Anexo 52 Los Alimentos

Los seres vivos están formados principalmente por C carbono, H hidrógeno, O oxígeno y N nitrógeno, y, en menor medida, contienen también S azufre y P fósforo junto con algunos halógenos y metales. De ahí que los compuestos de carbono se conozcan con el nombre de compuestos orgánicos (o de los seres vivos). Pero, cuidado, también hay compuestos de carbono que no forman parte de los seres vivos, como el monóxido de carbono (CO), el bióxido de carbono (CO2) y los carbonatos (CO3

2-). La parte de la Química que estudia los compuestos del carbono es la Química Orgánica o Química del Carbono, pues este elemento es común a todos los compuestos orgánicos. La Química Orgánica es la Química del Carbono. Por compuestos orgánicos entendemos los compuestos del carbono, excepto los óxidos CO y CO2 y los carbonatos que se estudian como compuestos inorgánicos desde siempre. La Química Orgánica no es sólo la química de los compuestos de los seres vivos, son también los compuestos derivados del petróleo, del carbón, y los preparados sintéticamente en el laboratorio. El número de compuestos orgánicos conocidos (varios millones en la actualidad) es muy superior al de compuestos inorgánicos, a pesar de ser tan pocos los elementos que entran en su composición. La razón de este hecho hay que buscarla en la capacidad que presenta el carbono para combinarse fácilmente consigo mismo y con otros elementos mediante enlaces covalentes. Cuando nos alimentamos ingerimos compuestos de carbono, como lípidos (grasas), proteínas, vitaminas y carbohidratos (glúcidos, sácaridos o azucares), pero también ingerimos compuestos sin carbono, como las sales minerales y el agua. Se llama alimentación al acto de proporcionar al cuerpo alimentos e ingerirlos. Es un proceso consciente y voluntario, y por lo tanto está en nuestras manos modificarlo. La calidad de la alimentación depende principalmente de factores económicos y culturales. En ocasiones se asocia o se confunde la alimentación con la nutrición. Se entiende por nutrición el conjunto de procesos fisiológicos por los cuales el organismo recibe, transforma y utiliza las sustancias químicas contenidas en los alimentos. La nutrición es involuntaria e inconsciente, y depende de procesos corporales como la digestión, la absorción y el transporte de los nutrientes de los alimentos e incluso los tejidos. Los alimentos nos proporcionan los nutrientes necesarios para el funcionamiento correcto de nuestro organismo, una nutrición idónea es la que cubre:

Los requerimientos de energía a través de la ingestión en las proporciones

ideales de nutrientes energéticos, como los hidratos de carbono y las

grasas. Estos requerimientos energéticos están relacionados con la

actividad física y con el gasto energético de cada persona.

Los requerimientos plásticos o estructurales proporcionados por las

proteínas.

Las necesidades de micronutrientes no energéticos como las vitaminas y

los minerales.

La correcta hidratación basada en el consumo de agua.

La ingestión suficiente de fibra dietética.

Los nutrientes se clasifican en: "macronutrientes" (proteínas, lípidos, carbohidratos), aquellos que se encuentran en mayor proporción en los alimentos y que además nuestro organismo necesita en cantidades mayores, y "micronutrientes" (vitaminas y minerales) que se encuentran en concentraciones mucho menores en los alimentos y de los que también el organismo necesita cantidades menores para su funcionamiento. Los macronutrientes Son compuestos que el cuerpo precisa en mayor cantidad. Cumplen dos funciones en nuestro organismo: energética (ya que su consumo aporta calorías) y plástica (porque forman estructuras corporales). Son las proteínas, los lípidos (grasas) y los carbohidratos.

Carbohidratos, glúcidos, sàcaridos o azucares.

Proteínas

Grasas o Lípidos

Carbohidratos o glúcidos: Están compuestos por carbono, hidrógeno y oxígeno. Su función principal es aportar energía, pero también se construyen con ellos moléculas que luego forman parte de nuestros órganos. Pueden ser monosacáridos, oligosacáridos o polisacáridos, aunque normalmente se dividen en: almidones o féculas (como las patatas, los cereales y las legumbres), azúcares (presentes en las frutas, leche, miel...) y fibra (presente en verduras, frutos secos, frutas, cereales, legumbres...).

Casi todos los carbohidratos que consumimos se transforman en un compuesto llamado glucosa y son absorbidos por el intestino. Después pasan al hígado y se transforman en glucógeno (una sustancia que nos da energía en los momentos que no la tenemos, como por ejemplo entre las comidas). Los carbohidratos deben formar parte del 60% o 65% de nuestra alimentación. Aunque se podría pasar meses sin ellos, se recomienda una cantidad mínima de 100 gramos diarios. El consumo de un gramo de carbohidratos produce 4 calorías.

Proteínas: Son los únicos macronutrientes que poseen nitrógeno (contienen carbono, hidrógeno, nitrógeno y oxígeno). Tienen muchas funciones en las células de nuestro cuerpo: forman parte de algunas estructuras (músculos, tendones, piel, uñas...), transportan oxígeno y grasas y son la base de los genes (ADN). Las proteínas están formadas por aminoácidos; hay 20 tipos diferentes de aminoácidos, y cada proteína está formada por unos 100 ó 200 aminoácidos. Las proteínas pueden ser de origen vegetal o animal; las animales están en las carnes, pescados, aves, huevos y productos lácteos.

Las vegetales se encuentran en frutos secos, legumbres, champiñones, cereales. Las proteínas son imprescindibles para el mantenimiento de la vida, ya que son la principal fuente de energía que se consume cuando se está en reposo. La Organización Mundial de la Salud (OMS) recomienda un aporte de 0,8 gramos diarios de proteína por kg. corporal de peso. Tienen que estar presentes aproximadamente en un 15% de nuestra alimentación diaria. El consumo de un gramo de proteínas produce 4 calorías.

Grasas o Lípidos: La mayor función de las grasas es aportar energía al organismo, aunque también forman parte de estructuras corporales. Se encuentran en los aceites vegetales (oliva, maíz, girasol...) y en compuestos animales (manteca, tocino...). Se dividen en tres tipos: triglicéridos, fosfolípidos y colesterol. Las grasas son la reserva energética más importante del organismo de los animales, ya que el consumo de un gramo aporta 9 calorías. Deben estar presentes en un 20% de nuestra alimentación diaria.

Los micronutrientes. El organismo los necesita en menor cantidad. Cumplen sólo la función plástica, formando determinadas estructuras. Son las vitaminas y las sales minerales. Los micronutrientes clásicamente considerados como compuestos esenciales para la vida humana, comprenden 13 vitaminas y unos 16 minerales. Tanto vitaminas como minerales no son sintetizados por el organismo humano (o en algunos casos sí pero en cantidades insuficientes),

por lo tanto depende de la alimentación para obtenerlos, siendo en general una buena fuente para la mayor parte de ellos las frutas y hortalizas. Los micronutrientes son esenciales para el correcto crecimiento y desarrollo del organismo humano, la utilización metabólica de los macronutrientes, el mantenimiento de las adecuadas defensas frente a enfermedades infecciosas, así como de muchas otras funciones metabólicas y fisiológicas.

Vitaminas :Están formadas por carbono e hidrógeno; a veces, también por

oxígeno, azufre y nitrógeno. No aportan energía, pero sin ellas el cuerpo no

sería capaz de aprovechar determinados elementos de nuestra

alimentación. Hay dos tipos: Las liposolubles (que se disuelven en grasas

y aceites), que son la A, E, D y K. Y las hidrosolubles (que se disuelven en

agua), que son C y B (B1, B2, B3, B4, B5, B6 y B12).

Sales minerales: Son componentes inorgánicos de la alimentación (es

decir, se encuentran en la naturaleza sin formar parte de los seres vivos).

Son necesarias para la elaboración de tejidos, síntesis de hormonas y

determinadas reacciones químicas. Se dividen en tres grupos:

o Macroelementos (los que el cuerpo necesita en mayor cantidad, y

se miden en gramos): sodio, potasio, calcio, fósforo, magnesio, cloro

y azufre.

o Microelementos (se precisan en menor cantidad y se miden en

miligramos): hierro, flúor, yodo, manganeso, cobalto, cobre y zinc.

o Oligoelementos (se necesitan en cantidades muy pequeñas, y se

miden en microgramos): silicio, níquel, cromo, litio, molibdeno y

selenio.

CH3-CH3

Estructuras de Compuestos Orgánicos Anexo 53

ANEXO 54

CH3-CH2-CH3

CH3-CH=CH-CH2-CH2-CH3

2-hexeno

CH3-CH2-CH-CH2-CH2-CH3

CH3

3-metilhexano

Benceno

ANEXO 54

ANEXO 55 Material proporcionado por SEQUIN Vespertino CCH Naucalpan

RUBRICAS1 Evaluación del desempeño mostrado en el trabajo en la clase 3: muy bien, 2: regular, 1: mal

1 García, M. P., et al., Guía para el profesor de Química II en el CCH, Publicado por el Colegio de Ciencias y

Humanidades, 2007.

Parámetros 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Atiende a las instrucciones de su profesor

Participa en las actividades asignadas a su equipo

Muestra capacidad para realizar mapas mentales

Muestra interés por las actividades asignadas

Muestra respeto por sus compañeros y su profesor

Cumple con las tareas solicitadas

Participa de forma activa durante al realizar las tareas asignadas

Anexo 56

Cuestionario

1. ( ) Un alimento está constituido por:

a) agua y sales inorgánicas b) compuestos del carbono y agua c) compuestos orgánicos e inorgánicos d) elementos metálicos y no metálicos 2. ( ) Principales nutrimentos para el ser humano:

a) Cloruro de sodio, sales de hierro y agua b) Sales minerales, compuestos del carbono c) Carbohidratos, lípidos y proteínas d) Frutas, verduras y cereales 3. ( ) Nutrimentos indispensables para el ser humano, que se

requieren en pequeñas cantidades:

a) Hidrocarburos y carbohidratos b) Vitaminas y minerales c) Sales y agua d) Grasas y aceites 4. Coloca si se trata de un macronutriente MA o MI si es un micronutriente,

o MA MI si pertenecen a ambos

___________ Compuestos inorgánicos ___________ Compuestos orgánicos ___________ Enlaces covalentes ___________ Enlaces iónicos ___________ Lípidos, proteínas, carbohidratos, fibras, H2O

___________ No presentan carbono ___________ Presentan al elemento carbono ___________ Sales minerales ___________ Vitaminas 5. ( ) Es un alimento rico en proteínas

a) pan b) azúcar c) pescado d) elote 6. ( ) Las proteínas son compuestos

a) orgánicos b) ácidos c) inorgánicos d) bases

7. ( ) Elemento que presentan las proteínas que lo diferencia de los

carbohidratos, lípidos y carbohidratos

a) Carbono

b) Hidrogeno

c) Oxigeno

d) Nitrógeno

Reactivos de falso verdadero 8. Para las siguientes afirmaciones escribe dentro del paréntesis: (V) si es verdadero y (F) si es falso.

Los compuestos orgánicos:

( ) poseen bajos puntos de fusión ( ) son solubles en agua ( ) son compuestos que contienen carbono ( ) son electrolitos ( ) se disuelven en solventes polares 9. Para las siguientes afirmaciones escribe dentro del paréntesis (V): sí es

verdadero y (F) si es falso

.Son propiedades de los compuestos inorgánicos: ( ) en solución acuosa conducen la corriente eléctrica ( ) sus puntos de fusión son altos

( ) se descomponen antes de fundir ( ) se disuelven en solventes polares ( ) son resistentes al calor 10. Para las siguientes afirmaciones escribe dentro del paréntesis: (V) si es verdadero y (F) si es falso. Para los humanos: ( ) Los macronutrimentos indispensables son: carbohidratos, lípidos y Proteínas. ( ) Las vitaminas y los minerales son los micronutrimentos indispensables ( ) Son micronutrimentos las grasas y los carbohidratos ( ) Las proteínas son micronutrimentos.

11. Indica debajo de cada estructura de los siguientes nutrientes si es Lineal, Cíclica o Ramificadas

12. Para las siguientes afirmaciones escribe dentro del paréntesis: (V) si es verdadero y (F) si es falso. El átomo de carbono tiene la capacidad de unirse a otros átomos como el hidrógeno, el oxígeno o el nitrógeno. La electronegatividad de estos elementos es (C=2.5, H= 2.1, O=3.5, N= 3.0). Con base en la diferencia de electronegatividades: ( ) la unión C-H es covalente ( ) la unión C-O es iónica ( ) la unión C-N es iónica ( ) las uniones C-H, C-O y C-N, todas son covalentes 13. Para las siguientes afirmaciones escribe dentro del paréntesis: (V) si es verdadero y (F) si es falso.

Ribosa – forma furanosa

________________

CH3 - CH2 - CH2 -CH2 -CH2 -CH2 -CH2 -CH3

____________________________

____________________________

________

____________

_

__________________

__________________

Los hidrocarburos insaturados son compuestos si: ( ) las uniones carbono-carbono son enlaces sencillos. ( ) presentan uno o más dobles enlaces entre los átomos de carbono. ( ) tienen uno o más triples enlaces entre los carbonos. ( ) los enlaces sencillos pueden alternarse con dobles o triples. ( ) un átomo de carbono se une a otro átomo de carbono formando enlaces

dobles o triples. Reactivos de Complementación. Instrucción. Completa las expresiones siguientes: 14. Los elementos presentes en los carbohidratos son _____________, _______________ y _________________. 15. Los elementos presentes en las grasas son ______________, _______________ y _________________. 16. En las proteínas están presentes los mismos elementos que en los carbohidratos, solo que en las primeras existe además el elemento ________________.

Anexo 57

Fórmulas químicas La fórmula química es la forma escrita de una molécula. Debe proporcionar, como mínimo, dos informaciones importantes: qué elementos forman el compuesto y en qué proporción se encuentran dichos elementos en el mismo. La fórmula puede ser:

Empírica:

Es la fórmula más simple posible. Indica qué elementos forman la molécula y en qué proporción están. Es la fórmula que se obtiene a partir de la composición centesimal de un compuesto. Por ejemplo, si tenemos un hidrocarburo (formado por H y C) podemos hacer una combustión en presencia de oxígeno, y a partir del CO2 y H2O que se forman determinar la cantidad de C e H que contiene. Bastará calcular los moles de C e H, y dividir estas dos cantidades por el valor más pequeño determinando la proporción de los átomos en el compuesto, es decir, su fórmula empírica. Ejemplo : CH4, compuesto formado por carbono e hidrógeno, en la proporción: 1a 4. Molecular: Indica el número total de átomos de cada elemento en la molécula. Para conocer la fórmula molecular a partir de la empírica es preciso conocer la masa molecular del compuesto. Hay tres formas distintas de escribir una fórmula molecular:

Condensada

Expresa el tipo y número de átomos de la molécula. Pero no informa de los enlaces que presenta la misma.

Ejemplo : C6H6 compuesto formado por seis átomos de carbono y seis átomos de hidrógeno.

Semidesarrollada En ella se representa sólo los enlaces carbono-carbono.

Ejemplo: HC CH presenta un enlace triple carbono-carbono.

Desarrollada o Estructural

Se representan todos los enlaces de la molécula.

Ejemplo: H - C C - H En la mayor parte de los casos bastará con la fórmula semidesarrollada.

Geométricas:

Abrevian la escritura e indican la distribución de los átomos en el plano o en el espacio.

Planas en lugar de CH3 - CH2 - CH2 -CH2 -CH2 -CH2 -CH2 -CH3

Tridimensionales

Las cuñas y líneas discontinuas pretenden ayudar a dar perspectiva a la molécula. COOH y H están en el plano. OH está detrás del plano. CH3 está delante del plano.

Cadena carbonada Es la secuencia de átomos de carbono, unidos entre sí, que forman el esqueleto de

El Carbono

(a) Los 4 enlaces simples covalentes que puede formar un átomo de carbono se distribuyen tetraédricamente, con un ángulo de 109.5 entre ellos tal como se muestra en la figura y una longitud media de 0.154nm. (b) Existe libertad de rotación alrededor de cada enlace simple carbono-carbono a no ser que ambos átomos de carbono estén unidos a grupos muy voluminosos o cargados, en cuyo caso la rotación puede estar restringida. (c) Un enlace doble carbono-carbono es más corto y rígido, y prácticamente no permite rotación alrededor de su eje. Ningún otro elemento químico puede constituir moléculas con formas y tamaños tan diferentes o con tanta variedad de grupos funcionales.

la molécula orgánica. Hay diferentes tipos de cadena, según sea a su forma: Abierta o acíclica: Los átomos de carbono extremos no están unidos entre sí. No

forman anillos o ciclos.

Puede ser:

Lineal

No llevan ningún tipo de substitución. Los átomos de carbono pueden escribirse en línea recta. Aunque también se poden escribir retorcidas para ocupar menor espacio. Es importante saber ver que aunque esté torcida es una cadena lineal.

Ramificada De alguno de los carbonos de la cadena lineal sale otra o otras cadenas secundarias o ramas.

Cerrada o cíclica: El último carbono de la cadena se une al primero,

formando un ciclo o anillo.

Estructuras de Compuestos Orgánicos Anexo 58

Ácido mirístico

Ácido Palmítico

Anexo 59

Cuestionario ( ) Un alimento está constituido por:

e) agua y sales inorgánicas

Ácido Linoleico

Ácido araquidónico

Ácido Oleico

Fenol

Tolueno

f) compuestos del carbono y agua g) compuestos orgánicos e inorgánicos h) elementos metálicos y no metálicos

( ) Los alimentos son mezclas formadas por:

a) compuestos del carbono y agua b) óxidos, hidróxidos, ácidos y sales c) metales, no metales, metaloides y gases raros d) compuestos orgánicos, inorgánicos, sales minerales y agua

( ) Los compuestos del carbono:

a) tienen altos puntos de fusión b) son solubles en disolventes orgánicos c) son resistentes al calor d) en solución acuosa conducen la corriente eléctrica

( ) Principales nutrimentos para el ser humano:

e) Cloruro de sodio, sales de hierro y agua f) Sales minerales, compuestos del carbono y vitaminas g) Carbohidratos, lípidos y proteínas h) Frutas, verduras y cereales

( ) Nutrimentos indispensables para el ser humano, que se requieren en pequeñas cantidades:

e) Hidrocarburos y carbohidratos f) Vitaminas y minerales g) Sales y agua h) Grasas y aceites

( ) El carbono es un elemento que tiene cuatro electrones externos. Esto permite afirmar que el carbono es:

a) monovalente b) divalente c) trivalente d) tetravalente

( ) El valor de la electronegatividad del carbono es de 2.5, por lo que la unión entre dos carbonos (C-C) es:

a) iónica b) covalente polar c) covalente no polar d) polar

El número atómico del carbono es 6, su masa atómica 12 uma y su distribución electrónica, de acuerdo al modelo atómico de Bohr, es:

6+

6

2 4

K L Instrucción. Con base en lo anterior responde las siguientes preguntas: ( ) Se puede afirmar que al unirse con otros átomos de carbono:

a) Comparte siempre 6 electrones. b) Al ganar cuatro electrones adquiere carga positiva c) Al perder sus cuatro electrones externos adquiere carga negativa. d) Comparte los cuatro electrones externos para formar enlaces sencillos,

dobles o triples. ( ) Cuando se une un átomo de carbono con otro, también de carbono, los electrones externos pueden compartir pares electrónicos para formar enlaces:

a) iónicos b) por ganancia y perdida de electrones c) sencillos, dobles y triples d) simples y complejos

( ) Al compartir sus electrones externos, el carbono: a) gana otros cuatro electrones y forma iones positivos b) pierde sus cuatro electrones y forma iones negativos c) comparte sus electrones para formar enlaces iónicos d) comparte sus electrones para formar enlaces covalentes sencillos, dobles y

triples ( ) Debido a su estructura, los átomos de carbono al combinarse entre sí, tienen la propiedad de:

a) formar cadenas b) ganar electrones c) perder electrones d) formar enlaces iónicos

( ) El carbono tiene la capacidad de formar cadenas con otros átomos de carbono debido a su:

a) radio atómico b) masa atómica c) estructura atómica d) energía de ionización

( ) El carbono puede formar cadenas: a) al combinarse con elementos metálicos b) cuando solo se combina con el hidrógeno c) al combinarse con el oxígeno y formar dióxido de carbono d) al compartir sus electrones de valencia con otros átomos de carbono

( ) Los hidrocarburos saturados son compuestos donde: a) Las uniones carbono-carbono son enlaces sencillos b) Se presentan uno o más dobles enlaces entre los átomos de carbono c) Tienen uno o más triples enlaces entre los carbonos

d) Tienen enlaces dobles y triples entre los átomos de carbono ( ) Los hidrocarburos que poseen enlaces sencillos reciben el nombre de:

a) aromáticos b) insaturados c) saturados d) carbonatos

Reactivos de falso verdadero Para las siguientes afirmaciones escribe dentro del paréntesis: (V) si es verdadero y (F) si es falso. Los compuestos orgánicos: ( ) poseen bajos puntos de fusión ( ) son solubles en agua ( ) son compuestos que contienen carbono ( ) son electrolitos ( ) se disuelven en solventes polares Para las siguientes afirmaciones escribe dentro del paréntesis (V): sí es verdadero y (F) si es falso Son propiedades de los compuestos inorgánicos: ( ) en solución acuosa conducen la corriente eléctrica ( ) sus puntos de fusión son altos ( ) se descomponen antes de fundir ( ) se disuelven en solventes polares ( ) son resistentes al calor Para las siguientes afirmaciones escribe dentro del paréntesis: (V) si es verdadero y (F) si es falso. Para los humanos: ( ) los macronutrimentos indispensables son: carbohidratos, lípidos y proteínas. ( ) un macronutrimento es el agua potable ( ) las vitaminas y los minerales son los micronutrimentos indispensables ( ) son micronutrimentos las grasas y los carbohidratos ( ) las proteínas son micronutrimentos. Para las siguientes afirmaciones escribe dentro del paréntesis: (V) si es verdadero y (F) si es falso. El átomo de carbono tiene la capacidad de unirse a otros átomos como el hidrógeno, el oxígeno o el nitrógeno. La electronegatividad de estos elementos es (C=2.5, H= 2.1, O=3.5, N= 3.0). Con base en la diferencia de electronegatividades: ( ) la unión C-H es covalente ( ) la unión C-O es iónica ( ) la unión C-N es iónica ( ) las uniones C-H, C-O y C-N, todas son covalentes

Para las siguientes afirmaciones escribe dentro del paréntesis: (V) si es verdadero y (F) si es falso. Los hidrocarburos insaturados son compuestos si: ( ) las uniones carbono-carbono son enlaces sencillos. ( ) Presentan uno o más dobles enlaces entre los átomos de carbono. ( ) Tienen uno o más triples enlaces entre los carbonos. ( ) Los enlaces sencillos pueden alternarse con dobles o triples. ( ) Un átomo de carbono se une a otro átomo de carbono formando enlaces dobles o triples Coloca en cada estructura si se trata de un compuesto orgánico saturado o unos compuestos orgánicos saturados

Para las siguientes afirmaciones escribe dentro del paréntesis: (V) si es verdadero y (F) si es falso _______ Los isómeros tienen la misma cantidad de átomos pero están

estructurados de forma diferente _______ Los isómeros no existen en la naturaleza _______ Los isómeros se diferencian por el orden en que están enlazados los

átomos en la molécula.

Estructuras de Isómeros Anexo 60

n-propanol iso-propanol

ciclohexano

C6H14

CH3CH2CH2CH2CH2CH3 C6H14 CH 3

I

CH3 CH2 CH CH2 CH3

ANEXO 61 Instrucciones: Coloca en los espacios vacios las palabras que correspondan: Homopolar, Orgánico, Saturados, tetraedro, compuestos, ANO, ENO, Covalente, lineales, Insaturados