Características inorgánicos y orgánicos razón de la materia viva

BIOLOGÍA I

Unidad II:

Semana 3: 29/09/012

Objetivo específico: Describir las características de las bases inorgánicas y orgánicas de la materia viva,

a. Bioelementos básicos y sus funciones.

Concepto de bioelementos: Son los elementos químicos que forman la materia viva. Los cuales se unen para formar moléculas, estas a su vez se unen y forman largas cadenas llamadas biomoléculas o biopolímeros (carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos), conocidos también como moléculas orgánicas.

En los organismos también existen los llamados compuestos inorgánicos como los son el agua, las sales minerales y algunos gases como lo son el oxígeno y el dióxido de carbono.

Los bioelementos se clasifican en primarios, secundarios y los oligoelementos según la abundancia en que se presentan en los seres vivos.

1.a: Bioelementos primarios: Aparecen en una proporción n meda del 96% en la materia viva (carbono, oxígeno, hidrogeno, nitrógeno fósforo, azufre), presentan propiedades que los hacen adecuados para la vida, entre ellas están

1. Forman enlacen covalentes muy estables, compartiendo pares de electrones. El carbono, oxigeno y nitrógeno pueden formar enlaces dobles y triples.

2. facilitan la adaptación de los seres vivos al campo gravitatorio terrestre, por se los más ligeros de la naturaleza.

Se encuentran en los carbohidratos como la glucosa que es sintetizada por las plantas, en el proceso de la fotosíntesis, en la sacarosa o azúcar de mesa y en la celulosa que forman las paredes de vegetales. También en los lípidos, como en los fosfolípidos que forman la membrana celular y las proteínas.

1.b. Bioelementos secundarias: están en una proporción de 3,33% son el calcio, potasio, magnesio, cloro., desempeñan funciones vitales ejemplo el calcio básico para la formación de huesos y el sodio para el buen funcionamiento del sistema nerviosos.

1.c. Oligoelementos: se presentan en un 0,1% ( hierro, magnesio, cobre, zinc, flúor, yodo, boro, silicio, vanadio, cobalto, selenio, estaño), su carencia puede causar graves trastornos.

Funciones de los elementos en los organismos.

• Oxígeno: básico para la respiración celular, presente en la mayoría de los compuestos orgánicos.

• Carbono: forma el esqueleto de la moléculas orgánicas.

• Hidrógeno: componente del agua, participa en transferencia de energía.

• Nitrógeno: componente de las proteínas ácidos nucleicos y en la clorofila de las plantas.

• Calcio: componente estructural de huesos y dientes; fuera de los huesos el ión calcio es importante en la contracción muscular, conducción de impulsos nerviosos y la coagulación sanguínea. En la saliva forma iones que permiten sustituir los minerales que pierden los dientes.

• Fósforo: componente de los ácidos nucleicos, importante en reacciones de transferencia de energía ,componente estructural de huesos.

• Potasio: es un catión principal en el líquido intestinal de los animales, importante en la actividad de los nervios participa en la contracción muscular, controla la abertura de los estomas en las plantas.

• Azufre: presente en las proteínas.

• Sodio: importante en el equilibrio hídrico, esencial en la conducción de impulsos nerviosos, importante para la fotosíntesis de las plantas.

• Magnesio: necesario en la sangre y otros tejidos animales, activa muchas enzimas componente de la clorofila.

• Cloro: importante en el equilibrio hídrico, esencial en la fotosíntesis

• Hierro: componente de la hemoglobina de los animales activa determinadas enzimas.

• Yodo. Su función es permitir el buen funcionamiento de la glándula tiroides. Su deficiencia durante el embarazo provoca un retardo en el crecimiento y el desarrollo cerebral del feto.

• Zinc: Su función es la de colaborar en el metabolismo de proteínas, grasas y carbohidratos.

• Cobre: Contribuye en la formación de los vasos sanguíneos, tendones y huesos.

• Cobalto: Ayuda a la formación de la hemoglobina,

Enlaces de los bioelementos.

a. Covalentes: se comparten electrones ejemplo agua, oxigeno metano

b. Iónicos: se produce por donación de electrones formando enlaces más fuertes ejemplo cloruro de sodio.

c. Enlaces de hidrógeno: se les conoce como puentes de hidrógeno, son de gran uso al formar compuestos.

Moléculas inorgánicas. (agua, sales minerales, gases, oxigeno y dióxido de carbono)

Agua: Imprescindible para la vida, gran parte de la masa de la mayoría de los organismos es agua; en los humanos el porcentaje de agua varía ,(20% en los huesos, 85% células del cerebro, 70%peso corporal es agua)

Funciones del agua

• El agua por medio de la fotosíntesis es fuente de oxigeno.

• Disolvente universal.

• Adhesión: capacidad para adherirse a otras sustancias, eso explica porque humedece.

• Capilaridad: capaz de avanzar por tubos estrechos incluso en contra de la gravedad.

• Tensión superficial: las moléculas de gua que se encuentran en la superficie se atraen fuertemente entre sí, dando lugar a una capa compacta a la que se le atribuye a la atracción adhesiva.

Importancia biológica del agua.

a. Función estructural. por su elevada cohesión molecular, el agua da estructura, volumen y resistencia.

b. Función de transporte. Por ser un buen disolvente, y por poder ascender por las paredes de un capilar, debido a la elevada cohesión entre moléculas, los seres vivos utilizan el agua como medio de transporte interno.

c. Función amortiguadora. Sirve como lubricante entre estructuras que friccionan y evita el rozamiento.

d. Función termorreguladora. Por su alto calo específico y calor de vaporización el agua es idónea para mantener constante la temperatura, absorbiendo el exceso de calor o cediendo energía si es necesario.

Sales minerales: Son más de veinte minerales necesarios para controlar el metabolismo o que conservan las funciones de los diversos tejidos. Son nutrientes esenciales porque deben ser ingeridos en la dieta.

a.Forma en que se presentan en los seres vivos.

1.a. Precipitada. En estructuras duras, para protección, ejemplo conchas, caparazones o esqueletos.

2.a. Sales disueltas en agua. Aniones (cloro, fosfato, carbonato), cationes (sodio, potasio, calcio, magnesio). Estas sales participan en funciones del sistema muscular y nerviosos, mantiene el equilibrio en el pH, participan en procesos de osmorregulación.

3.a. Asociadas a otras células. Los iones se asocian a moléculas permitiendo realizar funciones que en forma independiente no es factible ejemplo la hemoglobina capaz de transportar oxigeno por la sangre, gracias a su unión con el hierro, la clorofila captura energía por contener el ión magnesio.

Las sales minerales que se necesitan en mayor cantidad son (calcio, fósforo, magnesio, potasio y sodio), en menor cantidad (zinc, fluior, hierro, yodo)

Funciones de las sales minerales.

a. Estructural. calcio fosforo, fluor y magnesio. El hierro es componente de la hemoglobina.

b. Reguladora. El yodo forma parte de la hormona tiroidea.

c. Transporte. Sodio y potasio facilitan el transporte a través de la membrana celular, así como de señales eléctricas en lee sistema nervioso.

Macromoléculas. Son polímeros producto de la unión de muchas moléculas pequeñas llamadas monómeros, (carbohidratos, proteínas, lípidos, ácidos nucleicos)

Al observar un higuerón, un mono cariblanca y un escorpión, todos a simple vista no tienen nada en común, sin embargo todos los seres vivos actuales, son el producto de la evolución de seres ancestrales comunes; a nivel micro esas diferencias no lo son tanto.

La formación química de las macromoléculas expresan una similitud en comuna a saber:

a. uso de los mismos grupos funcionales ( grupos de bioelementos)

GRUPO ESTRUCTURA TIPO DE MOLÉCULA

hidrógeno H En todas las moléculas orgánicas.

hidroxilo OH Carbohidratos, ácidos nucleicos, alcoholes, algunos ácidos y esteroides.

carboxilo COOH Aminoácidos y ácidos grasos

amino NH2 Aminoácidos y ácidos nucleicos

fosfato PO4 Aminoácidos y fosfolipidos

metilo CH3 lípidos

b. Se sintetizan a partir de síntesis por deshidratación. Osea quitando aguapara unir subunidades.

Estructura y función de las macromoléculas.

Carbohidratos (hidratos de carbono, significa carbono en agua)

Formados por (CH2O)n, a veces presentan nitrógeno, azufre y fósforo.

Importancia biológica y funcional de los carbohidratos.

• Energética: glucosa y almidón en plantas glucógeno en animales.

• Estructural: celulosa en pared celular de vegetales, quitina en exosqueleto de artrópodos

• Informativa: Se unen a lípidos o proteínas de la superficie celular y representan una señal de reconocimiento ejemplo las glicoproteínas y los glicolípidos de la superficie externa de la celular sirven para reconocer hormonas, anticuerpos, bacterias, virus.

• Eliminación de toxinas: En muchos organismos, se producen compuestos muy tóxicos como producto de ciertas

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