamente son como minis nosotros que cumplen funciones específicas como en una sociedad en donde cada organillo hace alguna cosa como:

Núcleo: contiene el ADN.

Mitocondria: produce energía (ATP).

Ribosomas: sintetizan proteínas.

Retículo endoplasmático (RE):

Rugoso: produce proteínas.

Liso: produce lípidos y detoxifica.

Aparato de Golgi: modifica y transporta proteínas.

Lisosomas: digieren sustancias.

Peroxisomas: degradan peróxidos.

Citoesqueleto: da forma y soporte.

Centrosoma: organiza el huso mitótico.

Cloroplastos (plantas): realizan fotosíntesis.

Vacuola central (plantas): almacena agua y nutrientes.

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La membrana plasmática o celular es una estructura flexible y semipermeable que envuelve a la célula, regulando lo que entra y sale. Está compuesta por una bicapa lipídica con proteínas incrustadas.

Funciones:

Protege y delimita la célula.

Selecciona qué sustancias entran o salen (transporte selectivo).

Permite la comunicación celular mediante proteínas receptoras.

Participa en procesos inmunológicos y hormonales.

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Una molécula es una agrupación estable de dos o más átomos unidos por enlaces químicos. Puede estar formada por átomos del mismo elemento (O₂, N₂) o de distintos elementos (H₂O, CO₂). Son las unidades estructurales y funcionales básicas de muchas sustancias que encontramos en la naturaleza, incluyendo el cuerpo humano.

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su estructura según su grado de complejidad

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su estructura según su grado de complejidad

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La estructura molecular describe como están organizados los átomos en una molécula y cómo se disponen en el espacio. Esta forma no es aleatoria: está determinada por el tipo de enlaces y las fuerzas de repulsión entre los electrones.

Tipos:

Estructura lineal: como en el dióxido de carbono (CO₂).

Estructura angular: como en el agua (H₂O), con un ángulo de 104.5°.

Estructura tetraédrica: como en el metano (CH₄).

Estructuras complejas: en proteínas o ADN, con múltiples niveles de plegamiento.

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Estas fuerzas permiten que las moléculas se mantengan unidas, interactúen y adopten formas estables. Aunque no son tan fuertes como los enlaces covalentes o iónicos, son fundamentales para la vida.

Estas son principalmente importantes por la union molecular adaptándose distintas formas o fases.