12 Jun
Bioelementos
La materia constituyente de los seres vivos está compuesta por moléculas también denominadas biomoléculas formadas a su vez por la uníón de átomos de ciertos elementos químico estos elementos presente en las biomoléculas reciben el nombre de bioelementos o elementos biogénicoos de los que existen unos 70 diferenteClasificación de los bioelementosse clasifica en:-
Bioelementos Primarios se trata de un grupo formado por los seis bioelemento antes mencionados C,H,O,N,P,S Que constituyen aproximadamente el 99 % del total de la materia viva y son los componentes fundamentales de la bíomoléculas
-Bioelementos secundarios forman parte de los organismos vivos en menor proporción que los anteriores se incluyen en este grupo el Na,el K,el Ca,el Mg y el Cl constituyen un 3,9%
-Oligoelementos aunque se encuentran por porciones inferiores al 0,1% Éstos elementos son imprescindibles pues desempeñan funciones esenciales en diferentes procesos bioquímicos y fisiológicos Algunos oligoelementos como el Fe,el Cu,el Zn Aparecen en la mayoría de los organismos y otros como el Si,el F,el Cr Solo están presente en grupo concretoBiommoléculas los elementos biogénico se unen por enlaces químicos para forman las moléculas constituyente de los organismos vivos que reciben el nombre de biomolécula o principios inmediatos Todas pueden incluirse en dos Grandes grupos biomoléculas inorgánicas como ciertos gases el agua y algunas sales minerales y biomoléculas orgánicas exclusiva de los seres vivosEl agua;
el agua es un componente muy importante de los seres vivos ya que es la molécula que se encuentra moriría por porción en todos los organismos supone aproximadamente entre el 50 y el 95 % de su peso la cantidad de agua presente en los seres vivos depende de tres factores la especie de que se trate la edad del individuo y el tipo de tejido u órgano
-especie:
los órganos acuáticos contienen un porcentaje muy elevado de agua que puede alcanzar el 99 % de su peso-edad del individuo las estructuras biológicas de los organismos jóvenes presentan mayor proporción de agua que las de los individuos de más edad
-tipo de tejido u órgano las estructuras esqueléticas animales que constituyen los órganos que sostén del individuo poseen los porcentajes de agua más bajo
Estructura química del agua como sabes la molécula de agua consta de un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno la uníón entre el oxígeno y los hidrógeno se realiza mediante enlaces covalente es lo que cada átomo de hidrógeno de una molécula comparte un par de electrones con el átomo de oxígeno sin embargo como la electronegatividad del oxígeno es mayor que la del hidrógeno los pares de electrones compartidos se ven atraídos con más fuerza por el núcleo del átomo del oxígeno que por el del núcleo del átomo de hidrógeno la presencia de una carga negativa débil en la zona donde se sitúan los electrones no compartidos la geometría triangular que posee la molécula de agua de manera que los átomos de hidrógeno forman respecto al oxígeno un ángulo de 104,5° esta polaridad favorece la interacción entre las moléculas de agua de forma que la zona con carga eléctrica parcial negativa de una de ella es atraída por la zona con carga parcial positiva de otra establecíéndose entre ambas un tipo de enlace denominado enlaces o puentes de hidrógeno que convierte el agua en una sustancia altamente cohesiva ya que cada molécula de agua puede establecer cuatro puente de hidrógeno con otras tantas moléculaPropiedades y funciones del agua estas propiedades se deben tanto a la polaridad de su molécula que dota el agua de un gran poder disolvente como la existencia de los enlaces de hidrógeno responsable del estado líquido del agua a temperatura ambiente -poder disolvente del agua:debido a la polaridad de su molécula el agua se puede interponer entre los millones de las redes cristalinas de los compuesto iónico lo que origina una disminución importante de la atracción entre ellos y provoca su separación y en definitiva su disolución una forma de medir la capacidad de una sustancia para disolver compuestos y iónicos consiste en calcular el valor de su constante dieléctrica el agua también puede formar enlaces de hidrógeno con otras moléculas no iónica pero que tienen grupos polares como muchos de las biomoléculas y causar asimismo su disolución-
Estado de Iiquido del agua a temperatura ambiente:
La elevada fuerza de cohesión entre sus moléculas permite que el agua se mantenga líquida temperatura no extrema gracias esta propiedad del agua actúa como vehículo de transporte en el interior de un organismovivo y como medio lubricante en las estructuras de movimiento
-Líquido prácticamente incomprensibles
-Capilaridad la uníón entre las moléculas de agua mediante enlaces de hidrógeno le confiere 1° de cohesión muerto que combinando con la adhesión a la superficie de otras estructuras de vida a su polaridad permite que el agua puede ascender a lo largo de conductos estrechos esta propiedad resulta fundamental para el ascenso de la sabia bruta por los tubos de xilema en los vegetales
-elevada tensión superficial:
en el interior de una masa de agua de las moléculas se cohesionan entre sí mediante puentes de hidrógeno en todas las direcciones del espacio por lo que la fuerza se comprensión sin embargo las moléculas de agua situadas en la superficie únicamente están sometidas a la acción de las moléculas de agua del interior del líquido al no existir fuerza de cohesión con las moléculas del aire se origina de esta forma una fuerza neta dirigida hacia el interior del líquido que se denomina tensión superficial y permite que la superficie libre del agua se comporte con una membrana elástica tensa-Elevado calor específico:
el calor específico es la cantidad de calor que es necesario comunicar a 1 g de una sustancia para aumentar su temperatura en 1 °CEsta propiedad tiene importante consecuencia biológica pues para una cantidad de calor determinado la temperatura del agua asciende van lentamente desciende también más lentamente al perder calor que en otros líquidos lo cual hace posible que los organismos acuáticos puedan vivir en un ambiente con poca fluctuaciones térmicas los organismos terrestres también se benefician de esta amortiguación térmica gracia la gran cantidad de agua que contiene-Elevado calor de vaporización
-menor densidad del hielo que del agua líquida cuando un líquido cualquiera se congela aumenta su densidad pues el grado de empaquetamiento molecular es mayor sin embargo cuando la temperatura del agua desciende por debajo de los 4 °C sus moléculas acercan tanto que cada una de ellas pueden formar enlaces de hidrógeno con otras cuatro moléculas y cuando la temperatura alcanza los 0 °C se forma un retículo espacial estable que ocupa más volumen que el agua líquida por lo que el hielo es menos denso y flota en ella este hecho tiene una importante consecuencia
biológica cuando se produce un enfriamiento del agua de los mares y río la superficie se congela pero el fondo permanece líquido porque la capa de hielo superficial actúa como aislante térmico lo cual permite la supervivencia de los organismos acuáticos durante el invierno-Ionización del agua algunas moléculas de agua sufren un proceso de ionización cuando un átomo de hidrógeno de una de ellas se unen mediante un enlace covalente al átomo de oxígeno de otra molécula a la que estaba unidas por un puente hidrógeno Disoluciones y dispersión según el tamaño de las partículas dispersas en el agua se distinguen dos tipos de disoluciones disoluciones verdaderas y disoluciones coloidales
-Disoluciones verdaderas el tamaño de las moléculas de soluto es pequeño debido lo cual el aspecto de la disolución es igual que el del disolvente puro las disoluciones verdaderas poseen unas propiedades llamada coligativo aumento de temperatura de ebullición y de la presión osmótica entre otras que depende de la concentración de soluto forman disoluciones verdaderas las sales minerales y las moléculas orgánicas con una masa molecular no muy elevada monosacárido disacárídoos aminoácidos etc.
-Disoluciones coloidales el tamaño de las partículas del soluto es mucho mayor lo polisacárido las proteínas y los ácidos nucleico tiene un tamaño muy grande macromoléculas y origina disoluciones coloidales las más frecuentes de los seres vivos están formadas por proteínas y constituyen el citoplasma nuclear las disoluciones coloidales pueden aparecer en dos estados distinto denominado sol y gel la diferencia entre ambos reside en la cantidad de agua presente y por tanto en su grado de viscosidad los dos estados son interconvertibles cuando una disolución en estado de sol pierde parte de agua que contiene pasa de estado de gel la zona más interna del citoplasma celular se encuentra en estado sol mientras que la parte más periférica se mantiene estado gel la polimerización o despolimerización de alguna proteína citoplasmática causa la transformación de un estado en otro la formación de Pseudopodos se basa en estos fenómenos
La sales mírales
los organismos vivos están formados también por sales minerales compuestos inorgánicos que puede ser solubles o insolubles en agua en este último caso la sale se encuentra precipitada y constituyen estructuras sólidas de los seres vivos como esqueleto caparazones depósitos diverso lo más usual sin embargo es que las sales minerales aparezcan disuelta y disociadas en sus iones componente aniones y cationes<Aniones:cloró,carbonato,bicarbonato,fosfato,sulfato<cationes:sodio,potasio,calcio,magnesio,hierroFunciones de las sales minerales
-constitución de estructuras duras de sostén y protección
-funciones fisiológicas y bioquímicas–mantenimiento de concentraciones Osmóticas adecuada los procesos biológicos dependientes de la concentración de soluto moléculas y iones en agua se denominan osmóticos cuando existen dos disoluciones de diferentes concentraciones separadas por una membrana semipermeable que no deja pasar el soluto pero si el disolvente se produce el paso del disolvente agua los medios celulares desde la disolución más diluida hipotónica o hiposódica hacia la más concentrada hipertónica o hiper osmótica a través de la membrana cuando el agua pasa disolución hipertónica esta se diluye mientras que la disolución hipotónica se concentra al perderla el proceso continúa hasta que ambas disoluciones igualan su concentración es decir se hacen isotónica o isosmótico para evitar el paso del agua sería necesaria picar una presión denominada presión osmótica tanto Mydesa cuando mayor fuera la diferencia de concentración entra en más disoluciones como la membrana plasmática es semipermeable es necesario mantener una concentración salina dentro de la célula igual a la del medio externo para que la célula no tenga pérdidas ni ganancia neta de agua si la concentración del medio intracelular es mayor que la del medio externo la entrada se chiva de agua produciría un hinchamiento conocido como turgencia celular que puede provocar la rotura de la membrana y la muerte de la célula si por el contrario de la concentración en el medio interno es menor que en el medio externo la célula pierde agua y disminuye su volumen proceso que recibe el nombre de plasmolisis que
-constitución de estructuras duras de sostén y protección
-funciones fisiológicas y bioquímicas–mantenimiento de concentraciones Osmóticas adecuada los procesos biológicos dependientes de la concentración de soluto moléculas y iones en agua se denominan osmóticos cuando existen dos disoluciones de diferentes concentraciones separadas por una membrana semipermeable que no deja pasar el soluto pero si el disolvente se produce el paso del disolvente agua los medios celulares desde la disolución más diluida hipotónica o hiposódica hacia la más concentrada hipertónica o hiper osmótica a través de la membrana cuando el agua pasa disolución hipertónica esta se diluye mientras que la disolución hipotónica se concentra al perderla el proceso continúa hasta que ambas disoluciones igualan su concentración es decir se hacen isotónica o isosmótico para evitar el paso del agua sería necesaria picar una presión denominada presión osmótica tanto Mydesa cuando mayor fuera la diferencia de concentración entra en más disoluciones como la membrana plasmática es semipermeable es necesario mantener una concentración salina dentro de la célula igual a la del medio externo para que la célula no tenga pérdidas ni ganancia neta de agua si la concentración del medio intracelular es mayor que la del medio externo la entrada se chiva de agua produciría un hinchamiento conocido como turgencia celular que puede provocar la rotura de la membrana y la muerte de la célula si por el contrario de la concentración en el medio interno es menor que en el medio externo la célula pierde agua y disminuye su volumen proceso que recibe el nombre de plasmolisis que
puedo ocasionar también la muerte celular La diálisis es un proceso relacionado con las Mossie en este caso además del agua la membrana semipermeable permite el paso de los solutos de baja masa molecular desde la disolución donde se encuentra en mayor concentración hasta que las contienen en menor concentración
-Mantenimiento del pH de estructuras y medio biológico
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