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Articulo de referencia

Estructura polimérica

That linear chain to which all other chains, long or short or both, may be regarded as being pendant.\n\n''Note'': Where two or more chains could equally be considered to be the...

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Definición de la IUPAC

Cadena principal o columna vertebral: Esa cadena lineal de la que pueden considerarse colgantes todas las demás cadenas, largas o cortas o ambas.

Nota : Cuando dos o más cadenas podrían considerarse igualmente como la cadena principal, se selecciona aquella que conduce a la representación más simple de la molécula. [ 1 ]

En la ciencia de los polímeros , la cadena polimérica , o simplemente esqueleto , es la cadena principal de un polímero. Los polímeros suelen clasificarse según los elementos que componen sus cadenas principales. El carácter del esqueleto, es decir, su flexibilidad, determina las propiedades del polímero (como la temperatura de transición vítrea ). Por ejemplo, en los polisiloxanos (silicona), la cadena principal es muy flexible, lo que resulta en una temperatura de transición vítrea muy baja de −123 °C (−189 °F; 150 K) . [ 2 ] Los polímeros con esqueletos rígidos son propensos a la cristalización (por ejemplo, los politiofenos ) en películas delgadas y en solución . La cristalización, a su vez, afecta las propiedades ópticas de los polímeros, su banda prohibida óptica y sus niveles electrónicos. [ 3 ]   

Polímeros orgánicos

Formación de poliestireno, un polímero con una estructura orgánica.

Los polímeros sintéticos comunes tienen cadenas principales compuestas de carbono, es decir, CCCC.... Algunos ejemplos incluyen poliolefinas como el polietileno ((CH 2 CH 2 ) n ) y muchos derivados sustituidos ((CH 2 CH(R)) n ) como el poliestireno (R = C 6 H 5 ), el polipropileno (R = CH 3 ) y los acrilatos (R = CO 2 R').

Otras clases importantes de polímeros orgánicos son los poliésteres y las poliamidas . Estos tienen respectivamente grupos -C(O)-O- y -C(O)-NH- en sus cadenas principales, además de cadenas de carbono. Los principales productos comerciales son el tereftalato de polietileno ("PET"), ((C 6 H 4 CO 2 C 2 H 4 OC(O)) n ) y el nylon-6 ((NH(CH 2 ) 5 C(O)) n ).

Polímeros inorgánicos

El polidimetilsiloxano se clasifica como un " polímero inorgánico " porque su cadena principal carece de carbono.

Los siloxanos son un ejemplo destacado de polímero inorgánico, a pesar de tener numerosos sustituyentes orgánicos. Su enlace posterior está compuesto por átomos de silicio y oxígeno alternados, es decir, Si-O-Si-O... Los átomos de silicio llevan dos sustituyentes, generalmente metilo , como en el caso del polidimetilsiloxano . Algunos polímeros inorgánicos poco comunes pero ilustrativos incluyen el politiazilo ((SN)x) con átomos de S y N alternados, y los polifosfatos ((PO 3 − ) n ).

Biopolímeros

Las principales familias de biopolímeros son los polisacáridos (carbohidratos), los péptidos y los polinucleótidos . Se conocen muchas variantes de cada uno. [ 4 ]

Proteínas y péptidos

Un ejemplo simplificado de condensación que muestra la clasificación alfa y beta . La glucosa y la fructosa forman la sacarosa . La síntesis de glucógeno en el cuerpo es impulsada por la enzima glucógeno sintasa , que utiliza un grupo saliente de uridina difosfato (UDP).

Las proteínas se caracterizan por enlaces amida (-N(H)-C(O)-) formados por la condensación de aminoácidos . La secuencia de aminoácidos en la cadena principal del polipéptido se conoce como la estructura primaria de la proteína. Como casi todos los polímeros, la proteína se pliega y se retuerce, formando la estructura secundaria , que se rigidiza mediante enlaces de hidrógeno entre los oxígenos carbonílicos y los hidrógenos amida en la cadena principal, es decir, C=O---HN. Otras interacciones entre los residuos de los aminoácidos individuales forman la estructura terciaria de la proteína . Por esta razón, la estructura primaria de los aminoácidos en la cadena principal del polipéptido es el mapa de la estructura final de una proteína y, por lo tanto, indica su función biológica. [ 5 ] [ 4 ] Las posiciones espaciales de los átomos de la cadena principal se pueden reconstruir a partir de las posiciones de los carbonos alfa utilizando herramientas computacionales para la reconstrucción de la cadena principal. [ 6 ]

Carbohidratos

La condensación de adenina y guanina forma un enlace fosfodiéster , y la ribosa trifosforilada del nucleótido entrante es atacada por el hidroxilo 3' del polímero, liberando pirofosfato .

Los carbohidratos se originan por condensación de monosacáridos como la glucosa . Los polímeros se pueden clasificar en oligosacáridos (hasta 10 residuos) y polisacáridos (hasta aproximadamente 50 000 residuos). La cadena principal se caracteriza por un enlace éter entre monosacáridos individuales. Este enlace se denomina enlace glucosídico . [ 7 ] Estas cadenas principales pueden ser no ramificadas (contienen una cadena lineal) o ramificadas (contienen múltiples cadenas). Los enlaces glucosídicos se designan como alfa o beta dependiendo de la estereoquímica relativa del carbono anomérico (o más oxidado ). En una proyección de Fischer , si el enlace glucosídico está en el mismo lado o cara que el carbono 6 de un sacárido biológico común, el carbohidrato se designa como beta y si el enlace está en el lado opuesto se designa como alfa . En una proyección tradicional de " estructura de silla ", si el enlace está en el mismo plano (ecuatorial o axial) que el carbono 6, se designa como beta , y si está en el plano opuesto, se designa como alfa . Esto se ejemplifica en la sacarosa (azúcar de mesa), que contiene un enlace alfa con la glucosa y beta con la fructosa . Generalmente, los carbohidratos que nuestro cuerpo descompone están unidos mediante enlaces alfa (ejemplo: glucógeno) y aquellos que tienen función estructural están unidos mediante enlaces beta (ejemplo: celulosa ). [ 4 ] [ 8 ]

Ácidos nucleicos

El ácido desoxirribonucleico (ADN) y el ácido ribonucleico (ARN) son los principales ejemplos de polinucleótidos . Se originan por condensación de nucleótidos. Sus cadenas principales se forman por la condensación de un grupo hidroxilo de una ribosa con el grupo fosfato de otra ribosa. Este enlace se denomina enlace fosfodiéster . La condensación es catalizada por enzimas llamadas polimerasas . El ADN y el ARN pueden tener millones de nucleótidos de longitud, lo que permite la diversidad genética de la vida. Las bases se proyectan desde la cadena principal del polímero pentosa-fosfato y se unen mediante enlaces de hidrógeno en pares con sus parejas complementarias (A con T y G con C). Esto crea una doble hélice con cadenas principales de pentosa-fosfato a cada lado, formando así una estructura secundaria . [ 9 ] [ 4 ] [ 10 ]

Referencias

  1. ↑ IUPAC , Compendio de Terminología Química , 5.ª ed. (el "Libro de Oro") (2025). Versión en línea: (2006 – ) " cadena principal (espina dorsal) de un polímero ". doi : 10.1351/goldbook.M03694
  2. ↑ "Polímeros" . Archivado del original el 2 de octubre de 2015. Consultado el 17 de septiembre de 2015 .
  3. ↑ Brabec, CJ; Winder, C.; Scharber, MC; Sarıçiftçi, SN ; Hummelen, JC; Svensson, M.; Andersson, MR (2001). "Influencia del desorden en las excitaciones fotoinducidas en politiofenos sustituidos con fenilo" (PDF) . Journal of Chemical Physics . 115 (15): 7235. Bibcode : 2001JChPh.115.7235B . doi : 10.1063/1.1404984 .
  4. 1 2 3 4 Voet, Donald; Voet, Judith G.; Pratt, Charlotte W. (2016). Fundamentos de bioquímica: La vida a nivel molecular (5.ª ed.). Wiley. ISBN  978-1-118-91840-1.V
  5. ↑ Berg JM, Tymoczko JL, Stryer L (2002). "3.2 Estructura primaria: Los aminoácidos se unen mediante enlaces peptídicos para formar cadenas polipeptídicas" . Bioquímica (5.ª ed.). WH Freeman. ISBN  0-7167-3051-0NBK22364. Archivado del original el 10 de diciembre de 2010.
  6. ↑ Badaczewska-Dawid, Aleksandra E.; Kolinski, Andrzej; Kmiecik, Sebastian (2020). "Reconstrucción computacional de estructuras proteicas atomísticas a partir de modelos de grano grueso" . Computational and Structural Biotechnology Journal . 18 : 162–176 . doi : 10.1016/j.csbj.2019.12.007 . ISSN 2001-0370 . PMC 6961067. PMID 31969975 .   
  7. ↑ Buschiazzo, Alejandro (2004). "Estructura cristalina de la glucógeno sintasa: enzimas homólogas catalizan la síntesis y degradación del glucógeno" . The EMBO Journal . 23 (16): 3196– 3205. doi : 10.1038/sj.emboj.7600324 . PMC 514502. PMID 15272305 .  
  8. ↑ Bertozzi CR, Rabuka D (2009). "Base estructural de la diversidad de glicanos" . En Varki A, Cummings RD, Esko JD, et al. (eds.). Fundamentos de glicobiología (2.ª ed.). Cold Spring Harbor Laboratory Press. ISBN   9780879697709. PMID 20301274 . 
  9. ↑ Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. (2002). "Mecanismos de replicación del ADN" . Biología molecular de la célula (4.ª ed.). Garland Science. ISBN   0-8153-3218-1NBK26850.
  10. ↑ Lodish H, Berk A, Zipursky SL, et al. (2000). "4.1, Estructura de los ácidos nucleicos" . Biología celular molecular (4.ª ed.). WH Freeman. ISBN   0-7167-3136-3NBK21514. Archivado del original el 10 de diciembre de 2010.

Véase también

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