Source: https://es.scribd.com/doc/41288148/QOB-Guia-de-Ejercicios
Timestamp: 2017-03-24 22:21:44+00:00

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NavegarInteresesStay InformedCareerPersonal GrowthFiction & BiographiesHealth & FitnessLifestyleCultureNavegar porLibrosAudio librosNoticias & RevistasPartiturasExplorar todoSubirIniciar sesiónRegistrarseEn esta Guía de Ejercicios y Problemas encontrará el material correspondiente a los temas tratados en el curso.Cada serie está encabezada por contenidos mínimos que deben ser conocidos por el alumno para la resolución de los problemas. Estos temas pueden ser consultados en cualquier libro de Química Orgánica, impreso o digital. Se recomienda consultar con el personal docente del área. En la página siguiente, y también en la página web del área encontrará la bibliografía recomendada. Esta guía ha sido confeccionada con los aportes de todo el personal del área y recoge especialmente las observaciones de los ayudantes alumnos. Prof. Dra. Alicia Fernández Cirelli Profesora Titular Regular Área de Química orgánica de Biomoléculas
CONDICIONES PARA LA REGULARIDAD RÉGIMEN DE APROBACIÓN DE QUÍMICA ORGÁNICA DE BIOMOLÉCULAS.
La materia de Química Orgánica de Biomoléculas para los alumnos de la carrera se dictará mediante la implementación de clases teórico-prácticas obligatorias y seminarios no obligatorios en los que se desarrollarán los conceptos básicos de la Química Orgánica y su interacción con la carrera de Veterinaria. Las actividades teórico-prácticas se evaluarán periódicamente, Antes de cada examen parcial se realizarán cinco evaluaciones teórico-prácticas, cada una de las cuales se calificará con aprobado o insuficiente. Las evaluaciones teórico-práctica representarán hasta un 10 % de la calificación de cada examen parcial. Se tomarán dos exámenes parciales sobre temas desarrollados en las clases teórico-prácticas y en los trabajos experimentales incluyendo la resolución de problemas de aplicación. La aprobación de cada parcial requerirá un mínimo de 60 puntos/100 puntos. Sólo se podrá recuperar un examen parcial no aprobado al final del cuatrimestre. Aprobación de la Materia
Las condiciones para aprobar la materia sin rendir examen final son: a) aprobar cada examen parcial con una calificación no inferior a 80 puntos/100 puntos. b) no recuperar ningún parcial. c) Tener 80 % de asistencia a las clases teórico-prácticas obligatorias. d) Aprobar la totalidad de las prácticas de laboratorio.
Estas condiciones corresponden al 80 % de la materia. La nota final resultará del promedio de las calificaciones de los parciales y el desempeño del estudiante en las clases teórico-prácticas y el laboratorio.
Regularización sin Promoción
Podrán regularizar la materia aquellos que cumplan con los siguientes requisitos: • • • 75% de asistencia en teórico prácticos. Aprobación de los dos exámenes parciales (incluyendo la posibilidad de recuperar alguno de ellos). Aprobación de la totalidad de las prácticas de laboratorio.
Los alumnos regulares que no hayan alcanzado las condiciones necesarias para ser promovidos deberán rendir un examen final para lograr la aprobación de la materia.
Condición de Asistencia Cumplida
Los estudiantes que habiendo cumplido con el 75% de asistencia y aprobado como mínimo el 60% de las actividades teórico-prácticas, no hayan aprobado ambos exámenes parciales, tendrán la condición de Asistencia Cumplida: en esta situación podrán regularizar la materia el cuatrimestre siguiente mediante la aprobación de las evaluaciones parciales (incluyendo la posibilidad de un recuperatorio). La condición de Asistencia Cumplida caduca después de transcurrir tres cuatrimestres. Los alumnos con Asistencia Cumplida que deseen recursar la materia antes de que venza su condición, deben renunciar a ella.
Son los alumnos que habiéndose inscripto en el curso no reúnen los requisitos mínimos explicados anteriormente.
Fernández Cirelli A., De Luca M. y du Mortier C. Aprendiendo Química Orgánica. EUDEBA, 2da edición, 2005. Fessenden R. y Fessenden Iberoamericana, 1983. J. Química Orgánica. Grupo Editorial
Morrison R.T. y Boyd R.N. Química Orgánica. Addison Wesley Longman de México, 1998. Pagina web: www.chemistry.msu.edu Solomons T.W.G. Química Orgánica. Ed. Limusa. 1990. Streitwieser A. Jr. y Heathcock C. Química Orgánica. Ed. Nueva Editorial Interamericana S.A. 1979. Wade L.G. Jr. Química Orgánica. Ed. Prentice-Hall. Hispanoamericano S.A. 1993.
1) Se desean preparar 400 ml de solución de ácido sulfúrico 0. Soluciones.5M? d) ¿Cuántos ml de H2SO4 1.5 M hacen falta para neutralizar 25 ml de Ca(OH)2 3N? c) Cuántos ml de HCl 0.SERIE 1. e) 10. pH.5 M hacen falta para neutralizar 25 ml de NaOH 3 N? b) ¿Cuántos ml de H2SO4 1.00625 moles de HCl c) Calcule los moles de NaOH neutralizados Moles de HCl = moles de NaOH = 0.278 M 4) a) ¿Cuántos ml de H2SO4 1.126M con cada uno de las siguientes sustancias: a) 10 ml de H2SO4 0.00625 x 1000 / 22. Unidades de concentración.64% m/m ¿Qué volumen de ácido concentrado se necesita? 2) Calcular la concentración final de una solución preparada mezclando 25 ml de H2SO4 0.25 x 25 /1000 = 0. Una solución de HCl contiene 0. b) 4.03.5 N hacen falta para neutralizar 0. c) 5.5 M hacen falta para neutralizar 25 ml de Na2CO3 0. Equilibrio ácido-base. EQUILIBRIO ÁCIDO-BASE SOLUCIONES REGULADORAS
Contenidos mínimos: El agua como solvente. Importancia de la regulación del pH en los seres vivos.10-8M
.25 mol / l. d) 7.126M b) 35 ml de H2O 3) Modelo.5 cc d) Calcule la concentración de NaOH en moles/l (M) 0. Soluciones reguladoras.distintas soluciones cuyo pH vale: a) 1.00625 en 22. pKw. pOH.4.5 cc de una solución de NaOH para completa neutralización Resolución: a) Escriba la ecuación para la reacción de neutralización NaOH aq + HCl aq - NaCl aq + H2O b) Calcule los moles de HCl neutralizados 0.617N a partir de un ácido de densidad 1.54 6) Calcular el pH de una solución de NaOH 5.6 g de NaOH? 5) Calcular las concentraciones de H+ y de OH.83g/ml y de 93. Principio de Le Chatelier.5 = 0.85. 25 ml de esta solución requieren 22.
39.8 x 10-5 .40 se mide una concentración de HCO-3 de 0.log [H+] = 2. El ácido cloroacético (ClCH2-COOH) en concentración 0.10-3 b) El pH de la disolución. Resolución: pH = .10-8M 8) Calcular la constante Ka de un ácido que en solución 10-3M tiene un pH de 3.3 x 10-3 = 0.0.2 entonces [H+] = 6. Calcular el pH de la nueva disolución.8. y la concentración molar de AcH sin disociar en el equilibrio . S = 32. DATOS: Masas atómicas: H = 1. Ka=1.95.1 M de amoniaco. C = 12.39. Calcule: a) La constante de disociación de dicho ácido.01 M x 31/100 Ka = 1. 0 = 16. 13) Si en una solución de pH 7.22 12) Se prepara una solución adicionando 50 ml de agua destilada a 150 ml de una disolución 0.00250 M.10-3M.3 x 10-3 [Ac-]/[HAc] por lo que [Ac-]/[HAc] = 1.01 M x 31/100 y [HAc] = 0.7) Calcular el pH de una solución de HCl 9.2 ¿cuál será la relación [Ac-]/[HAc]? Resolución: Si el pH = 2.01 M y a 25 °C se encuentra disociado en un 31 % . Ka ác.85.374 M.10-3/ 6.5 9) Calcular el pH de una solución de HAc 3. acético = 1.51 c) Si se agrega ácido hasta que el valor de pH es 2. 11) Modelo. ¿cuál es la concentración de su ácido conjugado? 5
. DATOS: Kb NH3 = 1.8 • 10-5.10-5 10) Calcule la concentración molar de una disolución de ácido sulfúrico que tenga el mismo pH que otra de ácido acético 0.01 M .3 x 10-3 entonces Ka= 6. Resolución: Cálculo de pH de ácido débil: Ka= [H+] [Ac-]/[HAc] Si está disociado en un 31% entonces [H+] = [Ac-] = 0.
05 l Concentración final de KH2PO4 = 0.8.1 = log X 0. Ka2= 6. Kb= 1.10-8 Resolución: Equilibrio a considerar: H2PO4HPO42.21 pH= 6.1 x 36/50 pH= pKa + log [Na2HPO4] [KH2PO4] pKa = 7.7 – 4. pKa = 6. Se desea preparar una solución reguladora cuyo pH sea 5.7.6 M y 300 ml de NH4Cl 0. Calcular el pH de una solución buffer compuesta por 14 cm3 de una solución de KH2PO4 0.1 M y 36 cm3 de una solución de Na2HPO4 0.10-5 Resolución: HAc Ka= [HAc] pH= pKa + log [Ac-] [HAc] pKa = 4. Se tienen 100ml de HAc 0. Calcular los moles de NaAc necesarios si la Ka = 1.95 + ( -1) = .
.1M.02 moles de HCl.1 M (considerar volúmenes aditivos).7= 4.75 H+ + Ac[H+] [Ac-] [H+] = Ka [Ac-] [HAc]
5.0.05 = log X X = 0.2.89 moles ------- para 1 litro Para 100 ml : 0. Calcular el pH de tal solución considerando volúmenes aditivos.95 + log 0.75 + log [AH] = log X 0.10-3.75 + log X – log [AH] 5.1 x 14/50 Concentración final de Na2HPO4 = 0.Considerar que el H2CO3 actúa como un ácido monoprótico.3 M.089 moles de Acetato de Na 15) Modelo. Ka1=7.64.+ H+ (por lo tanto debemos utilizar Ka2)
Volumen final: 0.8 x 10-5 b) Calcular el nuevo valor de pH al agregar 0. a) Se tiene una solución reguladora constituída por la mezcla de 200 ml de NH3 0.8
16) Modelo.35 14) Modelo.
20 pOH = 4.8 x 10-5------- pKb = 4.04 0.04 = 4.75
pKW = pH + pOH = 14 pKa = 14 – pKb = 14 – 4.24 M = [NH3] 1000 ml --------0. a) HCO3 ˉ/CO32. Se preparan soluciones de: i) NaCl.09 moles en 500 ml de solución reguladora - [ NH4+] = 0.7 x 10-11 b) H2PO4ˉ/ HPO42.22 0.18 + 0.041 = 4.21 17) ¿Cuál de los siguientes sistemas reguladores es el más adecuado para regular el pH de una solución al valor 7.25 + 0.75 = 9.25
1000 ml------------0. 7
.37 b) Adiciona 0.04 M) NH3 + HCl NH4 Cl
pOH = pKb + log 0. ii) NaAc.Ka2 = 5.79 = 9.Resolución: a) pH = pKa + log [aceptor de H+] = pKa + log [NH3] [ dador de H+] [NH4+] -14 + Kw = 10 = [H ] [OH ] Kb = 1.24 – 0.18 pH = 9.20 x 10-8 c) NH4+ / NH3 Ka = 5.12 = 9.75 + log 0.79 pH = 14 – 4. 0.50 x 10-10 18) Modelo.Ka2 = 6.6 moles NH3 200 ml ----------x = 0. Justifique y/o calcule: a) qué frasco tiene menor pH. disolviendo 2 x 10-2 moles en 100 ml de agua cada una (suponer que no hay variación de volumen).12 moles que están en 500 ml de solución reguladora-- ----- 0.25 + log 0. iii) HCl y iv) HAc.24 .02 moles HCl (concentración = 0.20? Justifique su elección.75 + 0.3 moles NH4+ 300 ml -------x = 0.18 M pH = 9.
pOH = 14-3 = 11.log 1.02x10-2 moles moles ácido final = moles ácido inicial .agregados = 2x10-2moles+ 2x10-4 moles = 2. Resolución a) Los frascos que tendrán menor pH serán los de los ácidos iii) y iv) y de ellos . c) qué pH tendrá el sistema formado en b).98x102 moles} = 4. por Kw el pOH = -log 10-3 = 3 pH = pKw . Es decir que puedo calcular.75 d) Para calcular el nuevo pH hay que hallar las nuevas concentraciones o las nuevas cantidades de moles de sal y ácido: moles sal final = moles sal inicial + moles OH. c) Para calcular el pH se plantea y resuelve la ecuación de Henderson – Hasselbach (es válida porque estamos en presencia de un sistema regulador) pH = pKa + log {[b conj]/[ácido]} = pKa + log {[Ac-]/[HAc]} = . d) cuál será la variación de pH registrado en II respecto del inicial si se le agregan 2 x 10-4 moles de NaOH e) cuál será el cambio de pH registrado si el agregado de d) se hace a igual volumen de agua pura.b) mezclando las soluciones de qué frascos obtendría una solución buffer. por lo que la nueva [OH-] será moles NaOH/volumen = 2x10-4moles NaOH/0.2x10-4 moles = 1. por Kw.009 = 4.2 litros = 10-3 M.8 x 10-5 + log {1x10-1M/1x10-1M}= 4.8 x 10-5. luego: Variación de pH = pHfinal – pHinicial = 0.76 La variación de pH pedida se calcula restando al pH final el pH inicial.01 e) Se agregan 2x10-4moles de NaOH a 200 ml de agua pura. Diferencia de pH = pHfinal – pHinicial = 11 – 7 = 4 Kw = 10-14
.moles OH.agregados = 2x10-2moles.02x10-2moles/1. su presencia es despreciable frente al nuevo agregado. b ) La mezcla de las soluciones de ii) y iv) forman sistema buffer por ser la sal de un ácido débil con una base fuerte y el ácido débil respectivamente y relación de concentraciones mayor que 10-1 y menor que 10.75 + log {2. Luego su [H3O+] será de 2 x 10-1 M y su pH = 0. o sea de pH = 7.75+0. tendrá mayor concentración de H3O+ el HCl por disociarse totalmente (ácido fuerte).98x10-2 moles Como el ácido y la base conjugada se hallan en el mismo volumen: pHfinal = pKa + log {moles sal/moles ácido} = 4. de 10-7M. Datos: HAc - Ka = 1.7. Como la [OH-] del agua es.
076 M b) pH final – pH inicial = + 0. b)132.8 g 5) a) Calcular la concentración de ácido acético en una solución reguladora de ácido acético y acetato de sodio.15? Datos: pKa = 4.74 Respuesta: [Acético] = 0. d) 3. c) M.01
. Hallar la concentración de la solución expresada en: a) % m/m.63M.63 N 2) ¿Cuántos cm3 de agua deben agregarse a 50 cm3 de una solución 3.060g/cm3.5 % m/m. b) g/l. La densidad de la solución resultante es 1.10 -10 M Respuesta: pH = 7 .5 ml de agua 3) Calcular el pH de una solución de NaOH 1.5 g/l. d) N Respuestas: a) 12. Se desprecian los HO del NaOH .76 M y el pH es 5. si la concentración del acetato de sodio es 0. c) 3.74 b) Calcular la variación de pH si a 200ml de la solución anterior se agregan 3 ml de NaOH 0.74 Respuesta: 210. Hay 3 órdenes de diferencia con el agua (1000 veces menor) 4) ¿Cuántos gramos de acetato de sodio deben agregarse a 60 g de ácido acético para preparar 1litro de solución reguladora cuyo pH sea 5.EJERCICIOS COMPLEMENTARIOS 1) En 35 ml de H2O se disuelven 5 g de HCl.5M de H2SO4 para obtener otra solución 2 M? Respuesta : 37.1M Datos: pKa = 4.
Propiedades físicas. empleando orbitales. HIBRIDACIÓN Y PROPIEDADES
Contenidos mínimos: Uniones químicas. Orbitales atómicos y moleculares. Cada C estará hibridizado sp3. En este caso. En este caso: En el C2H6 (etano) cada carbono está unido a tres átomos de hidrógeno además de estar unidos a otro átomo de carbono. Enlaces σ . Claramente podemos imaginar dos tetraedros unidos por sus vértices (se forma una unión σ entre dos orbitales sp3). Para cada uno de los siguientes compuestos: C2H6 C2H4 C2H2 a) indique el tipo de hibridación que posee cada átomo de carbono b) dibuje. la forma más sencilla de darnos cuenta cuál es su hibridización (en el caso de un hidrocarburo) es ver a cuántos átomos de hidrógeno está unido. Enlaces π . Los tres orbitales híbridos sp2 se orientan hacia los vértices del triángulo que forma la base y el orbital p que no se hibridizó se orienta sobre la vertical. La molécula de eteno es plana y tiene la siguente forma:
1) Modelo. Interacciones moleculares. Metano. Enlaces polares. los carbonos del eteno se encuentran unidos por una unión σ entre dos orbitales híbridos sp2 y una unión π entre los orbitales p que no se hibridizaron (unión doble C-C). Orbitales híbridos. Electronegatividad. Moléculas polares.SERIE 2. etino. la estructura de cada uno de los compuestos. en el metano deberíamos ver dos de estas formas unidas de esta manera. Tomando en cuenta que un carbono con hibridización sp3 tiene esta forma (ocupa el centro de un tetrahedro regular con las uniones orientadas hacia los vértices). Resolución: Teniendo en cuenta que cada átomo de carbono va a formar cuatro uniones. indicando las uniones σ (sigma) y π (pi) c) describa la geometría molecular que presentan cada uno de los compuestos. etano.
En el caso de eteno (C2H4) cada carbono estará hibridizado sp2 formando una estructura de bipirámide de base trigonal ubicándose el átomo de carbono en el centro.
2) Indique qué tipo de hibridación poseen los átomos de carbono marcados con un asterisco en cada uno de los siguientes compuestos:
* a) CH3 * C O OH * CH
b) CH2 * c) CH 3
CH2 CH C 2
* * * g) CH3-CH=C=CH2
3) Para cada una de las siguientes estructuras ¿Cuál de los enlaces numerados tiene mayor longitud? Justifique. dos orbitales híbridos sp se ubican sobre uno de los ejes formando un ángulo de 180° y los dos orbitales p que no se hibridizaron se ubican en forma ortogonal (formando un ángulo de 90°) a ellos y entre sí. Por lo tanto.
. Los carbonos del etino forman una unión σ entre dos orbitales híbridos sp y dos uniones π entre los orbitales p que restan sin hibridizar. cada carbono está hibridizado sp donde el átomo de C se ubica en el centro de la figura.En el caso del etino (C2H2). la molécula de etino será lineal.
C: 2.5) 6) Señale en cada caso cuál de los enlaces es más polar: CH3-NH2 ó CH3-OH .1. H: 2. 5) Determine la polaridad de cada enlace y diga si la molécula tiene o no momento dipolar resultante: Ciclopropano
CHCl CHCl
(Electronegatividades: Cl: 3.e. CH3-OH ó CH3O-H . CH3-Cl ó CH3-OH
7) Sabiendo que el CO2 tiene un µ= 0 D y el H2O un µ=1. (puntos de ebullición) de los siguientes pares de sustancias:
.butadieno
b) Indique cuáles son los orbitales hibridizados o atómicos que forman las uniones σ y π .1 CH3 CH2-CH
H C H 1 CH c) C C
2 H H3C 1 d)
H H C CH2 H C
O O CH3 H3C CH3 2
H a) b) 4) a) Dibuje la imagen orbital correspondiente a cada uno de los siguientes compuestos: 1-propino 1.84 D ¿ qué puede concluir respecto de la forma de estas moléculas.0 .? 8) Explique la diferencia entre los p.2.
dipolo-dipolo (entre moléculas con momento dipolar temporario) También debemos considerar la forma en que las moléculas de la sustancia interactúan entre sí ya que el agua debe competir con estas interacciones para disolver a una sustancia determinada.pentano (p.: 9.dipolo-dipolo (entre moléculas con momento dipolar permanente) . Por lo tanto.butanol (p. El ácido será más soluble. recordemos que la forma de una molécula influye en su manera de interactuar con otras moléculas. 10) Modelo.:118 ºC) 9) ¿Cuál de las siguientes sustancias se asemeja más al agua como solvente? 1) CCl4 2) CH3OH 3) CH3OCH3
Ordenar según su polaridad creciente. el t-butanol tiene una geometría esférica. Las interacciones a considerar son (en orden decreciente de importancia): . En el caso b) El alcohol es más soluble que el halogenuro de alquilo ya que el alcohol puede formar puentes de hidrógeno y el halogenuro de alquilo no.puente hidrógeno .e.e.e.:37 ºC) y n. EJERCICIOS COMPLEMENTARIOS 1) Indique la distribución espacial de los orbitales híbridos sp3 . El n-butanol es lineal. Además. el n-butanol tendrá mayor cohesión entre sus propias moléculas mientras que el t-butanol verá facilitada la posibilidad de formar puentes H con el agua lo que hará que sea más soluble que su isómero de cadena lineal. En el caso c) El ácido puede ser dador y receptor cuando se forman puentes de H. sp2 y sp.
.5 ºC) dietiléter (p. En el caso a) Ambas moléculas tienen posibilidad de formar puentes hidrógeno con el agua.e. En cambio.2 ºC) y dimetilpropano (p.: 36. ¿Que compuesto de los siguientes pares será más soluble en agua? a) b) c) CH3CH2CH2CH2OH CH3CH2CH2CH2Br CH3COOH o o o (CH3)3COH CH3CH2CH2CH2OH CH3COOCH3
Resolución: Para estudiar la solubilidad en agua de un compuesto debemos considerar las interacciones moleculares entre las moléculas de la sustancia y las moléculas de agua. El éster solamente puede aceptar un H del agua.
3) Indique en qué tipo de compuestos el átomo de carbono presenta hibridación: a) sp3 b) sp2 c) sp
4) Justifique la variación en las distancias de los siguientes enlaces: C – C : 1.2) Explique cómo se forman los dobles y los triples enlaces entre los átomos de carbono.53 Å C = C : 1.24 Å
.34 Å C ≡ C : 1.
Reacciones de adición en alquenos. Isomería estructural.6-dimetiloctano g) 3-metilpentano h) 4-etil-5-metilnonano i) pentano j) 2-iodopentano 2) a) Escriba todos los compuestos posibles de fórmula C6H14 y nómbrelos según las reglas de IUPAC. Compuestos aromáticos: estabilidad y reactividad. Halogenación de alcanos: radicales libres. 15
. b) Indique los carbonos primarios. compuestos alicíclicos. Isomería geométrica. compuestos aromáticos. secundarios. Ciclohexanos mono y disustituidos. Las conformaciones y su estabilidad. Oxidación de hidrocarburos (combustión). Aromaticidad.2-dimetilhexano c) 3-metilhexano d) 2. Nomenclatura de isómeros geométricos. Ciclohexano. HIDROCARBUROS
Contenidos mínimos: Alcanos. Nombre los siguientes compuestos aplicando las reglas de la IUPAC:
a) CH3 CH2 CH 3 c) CH 2 CH CH 2 CH 3 CH3 CH 3 b) C (CH 3) 3 CH CH CH CH 2CH 2CH 3 3 2
d) CH 3 CH2 CH CH CH CH2 CH CH 3 CH 2 CH CH CH 3 2 2 (CH 3 )CH CH 2CH CH 2 3 2 g)
CH CH CH CH 2 CH CH 3 2 2 CH 3 i) CH3(CH2)3CH 3
CH3(CH2) CHICH
Respuesta: a) 3-metilhexano b) 3-etil-2. alquenos. Resonancia. Propiedades físicas y químicas. Regla de Hückel. terciarios y cuaternarios. Nomenclatura.4-dimetil-5-propilnonano e) 2-metilpentano f) 3.
1) Modelo.SERIE 3.
2. b)b) 2.3. d) Indique la hibridación de cada átomo de carbono.3-tetrametilbutano ii) indique el tipo de isomería que existe entre ellos iii) indique mediante qué tipo de reacción se obtienen 5) ¿Cuáles de los siguientes compuestos presentará actividad óptica? CH3CHBrCH2CH3 CH3CH(NH2)COOH C6H5CH(OH)COOH (CH3)3·CCH(OH)CH3 CH3CHClCH(OH)CH3 CH3CHBrCH2CH2CHBrCH3 g)
EtO H3C O O OMe
.c) Indique el tipo de isomería que existe entre ellos. 3) Complete el siguiente cuadro: Alcano Metano Etano Propano Fórmula del alcano Fórmula del grupo Nombre del grupo alquilo alquilo
4) i) Para cada uno de los siguientes alcanos formule todos los derivados monoclorados posibles: a)2.3-dimetilbutano.
0 49.3 58. una vez asignadas las prioridades y.
Para que la configuración absoluta de un carbono sea (R). (°C a atmosférica).3-dimetilbutano 2.6) Indique si todos los compuestos que poseen dos o más carbonos asimétricos son ópticamente activos.5 -11.e. teniendo al sustituyente de menor prioridad sobre la vertical. a) (modelo) (R)-2-clorobutano b) 2-(S)-3-(R)-3-cloro-2-pentanol c) meso-2. -0. Justifique su respuesta.7 63.7 presión
. los sustituyentes deben ubicarse de tal forma que.3-dibromobutano Resolución ejemplo a) Recordemos que en una proyección de Fischer se encuentra hacia afuera lo que se ubica en las líneas horizontales y hacia dentro lo que se ubica en las líneas verticales.7 36. 7) Escriba las fórmulas de los siguientes compuestos (utilice proyecciones de Fischer).9 9. Isómeros del butano del pentano del hexano nombre n-butano metilpropano n-pentano metilbutano dimetilpropano n-hexano 3-metilpentano 2.5 68.2-dimetilbutano p. se observe un giro en sentido horario:
4 H 3 H3C Cl 1 CH2CH3 2
8) En la siguiente tabla se dan los puntos de ebullición de algunos alcanos isómeros.1 27.
Explique.3-dietilciclopentano t-butilciclohexano
13) Represente la conformación más estable del 1-terbutil –3-etil ciclo hexano en sus 2 isómeros geométricos. 11) Explique por qué la conformación silla es más estable que la conformación bote en el ciclohexano.a) Formule todos los isómeros b) Justifique las diferencias que se observan en el p. b) Formule y nombre cuatro compuestos que presentan este tipo de isomería. 14) Formule los siguientes compuestos: a) 1-buteno b) 4-metil-2-penteno c) 2-metil-1. 16) Nombre los siguientes compuestos:
. 12) Represente la estructura que corresponda a cada uno de los siguientes compuestos: a) b) c) d) cis-1-etil-4-metilciclohexano isobutilciclopentano trans-1. adoptan una configuración en zig-zag 10) Formule los compuestos alicíclicos de hasta 6 átomos de carbono Discuta su estabilidad relativa.e.3-butadieno d) 2-cloro-3-etil-5-metil-3-hepteno e) 2-pentino 15) a) Explique qué condiciones estructurales se requieren para que exista isomería geométrica. de cada grupo de isómeros en base a su estructura. 9) Explique por qué los hidrocarburos a partir del butano.
carbaniones)? 22) Dados los siguientes compuestos indique qué especies reactivas se obtienen por ruptura homolítica en cada caso: a) Cl2 b) Etano c) Metano d) H2 23) Escriba las ecuaciones químicas balanceadas para la combustión completa de cada uno de los siguientes hidrocarburos: a) C8H18 b) C6H14 24) Formule las siguientes reacciones y nombre los productos obtenidos: Pt a) 3-etil-2-penteno + hidrógeno calor Cl4C b) metilpropeno + bromo calor c) 2-penteno + oxígeno 25) a) Explique la diferente acidez de los siguientes hidrocarburos: 2 H2O
.17) Escriba la fórmula estructural de todos los isómeros de C5H10 y nómbrelos según las reglas de IUPAC. 18) Formule y nombre según la nomenclatura E-Z en los casos que corresponde los isómeros geométricos de los siguientes compuestos : a) ClCHCHCl b) CH3CHCHCH2CH CH2 c) CH3CHC(CH3)2 d) CH3CHCHCH2CHCHCl 19) Formule un ejemplo de cada uno de los siguientes tipos de reacciones : a) adición b) oxidación 20) En la cadena de transporte de electrones (durante la respiración celular) el oxígeno recibe 4 electrones y 4 protones según: O2 + 4e. se oxida o se reduce? 21) Explique qué es un radical libre y cómo se forma.+ 4 H+ ¿El oxígeno. ¿A qué se debe su reactividad? ¿Qué efectos tienen sobre los seres vivos? ¿A partir de qué compuestos se pueden formar intermediarios iónicos (carbocationes.
CH3CH3 pKa 50
H2C 43
26) La vitamina A tiene la estructura que se observa:
H3C CH3 H H H CH3 CH2OH H H H
¿Cuántos dobles enlaces conjugados tiene? ¿Cuántos aislados? Señale los carbonos que están en el mismo plano. 27) Explique que tipo de hibridación presentan los átomos de carbono en la molécula de benceno y qué características estructurales le confiere. 28) Indique cuáles de los siguientes compuestos son aromáticos
anión cicloheptatrienilo naftaleno piridina
catión ciclopentadienilo ciclooctatetraeno
29) Nombre los siguientes compuestos
Cl CH CH I b) Cl Cl c)
d) O 2N NO2
5-trimetilhexano o nonano.4-hexametil-5-isopropiloctano g) 1-Bromo-1-cloro metilpropano h) 2.5 -29. 5) En la tabla siguiente se dan el p.8 174.5 36.3-trimetilpentano k) 1.1 p.3 -90.2-dimetilhexano.1 -0.f.1 68 98.e. secundarios y terciarios de los siguientes compuestos: 2-metilpentano.1-dicloropropano l) metilpropano m) 2-metil-4-terbutilheptano 2) Indique los carbonos primarios. N° de átomos carbono 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 de p.e. de alcanos de cadena lineal.EJERCICIOS COMPLEMENTARIOS 1) Formule los siguientes compuestos: a) n-hexano b) 2-metilpentano c) 4-etil-3-metilheptano d) 2.4 -129. 3) Formule los siguientes isómeros e indique qué tipo de isomería presentan: n-hexano 2.7 -95.6 -56.3-dimetilhexano j) 2. 2.2-dimetilbutano i) 2.8 -53. y el p.7
.3-dimetilpentano.2. 2. Justifique su respuesta a) octano ó 2.2-dimetilbutano 3-metilpentano 4) Indique cuál compuesto tiene el punto de ebullición más alto en cada uno de los siguientes pares. (°C) ----138.4.2. (°C a presión atmosférica) -161.f.7 150.3-trimetilpentano b) 2-metilnonano ó decano c) 2.3.4 125.6 -42.5 -88.3.2-dicloro-3-metilpentano e) bromo-2-nitropentano f) 2.2.2.
b) Identifique todas las posiciones como axiales o ecuatoriales. a) 2-metil-2-buteno b) 1-clorobutano c) propino d) 1-penten-4-ino 8) Represente las conformaciones silla de cada uno de los compuestos siguientes e identifique los sustituyentes como axiales o ecuatoriales. conjugados o aislados: a) CH2CHCHCHCH3 b) CH2CHCHCHCHCH2 CH 2 c) CH2 CH CH CH CH 2 d) CH2CCH2 CH 7) Formule los siguientes compuestos e indique que tipo de hibridación 3 presenta cada uno de los átomos. 10) Formule todos los isómeros de ácido hidroxibenzoico. a) cis-1-etil-2-isopropilciclohexano b) trans-1-etil-2-isopropilclohexano c) cis-1-etil-3-metilciclohexano d) trans-1-etil-3-metilciclohexano e) cis-1-etil-4-metilciclohexano 9) a) Represente las conformaciones silla del cis-1.3-dimetilciclohexano. Justifique la diferencia que existe entre las propiedades físicas dadas en la tabla.Formule los compuestos. ¿Qué tipo de isomería presentan? ¿Conoce usted la estructura de la aspirina?
. 6) Nombre los siguientes compuestos por las reglas de IUPAC y clasifíquelos según los doble enlaces sean acumulados.
Sustancia éter dietílico 1-butanol p. Tautomería cetoenólica. En caso afirmativo especifique qué tipo de isómeros son. ÉTERES. En la tabla se dan los p.e. 35 118 Solubilidad en agua 8. Adición de cianuro de hidrógeno. Adición nucleofílica al grupo carbonilo. 7) Formule las siguientes reacciones y nombre los productos obtenidos: H2SO4 a) Modelo. b) Justifique por qué el fenol presenta mayor acidez que el ciclohexanol. Acidez de fenoles.1ml/100ml
b) Justifique la diferencia que existe en el p. Formación de acetales. propanotriol) es un líquido viscoso soluble en agua con un punto de ebullición de 290°C. 2) a) Explique la solubilidad en agua de los alcoholes de bajo peso molecular. ALCOHOLES.4 ml/100ml 9. c) Justifique la similitud que existe en la solubilidad en agua. Indique si son isómeros. fenoles y éteres. y la solubilidad en agua de ambos compuestos. COMPUESTOS OXIGENADOS. Oxidación y reducción. 6) a) Explique qué significa que un compuesto presente acidez. 3) a) Formule el éter dietílico y el 1-butanol. Adición de alcoholes.
1) Formule los alcoholes de fórmula molecular C5H12O. COMPUESTOS CARBONÍLICOS
Contenidos mínimos: Alcoholes. Propiedades físicas y químicas. Propiedades físicas y químicas. Justifique estas propiedades físicas en base a su estructura. Compuestos carbonílicos: aldehidos y cetonas. b) Indique a qué se debe la disminución de la solubilidad al aumentar el número de átomos de carbono. 4) Explique a qué se debe la diferente solubilidad en agua de los siguientes alcoholes de cuatro átomos de carbono: ALCOHOL 1) n-butanol 2) sec-butanol 3) ter-butanol SOLUBILIDAD (en g/ 100ml) 7.e.0 12.SERIE 4. Polioles. FENOLES. secundarios o terciarios.e (°C). propanol + dicromato de potasio H+ b) etanol + ácido etanoico
5) El glicerol (glicerina. nómbrelos según el sistema de nomenclatura IUPAC e indique cuáles son primarios.
2-propanol 10) Formule la reacción del propanal con: a) Reactivo de Fehling b) Reactivo de Tollens Nombre los productos obtenidos...2-metil-2-propanol d.-1-propanol b. 8) Nombre los siguientes compuestos según el sistema de nomenclatura IUPAC. la reacción no se detiene y la oxidación continúa hasta llegar al ácido propanoico.metanol c. CH3 C H (C H3 ) CH CH2 CH2 C H
CH 3 CH CH2 CH2 C CH 3 O O
CH 3 (CH ) COCH 3 23
C5 H11C
C 2H5 COC2H5
C 2H 5COCH 3
9) Indique cuál de los siguientes alcoholes formará cetonas por oxidación: a.Resolución a): H2SO4 a) CH3CH2CH2OH + K2Cr2O7 CH3CH2COOH (ácido propanoico) Como el aldehido es muy reactivo y se oxida muy fácilmente.
. 11) Indique una reacción que le permita diferenciar un aldehído de una cetona 12) Formule los productos de las siguientes reacciones..
O CH 2 a) O CH 3 CH3
CH 2 CH3 CH 3 CH b) CH 2 CH 3 CH 3 O CH3 O
c) CH3 O CH CH3 HC O
d) CH3—O—CH2—CH2—O—CH3
15) Escriba la fórmula estructural de un hemiacetal cíclico preparado a partir de: 5-hidroxihexanal 4-hidroxihexanal 16) ¿Qué productos se formarán cuando el siguiente compuesto es disuelto en agua que contiene trazas de ácido clorhídrico?
. b) Formule las estructuras del aldehído y del alcohol que se formarían por hidrólisis.HCl (anh) a) etanal + metanol HCl (anh) b) A + metanol c) propanal + ácido cianhídrico B C A
13) Formule las siguientes ecuaciones y nombre los productos obtenidos: H2SO4 propanal + dicromato de potasio Pt acetona + hidrógeno ¿Qué tipo de reacciones son? 14) a) Indique cuáles de los siguientes compuestos son acetales.
4pentanodiona existe en un 85 % en forma enólica. se reducen con facilidad transformándose en derivados dihidroxilados aromáticos.
18) Modelo. Son transportadoras de electrones. a) CH3CH2OCH3 o CH3CH(OH)CH3 b) CH3CH2CH2CH3 o CH3CH2CH2CH2CH3 c) CH3CH2CH2CH2CH3 o (CH3)2CHCH2CH3 d) CH3CH2CH2CH3 o CH3CH2CH2CH2CH2Cl
. como la Coenzima Q o la Plastoquinona A. Para compuestos carbonílicos simples.
QH2 ó CoQH2 Plastoquinol A
+2H +2e
hemireacción
Sistema quinona/hidroquinona
EJERCICIOS COMPLEMENTARIOS 1) Prediga qué compuesto de cada par tiene mayor punto de ebullición. Esto proporciona un sistema redox importante y esencial en los organismos vivos. La 2. Resolución: Se trata de un compuesto con 2 grupos carbonilo separados por un grupo metileno. Explique este hecho experimental. Complete las siguientes ecuaciones: Q ó CoQ Plastoquinona A Resolución: Las quinonas (dicetonas cíclicas). el porcentaje de enol en equilibrio con la forma cetónica es extremadamente pequeño. La estabilidad de la forma enólica se atribuye al puente de Hidrógeno interno en una forma cíclica.17) Modelo.
2) En la siguiente tabla se dan algunas propiedades de dos isómeros de fórmula molecular C2H6O Propiedad Isómero 1 Punto de ebullición 78. 196°)? 5) Dados los siguientes compuestos señale sus grupos funcionales: O C H H C OH HO C H CH 2OH
H 2 C OH H C H2 C OH OH
H C OH H C OH C H2OH
C OH H C
6) Formule el hemiacetal que existe en equilibrio con cada uno de los siguientes pares de compuestos: a) etanal + etanol b) propanal + metanol c) 2. como el 1-decanol (p. con metálico desprendimiento de hidrógeno a) Formule el isómero 1 y el isómero 2.
.metilpropanal + metanol d) benzaldehído + metanol 7) Formule la estructura del acetal que se formará si el aldehído de cada ítem del ejercicio anterior se combina con dos moléculas del alcohol correspondiente. 4) ¿Por qué los alcoholes de elevado peso molecular.5°C Solubilidad en agua Completamente soluble.eb.eb. en todas proporciones Acción del sodio Reacción vigorosa. Isómero 2 24°C Ligeramente soluble No reacciona
3) Justifique el elevado punto de ebullición de los alcoholes alifáticos de bajo peso molecular en comparación con el de los alcanos de peso molecular semejante. b) Justifique las diferencias que existen en las propiedades. 228°). tienen puntos de ebullición similares a los de los hidrocarburos de peso molecular semejante (undecano p.
Derivados funcionales de los ácidos carboxílicos. Propiedades físicas y químicas. COMPUESTOS OXIGENADOS.36 x 10-3 Ka 2. Factores que influyen en la acidez.6 x 10-3 Ka 5 x 10-2 Ka 2 x 10-1 Ka 6. cetoácidos. sulfatos). Ácido acético Ácido butanoico Ácido monocloroacético Ácido monofluoroacético Ácido dicloroacético Ácido tricloroacético Ácido monoiodoacético Ka 1.
.84. 4. 2. 1. Ka.
1) Nombre los siguientes ácidos según el sistema de nomenclatura IUPAC: a) CH3CH2CO2H d) CH3CH2CHCO2H l CH3 b) CH3(CH2)2CO2H c) COOH CHOH e) CH
f) CH3(CH2)4CO2H
2) a) Explique a qué se debe la acidez de los ácidos carboxílicos. Justifique su respuesta. Acidez.5 x 10-5 Ka 1. ÁCIDOS CARBOXÍLICOS Y SUS DERIVADOS.06. Ésteres: formación e hidrólisis.26. Ácidos sulfónicos.
Contenidos mínimos: Ácidos carboxílicos.7 x 10-4
3) Modelo. 4. ácidos policarboxílicos. a) Asigne los valores de pKa a cada una de las moléculas que se indican. pKa.23.52. 4. b) Compare la fuerza de los siguientes ácidos y ordénelos en orden creciente de acidez.SERIE 5. Hidroxiácidos. Ésteres inorgánicos (fosfatos.8 x 10-5 Ka 1. 0.64. b) Justifique O O O
OH Cl C O
O OH CCl3
pKa: 0.82.
etileno.26 (F).84 (C).Resolución: La estructura de las moléculas afecta su acidez. 4. 2.64 (E). ácido 2 cloropropanoico. Su efecto disminuye a medida que se alejan del grupo carboxilo. ácido 3 Iodopropanoico. HCl. 6) Indique el comportamiento de los siguientes compuestos con: 1º) NaHCO3 A 2º) NaOH B OH 3º) Na0 C COOH
7) Explique los valores de punto de ebullición de los compuestos que figuran en la tabla:
. La presencia de grupos atractores de electrones (halógenos. pKa: 0. fenol.82 (A). pentano. 1. 4. 0. 4. 1-propanol. ácido3 cloropropanoico.23 (B). nitro) por efecto inductivo aumentan la acidez.52 (D).06 (G). Los grupos dadores de electrones (grupos alquilo entre otros) actúan en forma inversa. 4) Ordene los siguientes compuestos según acidez creciente a) CO2H CO2H
5) Ordenar por acidez creciente los siguientes compuestos: ácido propanoico.
14) Nombre Común esteárico elaídico cis-2-octecenoico oleico linoleico linoelaídico α -linolénico araquídico araquidónico Pf (°C) 69 46 51 13.M.5
10) Clasifique los siguientes ácidos según pertenezcan a la serie ω 3 ó a la serie ω 6: araquidónido (20:4 5.11. = 74
8) a) Indique las características estructurales de los ácidos grasos.14. eb.11.8.10. b) ¿Cuál es la estereoquímica de los doble enlaces en los ácidos grasos poliolefínicos naturales? 9) Explique en función del número. 76º C p. 35º C p. = 74 P.15) 20:0 20:4 (5. 12. eb.12.n-butiraldehído éter etílico n-butanol ác.M.4 -49. 118º C p.tr 12) 18:3 (9.7. eb.17) docosapentenoico (22:5 4.12) 18:2 (tr 9 . estereoquímica y posición del doble enlace los datos de la tabla siguiente Abreviaturas 18:0 18:1 (tr 9) 18:1 (2) 18:1 (9) 18:2 (9. = 72 P.9.14) eicosapentenoico (20: 5 5.12) linoleico (18: 2 9.15) γ -linolénico (18: 3 6. eb.M.16) α .13.11.8.M.4 -5 28 -11 75.12) 11) Formule las siguientes reacciones y nombre los productos obtenidos: a) ácido acético + amoníaco b) ácido propanoico + metil-2-propanol c) ácido benzoico + metanol H+ d) hexanoato de metilo + HO12) Formule los siguientes compuestos: a) monopalmitato de glicerilo b) sulfato de metilo c) fosfato de etilo d) ácido glicerilfosfórico H+
. 141º C
P. propanoico
C4 H8 O C4 H10 O C4 H10 O C3 H6 O2
p.8.linolénico (18: 3 9. = 74 P.
O ll CH3-C-O-CH2CH3 O
CH3CH2CH2-C-OH
a) indique qué tipo de isómeros son. oxálico ác.8. 2) Indique cuál de los siguientes isómeros tiene mayor punto de ebullición.15 C 18: 3 (9.11.-ácido cítrico CH2-COOH HO-C-COOH CH2-COOH EJERCICIOS COMPLEMENTARIOS 1) Formule dos ácidos grasos monoolefínicos y dos poliolefínicos. 3) Formule los siguientes ácidos: C 18: 19 C 14: 0 C 18: 2 9. 1-propanol. etc.14) C 16: 1 (9)
4) a) Escriba la fórmula estructural de los siguientes ácidos naturales e indique si son mono o dicarboxílicos. 15) ¿Cuáles son los pesos equivalentes de: a. saturados.13) Señale en los siguientes compuestos los grupos funcionales presentes:
CH O H 2 HC O H O CH C O Acido ascórbico C C OH OH
C H C HO H C C O OH H OH O Delta-gluconolactona
H C CH OH 2
14) Ordene los siguientes compuestos según su estado de oxidación creciente: propanal. Justifique su respuesta.12. láctico
. no saturados.-ácido succínico HOOC-CH2-CH2-COOH
b.12. b) indique la hibridación de los átomos de carbono.12 C 18 ∆ 9.15) C 22: ∆ (5. pirúvico ác. ác. propano. ácido propanoico. hidroxilados.
5) Justifique la diferencia que existe en el p. fosfatídico
ác. gliceril fosfórico
b) Marque en cada caso el o los hidrógenos que confieren acidez a la molécula. oleico 13.2 g. linoleico -5 °C 6) Nombre los siguientes compuestos: CH3CH2CH(CH3)CO2H
HOOCCH2CH(CH3)CH2CO2H
CH3—CH=CH—COOH
(CH3)2C=CHCO2H
CH COOH Br
O CH 3 CH 2 CH C ONa CH3
7) ¿Cuántos ml de NaOH 0. pícrico ác. fumárico ác. de los siguientes ácidos grasos: caprílico 17 °C. esteárico 70 °C. tartárico ác.f. de ácido cítrico?
. cítrico ác.4 °C.ác. c) Marque los grupos funcionales. mirístico 58 °C. acetilsalicíclico ác. benzoico
ác.1 M se necesitan para neutralizar 0.
el punto de ebullición de las aminas es menor que el de los alcoholes de peso molecular semejante. 3) a) Formule y nombre los productos obtenidos de la reacción del ácido clorhídrico con: metilamina dimetilamina trimetilamina b) Formule la reacción por medio de la cual se puede obtener. Como el oxígeno es más electronegativo que el nitrógeno. anilina Justifique su respuesta. los puentes de hidrógeno entre moléculas de alcoholes son más fuertes que entre moléculas de aminas. anilina. Factores que influyen en la basicidad. dietilamina b) p-nitroanilina.e. COMPUESTOS NITROGENADOS.
.SERIE 6. HETEROCICLOS. Heterociclos presentes en productos naturales. 4) Ordene los siguientes grupos de aminas en orden decreciente de basicidad: a) etilamina.
1) Formule. a partir del cloruro de dietilamonio la amina libre correspondiente. Sales de amina y sales de amonio. Los éteres no forman puente de H entre sí. por lo cual disminuye el punto de ebullición con respecto al de las aminas y al de los alcoholes. Por lo tanto. pKb. Características estructurales de los alcaloides. Propiedades físicas y químicas.
Contenidos mínimos: Aminas. 2) Modelo. Kb. p-toluidina. Aromaticidad y basicidad de heterociclos nitrogenados. nombre y clasifique como amina primaria. Justifique las diferencias en el punto de ebullición de los compuestos que figuran en la tabla:
Metietiléter n propilamina n propanol Resolución:
p. Los electrones de la unión H-N están desplazados hacia el nitrógeno debido a su electronegatividad. (ºC) 8 48 97
Las aminas pueden formar unión puente de H entre el átomo de N y un H unido a otra molécula de amina. secundaria o terciaria a tres aminas isómeras de fórmula molecular C3H9N. Basicidad de las aminas. Amidas y compuestos relacionados. ALCALOIDES.
Es básica. El par de electrones no compartido se ubica en un orbital sp2 por lo tanto. El electrón que ocupa el orbital p forma parte del sistema aromático. cuanto más disponible esté ese par de electrones. más básica será la molécula.
6) Ordene las siguientes aminas en orden creciente de basicidad:
. ya que su par de electrones no compartidos es retenido más fuertemente que en el caso de N sp3. Por lo tanto. La anilina tiene el par de electrones sin compartir en resonancia con su anillo aromático. La piridina posee un par de electrones no compartidos. la piridina es básica. El nitrógeno de la piperidina (N sp3) también posee un par de electrones no compartidos que se ubica en un orbital sp3. Comparar la basicidad de los siguientes grupos de aminas: a) piridina y piperidina b) anilina y ciclohexilamina Resolución: Recordemos que entendemos por basicidad a la capacidad de una molécula de aceptar protones. por lo tanto está menos disponible para captar un protón. La ciclohexilamina presenta el par de electrones sin compartir en un orbital sp3 como la piperidina del caso anterior. la ciclohexilamina es más básica que la anilina. Vale decir. ¿Cuándo está más retenido un par de electrones? Cuando está más cerca del núcleo. Por lo tanto la piperidina es más básica que la piridina. cuando se encuentre vecino a centros muy electronegativos o cuanto mayor sea el carácter s del orbital en que se encuentren ubicados ya que los orbitales son más esféricos y se localizan más cerca del núcleo cuanto mayor sea su carácter s (s más esférico que sp más que sp2 más que sp3). Una molécula que contenga N sp2 resulta menos básica.
¨ Piperidina
Analicemos la hibridización del nitrógeno en la piridina. El nitrógeno está hibridizado sp2. La base debe tener un par de electrones disponible para compartir con el protón.5) Modelo. menos será la basicidad. cuanto más retenido el par de electrones. Podemos considerar que. En otras palabras.
7) Ordene los siguientes compuestos según basicidad creciente. Discuta sus propiedades ácido-base. Señale el grupo funcional y relacione su estructura con las propiedades ácidobase 12) Formule las estructuras de la porfina y de las porfirinas. b) Explique sus propiedades en función de su estructura. c) Indique cuáles son los metales con los que suelen formar compuestos de coordinación. b) Mencione al menos dos compuestos naturales que contengan este tipo de núcleo.
HO H N O
11) La sulfanilamida
NH SO 2 2
es el compuesto más sencillo entre los medicamentos conocidos como sulfas. Estos heterociclos son planos y forman compuestos de coordinación con iones metálicos. 9) a) Formule un compuesto que posea una unión amida en su estructura. a) Indique cuáles son las características estructurales que les confieren estas propiedades. a)
b) N H
8) Justifique el orden creciente de basicidad en los siguientes compuestos: Piridina < amoníaco < trimetilamina < metilamina < ciclohexilamina < dimetilamina < piperidina. Indique si tiene posibilidades de formar puentes de hidrógeno (intra o intermoleculares). 10) El paracetamol es un analgésico ampliamente usado.
b) Indique los sistemas cíclicos planos y los que presentan aromaticidad.13) En las siguientes sustancias. señale el grupo amida y el heterociclo:
H N SO 2 NH 2
N Sulfapiridina
14) a) Indique él o los sistemas heterocíclicos que se distinguen en las fórmulas de los siguientes compuestos.
HO CH 2OH CH 2OH N
OH N HO N N H Ácido úrico N OH
N H Ácido lisérgico
N H Nicotina
H C2 5 O N O
C2H5 O N
HO O Morfina OH
OCH3 OCH 3 Papaverina
Ácido dietilbarbitúrico "Veronal"
+ NH 3 Cl
O H H O O O OCH 3 Aflatoxina B 1 Aflatoxina B1 O
Cloruro de tiamina (vitamina B B Cloruro de tiamina (Vitamina 1)1)
HO N H Serotonina
d) Justifique la solubilidad en agua. b) Señale y nombre los grupos funcionales. Explique por qué el ciclopentanol tiene un punto de ebullición 53ºC más alto que el tetrahidropirano. b) Indique por qué la pirrolidina es una base más fuerte que el pirrol. 4) a) Explique las fuerzas básicas relativas de la pirrolidina (Kb ≅ 10 –3) y el pirrol (Kb ≅ 10 –14). c) Marque los átomos de carbono con hibridación sp2. 16) Explique cuál es la característica estructural común a todos los alcaloides y qué propiedades les confiere.15) Los siguientes compuestos corresponden a las vitaminas hidrosolubles B6 y niacina:
CH 2 OH HO CH 3 N CH 2OH HO CH 3 N CHO CH 2OH HO CH 3 N CH 2NH 2 CH 2OH
CO OH N
CO NH 2 N
a) Indique el heterociclo del que derivan. 3) El tetrahidropirano y el ciclopentanol son isómeros. EJERCICIOS COMPLEMENTARIOS 1) a) Nombre los siguientes compuestos CH3 CH=CHCH(CH3)CONH2
CH3 CH CH2 C O NCH 3 CH 2 CH 3
CH 3 CH 2 C O N CH 3 H
b) Marque los átomos de carbono con hibridación sp2. c) Indique si algún compuesto posee isomería geométrica.
Configuración absoluta. Enantiómeros.SERIE 7. Asigne su configuración absoluta. ISOMERÍA
Contenidos mínimos: Isómeros estructurales. Diastereómeros. Indique si el compuesto tendrá o no actividad óptica. En caso afirmativo formule el enantiómero y nombre ambos compuestos (R. Indique cuál/es presentan actividad óptica. Estereoisómeros. Actividad óptica. Moléculas quirales sin carbono quiral.S).
1) Formule los siguientes compuestos. Formas meso. Isómeros geométricos. a) 2-metil-2-butanol b) 3-metil-2-butanol c) ácido 2-bromo propanoico d) ácido 3-bromo propanoico e) 1-cloro-2-metilpentano 2) Señale todos los carbonos quirales en los compuestos indicados.
Cl H3C H CH2CH3 D
Cl CH3 H3C CH2CH3
CH3 H Cl H
CH3 H OH H
H H CH3 CH2COOH CH2OH COOH Br H H3C
CH3 H H H Br
CH3 H H H CH3 Br OH Br
Br H H H CH3 CH3 OH Br
Resolución ejemplo a) La molécula posee un solo carbono quiral que es el señalado con la flecha
Cl H3C H CH2CH3
Sabemos que el carbono es quiral porque podemos identificar cuatro sustituyentes distintos
. Configuración relativa. Proyecciones de Fischer.
Por lo tanto. Si fuera necesario se realizan dos cambios sobre cada carbono quiral.
Cl 3 H3C 1 H CH2CH3 2 Cl 2 H3CH2C H 4 1 CH3 3 4
Para determinar el sentido de giro conviene ubicar el grupo de menor prioridad sobre la vertical en la proyección de Fischer.Para determinar la configuración absoluta de este carbono. la configuración absoluta del carbono es S.
3) De los ejemplos que se dan a continuación seleccione el compuesto o el par de compuestos que se adapte a cada una de las siguientes descripciones : a) un par de compuestos que pueden formar una mezcla racémica b) un par de diasteroisómeros c) una forma meso 39
H H3C H3C H Cl OH H
Se determina el sentido de giro en cada caso y se asigna la configuración absoluta.
El sentido de rotación es antihorario. Recordemos que las prioridades se asignan de acuerdo a los pesos atómicos de los átomos directamente unidos al carbono quiral.
Resolución ejemplo d) Señalamos los carbonos quirales
CH3 Cl H3C H H OH
Asignamos prioridades a los sustituyentes en cada carbono quiral
CH3 1 Cl H3C 2 H4 OH H
CH3 H OH 1 H 4
Ubicamos a los sustituyentes de menor prioridad sobre la vertical recordando que que para que se mantenga la configuración absoluta de los carbonos quirales se deben realizar dos cambios sobre el mismo centro. Para ello realizamos dos cambios en la proyección lo que no altera la configuración absoluta del carbono quiral. debemos asignar prioridades a los sutituyentes.
Formule los enantiómeros.
5) Dado el siguiente compuesto de [α ]D = + 13. Que puede decir de la composición de un 2-butanol de poder rotatorio nulo? 6) a) Explique por qué los enantiómeros tienen propiedades físicas idénticas con excepción del poder rotatorio. en los casos en que corresponda. Nómbrelos.
CH 3 H C CH2 CH3 OH
Indique el poder rotatorio del enantiómero y formule el mismo. indicando la configuración absoluta de los carbonos quirales.Nombre los compuestos indicando la configuración absoluta de los carbonos quirales
3 O H H 2O
CO OH H H C C O H
3 H H 2O
CO OH H O O O OH O C C H
CO OH C O H O C H 2 H C H H C 3 O H
CO 2H HO H C C H OH
CO2H H C H C OH OH
4) ¿Cuáles de los siguientes compuestos son ópticamente activos?.Justifique su respuesta.
Explique por qué no puede esperarse que los diasteroisómeros tengan propiedades físicas idénticas. 7) Nombre e indique la relación que existe entre las siguientes sustancias.
CH3 H HO H Br H3C HO H H H3C Br Br CH3 H OH H Br H H OH H3C H OH Br HO H H Br CH3 CH3 H CH3 H3C HO CH3 H Br H
8) Indique las formas meso entre las siguientes proyecciones de Fisher, y dibuje las estructuras de manera tal que se visualice el plano de simetría.
NH2 H H2N COOH COOH H H Br COOH COOH Br Br H H CH3 Br CH3 Br
9) Escriba la estructura de los siguientes compuestos indicando sus estereoisómeros cuando existan: a) 1-bromo-3-metil-1-buteno b) 3-bromo-3-metil-1-buteno c) 2-metilciclohexanol d) 1-metilciclohexanol e) 1,2-dimetilbenceno f) 3-penten-1-ino g) 1,2-dimetilciclohexeno 10) ¿Cuántos estereoisómeros puede presentar el 4-bromo-2-penteno? Formúlelos e indique la relación que existe entre ellos. 11) La ketamina (anestésico disociativo), se utiliza como mezcla racémica de dos enántiómeros (S y R). El enantiómero S (+) es tres veces más potente que el enantiómero R (-) . Usted compra Ketamina de un laboratorio determinado y observa que ésta “hace poco efecto”, usted sospecha que ha
sido adulterada con el isómero R (-). ¿Podría demostrar experimentalmente?
H3CH2N O S (+) O R (-)
12) El Levamisol es un antiparasitario. Cuando se sintetizó por primera vez fue como Tetramisol , mezcla equimolecular del isómero L y el D. Con los años se demostró que la acción fisiológica era ejercida por el isómero L, comenzando a sintetizarse y comercialzarse como L-Tetramisol o Levamisol (menos tóxico ya que pudo disminuirse la dosis a la mitad). Si usted sospechara adulteramiento (un paciente mostró signos de toxicidad), ¿Podría demostrarlo experimentalmente con el uso de un polarímetro?.
H N S levamisol
EJERCICIOS COMPLEMENTARIOS 1) Indique qué tipo de isomería presentan los siguientes pares de compuestos a) O
2) Nombre los siguientes compuestos (nomenclatura E-Z)
3) La piperina recibió este nombre por encontrarse en los granos de pimienta blanca madura y en los de pimienta negra sin madurar. Indique si la piperina presenta actividad óptica Qué tipo de isomería puede presentar? Cuál es la estereoquímica del producto natural? (ayuda: observe la siguiente reacción)
4) a) Indique cuántos tipos de compuestos orgánicos distintos de fórmula molecular C3H8O pueden existir. b) Indique cuales de ellos son isómeros funcionales y cuales son isómeros de posición. 5) Formule todos los isómeros del heptano indicando cuáles poseen isomería óptica. 6) Formule todos los isómeros posibles de un compuesto que posea dos carbonos asimétricos igualmente sustituídos, indicando: los enantiómeros los diastereoisómeros la forma meso
C y D de fórmula C3H6Cl2. Para todos los posibles estereoisómeros de cada compuesto.2.4-trimetilpentanal d) ácido tartárico e) ácido cítrico f) D-lactato de metilo g) D-gliceraldehído h) 3-amino-4-carboxi-butanamida 8) En la cloración del propano se aislaron cuatro productos diclorados A. Indique : a) ¿cuál es la estructura de todos los derivados diclorados y triclorados?.7) Escriba los siguientes compuestos según la proyección de Fischer y señale los carbonos quirales. B. señale pares de enantiómeros y los compuestos meso. a) ácido láctico b) ácido 2-metilbutanoico c) 2. b) ¿cuáles presentan actividad óptica?
. Se continuó la cloración de estos compuestos y A dió un derivado triclorado. B dió dos derivados y C y D dieron tres derivados cada uno.
34.eb.eb.eb. eb 3ºC (CH3CH2)2NH p. Explique este hecho experimental. 48ºC
2) a) Indique cuáles de los siguientes compuestos pueden formar puentes de hidrógeno cuando se encuentran en estado puro. b) Indique si pueden formar puentes de hidrógeno con el agua. pero que se solubiliza en soluciones acuosas de NaOH. 56ºC (CH3)3CH p. a) CH3CH2OCH2CH3 p. indique. mientras que su clorhidrato es un sólido en iguales condiciones.eb.INTEGRACIÓN Y REPASO. -10ºC CH3CH2CH2CH2OH p.
clorhidrato de nicotina
c) En los siguientes pares de compuestos.5º C b) (CH3)3N p. 117ºC CH3CH2CH2NH2 p. PRIMERA PARTE
1) Explicar los valores de punto de ebullición de las siguientes ternas de compuestos. justificando brevemente su respuesta: i) ¿Cuál tiene el mayor punto de fusión?
. Explique este hecho experimental
HO Cl HO Cl
b) La nicotina es un tóxico presente en el tabaco y es líquido a temperatura ambiente. a) (CH3CH2)2NH d) (CH3CH2CH2)2O g) CH3COCH3 b) (CH3CH2)3N e) CH3(CH2)3CH3 h) CH3CH2COOH c) CH3CH2CH2OH f) CH2=CHCH2CH3 i) CH3CH2CHO
3) a) El hexaclorofeno es un antiséptico insoluble en agua.eb.
b) A mayor grado de interacción o interacciones más fuertes. al punto de que a temperatura ambiente se convierte en un sólido. Si bien ambas moléculas conservan la misma estructura base.ii) ¿Cuál tiene mayor solubilidad en agua?
A Resolución:
a) El hexaclorofeno tiene características acídicas debido a la presencia de fenoles. en soluciones acuosas básicas se formará la correspondiente sal sódica. en consecuencia debe tener un mayor punto de fusión. A presenta estereoquímica cis y una ramificación por lo cual el empaquetamiento de las moléculas en el estado sólido no es tan efectivo como en B. mayor debe ser la energía suministrada para lograr el cambio de estado. B tiene tres grupos polares con posibilidades de estabilizarse por formación de uniones puente de hidrógeno. ya que a mayor posibilidad de interacción. la formación del clorhidrato (debido a la basicidad del nitrógeno) genera un nuevo tipo de interacciones que no existen en la nicotina: interacciones de tipo iónico que son las más fuertes dentro de las interacciones electrostáticas. se requiere una mayor cantidad de energía para vencerlas y provocar el cambio de estado. En estas condiciones la molécula adquiere una característica iónica y por lo tanto se solubiliza en agua. Al aumentar las interacciones entre moléculas idénticas el punto de fusión aumenta. estabilizándose la carga negativa en el oxígeno.dipolo inducido). Al ser B más polar. Por lo tanto. donde los enlaces dobles son trans y presenta una cadena lineal. B tiene mayores posibilidades de interacción con moléculas de su misma especie y. Si bien A. por lo tanto. por resonancia con el anillo. 4) Teniendo en cuenta que las drogas tienden a quedarse en el lugar donde se ionizan analice qué droga elegiría para tratar un problema de rumen en un bovino (pH ruminal = 6) : a) una droga de pKa = 3 b) una droga de pKb = 8 5) a) ¿Por qué las aminas son básicas mientras que los alcoholes son neutros o débilmente ácidos? b)Explique la diferente basicidad de aminas y amidas
. tiene menores posibilidades de interactuar consigo misma que con un solvente. c) i) si bien las interacciones que actúan en A y B son las mismas (dipolo inducido. ii) La solubilización de una sustancia en un determinado solvente es acorde a la posibilidad que ésta tiene de interactuar con dicho solvente o consigo misma. interaccionará mejor con el agua que A y por lo tanto será más soluble.
OCOCH3 NHCOCH3
8) En caso de existir dibuje el enantiómero de las siguientes moléculas:
OH CH2OH H2N H CH2Br
Br H3C H CH3
9) Se aisló un producto natural y se determinó su poder rotatorio: +40. Se propusieron independientemente dos estructuras para este compuesto ¿Qué estructura se podría descartar? Justifique
HOH 2C HO HO OH OH
H HO H H CH3
.6) Justifique los siguientes hechos experimentales: a) El fenol y el etanol son solubles en soluciones acuosas de NaOH. Discuta sus propiedades ácido base. mientras que el n-hexanol y el alcohol bencílico son prácticamente insolubles. 7) La aspirina (ácido saliciílico) y el paracetamol son dos analgésicos de uso difundido. b) El tratamiento del ácido propanoico con una solución acuosa de NaHCO 3 produce un intenso burbujeo. El fenol no muestra un comportamiento análogo c) El tratamiento de un alcohol con Na o K metálicos genera un desprendimiento gaseoso abundante.3º.
En función de esto. indique las causas de su comportamiento básico. pirrol
. Ciclohexanol. por hidrólisis ácido 2-metil-butanoico y etanol. su poder rotatorio será nulo. ¿Intentaría quitar la mancha con agua?. o sea.4-butanodioico. B y C. dos compuestos: Y (C5H10O2) y Z (C2H6O).: HCl 0. ¿Qué nuevo grupo funcional posee el compuesto formado? b) Escriba la fórmula estructural de un aldehído con 6 átomos de carbono en el que los carbonos 2 a 5 estén sustituidos con hidroxilos. acetanilida (N-feniletanamida). por su fórmula molecular y porque viene de una hidrólisis. 13) Si se hubiera manchado con una sustancia polar ¿Podría esquematizar cómo es que el agua “limpia” (disuelve las manchas)?. Por hidrólisis de A se aisló B (C3H6O3) que es un ácido ópticamente activo y una amina secundaria C. Formule un compuesto que se pueda formar entre ambos.: NaOH 0. Por otra parte. La fórmula de este compuesto y sus características están de acuerdo con los datos que nos da el problema. Por su fórmula molecular podemos pensar que se trata de un ácido carboxílico. 10) Un compuesto X de fórmula C7H14O2 dio. Escriba las estructuras de A. Y debe ser el ácido 2-metil-butanoico (puede ser R o S pero solamente uno de ellos) ya que cualquier otro isómero del ácido no poseerá actividad óptica. ¿Qué fuerzas intermoleculares actúan?.1M).Respuesta: El compuesto A tiene un plano de simetría. insoluble en agua pero soluble en álcalis. p-nitrofenol. Se descarta su estructura. el 2-metil-butanoato de etilo. más precisamente. p-metilanilina. el compuesto Y debe ser un ácido. indique las causas de su comportamiento ácido. no es un compuesto quiral . Escriba la fórmula de dos hemiacetales que puedan formarse a partir de esa estructura. por hidrólisis. ácido benzoico b) Formule los siguientes compuestos. 12) Si usted se manchara la ropa con grasa vacuna.por lo tanto. 11) Un compuesto A de fórmula molecular C5H11O2N es ópticamente activo.1M). indique cuáles presentarían características básicas frente a un ácido fuerte acuoso (ej. Resolución: Por sus características de solubilidad. indique cuáles presentarían características ácidas frente a una base fuerte acuosa (ej. Escriba las estructuras de X. Y es óptimamente activo. 14) a) Escriba la fórmula estructural de un ácido y también la de una amina con un anillo aromático en sus estructuras. 15) a) Formule los siguientes compuestos. Y y Z. Z será un alcohol. Por lo tanto X será el éster que produzca. piridina. ácido 2. ¿Llevaría la prenda a la tintorería para que utilizaran un solvente polar?. el etanol.
esteárico C18:0. oleico C18:1(9) 5) Indique cómo varía el índice de iodo y el índice de saponificación cuando se produce rancidez. Jabón.0°C Palmítico C16:0.S. Justifique. Prostaglandinas. Su I. 8) Modelo. nos permite calcular la masa molecular relativa (MR) del mismo. Micelas. respectivamente.SERIE 8: LÍPIDOS Y COMPUESTOS RELACIONADOS
Contenidos mínimos: Triglicéridos: grasas y aceites. Fosfolípidos. de fórmulas C9H16O4. (índice de saponificación) resultó ser 158.4 g / mol 0.5°C Palmitatodioleato de glicerilo 18. 3) ¿Cuál es la estructura química de una grasa? ¿Qué diferencia una grasa de un aceite? ¿Qué reacción realizaría para pasar de un aceite a una grasa? ¿Qué tipos de isomería puede encontrar en los triglicéridos? 4) Formule y justifique la variación del p. C6H12O2 y C3H4O4. Del aceite de soja se aisló entre otros productos un monoglicérido “A” ópticamente inactivo. Justifique su respuesta. “D” y “E”. ya que es la única forma de cumplir la consigna. ¿De qué monoéster se trata? Formule las reacciones indicando los productos A y B. Bicapa lipídica.158
. que decolora una solución de bromo en tetracloruro de carbono. 6) Describa la interacción agua-jabón-grasa. Hidrólisis de triglicéridos. el ácido graso debe estar esterificando la posición 2 del glicerol. El dato de su I.S. Esteroides
1) ¿Cuál es la definición tradicional de lípidos? 2) Escriba las fórmulas de un mono.f. 7) Compare la acción de los detergentes sintéticos (sales de ácidos sulfónicos) con la de los jabones en las aguas duras. Justifique. Resolución: Si A es un monoglicérido ópticamente inactivo. Compuestos anfipáticos. Por ozonólisis oxidativa de “B” (reacción que rompe los dobles enlaces generando ácidos carboxílicos) se obtienen tres compuestos: “C”.0°C Dipalmitatooleato de glicerilo 34. Indique cuál es el orden de solubilidad en agua. Por hidrólisis de “A” se obtiene un ácido “B”. de los siguientes glicéridos Tripalmitato de glicerilo 65°C Dipalmitatoestearato de glicerilo 63. un di y un triglicérido simple. Terpenos. MRA = 56 g / mol = 354. Esfingolípidos.
“D” (C 6H12O2) es un ácido monocarboxílico y por lo tanto es el fragmento que va desde la última doble ligadura. 9) a) Formule la estructura general de una cera. El número de insaturaciones está dado por la ozonólisis (reacción de oxidación con O3.K +
Si se cuenta el número de carbonos. “D” y “E” de fórmulas C9H16O4. A su vez “B” decolora una solución de bromo (el color de una solución de bromo es rojizo). Es decir que “C” y “E” al tener 4 oxígenos en su fórmula molecular son ácidos dicarboxílicos. representa los miligramos de KOH necesarios para saponificar un gramo de grasa (en este caso “A”) y vale en este caso 158 (equivalente a 0. el ácido graso que se obtiene es “B”. hidrógenos y oxígenos de A se llega a la fórmula molecular C21H38O4 y considerando masas atómicas relativas C = 12 . del monoglicérido. C6H12O2 y C3H4O4.Considere para el cálculo anterior lo siguiente: la MR del KOH es 56g / mol y que la reacción de saponificación (hidrólisis alcalina) es 1 mol de KOH por cada mol de monoglicérido. Esta disposición concuerda con lo observado en los ácidos grasos insaturados naturales donde las dobles ligaduras se hallan aisladas. respectivamente. En este caso luego de la ozonólisis se obtienen “C”.00282142857 mol = 354. hasta el final (ω 6). que genera ruptura de dobles enlaces y formación de grupos carboxilo en los extremos de la cadena hidrocarbonada más corta resultante).158 g de KOH por gramo de “A”).158 / 56 = 0. Dicho de otra manera para saponificar un gramo de “A” gaste 0. por lo tanto el ácido graso es insaturado.S.0028 moles de “A” Un mol de “A” son 1 g / 0. Uno de ellos será el fragmento que estaba unido al glicerol y llegaba hasta la primera doble ligadura (“C”) y el otro el que estaba entre las dos dobles ligaduras (“E”).0028 moles de KOH = 0. b) Nombre tres ácidos y tres alcoholes que se encuentran normalmente en las ceras. Es decir que se está consumiendo el Br2 de la solución debido a una reacción química y es por eso que se decolora. Finalmente la formula de la reacción debe ser la siguiente:
O O CH2OH CH CH2OH CH2OH O.
.4 g / mol El problema agrega que por hidrólisis de “A”. Está reacción corresponde perfectamente a una adición de Br2 a los dobles enlaces de “B”. H = 1 .S. El dato I. O = 12 se llega al valor de 354 g/mol obtenido al principio usando el I.
14) Formule y nombre la estructura fundamental de los esteroides.
CH3 CH3 CH3 O HO CH3
. 15) La progesterona (I). 13) a) Indique cuál es la unidad fundamental de todos los compuestos isoprenoides.10) a) Indique la relación estructural entre los fosfoglicéridos y las grasas y aceites. b) Formule y justifique los productos que se obtienen por hidrólisis de los mismos. Indique los grupos funcionales presentes. b) Explique cómo se clasifican los terpenos c) Explique cómo pueden unirse las unidades fundamentales. Explique este hecho en función de sus características estructurales. d) ¿Por qué los jabones tienden a formar micelas y los fosfolípidos no? 11) Formule e indique la carga neta que tendrán a pH = 7 los siguientes fosfoglicéridos: a) lecitina b) cefalina c) fosfatidilglicerina Justifique su respuesta. b) Las lecitinas y las cefalinas (fosfoglicéridos) se encuentran como iones dipolares. c) Los fosfolípidos son importantes en las membranas celulares. cuya función más importante es favorecer la gestación. 12) a) Indique cuál es la diferencia estructural entre los plasmalógenos y los fosfoglicéridos. y los estrógenos estradiol (II) y estrona (III) son hormonas femeninas. Explique este hecho en función de sus características estructurales.
En la orina del hombre se encuentran tres andrógenos adicionales: androsterona. a) Indique las relaciones estructurales mencionados y con el androstano.16) Uno de los andrógenos (hormonas sexuales masculinas) más potentes es la testosterona. Clasifíquelos
. dehidroisoandrosterona. que se administra en forma de propionato por sus efectos y actividad prolongada en el crecimiento de la vesícula seminal. y la 3-cloro-dehidroisoandrosterona. b) Señale los centros quirales.
3-clorodehidroisoandrosterona 17) a) Indique cuáles de los siguientes compuestos son lípidos.
CH2OH HC OCO(CH2)14CH3 OCO(CH2)16CH3
H3C H2C CH3 HO
CH2OH CH2 CH2CO(CH 2)12CH3
O CH2O HC H2 C P O(CH2)2NH3 OOCO(CH 2)14CH3 OCO(CH 2)14CH3
CH3 NH2 N N H3C N H N
H3C CH3 CH3 CH3 OH
.b)Indique a qué familia química o de productos naturales pertenecen los demás compuestos.
PARA INVESTIGAR 1) El ácido cólico se secreta en la bilis en forma de amida unido a la glicina. diacilglicérido.9. citral.13. b) Formule la reacción de saponificación del trimiristato de glicerilo. especialmente musculares y nerviosas.12. 22:5 7. Justifique su respuesta. Colesterol. Esta combinación actúa como agente emulsificante dispersando los lípidos en el intestino para facilitar la digestión. lecitina. 20:5 5. vitamina A. Mirístico C14:0 2) Las grasas de animales marinos de climas fríos tienen un alto contenido de ácidos grasos poliinsaturados (18:5 4.10. indique: a) ¿Cómo están compuestos? b) ¿Qué productos se obtienen de su hidrólisis? 4) La fosfatidilserina es un lípido complejo que se ubica en la membrana plasmática.16.6. a) ¿Qué compuestos se encuentran dentro de esta clasificación? b) ¿De qué ácido graso derivan? ¿Es un ácido graso esencial? Justifique. Indicar cuáles serán hidrofílicos.7. 2) ¿Qué son las saponinas? Investigue qué efectos tienen en los rumiantes.17 .10.15 .19 y 22:6 4. limoneno. 3) i) ¿Qué son las ubiquinonas o coenzima Q? ii) ¿Cómo es su estructura? iii) ¿Qué papel cumple en la cadena respiratoria? iv) ¿Cuál es el papel de su estructura isoprénica? 4) Los ácidos grasos poliénicos de 20 átomos de carbono son precursores en el organismo de una familia de compuestos denominados eicosanoides. 3) Los plasmalógenos se encuentran en membranas celulares. Represente dicha estructura y explique por qué es un buen agente emulsificante. un gliceroglicolípido. a) Formule su estructura
. hidrofóbicos o anfipáticos.11.13. trioleato de glicerilo. Indique cuál de los dos tendrá menor punto de fusión. β–caroteno. c) ¿Dónde se ubica dicho ácido en la célula y de qué tipo de macromolécula forma parte? 5) ¿Cuál o cuáles de los siguientes compuestos espera encontrar en la fracción saponificable de un extracto lipídico? Justifique su respuesta. EJERCICIOS COMPLEMENTARIOS 1) a) Escriba la fórmula de un triglicérido mixto saturado y otro no saturado.19). a) ¿Qué les pasaría a dichos animales si vivieran en el trópico? b) Justifique por qué los ácidos grasos poliinsaturados se oxidan con facilidad.14.8.16.
Indique los centros quirales del mentol y del limoneno.b) ¿Qué carga presenta a pH fisiológico? c) ¿Cuál es su ubicación en la membrana plasmática? 5) En la membrana interna mitocondrial suele encontrarse una elevada proporción de fosfatidilglicerol y cardiolipina. a) ¿Por qué el licopeno es un pigmento? b) ¿Qué solubilidad tiene en agua? c) ¿Qué tipo de isomería podría presentar? d) ¿Qué reacción química realizaría para que el mismo dejara de ser un pigmento? e) ¿Cómo es el estado de oxidación del compuesto d) en relación al del licopeno? f) ¿Cómo lo extraería de un producto natural? 7) Muchos compuestos de estructura terpénica poseen distinto aroma de acuerdo al isómero óptico de qué se trate. Este ácido decolora rápidamente una solución de bromo en tetracloruro de carbono. La hidrogenación en presencia de Ni da ácido tetracosanoico (C24:0). Marque todos los grupos funcionales. La oxidación enérgica de ácido nervónico da un ácido con equivalente de neutralización 156 y otro cuyo equivalente es 137. ¿Cuál o cuáles estructuras son posibles para el ácido nervónico? 9) Formule un lípido complejo que no presente isomería óptica. ¿Qué carga tiene a pH fisiológico?
. 8) Se obtiene ácido nervónico por saponificación de cerebrósidos que son lípidos de membranas de células cerebrales y nerviosas. Conteste: a) ¿Cómo están compuestos dichas moléculas? b) ¿Cuál es la carga a pH fisiológico de los mismos? 6) Formule el licopeno y conteste las siguientes preguntas de su estructura. Marque los carbonos quirales.
1) Indique cuántos átomos de carbono quirales hay en una aldohexosa. sorbitol (C6H14O6). g) un derivado ácido 3) Indique cuántos átomos de carbono quirales hay en la fructosa: a) señale cuántos estereoisómeros de cadena abierta son posibles. Formas furanósicas y piranósicas. 6) a) Formule la reacción de la D-glucosa con el reactivo de Fehling y con el reactivo de Tollens.SERIE 9: HIDRATOS DE CARBONO
Contenidos mínimos: Monosacáridos: aldosas. esquematizando las diferentes estructuras. que den hexitoles ópticamente inactivos por reducción. b) los enantiómeros correspondientes a cada uno. Fórmulas de Haworth. Glicosaminoglicuronanos. a) señale cuántos estereoisómeros de cadena abierta son posibles. 4) Se disuelve en agua la α -D-galactopiranosa y se mide una rotación especifica [α ]20D = + 150. Justifique su respuesta. f) el otro producto que se obtiene con ella por síntesis de Killiani –Fischer a partir de la arabinosa. 7) Formule y nombre todos los ácidos posibles derivados de la galactosa. Oligosacáridos y polisacáridos. aldosaminas. los cambios producidos en la solución 5) La reacción de la D-glucosa con H2/catalizador produce el D-glucitol. El sorbitol se encuentra en forma natural en las bayas del mostajo (Sorbus ancuparia). Poder reductor. Configuración del carbono anomérico. d) sus anómeros piranósicos y furanósicos. Conformación de azúcares. cetosas.2° a) ¿Cómo se denomina este fenómeno? b) Explique. ¿pertenecen a la misma serie? Justifique su respuesta.Se observa que a través del tiempo el valor cambia hasta estabilizarse en [α ]20D = + 80. 8) Formule y nombre un O-glicósido y un N-glicósido. a) ¿Cuál es la estructura del sorbitol?¿Es el sorbitol ópticamente activo? b) ¿Es el L-glucitol (preparado a partir de L-glucosa) el enantiómero del Dglucitol? c) Formule todas las aldohexosas de la familia D. b) ¿los enantiómeros correspondientes a cada uno pertenecen a la misma serie? Justifique su respuesta. Series D y L. e) un derivado aminado. Estereoquímica.7°. Mutarrotación. 56
. c) un diastereoisómero. b) su enantiómero. 2) Dada la D-glucosa formule y nombre: a) un epímero. Se utiliza extensamente como vehículo en alimentos preparados y cosméticos y como sustituto del azúcar para los diabéticos (su poder edulcorante es aproximadamente el 60% del de la sacarosa). y en alta concentración (14%) en el alga roja (Bostrychia scorpoides). ácidos aldónicos. aldurónicos. b) ¿Por qué la β -D-glucopiranosa reacciona con estos reactivos? c) Indique si la fructosa reacciona con el reactivo de Fehling.
9) Formule y complete la siguiente reacción: HCl D-glucopiranosa + metanol (anh) 10) Formule la D-glucosa-6-fosfato.OH
H HO H H OH H. Glcp α (1→6) Glup d) 3-O-β -D-manopiranosil-D-galactofuranosa. Manp β (1→3) Galf Resolución ejemplo a) Recordamos las estructuras de cadena abierta de D-glucosa y D-galactosa:
CHO H HO H H OH H OH OH CH2OH H HO HO H CHO OH H H OH CH2OH
Las dibujamos en la forma correspondiente (en este caso piranosas)
CH2OH OH O H. la 2-desoxi-D-ribosa. Glcp α (1→3) Galp b) 1-O-α -D-glucopiranosil-β -D-fructofuranosa. 3-O-α -D-glucopiranosil-D-galactopiranosa. 11) Formule las estructuras de los siguientes disacáridos: a) Modelo.OH
CH2OH OH OH O H. la D-glucosamina.OH OH OH H H OH H O
HO HO H OH H. Glcp α (1→1) Fruf c) 6-O-α -D-glucopiranosil-D-glucopiranosa.OH
OH O O OH CH2OH
12) Nombre los siguientes disacáridos: a)
CH2OH OH OH O O OH O H.OH OH H O
CH2OH O OH O OH CH2OH OH OH OH O H.OH CH2OH
H OH OH O HO HO H H H O H HO H H OH H.
CH2OH OH O OH O H.Dibujamos la unión.OH
. Recordar: no conviene tratar de “dar vuelta” las estructuras dibujadas porque se puede alterar inadvertidamente la configuración de los carbonos.OH OH OH H OH H HO HO H H OH O H H H OH H.
c) no mutarrota d) es hidrolizada por enzimas que rompen uniones entre anómeros α y no lo es por las que rompen uniones β .
. Formule la trehalosa. en el cual el OH del C 2 de la D-glucosa ha sido reemplazado por NH2. Indique el enlace entre los dos monómeros. c y d. c) Formule un disacárido no reductor formado por dos pentosas furanósicas. cuyas características estructurales son: a) por hidrólisis da dos moléculas de glucosa b) no reacciona con reactivo de Fehling ni de Tollens. ya que esta compuesta por uniones β 1. b. Nómbrela según IUPAC. cuyo extremo reductor sea una cetosa. La quitina es similar a la celulosa. Dibuje una sección de tres unidades de este aminopolisacárido. cangrejos. Justifique los items a. 17) Los aminoazúcares son una clase de productos naturales en los cuales uno (o más) de los grupos hidroxilo ha sido reemplazado por un grupo amino. Dibuje las formas de cadena abierta y de β -piranosa de la D-glucosamina. b) Formule un disacárido ácido.13) La trehalosa es un disacárido presente en la naturaleza.) y de los insectos. 14) a) Formule un disacárido formado por una pentosa y una hexosa (ambas piranósicas) que pueda presentar mutarrotación cuando se disuelve en agua. el componente estructural de los exoesqueletos de los crustáceos (langostas de mar. a) El amino azúcar más abundante en la naturaleza es la D-glucosamina. etc. camarones. celulosa y glucógeno. 15) a) ¿Cuál es el polisacárido de reserva en células animales (especialmente en hígado y músculo)? b) ¿Qué monosacárido lo constituye? ¿Mediante qué tipo de enlace se unen? c) ¿Qué ventaja le otorgan sus ramificaciones? 16) Indique cuáles son los disacáridos que se pueden obtener por hidrólisis de los siguientes polisacáridos: almidón. b) La acetamida (NH2COCH3) derivada de la D-glucosamina es la unidad en el polisacárido quitina.4glicosídicas.
Está compuesta por glucosamina y ácidos glucurónico e idurónico (éste último en mayor proporción). Formule dos ejemplos de cada uno. Muchas de las glucosaminas están Nsulfatadas y otras N-acetiladas.
19) La heparina es un glicosaminoglicuronano presente en los organismos animales. La heparina es una sustancia ácida y cargada negativamente a pH fisiológico.18) Dada la Tabla : Glicosaminoglicuronanos Ácido hialurónico Condroitina Acido aldurónico (I) Ácido Dglucurónico Ácido Dglucurónico Ácido Dglucurónico Hexosamina Acilada (II) Unión glicosídica (I – II) Unión glicosídica (II – I) β -1-4 β -1-4 β -1-4 β -1-4 β -1-4 indique
N-acetil-Dβ -1-3 glucosamina N-acetil-Dβ -1-3 galactosamina Condroitín-4N-acetil-Dβ -1-3 sulfato galactosamina4-sulfato Condroitín-6Ácido DN-acetil-Dβ -1-3 sulfato glucurónico galactosamina6-sulfato DermatánÁcido LN-acetil-Dβ -1-3 sulfato idurónico galactosamina4-sulfato a) Formule el disacárido que constituye el ácido hialurónico e cuántos grupos ácidos posee. ¿Qué tipo de unión glicosídica hay entre glucosamina/idurónico y entre idurónico/glucosamina?
Pentasacárido de heparina. b) Indique cómo están unidos los disacáridos entre sí. Chromogenix Monograph Series 1995). a pH fisiológico.
EJERCICIOS COMPLEMENTARIOS 1) A partir del D-gliceraldehido formule la reacción de Kiliani-Fischer para obtener D-tetrosas. dónde se ubican las cargas negativas?. b) y c) para el dermatán-sulfato.
. c) Indique el tipo de unión entre los monosacáridos que lo forman. d) Idem los ítems a). (adaptado de: Heparin. Observando la estructura ¿Podría decir. 2) Clasifique los monosacáridos según grupo funcional.
6) Formule las reacciones y nombre los productos de la hidrogenación catalítica de: glucosa. 12) Explique cómo determina si una sustancia es dextrógira o levógira. Indique la relación que hay entre los dos azúcares. Indique si utilizando el mismo método puede establecer si pertenece a la serie D ó L.3) Explique y ejemplifique los siguientes términos: a) anómeros α y β b) formas piranósicas y furanósicas 4) Explique en qué consiste el fenómeno de mutarrotación. iii) un epímero iv) un disacárido constituido sólo por este azúcar 11) La alosa es un epímero en C-3 de la glucosa. Dibuje la fórmula de Haworth para la β-D-alopiranosa y para la β-L-alopiranosa. b) Dibuje en proyección de Haworth: i) el enantiómero. Justifique su respuesta con un ejemplo formulando los equilibrios correspondientes. 7) Escriba la fórmula estructural de la sacarosa según Haworth indicando que tipo de unión glicosídica posee. Justifique su respuesta. ii) el anómero. Justifique su respuesta. manosa y ribosa. 13) ¿Cuál de los siguientes compuestos experimentará mutarrotación?
H3CO H H H
H OH OH O CH2OH
H OCH3 OCH3 OH
H OH H O OH H3CO H3CO H H OCH3 OCH3 H
O CH2OCH3
. 9) La glucosa es clasificada como una aldohexosa. Clasifique cada uno de los siguientes monosacáridos
CHO H OH CH2OH H
CH2OH O OH CH2OH
10) a) Dibuje las proyecciones de Fischer y la fórmula de Haworth para la α-Dmanopiranosa. 5) Indique si la fructosa presenta mutarrotación. Justifique sus respuestas. 8) Indique si la lactosa: a) presenta mutarrotación. Explique cuál es la razón por la cual es un disacárido no reductor. b) es reductora.
PKa2 (-NH3) = 8. Punto isoeléctrico. Niveles de organización. Justifique. Tienen momentos dipolares (µ ) mucho mayores que los ácidos carboxílicos o las aminas simples.53) Supongamos que el aminoácido se encuentra a pH muy ácido y lo vamos elevando lentamente por agregado de base y veamos cómo varía la carga del aminoácido cuando esto sucede.95. ¿Para un ácido diaminomonocarboxílico? Resolución: Tomemos como ejemplo a la lisina (pKa1 (-COOH)= 2. Por lo tanto. pKaR (grupo R) = 10. en orden creciente de PKa. Unión peptídica. La estructura de las proteínas. La secuencia de aminoácidos en una proteína determina su estructura tridimensional. b) Indique a qué serie pertenecen los aminoácidos naturales. o sea. podemos plantear los siguentes equilíbrios.18. La estructura de las proteínas determina su función. 3) a) En solución muy alcalina un aminoácido contiene dos grupos básicos: NH 2 y COO-.
. Recordemos que los protones se perderán en orden decreciente de acidez (El próton más ácido se pierde primero). Proteínas que transportan oxígeno.SERIE 10: AMINOÁCIDOS Y PROTEÍNAS
Contenidos mínimos: Los aminoácidos como iones dipolares. 2) a) La alanina tiene actividad óptica.
1) Explique las siguientes propiedades de los aminoácidos en función de la estructura: Tienen punto de fusión alto por lo general > a 200°C. ¿Cuál es el más básico? A qué grupo se unirá preferentemente un protón si a la solución se agrega ácido? ¿Cuál es el producto? b) En solución muy ácida un aminoácido contiene dos grupos ácidos: NH 3+ y COOH. ¿Cuál es más ácido? ¿Qué grupo entrega un protón con más facilidad si a la solución se agrega base? ¿Cuál es el producto? c)) i) Defina punto isoeléctrico ii) Para un ácido monoaminodicarboxílico: su punto isoeléctrico se encuentra en el lado ácido o básico de pH 7 (neutralidad)? iii) Modelo. La hemoglobina como ejemplo de estrategias reguladoras.
58 9.78 8.15 Treonina 2.04 12.20 9.48 Valina 2.86 Acido glutámico 2.17 9.09 9.95 + 10.71 10.24 5) Modelo.25 Histidina 1.53 / 2 = 9.13 Ácido aspártico 2.69 Leucina 2.29 9. ácido glutámico e histidina a partir de los valores de pKa AMINOACIDO pKa1 (-COOH) PKa2 (-NH3) pKaR (grupo R) Glicina 2. el punto isoeléctrico (mayor concentración de ion dipolar) se encontrará en la zona de pH básico (mayor que 7).82 9.21 9.18 8.6 Alanina 2. iv) Compárese cada uno de estos puntos isoeléctricos con el de la glicina.17 9.19 9.53 q= 0
Entonces.36 9.34 9.95 10.17 6.82 3. pI = PKa1 + pKa2 /2 = 8.60 Serina 2.33 Tirosina 2.07 Lisina 2.95
O O H2N H3N ONH2
pKaR ( grupo R) =10.72 Fenilalanina 2.53 Arginina 2.67 4. ¿Qué sucederá en una electroforesis de ácido aspártico y de lisina: a) a pH = 1 b) a pH =12
.00 Cisteína 1.O H3N OH NH3
pKa1 ( -COOH) = 2.34 9.74 Esto sucederá con todos los aminoácidos básicos.18 q= 1 +
q= 2 +
PKa2 ( -NH3) = 8.43 Glutamina 2.11 10.63 10. serina. 4) Calcule los valores de Pi de la glicina.
estas experimentan una fuerza de atracción hacia el polo que posee carga opuesta. a pH =12. En soluciones alcalinas. predomina la estructura catiónica. predomina la estructura aniónica. a pH = 12 (alcalino) predominan las estructuras aniónicas. que corresponde a una solución básica. en solución ácida tendrá q =+2. en cambio. son:
CO2HCH2CHCO2H NH3 + q = +1 (catión) HO H+ _ CO2HCH2CHCO2NH3 + q = 0 (ion dipolar) HO _ CO2CH2CHCO2 NH3 + q = -1 (anión) HO _ CO2CH2CHCO2 NH2 q = -2 (anión)
Con el mismo razonamiento.Resolución: La electroforesis es un método de separación de mezclas de moléculas biológicas. En soluciones ácidas. los aniones migrarán hacia el polo positivo. tendrá estructura aniónica. el aminoácido migrará hacia el polo positivo. Los equilibrios que se producen son:
+ NH3CH2CH2CH2CH2CHCO2H NH3 + q = +2 (catión) + NH3CH2CH2CH2CH2CHCO2 NH3 + q = +1 (catión) + NH3CH2CH2CH2CH2CHCO2 NH2 q = 0 (ion dipolar)
NH2CH2CH2CH2CH2CHCO2 NH2 q = -1 (anión)
6) ¿Qué sucederá en una electroforesis de alanina. Cuando se trata de un aminoácido básico. en solución ácida (pH=1) predomina la estructura: CO2H-CH2-CH-CO2H que tiene carga 1+. como el ácido aspártico. Cuando una mezcla de moléculas ionizadas y con carga neta son colocadas en un campo eléctrico. en este caso. los cationes migrarán hacia el polo negativo. lisina y ácido aspártico en solución buffer de pH =7? ¿Qué sucederá si la electroforesis se repite a pH=10?
. Si se somete un aminoácido a un campo eléctrico. como la lisina. Si se trata de un aminoácido ácido. La preponderancia de una u otra estructura depende del pH de la solución. el aminoácido migrará hacia el polo negativo. por lo tanto es catiónica +NH3 Los equilibrios correspondientes.
j) Que la solución de aminoácido no posee capacidad reguladora de pH. b) Formule un ejemplo indicando la posición de los átomos comprometidos en la misma. pka2 = 7. 10) Formule los posibles tripéptidos que se pueden formar a partir de una molécula de glicina y dos de alanina.15.7) Se tituló una solución 0. b) Que la mitad de las moléculas tengan su grupo carboxilo ionizado c) Que el pH sea igual al pka de ionización del grupo carboxilo. e) Que la carga neta promedio de la glicina sea cero f) Que la especie predominante sea la del ión dipolar g) El pH de la solución en el que la especie predominante es H2N-CH2-CO2h) El punto isoeléctrico i) La capacidad reguladora máxima de la solución. c) Explique la influencia de esta estructura espacial en la conformación de las proteínas.00 Pka2 = 9. sabiendo que el pka1 = 3. Indique justificando su respuesta cuál de los puntos identificados en el gráfico de I al V representa:
a) El pH de una solución 0. 11) Un tripéptido posee la siguiente secuencia: ala-lis-ala Indique la carga neta del tripéptido a pH = 5 y a pH = 12.53
.65.01 moles de HCl ¿Cuál es el pH final de la solución? Valores de pKa de la histidina Pka1 = 1.17 9) a) Analice la estructura espacial de la unión peptídica. Se midieron los valores de pH a lo largo de la titulación y los resultados se representaron gráficamente.1 M de glicina con una solución de NaOH 2 M.1 M de glicina en el que la especie predominante es H3+N . d) Que el pH sea igual al pKa de ionización del grupo amonio.22 moles totales de histidina a un pH=7 y le agrega ahora 0.82 PkaR= 6. pKaR = 10. 8) a) Formule todas las especies químicas de la histidina desde pH=1 a pH=12. b) Si tiene una solución de 0.CH2CO2H.
-) o en el origen (O)) migrarán las siguientes proteínas en un campo eléctrico al pH indicado?: a) Ovoalbúmina a pH 5.0.12) ¿Qué niveles de organización puede reconocer en una proteína? 13). Justifique su respuesta. b) Explique la asociación de cadenas paralelas y antiparalelas en la conformación β . 14) a) Explique las posibles interacciones que se producen en la hélice α b) Indique cómo se hallan situados los planos de las uniones peptídicas con respecto al eje mayor de la hélice α c) Explique cómo se estabiliza esta estructura. d) ¿Qué similitudes tienen las distintas estructuras que puede presentar el colágeno? 17) Un polipéptido sintético. d) Justifique por qué el aminoácido prolina es incompatible con la estructura de la hélice α 15) a) Explique las interacciones que se producen en la conformación β de lámina plegada. +). pI para qimiotripsinógeno 9. leucina.2. glutamina y lisina. b) Por qué las fibras de colágeno en animales de edad avanzada poseen menor capacidad de estiramiento? c) Indique en qué tejidos se encuentra el colágeno en los organismos vivos. Justifique este cambio conformacional dependiente del pH. Justifique su respuesta. pI para beta-lactoglobulina 5. la polilisina. hacia el cátodo (C. c) Indique los aminoácidos más frecuentes en la lámina plegada. Justifique 16) a) Explique desde el punto de vista de la estructura primaria por qué las moléculas de colágeno no forman alfa hélices. b) β-lactoglobulina a pH 5. se pliega en forma de hélice alfa en un medio muy básico pero adquiere una forma abierta en medio ácido. En qué dirección (es decir.0 9. 18) Indique una localización probable (en el interior o en la superficie exterior) de los siguientes residuos aminoacídicos en una proteína globular: aspartato. c) Quimotripsinógeno a pH 5.6. Datos: PI para ovoalbúmina 4.5. valina. serina.helicolidal b) pueden existir zonas con estructura de lámina plegada.0. hacia el ánodo (A.0 y 7.5 y 11. 19) Indique si en una proteína globular: a) pueden existir zonas donde la cadena tenga estructura α . c) pueden existir zonas que no tengan ni estructura helicoidal ni de lámina plegada 20) La mioglobina es una proteína abundante en los músculos: a) ¿qué nivel de organización tiene su molécula? 66
pH = 11 . escriba la estructura del compuesto a pH fisiológico (7.6) 4) a) Describa hacia qué polo migraría el péotido Gli-Lis-Gli-Lis-Asp-Ala-Lis en una electroforesis con buffer a pH = 6. EJERCICIOS COMPLEMENTARIOS 1) a) Formule la estructura predominante de los siguientes aminoácidos a los diferentes pH indicados.9. Justifique 5) Explique la solubilidad en agua de las proteínas globulares. 6) a)¿Cómo afectan los solventes orgánicos la estructura de una proteína globular? b)¿Qué sucede si se calienta la solución acuosa? c)¿Qué sucede por agregado de ácidos minerales a una solución acuosa de una proteína globular?
. pH = 13 serina pH = 1 . pH = 7. c) ¿Cómo justifica su solubilidad en agua? 21) La hemoglobina. a) Explique las interacciones que se producen en la estructura cuaternaria b) Indique los tipos de uniones que estabilizan dicha estructura. pH = 13 2) a) Explique el siguiente orden de valores de puntos isoeléctricos: i) arginina > glicina > ácido glutámico ii) histidina > triptofano 3) El Aspartamo es un edulcorante de bajas calorías cuya estructura es: AspFen-OMe. pH = 12 leucina pH = 6 . pH = 6 . d) Indique los factores que influyen en la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno. c) Explique las funciones biológicas de la hemoglobina. pH = 4 . pH = 8 . pH = 12 fenilalanina pH = 1 . 22) Explique en qué consiste la desnaturalización de una proteína. cumple funciones en los organismos vivos de transportadora de oxígeno. Compare los cambios estructurales que se producen en los procesos de desnaturalización con los producidos en la hidrólisis de una proteína Indique qué agentes pueden producir la desnaturalización y cuáles la hidrólisis. pH = 14 lisina pH = 1 .b) Explique cómo se estabiliza su estructura. pH = 11 ácido aspártico pH = 1 . Sabiendo que su punto isoeléctrico es 5.5 . pH = 14 histidina pH = 0. b) Indique cómo migrarían sus productos de hidrólisis. glicina pH = 4 y pH = 12 valina pH = 4 . pH = 12 .
500 veces mayor para el monóxido de carbono que por el oxígeno. d) Justifique la variación del tamaño del canal central de la hemoglobina cuando ésta se une al oxígeno. e) Explique por qué el DPG disminuye la afinidad de la hemoglobina con el O2 f) Analice la curva de saturación de la hemoglobina y explique cómo se modifica al variar el pH y la temperatura. b) Indique cómo es la unión del O2 con la hemoglobina. Explique por qué la afinidad para el CO se ve disminuida cuando el grupo hem se encuentra asociado a la cadena polipeptídica.7) a) El hierro hemínico tiene una afinidad 3. g) Compare las curvas de saturación de la mioglobina y de la hemoglobina. c) Indique la localización del grupo hem en cada protómero de la hemoglobina.
Asociaciones hidrato de carbono-proteína. Azúcares unidos a nucleótidos y lípidos. Lipopolisacáridos.
CH2OH OH O OH O NH O CH3
CH2OH O O OH NH O CH3 O R
OH O OH OO CH OH
OO CH OH
OH OH Grupo A
Grupo O CH2OH O O OH NH CH3 OH OH OO OH O CH3 O R
CH2OH OH O OH O OH
2) En las glicoproteínas N glicosiladas se establece un enlace entre una Nacetilglucosamina y un residuo de asparragina. cuya estructura está genéticamente determinada. BIOMOLÉCULAS COMPLEJAS
Contenidos mínimos: Glicoconjugados. El determinante antigénico reside en la porción glicosídica. ¿Cuáles son esos aminoácidos? Formule el fragmento de glicoproteína correspondiente a la unión. Señale tipos de unión y grupos funcionales y qué carbohidratos componen cada grupo.
1) La superficie de los glóbulos rojos posee glicoproteínas y glicolípidos que actúan como antígenos (sustancias capaces de activar una respuesta inmune) de grupos sanguíneos. 3) En algunas glicoproteínas el enlace se establece entre un residuo de Nacetilgalactosamina y aminoácidos presentes en el esqueleto polipéptidico. Formule dicha unión. Membranas biológicas. Glicolípidos. Lipoproteínas.
.SERIE 11. Enlaces glicanoproteína. Proteoglicanos. Glicoproteínas. 4) a) Esquematice la unión glicosaminoglicurononano-proteína en los proteoglicanos. Asociaciones hidrato de carbono-lípidos.
b) Justifique el carácter hidrofílico de los proteoglicanos. Formule esta esructura y explique cómo interfiere en la formación de hielo. c) los grupos polares.es/coordinacion/ biologia/membrana.
Tomada de: www. 5) Los glicosaminoglicuronanos se asocian con proteínas para formar proteoglicanos. Efectúe un esquema simple y ubique: a) el colesterol libre. Justifique su disposición en la misma. 7) Los ácidos grasos se encuentran como parte estructural de los fosfolípidos de las membranas celulares. teniendo en cuenta que éstos se encuentran embebidos en una matriz de dichas fibras. Indique cómo se disponen en la membrana y las características estructurales que determinan tal disposición. b) lostriglicéridos. 9) Explique qué entiende por HDL y LDL.ull.gif
. A su vez muchos proteoglicanos se fijan a un tallo central de ácido hialurónico. 8) Las lipoproteínas se representan (en un corte transversal microscópico) como una esfera que consta de :un núcleo central no polar. 10) El esquema adjunto representa la estructura molecular de la membrana plasmática. El disacárido galactosil-N-acetilgalactosamina está unido a cada resto de treonina. la cual juega un papel determinante en los procesos de intercambio entre el exterior y el medio celular. Identifique los elementos estructurales (biomoléculas) señalados en el esquema. c) Explique las interrelaciones que pueden existir entre los proteoglicanos y las fibras de colágeno en el cartílago. una capa de lípidos anfipáticos y una corteza superficial. a) ¿Mediante que tipo de enlace se unen? b) ¿Qué molécula interviene en la asociación entre el proteoglicano y el ácido hialurónico? c) ¿Cómo se encuentra a pH fisiológico? d) ¿Qué características le otorga dicha carga? 6) El esqueleto de las proteínas anticongelantes del plasma en los peces antárticos está compuesto por una secuencia de aminoácidos repetitiva: alaala-thr.
EJERCICIOS COMPLEMENTARIOS 1) a) Formule un O-glicósido cuya aglicona sea la esfingosina. ¿Cuál será su solubilidad en suero equino? 3) En la ovoalbúmina el oligosacárido se liga a la proteína mediante un enlace entre la N-acetil-D-glucosamina y el N-amídico de un resto de asparagina.11) Un 5% de los lípidos de membrana están representados por los glicolípidos. y su carga a pH 7? 2) Formule un O-glicósido que este formado por el colesterol.9%). acuosa de NaCl al 0. en donde el glicerol se une a oligosacáridos de diversa complejidad. a) Formule un glicolípido b) ¿Qué diferencias existen entre éstos y los fosfatidilazúcares? c) ¿Cuál es su ubicación en la membrana plasmática? 12) Las proteínas transmembrana son aquellas que atraviesan toda la bicapa lipídica. El azúcar está esterificado en uno de sus grupos hidroxilo con sulfato.
. PARA INVESTIGAR 1) Algunos tipos de proteínas periféricas están asociadas a la membrana por estructuras de anclaje. 13) Se dice que la membrana celular es “semipermeable”. Indique qué estructuras de anclaje se conocen y cómo interaccionan con la membrana. b) ¿Cuál será su solubilidad en solución fisiológica (sol. Explique qué tipo de estructura adoptan estas proteínas para poder atravesar la membrana lipídica. la cual a su vez reaccionó con un ácido graso a través de una unión amida. Indique el significado de dicho término y cuáles son las características estructurales de sus componentes que le confieren esta propiedad. Esquematice dicha porción de cadena lateral de la glucoproteína.
Justifique. b)¿Qué son entre sí un par de tautómeros? ¿Cuantos tautómeros puede formular del ácido uridín-3´-fosfórico? 8) a) Indique el nombre completo del ADN y el ARN y mencione tres diferencias entre los mismos. acuosa de 0. Nucleótidos. c) Comente su solubilidad en solución fisiológica (sol. Polinucleótidos. 3) Nucleótidos como el ATP. b) Marque y nombre todos sus grupos funcionales y carbonos quirales. ¿Por qué se consideran ácidos? b) ¿Qué productos se obtienen por hidrólisis parcial y por hidrólisis total de ácidos nucleicos? 9) a) Explique qué interacciones se producen en el ADN según el modelo de de Watson y Crick e indique cómo se estabiliza la molécula. b) Indique qué tipo de uniones se establecen. Estructura y función.SERIE 12: ACIDOS NUCLEICOS
Contenidos mínimos: Nucleósidos. Cuáles son los procesos celulares con los que están relacionados estos compuestos?. 5) a) Formule el ácido uridín 2´. NAD y FAD tienen una relación estructural con los constituyentes del material genético. c) A pH 7 identifique los grupos ácidos y básicos que posee.
1) a)¿Qué unidades estructurales pueden identificar en un nucleósido? b) Los nucleósidos son más solubles que las bases libres.9% NaCl). 2) a) Formule y nombre un nucleótido. 6) Modelo.3´-fosfato cíclico. Ácido ribonucleico (ARN) y ácido (ADN).
. c)¿Cuántos centros quirales poseen los nucleósidos? Ejemplifique con los nucleósidos de adenosina. b) Marque y nombre todos los grupos funcionales y carbonos quirales. Formule las estructuras tautoméricas del uracilo Resolución:
OH NH N O
O NH N OH
O NH N H O
7) a) Formule un nucleótido azúcar con el ácido uridín-5´-difosfórico y la Dglucosa. 4) a) Formule el ATP.
14) Toda la información genética que determina la naturaleza de una célula está codificada en su ADN. Justifique b) Explique por qué la adenina no puede ser complementaria de la guanina. 10) Modelo. a) ¿Cuál es su ubicación subcelular? b) ¿A qué proteínas se une y mediante qué tipo de unión? c) ¿Qué tipo de fuerzas mantiene unida a la doble hélice de ADN? 15) La unidad fundamental de la cromatina es el nucleosoma. un octámero de histonas. b) Esquematice las uniones por puente de H que se producen entre las bases complementarias de los tres nucleótidos del extremo 5´ en el fragmento dado. están cargadas positivamente a pH celular e interaccionan con las cargas negativas del ADN. 12) Indique la secuencia de bases de una fracción de ARNm sintetizada a partir de la siguiente fracción de ADN molde: 5’ pApTpCpGpTpApCpCpCpGpTpTpA 3´ 13) a)Explique cómo son las interacciones en la estructura del ARNt. Indique la formación de puentes de Hidrógeno entre Adenina y Timina
11) a)Indique hacia qué estructura tautomérica de las bases está desplazado el equilibrio ceto-enólico en los ácidos nucleicos. ¿Cómo se producen esas interacciones? EJERCICIOS COMPLEMENTARIOS 1) Cuando un nucleótido adiciona un nuevo nucleótido en los ácidos nucleicos. c) Explique por qué la citosina y la timina no son complementarias. b)Indique cómo se une el aminoácido al ARNt.
. Estas son proteínas muy básicas que debido a la gran cantidad de residuos de lisina y arginina que poseen.b) Justifique la especificidad en el apareamiento entre bases. éste se incorpora: a) a cualquier OH no esterificado de la pentosa b) al OH en posición 3´ de la pentosa c) al OH del grupo fosfato en posición 5´ d) al C 5 de la base nitrogenada. 2) Si se tiene un fragmento de ADN de la siguiente secuencia: 5´ ATTGGCATAGCT 3´ a) Indique cuál es la secuencia de la otra cadena (complementaria) de la doble hélice.
ácido fosfórico y etanolamina. b)Formule otro plasmalógeno con índice de Iodo menor que el anterior. 15) Ordene: a) Según índice de yodo creciente b) Según índice de saponificación creciente c) Formule el triglicérido de menor índice de yodo 3) a) Formule la estructura de un fosfolípido que contenga un ácido graso saturado y un ácido graso insaturado además de fosfato y etanolamina. c) ¿Qué cambios se observan en las propiedades físicas del producto con respecto al lípido de partida? 2) Dados los siguientes triglicéridos: A (trilinolenato de glicerilo) B (tripalmitato de glicerilo) C (linolenil dipalmitato de glicerilo) D (dilinolenil palmitato de glicerilo) Datos: ácido palmítico – C 16:0.
O (CH3CH2)5CH=CH(CH2)7 O O O O (CH3CH2)9CH=CH(CH2)7 O (CH2)7=(CH2)7CH3
a) ¿Cuántos moles de H2 reaccionaron con 1 mol del lípido? b) Escriba la estructura del producto.
. ácido araquidónico.8. C 20:4 (5. ¿Qué propiedades se alterarían si en lugar de contener un ácido graso saturado y uno insaturado contuviera dos ácidos grasos insaturados? c) ¿Por qué las moléculas de este fosfolípido se agruparon formando una bicapa en lugar de agruparse formando una micela? 4) Por hidrólisis de un plasmalógeno se obtuvieron los siguientes productos: glicerol. ácido linolénico – C 18:3 (9.11. SEGUNDA PARTE
1) El siguiente triacilglicerol se trató con exceso de H2 con un catalizador.14) . b) Describa la estructura y las propiedades de una bicapa formada por este fosfolípido.INTEGRACIÓN Y REPASO. a)Formule el plasmalógeno. un aldehído de 18 átomos de C. 12.
o por acción de la enzima invertasa. B reduce el reactivo de Tollens y forma un triacetato.9º observado experimentalmente para el azúcar invertido? 11) El compuesto A (C5H10O4) es ópticamente activo y no reduce el reactivo de Tollens.5) Complete el siguiente esquema:
OH O HOH2C HO O OH H+. Esta hidrólisis va acompañada de un cambio en el signo del poder rotatorio.5º). por eso se le suele llamar inversión de la sacarosa.5º) con ácido acuoso diluido. formas piranósicas Nucleótidos 1 1 6 Sacáridos* 11 176 1056
9) El D-(+)-gliceraldehido se oxida a ácido (-)-glicérico.7º) y D-(-)-fructosa (αD= -92. se obtienen cantidades iguales de D-(+)-glucosa (αD= +52. b) ¿Cómo podría diferenciar la metil α -D-glucopiranosa de la D-glucopiranosa? 7) Proponga la estructura de un trisacárido no reductor que dé. Cuando A se trata con ácido diluido se forma metanol y B (C4H8O4) que es ópticamente activo. CH3OH anhidro
6) a) Explique por qué el poder rotatorio del metil β -D-glucopiranósido se mantiene constante en soluciones básicas o neutras pero varía si el pH es ácido. y al hidrolizado. dos moléculas de manosa y una de lactosa. 8) Explique el siguiente cuadro: Péptidos X2 Dímero 1 X3 Trímero 1 XYZ Trímero 6 *Considerando aldosas serie D. La reducción de B con borohidruro de sodio (reductor suave) da C (C4H10O4) que
. por hidrólisis ácida. H2O Fehling
H+. Asigne la configuración relativa (D o L) de dicho ácido 10) Cuando se hidroliza una solución de sacarosa (αD= +66. ¿Cómo se justifica el valor de αD= -19. azúcar invertido.
fenilalanina (ácido (S)-2-amino-3-fenilpropanoico). Formule la o las estructuras (serie D) que concuerden con estos hechos. ¿A qué aminoácido estará unida la cadena glicosídica? 14) ¿Qué representa el “core” en una glicoproteína? 15) Explique la relación entre la fluidez o viscosidad de una membrana y la composición lipídica. seroalbúmina y ureasa (pI 4.
D-Galactosa b) En el grupo sanguíneo A la galactosa del extremo no reductor del disacárido X está reemplazado por N-acetil-D-galactosamina. 12) ¿A qué pH sería más eficaz la electroforesis para la separación de las siguientes mezclas de proteínas?: a) Seroalbúmina y hemoglobina (pI: 4.
. Indique en cuál de los casos habrá mayor proporción de colesterol. serina (ácido (S)-2-amino-3-hidroxipropanoico). Uno de los disacáridos ( X) presentes en el grupo sanguíneo B es : 3-O-α -D-galactopiranosil-D-galactopiranosa (Galp-α -(1→3)-Galp) a) Formule el disacárido. Formule el disacárido (Y) presente en el grupo sanguíneo A. c) Ovoalbúmina. b) Mioglobina y quimotripsinógeno (pI: 7 y 9.es ópticamente inactivo. c) En las glicoproteínas de los glóbulos rojos la unión es O-glicosídica. 4. en su estructura molecular. y cómo se manifiesta dicha diferencia. glicina (ácido 2-aminoetaboico). adoptan una forma menos ordenada que la que corresponde a los lípidos de membrana en las organelas citoplasmáticas.8). 13) a) El determinante antigénico en los glóbulos rojos reside en la porción glicosídica.9 y 5).9 y 6. Si la cadena proteica contiene los siguientes aminoácidos: alanina (ácido (S)-2aminopropiónico) .6. 16) Las membranas plasmáticas.5).
..17) Cuando se hidroliza el ARN no hay ninguna relación entre la cantidad de las 4 bases que se obtienen que se asemeje a lo observado para las bases del ADN.. ……………………………………………………………………………………………. c) Cuando se forma una micela las colas no polares se orientan hacia dentro de la misma porque………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………….. Qué sugiere este hecho acerca de la estructura del ARN? 18) Complete: a) Un monosacárido puede encontrarse en dos formas piranosas diferentes (α y β ) porque al formarse el hemiacetal ……………………………………………..
. …………………………………………………………………………………………… b) Si se saponifica un triglicérido ópticamente activo se obtienen sustancias sin actividad óptica porque ……………………………………………………………….
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