ELEMENTOS BIOGENÉSICOS Y BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS Y ORGÁNICAS.

IMPORTANCIA PARA LOS SERES VIVOS

BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS: AGUA Y SALES MINERALES

IMPORTANCIA PARA LOS SERES VIVOS

BIOELEMENTOSSe les considera elementos biogenésicos o biogénicos porque constituyen la materia viva. son elementos químicos, presentes en seres vivos. , alrededor del 99% de la masa de la mayoría de las células está constituida por cuatro elementos, carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N), que son mucho más abundantes en la materia viva que en la corteza terrestre.

Se denominan elementos biogénicos a aquellos elementos químicos que forman parte de los seres vivos. se pueden agrupar en tres categorías.

Según su abudancia: Primarios, secundarios y oligoelementos.

A)Bioelementos primarios o principales: C, H, O, N. 96%son los elementos indispensables para formar las biomoléculas orgánicas. constituyen el 96% de la materia viva seca. Son el carbono, el hidrógeno, el oxígeno, el nitrógeno, el fósforo y el azufre (C, H, O, N, P, S, respectivamente).

B) Bioelementos secundarios: 4%se encuentran en menor proporción en todos los seres vivos, en forma iónica, en proporción de 4,5 %. Se clasifican en dos grupos:

Los indispensables y Los variables.

Bioelementos secundarios indispensables: Están presentes en todos los seres vivos. Los más abundantes son el sodio, el potasio, el magnesio y el calcio. Los iones sodio, potasio y cloruro intervienen en el mantenimiento del grado de salinidad del medio interno y en el equilibrio de cargas a ambos lados de la membrana.

Bioelementos secundarios variables: Están presentes en algunos seres vivos. Boro (B) Bromo (Br) Cobre (Cu) Flúor (F) Manganeso (Mn) Silicio (Si)

Azufre.- (S).Se encuentra en dos aminoácidos (cisteína y metionina) , presentes en todas las proteínas. También en algunas sustancias como el Coenzima A

Fósforo.- (P). Forma parte de los nucleótidos, compuestos que forman los ácidos nucléicos. Forman parte de coenzimas y otras moléculas como fosfolípidos, sustancias fundamentales de las membranas celulares.

Magnesio.- (Mg). Forma parte de la molécula de clorofila, y en forma iónica actúa como catalizador, junto con las enzimas.

Calcio.- (Ca). Forma parte de los carbonatos de calcio de estructuras esqueléticas.

Sodio.- (Na). Catión abundante en el medio extracelular; necesario para la conducción nerviosa y la contracción muscular

Potasio.- (K). Catión más abundante en el interior de las células; necesario para la conducción nerviosa y la contracción muscular

Cloro.- (Cl). Anión más frecuente; necesario para mantener el balance de agua en la sangre y fluído intersticial

C). OLIGOELEMNTOS (0.1%): TRAZAS=VESTIGIALES=MICRONUTRIENTES

Se denominan así al conjunto de elementos químicos que están presentes en los organismos en forma vestigial, pero que son indispensables para el desarrollo armónico del organismo.Se han aislado unos 60 oligoelementos en los seres vivos, pero solamente 14 de ellos pueden considerarse comunes para casi todos, y estos son: hierro, manganeso, cobre, zinc, flúor, iodo, boro, silicio, vanadio, cromo, cobalto, selenio, molibdeno y estaño.

Se clasifican: En mayoritarios, Traza y Ultratraza.

Bioelementos mayoritarios: Se presentan en cantidades superiores al 0,1% del peso del organismo. .

Bioelementos traza: Están presentes en una proporción comprendida entre el 0,1% y el 0,0001% del peso de un ser vivo.

Bioelementos ultratraza. Se presentan en cantidades inferiores al 0,0001%, por ejemplo el yodo (I), el magnesio (Mg) o el cobalto (Co).

BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS o PRINCIPIOS INMEDIATOS: AGUA Y SALES MINERALESSon las moléculas que intervienen en la composición y en el metabolismo de los organismos vivos. Carecen de cadena carbonada y están dentro de la materia viva.Biomoléculas orgánicas: Se encuentran formando parte de los seres vivos. Son los glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. Biomoléculas inorgánicas: Pueden encontrarse dentro y fuera de los seres vivos, son el agua y las sales minerales

EL AGUA: Molécula formada por dos átomos de hidrógeno y unidos a un átomo de oxígeno mediante enlaces covalentes de longitud 0,099μm y el ángulo de 104.5º en los enlaces H-O-H se debe a la disposición tetraédrica.

Características de la molécula de agua:

- Está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, unidos por enlaces covalentes simples) - La molécula del agua es un dipolo. - Entre los dipolos se establecen fuerzas de atracción denominadas puentes de hidrógeno, de forma que se forman macromoléculas de hasta 9 moléculas, coexistiendo éstas con moléculas aisladas, lo que determina que el agua presente mayor peso molecular y se presente en estado líquido.

PROPIEDAES FÍSICO-QUÍMICAS DEL AGUA

- Poder disolvente: Se le considera el disolvente universal, ya que es capaz establecer interacciones con iones o moléculas polares, provocando su dispersión o disolución. - Elevada fuerza de cohesión: Se debe al establecimiento de puentes de hidrógeno entre las moléculas de agua y otras moléculas polares, y es responsable, junto con la cohesión del llamado fenómeno de la capilaridad.- Elevado calor específico: se define como la cantidad de calor necesaria para elevar 1ºC la temperatura de 1 gr. de agua. Esto hace que el agua almacene o libere una gran cantidad de calor al calentarse o al enfriarse; lo que permite que el agua actúe como amortiguador térmico, evitando bruscas alteraciones de la temperatura (Función termorreguladora). - Elevado calor de vaporación: suministra el agua para que cambie del estado líquido al gaseoso (evaporización).- Elevada tensión superficial: Las moléculas de la superficie del agua experimentan fuerzas de atracción hacia el interior del líquido. Esto favorece que dicha superficie oponga una gran resistencia a ser traspasada y origina una “película superficial” que permite, el desplazamiento sobre ella de algunos organismos. - Densidad: permite la vida acuática en climas fríos, ya que al descender la temperatura se forma una capa de hielo en la superficie que flota y protege al agua líquida que queda bajo ella.

PROPIEDAES BIOLÓGICAS .- Derivan de las propiedades físico-químicas.

- Función de disolvente universal, relacionada con su estructura dipolar. - Función estructural, - Función transportadora, en relación también con su estructura dipolar y su elevada fuerza de adhesión. - Función termorreguladora, condicionada por su gran calor específico y calor de vaporización. - Función amortiguadora, relacionada con la elevada fuerza de cohesión entre sus moléculas. - Función reactiva, lo que está relacionado con su estructura dipolar. LAS SALES MINERALES: Se encuentran en los seres vivos en tres formas:Sustancias minerales precipitadas : constituyen estructuras sólidas, insolubles, con naturaleza esquelética, formando tanto exoesqueletos como endoesqueletos.

Sales minerales disueltas: Las sustancias minerales al disolverse en el medio interno acuoso, dan lugar a aniones y cationes. Estos iones mantienen constante el grado de salinidad dentro del organismo y ayudan a mantener el grado de acidez (pH), lo que es imprescindible para el correcto desarrollo de las reacciones

metabólicas celulares.

- Sales minerales asociadas a moléculas orgánicas: normalmente aparecen asociadas a proteínas o lípidos Por ejemplo el hierro forma el grupo Hem y forma la hemoglobina, el yodo integra la estructura de las hormonas tiroideas, el magnesio en la estructura de la molécula de la clorofila, el fósforo en el ATP, nucleótidos, fosfolípidos y el azufre en los aminoácidos metionina y cisteína que forman la proteína de la piel o queratina.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS1)Audesirk, P y Audesirk G. 1996. Biología: La vida en la tierra. 4ª ed. Editorial Prenteci Hall, México.2)Devlin, T.M. Bioquímica.2ª ed. Ed. Reverte, Colombia.3)Olucha, F.y col. 1995. Curso de Biología. Editorial Mc Graw-Hill, España.4)Solomón, E.y col. 1996. Biología de Villee, 3ª ed.Editorial Interamericana Mc Graw-Hill, México.