Bioelementos y Biomoléculas

inorgánicas : agua y sales minerales

ELEMENTOS QUÍMICOS

De los 92 elementos químicos que existen en la naturaleza, unos 70 se encuentran en los seres vivos.

De estos sólo unos 22 se encuentran en todos en cierta abundancia y cumplen una cierta función.

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ELEMENTOS QUÍMICOS

BIOELEMENTOSElementos químicos que forman parte de la materia viva. Y se agrupan para formar biomoléculas

BIOELEMENTOS

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BIOELEMENTOS

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BIOELEMENTOS PRIMARIOSRepresentan en su conjunto el 99% del total.Son indispensables para formar las biomoléculas orgánicas o principios inmediatos (glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos), es decir las moléculas que forman parte de los seres vivos. Son: C, H, O, N, P y S.

BIOLEMENTOS SECUNDARIOSRepresentan en su conjunto el 0,9% del total. Aunque se encuentran en menor proporción que los primarios, son también imprescindibles para los seres vivos. En medio acuoso se encuentran siempre ionizados.Son: Na+ , K+ , Ca2+ , Mg2+ , Cl-.

BIOELEMENTOS TERCIARIOS O OLIGOELEMENTOSSon aquellos bioelementos que se encuentran en los seres vivos en un porcentaje menor del 0.1%. Reciben el nombre de bioelementos terciarios o de elementos de traza o vestigialesSe clasifican en: Indispensables: se encuentran en todos los seres vivos Mn, Fe, Co, Cu, ZnVariables: solamente los necesitan algunos organismos. B, Al, V, Mo, I, Si

BIOELEMENTOS

BIOELEMENTOS

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BIOELEMENTOSPRIMARIOS – FUNCIONES

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BIOELEMENTOSSECUNDARIOS – FUNCIONES

http://3.bp.blogspot.com/_E_tDRLfaNoQ/TOl7dyMcYBI/AAAAAAAAACc/ro2If2ubAlQ/s1600/TACTIVO.pnghhttp://4.bp.blogspot.com/_n6PiOglRaoE/TJIUsAjLiDI/AAAAAAAAA9E/uyhonkHIzUY/s320/Esqueleto_calcio_huesos.jpg

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/33/Chlorophyll_a_structure.svg/620px-Chlorophyll_a_structure.svg.png

BIOELEMENTOSOLIGOELEMENTOS ESENCIALES – FUNCIONES

http://1.bp.blogspot.com/_4F6vT36NhLs/S5QC5w8LPZI/AAAAAAAAAB4/ZqPl7UPSYtg/s400/fotosintesis2.jpghttp://biomodel.uah.es/model3j/hemo.gif

http://www.mipediatra.com/imagenes/molusco2-tra.gifhttp://www.iqb.es/d_mellitus/paciente/manual1/manual03.gif

http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/images/ency/fullsize/19517.jpg

Mn Forma parte de enzimas del metabolismo de proteínas, factor de crecimiento y participa en procesos fotosintéticos

Fe Necesario en la hemoglobina (transporte de oxígeno) y en citocromos (enzimas de la respiración celular)

Co Necesario para la síntesis de vitamina B12 o cobalamina (formación de sangre) y enzimas necesarias para fijación de nitrógeno

Cu Forma la hemocianina, la molécula de transporte de oxígeno en invertebrados (crustáceos, arácnidos y moluscos)

Zn Abundante en el cerebro, en los órganos sexuales y en páncreas. Forma parte de la insulina

BIOMOLÉCULASBIOMOLÉCULASEstán formadas por elementos biogénicos o biomoléculas

Reciben el nombre de principios inmediatos ya que pueden obtenerse fácilmente mediantetécnicas sencillas (filtraciones, disoluciones, ultracentrifugaciones, precipitación química, etc.)

SERES VIVOSBIOMOLÉCULAS

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BIOMOLÉCULAS

BIOMOLÉCULAS

BIOMOLÉCULAS

EL AGUA

EL AGUA

FACTORES QUE DETERMINAN LA CANTIDAD DE AGUA•ESPECIE: los organismos acuáticos contienen un porcentaje muy elevado de agua (99% en algunos casos). Las especies de medios terrestres áridos tienen los contenidos más bajos. El ser humano tiene un 63%.

•EDAD: la cantidad de agua disminuye con la edad, de esta manera los tejidos jóvenes tienen mayor cantidad de agua que los viejos (endurecidos).

• TIPO DE TEJIDO: los tejidos con mayor actividad metabólica tienen más agua que los de sostén (rígidos)

EL AGUAESTRUCTURA QUÍMICA

EL AGUA

El agua a temperatura ambiente es líquida, al contrario de lo que cabría esperar si se considera que otras moléculas de similar peso molecular, como el CO2 , son gases. La razón está en que la molécula de agua

aunque tiene una carga total neutra (igual número de protones que de electrones ), presenta una distribución asimétrica de sus electrones, ya que los dos electrones de los dos hidrógenos están desplazados hacia el oxígeno, convirtiéndose en una molécula dipolar: alrededor del oxígeno se concentra una densidad de carga negativa, mientras que los núcleos de hidrógeno quedan desnudos, desprovistos parcialmente de sus electrones y manifiestan, por tanto, una densidad de carga positiva.

ESTRUCTURA QUÍMICA

EL AGUAESTRUCTURA QUÍMICA

EL AGUACARACTERÍSTICAS

CARACTERÍSTICASEL AGUA

CARACTERÍSTICASEL AGUA

FUNCIONESEL AGUA

El agua, gracias a sus particulares características, realiza una serie de funciones imprescindibles para la vida. Son:

Disolvente: la molécula de agua, por solvatación o hidratación iónica, facilita la disolución de sales en cationes y aniones. Por ello es el medio donde se realizan todas las reacciones químicas.

Reactivo: el agua interviene en muchas reacciones químicas como por ejemplo la hidrólisis.

Transportadora: el agua es el medio de transporte desde el exterior al interior de los organismos y en el propio organismo, así como en la ascensión de la savia bruta en las plantas.

Estructural: las células que no poseen una pared rígida mantienen su forma y volumen gracias a la presión que ejerce el agua.

Amortiguador mecánico: por ejemplo la presencia de agua en las articulaciones de vertebrados evita el rozamiento de los huesos.Termoreguladora: funciona como un amortiguador térmico debido a su alto calor específico y de vaporización.

FUNCIONESEL AGUA

SALES MINERALESLas sales minerales son moléculas inorgánicas de fácil ionización en presencia de agua y que en los seres vivos aparecen tanto precipitadas, como disueltas, como asociadas.

Las sales minerales disueltas en agua siempre están ionizadas. Estas sales tienen función estructural y funciones de regulación del pH, de la presión osmótica y de reacciones bioquímicas, en las que intervienen iones específicos. Participan en reacciones químicas a niveles electrolíticos.

SALES MINERALES

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SALES MINERALES

PAPEL DEL AGUA EN LOS EQUILIBRIOS ÁCIDO BASE

El agua pura tiene la capacidad de disociarse en iones, por lo que en realidad se puede considerar una mezcla de:

agua molecular (H2O )

protones hidratados (H3O+ ) e

iones hidroxilo (OH-)

Se entiende por presión osmótica la presión que sería necesaria para detener el flujo de agua a través de la membrana semipermeable.

PAPEL DEL AGUA EN LOS EQUILIBRIOS OSMÓTICOS

Fenómenos osmóticos en los glóbulos rojos de la sangre

PAPEL DEL AGUA EN LOS EQUILIBRIOS OSMÓTICOS

Fenómenos osmóticos en células vegetales

PAPEL DEL AGUA EN LOS EQUILIBRIOS ÁCIDO BASE

Un ejemplo de disolución tampón es el sistema tampón fosfato, el cual mantiene el pH interno celular en un valor de 7.2.

H2O + H2PO4- HPO42- + H3O+

Si en la célula aumenta la acidez la reacción se desplazaría hacia la izquierda, y si disminuye, hacia la derecha, amortiguando así los cambios de pH.

Otro ejemplo es el sistema tampón bicarbonato:

Si aumenta la concentración de hidrogeniones en el medio por cualquier proceso químico, el equilibrio se desplaza a la derecha y se elimina al exterior el exceso de CO2 producido. Si por el contrario disminuye la concentración de hidrogeniones del medio, el equilibrio se desplaza a la izquierda, para lo cual se toma CO2 del medio exterior.