23 Dic
BIOELEMENTOS Y BIOMOLÉCULAS
Los elementos químicos que forman parte de la materia viva reciben el nombre de Bioelementos.
Para estudiarlos, los podemos clasificar en función de su abundancia en bioelementos primarios, secundarios y oligoelementos.
Los bioelementos se unen, mediante enlaces químicos, para crear moléculas que formarán la materia viva, las llamadas biomoléculas. Las biomoléculasestán formadas por seis elementos básicos o primarios:
C (carbono), H (hidrógeno), O (oxígeno), N (nitrógeno), P (fósforo) y S (azufre). Estos elementos suman en conjunto el 96% de los seres vivos. Presentan una serie de ventajas:
- Abundan en las capas más externas de la Tierra. Por lo que están fácilmente accesibles para los seres vivos.
- Establecen entre sí enlaces estables, pero que se pueden romper con relativa facilidad dando lugar a otras moléculas.
- El carbono forma grandes cadenas con facilidad, lo que permite una enorme diversificación y complejidad molecular.
- Los siguientes elementos en abundancia son los secundarios.
Constituyen el 3’9% de la materia viva. Son el Ca (calcio), Cl (cloro), I (iodo)
K (potasio), Mg (magnesio) y Na (sodio). Estos bioelementos secundarios tienen funciones muy variadas como formar caparazones y esqueletos, transmitir el impulso nervioso o permitir la fotosíntesis.Los elementos químicos que aparecen en cantidades menores, inferiores al 0,1%, se llaman oligoelementos.
A pesar de su pequeña contribución a la composición de la materia viva, su papel puede ser muy importante, tal es el caso del Fe (hierro) que es parte esencial de la molécula de hemoglobina.
Las biomoléculas se agrupan en dos tipos fundamentales:
Biomoléculas inorgánicas
Son moléculas de estructura sencilla que están presentes en la corteza terrestre y en los seres vivos y que son indispensables para la vida por la función que desarrollan. Son el Agua y las Sales minerales.Biomoléculas orgánicas
Son moléculas exclusivas de los seres vivos. Distinguimos dentro de ellas varios tipos:
Glúcidos, Lípidos, Proteínas, Ácidos nucleicos.
EL AGUA Y SUS FUNCIONES BIOLÓGICAS
La molécula de agua, formada por dos átomos de hidrógeno unidos a uno de oxígeno, aun siendo neutra, es polar, es decir, tiene zonas parcialmente positivas (las de los átomos de hidrógeno) y zonas parcialmente negativas (la del átomo de oxígeno) Esto es resultado de la mayor atracción del oxígeno sobre los electrones compartidos con el hidrógeno.
- Las propiedades del agua son el resultado de la estructura de su molécula y de las fuerzas que establecen las moléculas de agua entre sí y con moléculas del medio.
- Las funciones que el agua realiza en la Naturaleza son consecuencias de sus propiedades.
La polaridad de la molécula de agua provoca la interacción de las zonas parcialmente positivas con las parcialmente negativas de otras moléculas contiguas, dando lugar a lo que se conoce como enlaces o puentes de hidrógeno.
Estas uniones, dan lugar a que las propiedades del agua sean muy diferentes a las de otras moléculas parecidas.
Propiedades F¡sicoquímicas | Funciones biológicas |
| Alto poder disolvente | El agua puede disolver una enorme variedad de sustancias que de esta forma pueden circular por el interior de los seres vivos. El agua es un buen transportador de sustancias. |
| Reactividad química | Debido a que el agua se puede disociar en forma iónica puede reaccionar neutralizando sustancias ácidas y básicas. Del mismo modo es capaz de reducir y oxidar una gran variedad de sustancias. El agua interviene en la mayor parte de las reacciones metabólicas. |
| Calor específico | El agua es capaz de absorber grandes cantidades de energía sin aumentar apenas su temperatura. Por ello es un excelente amortiguador térmico. |
| Calor de vaporización | Cuando el agua se evapora es porque ha absorbido una enorme cantidad de energía. Los seres vivos utilizan esta capacidad para evitar sobrecalentarse, pierden agua por evaporación y con ella el calor. Esta propiedad en su capacidad de actuar como amortiguador térmico. Si no diera lugar a puentes de hidrógeno, el agua tendría un calor de vaporización mucho más bajo y, en las condiciones de nuestro planeta, se encontraría en estado gaseoso exclusivamente; con lo que la vida, tal y como la conocemos, sería imposible. |
| Dilatación anómala del agua | La variación anómala de su densidad con la temperatura (es máxima a 4 ºC) provoca que el hielo flote en el agua, esto lo hace funcionar como aislante térmico y posibilita que se mantenga la gran masa de agua de los océanos (reserva de la mayor parte de la biosfera) en estado líquido, a 4ºC. |
| Tensión superficial | Debido a la fuerza de cohesión de las moléculas de agua provocada por los puentes de hidrógeno, el agua se une a otras moléculas cargadas originando fuerzas de adhesión. Ambos fenómenos son responsables de la capilaridad o movimiento de una disolución acuosa a través de los conductos microscópicos que presentan muchos seres vivos. Esto influye también, por tanto, en la función de transporte ya que es el vehículo en el que se transportan las sustancias en el interior de los organismos y desde el medio externo hasta su interior. |
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