Instrucciones
Usted tiene las siguientes opciones en este simulador para moléculas pequeñas tanto inorgánicas como orgánicas.
- En la parte superior, aparecen los botones 2D y 3D para que pueda observar el modelo en dos o tres dimensiones.
- A continuación se presenta el modelo en dos o tres dimensiones.
- "Search" puede ser utilizado para buscar alguna molécula, escribiendo el nombre en inglés, por ejemplo al escribir, sulphuric acid (ácido sulfúrico).
- Color de fondo, sirve seleccionar el color del fondo del modelo en tres dimensiones.
- Acercar +, acerca el modelo.
- Acercar -, aleja el modelo.
- Girar X, Y, Z, para girar el modelo en tres dimensiones en los ejes x, y, z.
- Alambres, varillas y pelotas y varillas, para cambiar el modelo en tres dimensiones en esas representaciones.
- Energía, aparce en la parte superior la energía de la molécula en kJ/mol o kcal/mol.
- Minmizar por MMFF94, normalmente las estructuras iniciales que se crean en los simuladores poseen energías mucho mayores a las que tendría un objeto real, por esta razón, se utilizan algoritmos para calcular las posiciones y fuerzas originales, con el objetivo de minimizarlas y que sean más realistas.
- Arrastrar Minimizar, usted puede arrastrar un átomo, soltarlo y entonces el sistema hace un cálculo de minimización de energía.
- Simetría, muestra los planos de simetría en la molécula.
- Editar, puede editar la molécula agragando o quitando átomos y enlaces.
- Superficie VDW, la superficie de van der Waals de una molécula es una representación abstracta o modelo de esa molécula, que ilustra dónde, en términos muy generales, podría haber una superficie para la molécula en función de los cortes duros de los radios de van der Waals para átomos individuales, y representa una superficie a través de la cual la molécula podría concebirse interactuando con otras moléculas.
- PEM es el mapa de potencial electrostático.
- Tetraedros, para el caso que exista alguna átomo tetraédrico.
- Dipolos enlaces, para ver el los dipolos de todos los enlaces.
- Dipolo molecular, para ver el momento dipolar resultante de toda la molécula.
- Hibridación sp, sp2 y sp3, para ver la hibridacion del átomo de carbono.
- C quiral (nomenclatura R/S) y E/Z para isomería geométrica en alquenos, los descriptores R/S permiten indicar en un compuesto orgánico la configuración (la disposición espacial de los sustituyentes) de un carbono o centro quiral, estereocentro o centro estereogénico, que es el caso de un átomo de carbono con cuatro sustituyentes diferentes. Se añade R o S entre paréntesis como prefijo delante del nombre de la molécula orgánica. En caso de ser más de uno el centro estereogénico, separados por coma se indica el descriptor R o S de cada uno, precedido del número o localizador que identifica su posición.
- Invertir R/S, para cambiar la quiralidad.
- Nomenclatura E/Z en Alquenos, el sistema tradicional para nombrar los isómeros geométricos de un alqueno, en el que los mismos grupos están dispuestos de manera diferente, es nombrarlos como cis o trans. Sin embargo, es fácil encontrar ejemplos donde el sistema cis-trans no se aplica fácilmente.
- N electrones, O electrones y S electrones, para ver los electrones libres del nitrógeno, oxígeno y azufre.
- C primario, C secundario, C terciario, C cuaternario, identifica la clasificación de los átomos de carbono.
- Dadores y aceptores de puentes de hidrógeno, señala los átomos que pueden dar o aceptar puentes de hidrógeno
- Botón 2D, cuando escoge el botón 2D, la aplicación tiene su propio menú y quedan inhabilitados todos los botones 3D.
Carbohidratos
Polisacáridos
¡Atención!
Los polisacáridos son el grupo más abundante de carbohidratos. Son los componentes estructurales principales y las reservas de energía de las plantas; constituyen entre el 60 y el 90% de la masa de las plantas.
Los polisacáridos son casi exclusivamente polímeros de glucosa que están unidos por enlaces glicosídicos. Las masas moleculares de los polisacáridos van desde miles hasta millones. A diferencia de los carbohidratos de baja masa molecular, los polisacáridos no son dulces y no presentan mutarrotación. Como un grupo, generalmente no son reactivos puesto que sus grupos hemiacetálicos están unidos por enlaces glicosídicos.
Almidones
Los almidones son los más importantes polisacáridos de reserva de las plantas. Si un exceso de glucosa entra a una célula de la planta, se une por medio de una enzima al extremo de las moléculas de almidón y se almacena para un uso posterior. Cuando la célula no puede obtener la cantidad adecuada de glucosa del exterior, hidroliza el almidón para liberar la glucosa. El almidón se almacena en gránulos relativamente grandes en el citoplasma. Los almidones de consumo se encuentra en la papa, el arroz, el maíz y muchas otras fuentes de vegetales.
Dos estructuras poliméricas diferentes componen los almidones: la amilosa y la amilopectina. Cerca del 20% de la mayoría de los almidones es amilosa y el 80% amilopectina. Las moléculas de amilosa están compuestas de aproximadamente 200 a 2000 moléculas de glucosa unidas por enlaces glicosídicos α-1,4 en cadenas no ramificadas.
Las moléculas de glucosa en la están enrolladas en forma de . Hasta cierto grado, la amilosa es soluble en agua caliente. Realmente la solubilidad de la amilosa se debe a la formación de una suspensión coloidal.
Hélice de amilosa
La estructura de la es bastante diferente a la de la amilosa. Las moléculas de amilopectina contienen enlaces glicosídicos α-1,4 y α-1,6 regularmente espaciadas (cada 25-30 residuos de glucosa). Los enlaces glicosídicos unen las moléculas de glucosa en la cadena principal de amilopectina. Con frecuencia se encuentran ramificaciones de la cadena principal, las cuales se deben a los enlaces glicosídicos α-1,6 con otras moléculas de glucosa.
¡Atención!
Las moléculas de amilopectina son significativamente más grandes que las moléculas de amilosa; algunas contienen entre 10000 y 20000 unidades de glucosa. La amilopectina es esencialmente insoluble en agua caliente.
El glicógeno, denominado a veces almidón animal, tiene estructura y funciones similares a las del almidón vegetal. Es útil como reserva de glucosa para muchos tejidos aunque principalmente está concentrado en el hígado y en los músculos.
Cuando la concentración de glucosa en la sangre disminuye, el hígado hidroliza el glicógeno, el cual libera glucosa para remplazar la que se haya perdido. Si hay un exceso, el hígado la convierte en glicógeno. La estructura del es semejante a la de la amilopectina, pero es mucho más ramificado. Las ramificaciones ocurren cada 8 a 10 moléculas de glucosa en la cadena principal. Al igual que la amilopectina, las cadenas son un resultado de los enlaces glicosídicos α-1,6. La mayoría de las moléculas de glicógeno tienen masas moleculares de varios millones.
Las reservas de glúcidos: el glicógeno
Prácticamente la totalidad de los glúcidos que consumimos son transformados en glucosa y absorbidos por el intestino. Posteriormente pasan al hígado donde son transformados a glucógeno, que es una sustancia de reserva de energía para ser usada en los períodos en que no hay glucosa disponible (entre comidas). Según se va necesitando, el glucógeno se convierte en glucosa, que pasa a la sangre para ser utilizada en los diferentes tejidos. También se almacena glucógeno en los músculos, pero esta reserva de energía sólo se utiliza para producir energía en el propio músculo ante situaciones que requieran una rápida e intensa actividad muscular (situaciones de huida o defensa). El glucógeno se almacena hasta una cantidad máxima de unos 100 gr. en el hígado y unos 200 gr. en los músculos. Si se alcanza este límite, el exceso de glucosa en la sangre se transforma en grasa y se acumula en el tejido adiposo como reserva energética a largo plazo. A diferencia de las grasas, el glucógeno retiene mucha agua y se mantiene hinchado en el cuerpo. Al consumir el glucógeno, tras un período de ayuno o ejercicio físico intenso, también se pierde el agua que retiene -1 kilo aproximadamente -, por lo que puede parecer que se ha disminuido de peso. Este agua se recupera en cuanto se vuelve a comer.
Todos los procesos metabólicos en los que intervienen los glúcidos están controlados por el sistema nervioso central, que a través de la insulina retira la glucosa de la sangre cuando su concentración es muy alta. Existen otras hormonas, como el glucagón o la adrenalina, que tienen el efecto contrario. Los diabéticos son personas que, o bien han perdido la capacidad de segregar insulina, o las células de sus tejidos no son capaces de reconocerla. Los diabéticos no pueden utilizar ni retirar la glucosa de la sangre, por lo que caen fácilmente en estados de desnutrición celular y están expuestos a múltiples afecciones.
El Índice Glucémico
Cuando tomamos cualquier alimento rico en glúcidos, los niveles de glucosa en sangre se incrementan progresivamente según se van digiriendo y asimilando los almidones y azúcares que contienen. La velocidad a la que se digieren y asimilan los diferentes alimentos depende del tipo de nutrientes que lo componen, de la cantidad de fibra presente y de la composición del resto de alimentos presentes en el estómago e intestino durante la digestión.
Para valorar estos aspectos de la digestión se ha definido el índice glucémico de un alimento como la relación entre el área de la curva de la absorción de 50 gr. de glucosa pura a lo largo del tiempo, con la obtenida al ingerir la misma cantidad de dicho alimento. Este índice es de gran importancia para los diabéticos, ya que deben evitar las subidas rápidas de glucosa en sangre.
La es un polisacárido estructural; es el componente estructural de las paredes celulares de las plantas. Más del 50% del carbono contenido en las plantas forma parte de las moléculas de celulosa. Las fibras del algodón son casi celulosa pura mientras que aproximadamente la mitad de la madera es celulosa.
La hidrólisis completa de la celulosa produce glucosa; las moléculas de celulosa son poco ramificadas y se parecen en su estructura general a la amilosa. Sin embargo, las moléculas de glucosa en la celulosa tienen uniones glicosídicas ß-1,4, en lugar de las uniones glicosídicas a-1,4 que se encuentran en el almidón y en el glicógeno.
Puesto que los animales no tienen la enzima para hidrolizar los enlaces glicosídicos ß-1,4, la celulosa es inerte en la mayoría de los animales. Algunas bacterias que viven en los intestinos de los animales sí poseen esta enzima; por lo tanto, en los animales ocurre una mínima hidrólisis de la celulosa. Esta tiene una función digestiva importante, la de agregar fibra a la dieta, la cual ayuda al movimiento de materiales a través de los intestinos y previene el estreñimiento.
La celulosa es uno de los compuestos comerciales más valiosos que existen. Se utiliza en la ropa como algodón o se cambia químicamente a una forma modificada de la celulosa denominada rayón. El tratamiento químico de la celulosa puede dar con resultado el celofán. La celulosa de la madera se convierte en papel y en miles de productos derivados del papel.
El componente principal de la fibra que ingerimos con la dieta es la celulosa. Está presente en las verduras, frutas, frutos secos, cereales integrales y legumbres enteras. Son moléculas tan complejas y resistentes que no somos capaces de digerirlas y llegan al intestino grueso sin asimilarse. Otros componentes habituales de la fibra dietética son la hemicelulosa, la lignina y las sustancias pécticas.
Algunos tipos de fibra retienen varias veces su peso de agua, por lo que son la base de una buena movilidad intestinal al aumentar el volumen y ablandar los residuos intestinales. Debido al efecto que provoca al retrasar la absorción de los nutrientes, es indispensable en el tratamiento de la diabetes para evitar rápidas subidas de glucosa en sangre. También aporta algo de energía al absorberse los ácidos grasos que se liberan de su fermentación bajo la acción de la flora intestinal. Por último, sirve de lastre y material de limpieza del intestino grueso y delgado. Al cocer la fibra vegetal cambia su consistencia y pierde parte de estas propiedades, por lo que es conveniente ingerir una parte de los vegetales de la dieta crudos.