Composición De La Materia Viva

1. BIOELEMENTOS Y BIOMOLECULAS. FUNCIONES DE LOS SERES VIVOS. (Pag 8)

Son aquellos elementos del sistema periódico que forman parte de la materia viva. Aproximadamente unos 60, son los que forman parte de la materia viva se exceptúan, los que no son estables y los gases nobles. Según su abundancia los grupos se diferencian en Bioelementos primarios, secundarios y oligoelementos.

a. BIOELEMENTOS PRIMARIOS.

C, H, O, N, P, S

Que constituyen el 96% de la materia viva. El hecho de que el C, H, O, N, P, S, sean los bioelementos primarios que se pueden unir entre si mediante enlaces covalentes estables. Pero susceptibles de romperse con relativa facilidad, para dar lugar a otras moléculas.

 Carbono: posee 4 electrones en su orbita mas externa, lo que le permite formar cuatro enlaces covalentes muy estables dirigidos a los vértices de un tetraedro. Pueden formar enlaces sencillos, dobles, triples y originar estructuras complejas como cadenas lineales ramificadas y anillo. Al mismo tiempo que se introducen como formaciones tridimensionales sen las moléculas es muy importante para realizar funciones vitales. La formación de enlaces -C-H, C=O, -C-N-, permite la aparición de muchos grupos funcionales, alcoholes, amidas… con características físico-químicas distintas, que aumentan el numero de moléculas orgánicas que se pueden formar. El CO2 es muy estable a temperatura ambiente, soluble en agua lo que le hace útil par ala fotosíntesis.

 Oxigeno: es un elemento muy electronegativo que capta con avidez los electrones procedentes de otras sustancias. En el proceso de oxidación atrae hacia si los electrones del hidrogeno que estaban unidos al carbono o al nitrógeno y se libera el agua y gran cantidad de energía.

 Azufre y fósforo: también son electronegativos pero no tanto como el oxigeno y los enlaces formados son menos estables. En el caso del P es importante en la formación de enlaces fosfato del ATP. El P también es importante en la oxidificación, además los ácidos nucleicos contienen P. El azufre en proteínas.

 Nitrógeno: forma parte de las proteínas y los ácidos nucleicos.

 Hidrógeno: se encuentra en todos los compuestos orgánicos.

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b. BIOELEMENTOS SECUNDARIOS Y OLIGOELEMENTOS.

Se encuentran en baja proporción, algunos son indispensables porque están en todos los seres vivos: Ca, K, Na, Mg, Cl, Te, Si, Cu, Mn, B, F, I y otro son variables, porque solo están en algunos seres vivos Bi, Zn, Al, Li…

La proporción de los elementos secundarios varía según el individuo considerado. Las funciones de los bioelementos son plásticas, aquellos que forman parte de las estructuras, y otros pueden también tener otras funciones más específicas, así:

Na, K y Cl: son responsables del equilibrio osmótico.

Na y K: intervienen en la transmisión el impulso nervioso.

Calcio: forma parte de los esqueletos de muchos seres vivos en forma de CaCO3. En forma de Ca2+ interviniendo en la contracción muscular, coagulación de la sangre, sinapsis y es cofactor de muchas enzimas.

Magnesio: forma parte de las moléculas de clorofila, es cofactor de enzimas de la respiración celular y de otros que intervienen en la duplicación del ADN y ARN. Es responsable del equilibrio nemomuscular.

Cuando la proporción es menos de 0,1% se les llama oligoelementos. Como oligoelementos tenemos:

Hierro: forman parte de la molécula de los citocromos, de las flavoproteínas y ferroporfirinas también forma parte del grupo hemo de la hemoglobina y de algunas vitaminas del grupo B.

Exclusivas de algunos organismos son:

Yodo: forma parte de la hormona del crecimiento, del tiroides.

Cobre: intervienen en el transporte. Forma parte de la hemocianina y de muchas oxidasas.

Cobalto: imprescindible para la síntesis de vitamina B12. E intervienen en las enzimas que fijan nitrógeno.

Fluor: forma parte de los dientes.

Silicio: forma parte del caparazón de las diatomeas.

Litio: actúa sobre los neurotransmisores, influye en el estado del ánimo.

http://www.lenntech.com/periodic-chart.htm?gclid=CPD7oseCjJYCFQyD1QodgxgDEQ

2. EL AGUA.

Biomoléculas: pueden ser inorgánicas (agua, sales minerales y algunos gases como CO2, O2,…) u orgánicas (glucidos, lípidos, proteínas y ácidos nucléicos).

Sus funciones son: estructural (proteínas, sales minerales…) cuando forman parte de estructuras, energética (grasa) biocatalizadores (proteínas). (Pag 9)

Agua: es la sustancia más abundante de la materia terrestre. En el hombre aproximadamente es el 63% de su peso, en las algas puede llegar al 95%.

No todos los tejidos contienen la misma cantidad (huesos 22%, la dentina 10%, la sangre 80-90%) (Pag 27)

En los seres vivos se encuentra como agua circulante, en sangre, savia,… como agua de inhibición rellenando el tejido intersticial. O como agua combinada formando parte de las reacciones químicas.

a. ESTRUCTURA: ENLACE DE HIDROGENO.

El agua es un líquido a temperatura ambiente, cuando otras sustancias de peso molecular similar son gaseosas, es debido a su carácter bipolar.

Las moléculas del agua aunque tienen carga total neutra los electrones están mas próximas al oxigeno lo que da como resultado una carga negativa en la proximidad del oxigeno y positiva en la proximidad del hidrogeno.

Por esto es un dipolo. Estas cargas desiduales favorecen la formación del puentes de hidrogeno con otras moléculas, estos puentes son débiles pero muy importantes en las reacciones de los seres vivos, se establecen entre moléculas en las que el hidrogeno esta unido covalentemente a un átomo muy electronegativo.

(nm = 0.000000001 m)

Estas moléculas quedan cargadas, el oxigeno (electronegativo) negativamente y el hidrogeno positivamente lo que favorece que se establezcan relaciones de atracción entre el polo negativo de otra.

En el agua estos puentes unos 3, 4,…, 8 unidades por lo que el agua es liquida y no gaseosa. Estos puentes de hidrogeno son transitivos, duran una millonésima de segundo. A 37ºC solo el 15% de las moléculas de agua forman puentes de hidrogeno lo que hace que el agua no sea viscosa sino fluida, con una fuerte adhesión interna responsable de muchas propiedades. En la estructura liquida coexisten pequeños polímeros con moléculas aisladas que rellenan los huecos.

b. FUNCIONES PRINCIPALES INTERES BIOLOGICO. (Pag 28 y 29)

i. DISOLVENTE.

El agua es el disolvente universal se debe a la formación de puentes de hidrogeno con otras sustancias. Las sustancias polares, con grupos –OH, -NH2, -COOH. Cuando se disuelven en agua interaccionan con la molécula de agua formando puentes de hidrogeno.

En las sustancias iónicas como el cloruro sódico los iones son fuertemente atraídos por los dipolos de agua, formándose una capa de hidratación alrededor de ellos, llegando a separarlos y desmoronar la red cristalina que los mantenía en estado sólido.

http://www.edumedia-share.com/media.php?id=416

En el caso de las grasas y ácidos grasos que son sustancias anfipaticas, al disolverse en agua, forman macrocapas, bicapas o micelas.

Esta capacidad es responsable de las funciones:

- Es el medio donde transcurren la mayoría de las reacciones del metabolismo.

- El aporte de nutrientes y eliminación de sustancias de deshecho se realiza a través de sistemas de transporte acuoso.

ii. TERMORREGULADORA.

http://www.uam.es/departamentos/ciencias/qorg/docencia_red/ada/frameset.htm

Debido a su elevado calor especifico y a su alto calor de vaporización, el agua es bien amortiguador de los cambios bruscos de temperatura. Con lo que ayuda a mantener la temperatura en los animales homeotermos y también es un buen refrigerante en las plantas.

El calor específico: es la cantidad de calor que hay que aplicar a un gramo de agua para que eleve su temperatura en 1ºC y es de una caloría por gramo y por grado centígrado. Es elavado debido a que parte de la energía suministrada la utiliza para romper los puentes de hidrogeno y no en para elevar la temperatura, lo que implica que incrementas o diminuyes la temperatura externa produciendo pequeñas variaciones en el medio acuoso.

El calor de vaporización es el calor o cantidad de calor que hay que suministrar a un grado de agua a 100ºC para que pese de estado liquido a gaseoso, y es de 540 cal/g. esto permite a los seres vivos a disminuir la temperatura corporal por medio de la evaporización de agua a nivel de piel o pulmones y en las hojas por la transpiración.

El calor de fisión también es elevado 80 calorías por gramo y evita la congelación de los seres vivos, además el agua sólida es menos densa que el agua liquida por lo que el hielo flota y permite la vida en zonas con temperaturas muy frías.

Gracias a la conductividad térmica del agua el calor desprendido en los procesos metabólicos no se acumula en el lugar en el que se producen sino que se disipa en el exterior.

iii. TRANSPORTE.

El agua es un buen vehículo de transporte de sustancias debido a su capacidad disolvente y a sus elevadas fuerzas de adhesión y de cohesión entre sus moléculas.

Las fuerzas de cohesión

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