¿Por qué el carbono?
El carbono es el elemento central alrededor del que ha evolucionado la química de la vida. Las proteínas, por ejemplo, una sola de las diversas clases de compuestos de carbono, han desarrollado una impresionante diversidad de formas y funciones en el curso de la evolución. Son moléculas muy complicadas, con pesos moleculares que van desde varios miles hasta los millones. Sólo se conocen las estructuras completas de unas 50 proteínas y muy recientemente ha sido posible sintetizar por métodos químicos una de las sencillas. La variedad de las proteínas actual ente en actividad en los sistemas vivientes crece progresivamente. Cada una de las especies que habitan la Tierra ha desarrollado su grupo específico de proteínas empleando como elementos de construcción los mismos 20 aminoácidos. Hasta una bacteria fisiológicamente tan simple como la Escherichia coli, contiene unos 5 000 compuestos químicos distintos de los que unos 3 000 son proteínas distintas entre sí. El hombre posee unos 5 millones de proteínas diferenciadas, todas ellas, a su vez, distintas de las de la E. coli o las de cualquier otro organismo. Cuando se considera la multitud de especies actualmente sobre la Tierra, la variedad de proteínas es verdaderamente asombrosa. Los biólogos establecen en 1 200 000 el número aproximado de especies vivientes. Esto supone algo así como 1012 clases de proteínas distintas que intervienen en los procesos vitales en curso sobre la superficie terrestre. El carbono proporciona el esqueleto de esta fantástica diversidad molecular.
¿Por qué está el carbono tan bien dotado para los procesos vitales, y por qué no cualquier otro de los 100 elementos?
Las respuestas deben hallarse en el examen de la estructura atómica del carbono, porque es esta estructura la que permite al carbono formar mayor variedad de compuestos que cualquier otro elemento. El carbono tiene cuatro electrones en su capa más externa . Cada uno de ellos puede parearse con los de otros elementos que puedan completar sus capas electrónicas compartiendo electrones para formar enlaces covalentes . Entre los elementos que pueden unirse de este modo al carbono se encuentran el nitrógeno, el hidrógeno y el oxígeno. Un átomo de carbono puede compartir un máximo de cuatro pares de electrones, dando compuestos tales como el metano. Pero la característica más peculiar del átomo de carbono, que le distingue de los demás elementos (excepto el silicio) y que da cuenta de su papel fundamental en el origen y evolución de la vida, es su capacidad de compartir pares de electrones con otros átomos de carbono para formar enlaces covalentes carbono-carbono. Este fenómeno singular es el cimiento de la química orgánica. Permite la formación de una amplia gama de ordenaciones estructurales de carbono, lineales, ramificadas, cíclicas o en forma de jaula, tachonadas con átomos de hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y otros elementos capaces de formar enlaces covalentes. Sólo esos contados elementos que contienen cuatro electrones en su capa más externa son capaces de formar una sucesión estable de enlaces covalentes con átomos del mismo elemento. De entre éstos, el silicio es el único elemento, junto con el carbono, que puede formar tales enlaces consigo mismo, con relativa estabilidad. Pero los compuestos silicio-silicio no permanecen inalterados en contacto de la atmósfera terrestre cargada de oxígeno. Se oxidan formando sílice (SiO2), principal ingrediente de la arena y el cuarzo, pero que no es la clase de material capaz de dar sustento a la vida . Así, por lo menos en la tierra, sólo el carbono es capaz de suministrar una base para los componentes moleculares de los seres vivos.
El carbono es el elemento central alrededor del que ha evolucionado la química de la vida. Las proteínas, por ejemplo, una sola de las diversas clases de compuestos de carbono, han desarrollado una impresionante diversidad de formas y funciones en el curso de la evolución. Son moléculas muy complicadas, con pesos moleculares que van desde varios miles hasta los millones. Sólo se conocen las estructuras completas de unas 50 proteínas y muy recientemente ha sido posible sintetizar por métodos químicos una de las sencillas. La variedad de las proteínas actual ente en actividad en los sistemas vivientes crece progresivamente. Cada una de las especies que habitan la Tierra ha desarrollado su grupo específico de proteínas empleando como elementos de construcción los mismos 20 aminoácidos. Hasta una bacteria fisiológicamente tan simple como la Escherichia coli, contiene unos 5 000 compuestos químicos distintos de los que unos 3 000 son proteínas distintas entre sí. El hombre posee unos 5 millones de proteínas diferenciadas, todas ellas, a su vez, distintas de las de la E. coli o las de cualquier otro organismo. Cuando se considera la multitud de especies actualmente sobre la Tierra, la variedad de proteínas es verdaderamente asombrosa. Los biólogos establecen en 1 200 000 el número aproximado de especies vivientes. Esto supone algo así como 1012 clases de proteínas distintas que intervienen en los procesos vitales en curso sobre la superficie terrestre. El carbono proporciona el esqueleto de esta fantástica diversidad molecular.
CARBONO
¿Por qué está el carbono tan bien dotado para los procesos vitales, y por qué no cualquier otro de los 100 elementos?
Las respuestas deben hallarse en el examen de la estructura atómica del carbono, porque es esta estructura la que permite al carbono formar mayor variedad de compuestos que cualquier otro elemento. El carbono tiene cuatro electrones en su capa más externa . Cada uno de ellos puede parearse con los de otros elementos que puedan completar sus capas electrónicas compartiendo electrones para formar enlaces covalentes . Entre los elementos que pueden unirse de este modo al carbono se encuentran el nitrógeno, el hidrógeno y el oxígeno. Un átomo de carbono puede compartir un máximo de cuatro pares de electrones, dando compuestos tales como el metano. Pero la característica más peculiar del átomo de carbono, que le distingue de los demás elementos (excepto el silicio) y que da cuenta de su papel fundamental en el origen y evolución de la vida, es su capacidad de compartir pares de electrones con otros átomos de carbono para formar enlaces covalentes carbono-carbono. Este fenómeno singular es el cimiento de la química orgánica. Permite la formación de una amplia gama de ordenaciones estructurales de carbono, lineales, ramificadas, cíclicas o en forma de jaula, tachonadas con átomos de hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y otros elementos capaces de formar enlaces covalentes. Sólo esos contados elementos que contienen cuatro electrones en su capa más externa son capaces de formar una sucesión estable de enlaces covalentes con átomos del mismo elemento. De entre éstos, el silicio es el único elemento, junto con el carbono, que puede formar tales enlaces consigo mismo, con relativa estabilidad. Pero los compuestos silicio-silicio no permanecen inalterados en contacto de la atmósfera terrestre cargada de oxígeno. Se oxidan formando sílice (SiO2), principal ingrediente de la arena y el cuarzo, pero que no es la clase de material capaz de dar sustento a la vida . Así, por lo menos en la tierra, sólo el carbono es capaz de suministrar una base para los componentes moleculares de los seres vivos.
SILICIO
FUENTE:
ALLINGER, Norman L., et al. Química Orgánica. 2a ed., Reverté, España, 1991. Pp. 5-7.
quiero saber porque el carbono mancha nada maaaaas !
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