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Condensación
  • ¿Cómo se unen las moléculas de glucosa para formar almidón, celulosa o glucógeno?
  • ¿Cómo se unen los aminoácidos para formar las proteínas?
  • ¿Cómo se unen los nucleótidos para producir ADN o ARN?

Para formar polímeros grandes y complejos, mediante síntesis por deshidratación, hay que unir subunidades idénticas más pequeñas, llamadas monómeros,

En este artículo hablaremos de la síntesis por deshidratación: qué es y cómo conduce a la formación de carbohidratos, proteínas y ácidos nucleicos. También abordaremos dos ejemplos en los que la síntesis por deshidratación produce moléculas biológicas no poliméricas.

Condensación: Monómeros y polímeros

Las macromoléculas biológicas están presentes en todos los organismos vivos. Estas macromoléculas son compuestos orgánicos, lo que significa que los átomos de carbono constituyen su estructura fundamental. Como un átomo de carbono tiene cuatro electrones de valencia, cuenta con la capacidad de formar enlaces covalentes con otros cuatro átomos. Esta propiedad le permite formar enlaces muy estables entre moléculas basadas en el carbono, lo que conduce a la configuración de largas cadenas de carbono. .

Los electrones de valencia, que se encuentran en la capa más externa, son los que participan en la formación de los enlaces químicos.

  • El enlace covalente se refiere al enlace químico que se forma cuando los átomos comparten electrones de valencia.

Muchas macromoléculas biológicas como los hidratos de carbono, las proteínas y los ácidos nucleicos son polímeros; es decir, moléculas grandes y complejas que están formadas por la unión de subunidades idénticas más simples llamadas monómeros.

Por ejemplo, los hidratos de carbono complejos están formados por una cadena repetida de monosacáridos.

Los monómeros pasan por una reacción llamada condensación para producir un polímero.

Reacción de condensación

Una reacción de condensación es un tipo de reacción química en la que los monómeros (moléculas pequeñas) se unen para formar polímeros (moléculas grandes o macromoléculas).

Durante la condensación, se forman enlaces covalentes entre los monómeros, lo que les permite unirse fuertemente para formar polímeros. Al formarse estos enlaces, se eliminan moléculas de agua.

La ecuación general de la condensación es la siguiente:

A y B representan las moléculas que se condensan, y AB representa el polímero resultado de la condensación.

Los procesos de deshidratación o condensación son típicamente reacciones endergónicas, lo que significa que necesitan un aporte de energía.

Reacción de condensación en biología

Es muy probable que hayas visto la condensación en química, en relación con el cambio de los estados físicos de la materia (de gas a líquido) y, sobre todo, en el estudio del ciclo del agua. Sin embargo, la condensación en biología no significa que las moléculas biológicas pasen de ser gases a líquidos. En cambio, significa que, al formarse enlaces químicos entre las moléculas, se pierden moléculas de agua.

Debido a esto, es posible que encuentres el nombre síntesis por deshidratación para la reacción de condensación, dependiendo del autor o libro de texto. Deshidratación significa eliminación de agua o pérdida de agua (piensa en lo que ocurre cuando dices que estás deshidratado). La síntesis, en biología, se refiere a la creación de compuestos (moléculas biológicas).

Polimerización por condensación

En una reacción de condensación o síntesis por deshidratación, un monómero que contiene hidrógeno y un monómero que contiene un grupo hidroxilo (-OH) reaccionan, de forma que los monómeros forman un enlace covalente. Mediante este, comparten electrones y liberan una molécula de agua.

Al añadir más monómeros de forma consecutiva, se va formando en un polímero. Los distintos tipos de monómeros pueden combinarse de diversas maneras, generando un conjunto variado de macromoléculas. Un mismo tipo de monómero puede combinarse de varias maneras para generar diferentes polímeros.

Los monómeros de glucosa, por ejemplo, constituyen el almidón, el glucógeno y la celulosa.

Además de la formación de polímeros, a partir de unidades monoméricas que se repiten, la síntesis por deshidratación también interviene en la formación de otras macromoléculas biológicas, como los triglicéridos y el trifosfato de adenosina (ATP).

Ejemplo de condensación de polímeros

Utilicemos como ejemplo la condensación de galactosa y glucosa. La galactosa y la glucosa son azúcares simples, monosacáridos. El resultado de su reacción de condensación es la lactosa. La lactosa también es un azúcar, pero es un disacárido, lo que significa que está formado por dos monosacáridos: glucosa y galactosa. Ambos están unidos por un enlace químico llamado enlace glucosídico (un tipo de enlace covalente).

La fórmula de la lactosa es C12H22O11, y la de la galactosa y la glucosa es C6H12O6. La fórmula es la misma para estos dos monosacáridos, pero la diferencia está en sus estructuras moleculares. A continuación, presta atención a la colocación del -OH en el cuarto átomo de carbono de cada monómero que muestra la Figura 1.

Condensación Diferencia en las estructuras moleculares entre la galactosa y la glucosa StudySmarterFig. 1: La diferencia en las estructuras moleculares entre la galactosa y la glucosa está en la posición del grupo -OH en el 4º átomo de carbono.

Recordemos la ecuación general de la condensación descrita arriba:

Ahora, cambiemos A y B (monómeros) y AB (polímero) por las fórmulas de galactosa, glucosa y lactosa, respectivamente:

Observa que ambas moléculas de galactosa y glucosa tienen seis átomos de carbono (C6), 12 átomos de hidrógeno (H12) y seis átomos de oxígeno (O6).

El nuevo enlace covalente se forma al reaccionar el grupo hidroxilo (-OH) de un monómero con el hidrógeno (H) del otro monómero, de modo que uno de los monómeros pierde un grupo hidroxilo (OH) y el otro pierde un átomo de hidrógeno (H). A partir de ellos, se forma una molécula de agua (H + OH = H₂O) que se libera durante la reacción. Los dos monómeros quedan unidos por el oxígeno restante.

Como una molécula de agua es uno de los productos, la lactosa resultante tiene 22 átomos de hidrógeno (H22) en lugar de 24 y 11 átomos de oxígeno (O11) en lugar de 12.

El siguiente diagrama muestra la condensación de la galactosa y la glucosa:

Condensación Diagrama de la condensación de galactosa y glucosa StudySmarterFig. 2: Reacción de condensación de la galactosa y la glucosa para formar lactosa.

El polímero formado por dos monosacáridos se denomina disacárido y, por tres o más monosacáridos, se denomina polisacárido.

Algunos ejemplos de disacáridos son la maltosa y la sacarosa:

  • La maltosa, más comúnmente conocida como azúcar de malta, se produce mediante la combinación de dos moléculas de glucosa.
  • La sacarosa (o azúcar de mesa) se produce mediante la combinación de glucosa y fructosa.

Algunos ejemplos de polisacáridos son el almidón, el glucógeno y la celulosa. Los tres son polímeros formados por muchos monómeros de glucosa.

Condensación en otros polímeros biológicos

En las reacciones de condensación, para formar otros tipos de polímeros, ocurre lo mismo que en el ejemplo que acabamos de ver con los carbohidratos: los monómeros se unen para formar polímeros, por medio de enlaces covalentes. Veamos cómo funciona la condensación para formar proteínas, ácidos nucleicos, y lípidos.

Condensación en las proteínas

Las proteínas están compuestas por monómeros de aminoácidos. Cuando los aminoácidos se someten a una síntesis por deshidratación, el grupo carboxilo (-COOH) de un aminoácido reacciona con el grupo amino (-NH2) del aminoácido adyacente. Así, se forma un enlace covalente, llamado enlace peptídico, y se libera una molécula de agua.

Al unirse dos o más aminoácidos, forman un péptido. A medida que se añaden más aminoácidos, se forma una cadena polipeptídica. Una molécula de proteína tiene al menos una cadena polipeptídica. Las funciones y estructuras de las proteínas difieren según el tipo y la secuencia de los monómeros de aminoácidos.

Ejemplos de proteínas son la hemoglobina y la insulina.

Condensación en los ácidos nucleicos

Los dos ácidos nucleicos más esenciales son el ácido ribonucleico (ARN) y el ácido desoxirribonucleico (ADN). Los ácidos nucleicos están formados por monómeros que son nucleótidos.

En la condensación, el grupo fosfato unido a un nucleótido reacciona con el grupo hidroxilo (-OH) del carbono 3' del azúcar pentosa del otro nucleótido. Se forma, entonces, un enlace fosfodiéster y se libera una molécula de agua. Cuando se añaden más nucleótidos, se forma un polímero llamado polinucleótido.

Dado que el azúcar pentosa y el grupo fosfato producen un patrón repetitivo y alternativo, la estructura resultante se denomina esqueleto de azúcar-fosfato.

Condensación en lípidos

Aunque los lípidos no son polímeros (no están formados por la unión de dos o más monómeros), también se forman por medio de condensación. Veamos el caso de los triglicéridos, un tipo de lípidos.

Los triglicéridos se forman mediante una reacción de síntesis por deshidratación llamada esterificación. La esterificación consiste en que los ácidos grasos reaccionan con los grupos alcohólicos del glicerol, para dar lugar a la formación de un enlace éster y liberar agua como subproducto.

Condensación - Puntos clave

  • La condensación es una reacción química en la que dos moléculas (generalmente monómeros) se unen para formar una molécula más grande, o macromolécula (generalmente polímeros), a través de un enlace covalente. Al final del proceso, se libera una molécula de agua.
  • En la condensación (o síntesis por deshidratación), una de las moléculas pierde un átomo de hidrógeno (H) y la otra molécula pierde un grupo hidroxilo (OH), Así se forma la molécula de agua (H + OH = H₂O) que se libera.
  • Los polímeros biológicos o biomoléculas como los hidratos de carbono, las proteínas y los ácidos nucleicos, que son esenciales en los organismos vivos, se forman por medio de reacciones de condensación entre monómeros.
  • Los monosacáridos se unen con enlaces glucosídicos para formar polímeros polisacáridos; los aminoácidos se unen con enlaces peptídicos para formar polímeros polipéptidos; y los nucleótidos se unen con enlaces fosfodiéster para formar polímeros polinucleótidos.
  • La reacción de condensación de los ácidos grasos y el glicerol (¡que no son monómeros!) da lugar a la formación de lípidos. El enlace covalente formado se llama enlace éster.

Preguntas frecuentes sobre Condensación

La condensación en bioquímica, o en biología, es un tipo de reacción química en la que dos moléculas (generalmente monómeros) se unen para formar una molécula más grande o macromolécula (generalmente polímeros). 


Los enlaces químicos entre las moléculas se forman al eliminar una molécula de agua, por lo que también se le denomina síntesis por deshidratación.

Un ejemplo de reacción de condensación es la formación de lactosa (un disacárido) a partir de la unión de una molécula de galactosa, con una molécula de glucosa (monómeros) a través de un enlace glucosídico.

Las reacciones de condensación son importantes porque las biomoléculas como los polímeros biológicos (los hidratos de carbono, las proteínas y los ácidos nucleicos) y algunos lípidos (que son esenciales en los organismos vivos) se forman por medio de este tipo de reacción.

La molécula del agua eliminada por condensación al unirse dos aminoácidos se forma cuando un OH del grupo carboxilo (-COOH) de un aminoácido reacciona con un H del grupo amino (-NH2) del otro aminoácido. Al hacerlo, se formando un enlace covalente llamado enlace peptídico.

Para que los compuestos pueda reaccionar por condensación y forma un enlace covalente entre ellos, una de las moléculas debe poder liberar un átomo de hidrógeno (H) y la otra molécula debe poder liberar un grupo hidroxilo (OH).


 A partir de ellos, se forma una molécula de agua (H + OH = H2O) que se libera durante la reacción.

Cuestionario final de Condensación

Pregunta

Dado que la reacción de condensación produce agua como subproducto, la condensación también se denomina ______.

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Answer

Hidrólisis.

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Pregunta

Explica cómo el carbono permite la formación de grandes moléculas orgánicas.

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Answer

Como un átomo de carbono tiene cuatro electrones de valencia, tiene la capacidad de formar enlaces covalentes con otros cuatro átomos. Esta propiedad le permite formar enlaces muy estables con otras moléculas de carbono que conducen a la formación de largas cadenas de carbono.

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Pregunta

¿Qué tipo de enlace químico se forma entre monómeros mediante la reacción de condensación?

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Answer

Enlaces covalentes.

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Pregunta

Las reacciones de condensación son típicamente ______.

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Answer

Endergónicas.

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Pregunta

¿Qué proceso ocurre durante la condensación entre monosacáridos para formar hidratos de carbono complejos?

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Answer

Esterificación.

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Pregunta

Explica cómo la síntesis por deshidratación conduce a la formación de enlaces glucosídicos.

Mostrar respuesta

Answer

Cuando el grupo hidroxilo (-OH) de un monosacárido reacciona con el átomo de hidrógeno (H) de otro monosacárido, se crea un enlace glucosídico entre los dos monosacáridos y se libera una molécula de agua.

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Pregunta

Cuando los aminoácidos se someten a una condensación, el ______ de un aminoácido reacciona con el grupo amino (-NH2) del aminoácido adyacente.

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Answer

Grupo carboxilo.

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Pregunta

¿Qué enlace que se forma entre los aminoácidos cuando se someten a condensación?

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Answer

Enlace glicosídico.

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Pregunta

¿Qué es la esterificación que ocurre durante una condensación?

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Answer

La esterificación consiste en que los ácidos grasos reaccionan con los grupos alcohol del glicerol, dando lugar a la formación de un enlace éster y liberando agua como subproducto.

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Pregunta

Explica qué ocurre entre dos nucleótidos durante una reacción de condensación para formar polinucleótidos.

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Answer

El grupo fosfato unido a un nucleótido reacciona con el grupo hidroxilo (-OH) del carbono 3' del azúcar pentosa del otro nucleótido, formando un enlace fosfodiéster y liberando una molécula de agua. Cuando se añaden más nucleótidos, se forma un polímero llamado polinucleótido.

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Pregunta

¿Qué significa que una reacción de condensación sea endergónica?

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Answer

Significa que la reacción requiere un gasto de energía.

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Pregunta

¿Qué monómeros forman enlaces glucosídicos?

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Answer

Los ácidos grasos.

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Pregunta

¿Qué monómeros forman enlaces peptídicos?

Mostrar respuesta

Answer

Los ácidos grasos.

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Pregunta

En la formación de un enlace fosfodiéster, el ______ unido a un nucleótido reacciona con el grupo hidroxilo (-OH) del carbono 3' del azúcar pentosa del otro nucleótido.

Mostrar respuesta

Answer

Hidrógeno.

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Pregunta

La ______ es la reacción opuesta a la condensación, por lo tanto, esta ______ una molécula de agua.

Mostrar respuesta

Answer

Hidrólisis/utiliza.

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