Date post: | 15-Feb-2015 |
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BIOELEMENTOS Y
BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS
Lic. Tocas Ruiz Dany Rafael
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BIOELEMENTOS
BIOGENÉSICOS
•PRIMARIOS
•COMPLEMENTARIOS
OLIGOELEMENTOS
•MACROCONSTITUYENTES
•MICROCONSTITUYENTES
BIOMOLÉCULAS
INORGÁNICAS
•AGUA
•SALES MINERALES
•GASES
ORGÁNICAS
•GLÚCIDOS
•LÍPIDOS
•PROTEÍNAS
•ACIDOS NUCLEICOS
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BIOELEMENTOS
Son elementos atómicos – de los 119, solo 22 – que componen
exclusivamente la materia viva. También pueden estar en seres no vivos.
Principales características
Son fáciles de encontrar en las capas superficiales de la Tierra.
Son compuestos que presentan polaridad (facilita su disolución en agua).
Presentan una baja masa atómica y tienen variabilidad de valencias,
facilitando la formación de enlaces atómicos de alta energía.
El carbono es el elemento más importante por su estabilidad y
reactividad, por su tetravalencia.
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Clasificación
Se clasifican, por su abundancia, en: primarios, secundarios y
oligoelementos.
Primarios (biogenésicos): presentes en 99% y son suficientes para
constituir todos los organismos conocidos. Se subdividen en:
Básicos (96%): son mayoritarios en seres vivos, tenemos: C, O, N e H.
Complementarios (3%): encontramos el P y S.
Secundarios (oligoelementos / elementos vestigiales): presentes en
1% y participan de funciones celulares importantes (actividad enzimática,
contracción muscular, excitabilidad neuronal, etc.). Se dividen en:
Macroconstituyentes (0.9%): encontramos el Na, Cl, K, Ca y Mg.
Microconstituyentes (0.1%): encontramos el Zn, F, Fe, I, Cu, etc.
Observación: para lo oligoelementos existen rangos de proporciones, si
este cae o aumento perjudica el normal funcionamiento del organismo.
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ALGUNOS EJEMPLOS DE BIOELEMENTOS:
Bioelemento Función
Azufre Presentes en dos aminoácidos y todas las proteínas.
Fósforo Parte de los ácidos nucleicos
Magnesio Parte de la clorofila
Calcio Interviene en la coagulación sanguínea, transmisión del
impulso nervioso y contracción muscular
Sodio Abundante en el medio extracelular, necesario para la
contracción muscular
Cloro Mantiene el balance de agua en la sangre y el fluido intersticial
Cobalto Forma parte de la B12, necesario para síntesis de hemoglobina
Manganeso Interviene en la catálisis del agua, durante el proceso de
fotosíntesis
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EL ÁTOMO DE CARBONO
Propiedades
De acuerdo a su configuraciónelectrónica, puede formar hasta 4enlaces (principalmente con el H, O yN).
Su tetravalencia (4 enlaces), lo hacemuy versátil para formar moléculasgrandes y complejas.
Puede formar enlaces simples, dobles ytriples – siendo los simples muy estables(forman un tetraedro).
El la química orgánica, los átomos decarbono pueden formar esqueletoscarbonados, y originan su diversidadmolecular.
Observación: en la química órganica seestudia el átomo de carbono y susderivados, excepto el CO2
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Los Hidrocarburos
Moléculas orgánicas compuestas solo de C e H.
No son abundantes en la materia viva, pero
muchas de las moléculas orgánicas de estos,
tienen una región solo de C e H.
Son hidrófobos (tienen regiones apolares), como
los lípidos.
Los Isómeros
Son variaciones en la arquitectura de las
moléculas orgánicas – moléculas con mismo
número de átomos de los mismo elementos,
pero diferente estructura y propiedades.
Tipos:
Estructurales: difieren en las disposiciones
covalentes de sus átomos.
Geométricos: tienen la misma asociación
covalente, pero diferente disposición espacial.
Enantiomeros: son moléculas que son
imágenes especulares la una de la otra.
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Grupos Funcionales
Son componentes de las moléculas orgánicas que participan con mayor frecuencia en las
reacciones químicas.
Cada grupo funcional se comporta de forma constante en cada molécula orgánica – su
número y disposición le confieren a estas sus propiedades.
Son seis grupos funcionales importantes para la vida: hidróxilo, carbonilo, carboxilo, amino,
sulfhidrilo y fosfato.
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BIOMOLÉCULAS
Conocidas como “principios inmediatos” o “de
importancia biológica”
Son moléculas complejas y simples con
interacción a través de enlaces altamente
estables.
Las biomoléculas se mueven dentro del
organismos o forman parte de su estructura.
Su clasificación: orgánica e inorgánica
Inorgánica: son aquellas que tienen una
composición simple. Ejemplo: agua, sales
minerales, oxígeno, sales minerales.
Orgánicas: formadas por bioelementos
primarios mayormente. Ejemplo: glúcidos,
lípidos, proteínas, ácidos nucleídos.
Observación: las vitaminas, enzimas y
hormonas no tienen funciones energética o
estructural; se les denomina biocatalizadores.
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Funciones de las Biomoléculas
Estructural. Forma parte de las
diferentes estructuras del organismo
(esqueleto, músculo, etc.) y las
recupera si de dañan o lesionan.
Energética. Otorgan energía para el
normal funcionamiento del
organismo, o en su defecto lo
almacenan.
Reguladora. Facilitan o son
intermediarios en las reacciones
químicas que suceden en el
organismo.
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EL AGUA
Estructura
Formada por 2H y 1O (ángulo de unión
104.5°)
Tipo de enlace: covalente polar, además del
enlace puente de hidrógeno y además de
experimentar la fuerza de Van der Waals.
Propiedades
Insípida, incolora e inodora; es la única
sustancia en sus tres estados naturales.
Líquida a temperatura ambiente.
Alta tensión superficial (por formación de
dipolos).
Capilaridad.
Alto punto de ebullición y elevado calor
específico.
Conductividad eléctrica baja (agua pura).
La densidad en estado sólido es menor al
líquido (3,8° densidad 1 Kg/l)
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Funciones biológicas
Sirve de medio para las reacciones químicas.
Disuelve y transporta sustancias (por sus tipos
de enlace).
Mantiene la homeostasis del cuerpo,
manteniendo su temperatura (tampón térmico)
debido a su alto calor específico.
Proporciona soporte en organismos simples
como gusanos y rigidez a otros (esqueleto
hidrostático).
Logra el movimiento celular.
Elevada fuerza de cohesión y adhesión, lo que
logra la turgencia y capilaridad en plantas, etc.
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SALES MINERALES
Los seres vivos no la producen, lo obtienen
del medio, y su requerimiento es mínimo.
Moléculas ionizables en agua y que pueden
estar precipitadas, disueltas o asociadas a
moléculas orgánicas dentro de los
organismos.
Sales precipitadas. Forman estructuras
sólidas de sostén y protección. Ejemplo:
calcio, en endoesqueletos y dientes
(fluoruros, fostatos, cloruros), y
exoesqueletos, en caparazones de crustáceos
y moluscos (CO3Ca), etc.
Sales disueltas. Reguladores de las
reacciones químicas. Ejemplo: sodio y potasio
en la transmisión del impulso nervioso.
Sales asociadas a moléculas. Comparten
función con otras sustancias. Ejemplo:
magnesio en la clorofila (pigmento
fotosintético), fosforo (en ácidos nucleicos),
etc.
Observación: El CO3Ca esta presente en el
oído medio (otolitos) interviniendo en el
equilibrio.
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