Materia viva

Fotosíntesis. Bioelementos. Biomoléculas. Principios inmediatos. Agua

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RESUMEN BIOLOGÍA

TEMA2.

LA MATERIA VIVA.

FOTOSÍNTESIS: Transformación E electromagnética química pérdida E.

F.NUTRICIÓN: Conjunto de procesos por los cuales un ser vivo incorpora las sustancias del medio que le rodean las transforma en su propia materia viva.

METABOLISMO: Conjunto de reacciones bioquímicas que se producen en el interior de la célula y conducen a la transformación de los diferentes compuestos.

SER

F.RELACIÓN: Son aquellas que permiten a la célula captar estímulos del medio extracelular y elaborar respuestas adecuadas a estos

VIVO estímulos para su supervivencia.

F. REPRODUCCIÓN: Conjunto de procesos que llevan a la propagación de los seres vivos mediante la cesión de información, por medio de los ácidos nucleicos.

Virus no es un ser vivo, ya que no posee estas funciones.

  • BIOELEMENTOS: 70 Componentes que constituyen la materia viva, son prácticamente la totalidad de los elementos estables que existen en la Tierra, exceptuando los gases nobles.

  • Primarios: 97% C H N O N S P

    Bioelementos:

    Secundarios: 3%.

    Primarios

    o Plásticos : Constituyen el 97% ~ de la materia viva. Son: C N O N S P.

    Indispensables para la formación de: glúcidos

    lípidos biomoléculas o principios inmediatos presentes

    prótidos en todos los seres vivos.

    ácidos nucleicos.

    C

    H Se combinan formando cadenas peptídicas, combinaciones C H, cadenas carbonadas muy reducidas.

    C 4 valencias

    Gran capacidad unión a otros átomos y a átomos de C Cadenas formadoras de los seres vivos.

    Elemento + abundante de SSVV.

    O Obtenemos E pq somos Seres Aeróbeos.

    En Atmósfera.

    Formado por SSVV.

    Gran oxidante.

    Elem. Electronegativo Oxida átomos. Apetencia e- Oxida cadenas carbonadas.

    N Toda la atmósfera es prácticamente N. S En Fotosíntesis.

    Fundamental para proteínas. P Interviene en Esqueleto Animales.

    No podemos asimilar N atmosférico.

    Utilizamos el asimilado por plantas.

    Indispensables: Peq. Cantidades.

    Secundarios: 3%. Restantes.

    Variables: Pueden faltaren algunos organismos.

    OLIGOELEMENTOS: Elementos q se encuentran en proporciones inferiores al 0´1%.

    ORGÁNICA: Aquellas moléculas propias de los SSVV: glúcidos, lípidos,ácidos nucleic...

    +

    MATERIA VIVA INORGÁNICA: Del mundo inanimado, sin vida. SSVV tb. las tenemos.

    +

    VIDA: Todas las Relaciones Informativas que se establecen entre ellos.

    POLARES

    COVALENTES

    NO POLARES

    ENLACES

    Puentes de H.

    DÉBILES Enlaces iónicos.

    Fuerza de Van de Waals.

    Enlaces Hidrófobos.

    * E. Covalente: Entre 2 átomos q comparten e-.

    Polares: 1 átomo se une con otro más electronegativo q él. Distribución Asimétrica de las Cargas.

    No Polares: 2 átomos se unen, son de la misma electronegatividad, comparten e-. Distribución Simétrica.

    Oxidación: Perder e-.

    Reducción: Ganar e- , o ganar poder sobre algunos e-.

    Electronegativos Capacidad coger e-. Así otro elemento se oxida

    ELEMENTOS y él se reduce. Buen oxidante.

    Electropositivos Suelta e-, así él se oxida y el q lo gana se reduce.

    * E.Débiles: Entre2 átomos q no comp. e-. + débiles q covalentes.

    D átomo electroneg.

    Dador de e- 2 átomos H hidrógeno.

    Puentes de H: Elementos D-H enlace covalente

    Aceptor de e- A

    D-H A OH O NH O

    D H-A OH N NH N

    D-H A

    Enlace Iónico: La sal no comparte e-. Enlace más débil q puentes H. Establece fuerza electrostática.

    Fuerza deVan de Waals: No hay un extremo del átomo + posit. que otro. Una parte se hace + positiva que otra cuando un átomo tiene esta asimetría y está cerca de otro, provoca otra asimetría en el otro.

    + cerca + fuerza de Van de Waals.

    Distancia Limitada Tracción Máxima. Si los átomos se acercan más se rechazan.

    Enlaces Hidrófobos: No es otro enlace, en sí es otro caso de Fuerza de Van de Waals. Se hable de interacción hidrófoba. Al intentar introducir en H2O moléculas q no se disuelven en H2O se agrupan entre ellas para defenderse del H2O y rechazarlo así de esa estructura. Se juntan tanto que se produce la Fuerza de Van de Waals. Al estar tan juntas, por problemas de volumen y superficie no entra H2O.

  • PRINCIPIOS INMEDIATOS O BIOMOLÉCULAS.

  • Principio inmediato o biomolécula: Sustancias que componen la materia obtenidas al realizar un análisis físico, mediante métodos como: evaporación, filtración, destilación, diálisis, cristalización, electroforesis, centrifugación.

    Simple: Moléculas formadas por átomos del mismo tipo. O2.

    Principio Inmediato Inorgánicos: Agua, dióxido de carbono, sales minerales.

    Compuesto: Hay átomos de diferentes elementos. H2O.

    Orgánicos: Glúcidos, lípidos, prótidos, ácidos nucleicos.

    Funciones: - Estructural proteínas, sales minerales de huesos o lípidos de membranas.

    - Energética grasas

    - Biocatalizadora ( aceleradora de reacciones químicas) proteínas enzimáticas.

  • EL AGUA.

  • Es la sustancia química más abundante de la materia viva. En hombre, 63% de su peso.

    El agua se encuentra en la materia viva en 3 formas:

    Circulante: En sangre, savia...

    Intersticial: Entre células.

    Intracelular: En citosol e interior orgánulos celulares.

    Los organismos pueden conseguir el agua directamente a partir del agua exterior o a partir de otras biomoléculas mediante diferentes reacciones bioquímicas, es el agua metabólica. Por ej. a partir oxidación glucosa: C6 H 12O 6 + 6 O 2 6 CO 2+ 6 H 2O

    A temperatura ambiente es líquida, al contrario de lo que cabría esperar comparándola con otras moléculas de parecido peso molecular, que son gases.

    H H El O gana jurisdicción en los e-. Enlace covalente polar o dipolar Asimet. cargas

    O La + abundante en la célula de un organismo. Caso oxidación-reducción.

    CARACTERÍSTICAS:

    • Molécula H2O es dipolar. Moléculas + unidas entre ellas, todas unidas a todas

    • Entre dipolos se establecen Puentes de Hidrógeno.

    · Elevada fuerza cohesión entre sus moléculas, debido a los puentes H.Explica q sea un líquido incomprensible, q tenga una elevada tensión superficial ( su superficie opone gran resistencia a romperse).

    · Elevado Q específico: Cantidad de calor q es necesario aplicar para q la temp. aumente 1º.Al agua hay q aplicale mucho.

    · Elevado Q vaporización: Debido a que para pasar del estado líquidoal gaseoso hay q romper los puentes H.

    · Mayor densidad en estado líquido q en sólido: Así el hielo forma una capa superficial termoaislante q permite vida en ríos,mares...

    · Elevada cte dieléctrica: Por tener moléculas dipolares es un gran medio disolvente de compuestos iónicos y de comp. covalentes

    polares.El proceso de disolución se debe a que las moléc. de agua, al ser polares, se disponen alrededor de los grupos polares del soluto,en el caso de los comp. iónicos llega a desdoblarlos en aniones y cationes, quedando así rodeados por moléc de agua. A este fenómeno se le denomina solvatación iónica.

    ·Bajo grado de ionización: Esta molécula se encuetra ionizada: H2O H2O H3O + OH-. 2H2O H3O+ + OH-.

    [OH-] = [H+] = 10-7 [H+] [OH-] ácida [H+] [OH-] básica

    FUNCIONES : * · Disolvente: Básica, todas reacciones biológicas tienen lugar en estado líquido del medio acuoso.

    en SSVV · Bioquímica: Interviene en reacciones como hidrólisis, en fotosíntesis...

    ( H2O fuente vida) · Transporte: Desde el exterior al interior de organismos y en el propio, ej. ascensión savia bruta en árboles.

    · Estructural: Volumen y forma de células sin membrana rígida se mantienen gracias a presión ejercida por agua interna.

    · Mecánica amortiguadora: Vertebrados en articulaciones presentan bolsas de líquido sinovial q evita roce entre huesos.

    · Termorreguladora: Debido a su elevado Q específico y Q de vaporización.

    * Poder de Disolución ( Característica y Función ).

    Electrolitos: El agua disuelve a los electrolitos por ser bipolar.

    El agua, buen disolvente No Electrolitos: El electrol. se disuelve pero no se disocia. Depende de la cantidad de grupos polares y no polares q

    tengan.

    Grupo Funcional: Comb. de átomos q le da determinadas condiciones a la molécula.

    Polares o Hidrófilas (OH, NH): Tendencia a establecer puentes de H con molécula de H2O.

    No Polares o Hidrófobas (CH): No tendencia.

    Anfipáticas: Tiene grupos polares y no polares distribuidos por separado. No se disuelven en agua. En medio acuoso se las estructura en unas esferitas-micelas-.

    4. MOLÉCULAS INORGÁNICAS ( Sales Minerales, Fosfatos, Carbonatos...)

    Precipitadas: Forma estructuras sólidas, esqueletos, armazones o elementos de sostén.

    Formas en las q se pueden encontrar: Disueltas: Mantener PH

    Ósmosis

    Funciones Específicas

    Asociadas a sustancias orgánicas.

    * Disueltas.

    Concentración PH: Ph= -log [ H3 O+]

    Tipos disoluciones: PH=7 neutra

    PH 7 básica

    PH 7 ácida

    Todos los SSVV mantienen cte el PH de su medio interno, gracias a las sales minerales disueltas, que constituyen las disoluciones tampón.

    Un ejemplo de disolución tampón son los iones dihidrogenofosfato ( H2 P O4-2 ) y monohidrogenofosfato ( HPO-24 ),q se encuentran en equilib.

    Se denomina sistema tampón fosfato,mantiene cte el PH interno celular.

    Sitema tampón bicarbonato.

    H2 O + H2 PO4- HPO-24 + H3 O+ H + HCO H CO CO H O

    Ósmosis: Es el paso de un disolvente entre dos disoluciones de diferente concentración a través de una membrana semipermeable, que sólo deja pasar las móleculas del disolvente.

    La membrana citoplasmática es semipermeable y da lugar a diferentes respuestas frente a la presión osmótica del medio.

    Medio externo isotónico ( respecto al interno) - igual concentración- célula no se deforma.

    “ “ hipotónico( menos concentrado) célula se hincha. Denominado Turgencia Célula puede reventa y morir

    “ “ hipertónico ( más concentrado ) célula pierde H2 O y se arruga Denomina Plasmólisis. Célula se dehidrata puede morir

    Turgencia

    Presión osmótica imp pq la membrana se comporta como una membrana semipermeable, si hay paso de H2 O puede darse Plasmólisis

    Presión osmótica tb afecta a nivel del organismo,ej. beber H2 O salada, moriríamos de sed. Hipertónico,

    Se pierde H2 O y nos Célula tiene q Deshidratamos estar en un ambiente

    de igual tenicidad.

    Influye soluto cantidad peq.. Cantidad grande, no influye.

    Funciones: - Formar estructuras esqueléticas.

    - Estabilizar dispersiones coloidales.

    - Mantener un grado de salinidad en el medio interno.

    - Constituir soluciones amortiguadoras.

    - Acciones específicas, ej. el ión magnesio Mg2+ es necesario en la clorofila.

  • LOS ESTADOS DE LA MATERIA VIVA.

  • El Estado Sólido: En este estado se presentan todas aquellas sustancias que constituyen elementos esqueléticos y de protección ( huesos)

  • depósitos de lípidos ( pelo)...

    Las Sustancias Sólidas pueden ser: Inorgánicas: Como fosfato cálcico y carbonato cálcico, constituyendo los huesos.

    Orgánicas: Como colágeno, almidón, celulosa....

  • El Estado Líquido: En SSVV constituido por dispersiones de solutos y disolventes.

  • Dispersiones Coloidales: Dispersiones de soluto de elevado peso molecular.

  • Tipos de Dispersiones Coloidales:

  • - Sg. naturaleza de la fase dispersa : - de macromoléculas: moléculas peso molecular + 10.000

    - de micelas: partículas q resultan de agrup. cientos moléc peq

    - Sg. estado físico de fase dispersa: - suspensiones coloidales: partículas dispersas son sólidas.

    - emulsiones coloidales: partículas dispersas son micelas.

    • Sg. afinidad existente entre partículas fase dispersa y fase dispersante:

    • coloidales liófilos: moléc. fase dispersa se rodean de mólec fase dispersante

    • coloidales liófobos: no existe afinidad o incluso aparece repulsión entre moléc de las dos fases

    Dispersiones coloidales - Estados - Forma de Sol o estado líquido

    Forma de Gel o estado semisólido

    Sol - Se produce cuando la fase dispersa es un sólido y la dispersante, un lìquido.

    Gel - “ “ “ “ “ “ “ “ líquido y “ “ , un conjunto de fibras entrelazadas entre las q quedan retenidas mólec del líqui

  • ESTABILIDAD Y PRECIPITACIÓN DE LAS DISPERSIONES COLOIDALES:

  • Las dispersiones de coloidales hidrófilos ( proteínas, glúcidos....) son muy estables, debido a q las partículas de la fase dispersa se hidratan

    ( rodean de capas de agua ), formando una especie de escudo. La precipitación se da cuando se consigue eliminar esas capas de agua.

    Coagulación: Precipitación en forma de copos. Si al añadir agua se obtiene un sol - coagulación reversible; si no es posible- coag. irreversible.

    Floculación: Copos se unen a precipitación dando estas masas + grandes.

    Las dispersiones de coloidales hidrófobos son menos estables. Las partículas se rodean de iones. Esta capa iónica queda rodeada por iones de carga opuesta y se establece la doble capa eléctrica. Las sustancias q se disuelven dando lugar a estos iones son las sustancias estabilizantes.Si se trata de una emulsión se llaman sustancias emulsionantes.

  • PROPIEDADES DE LAS DISPERSIONES COLOIDALES:

  • Elevada Viscosidad: Viscosidad: Resistencia interna q presenta un líquido al movimiento relativo de sus moléculas. Las disp. coloidales, dado al elevado tamaño de sus moléculas, son muy viscosas y esta viscosidad aumenta si pasan de sol a gel.

    Efecto Tyndall: Las dispersiones coloidales resultan transparentes.

    Sedimentación: Las dispersiones coloidales son estables en condiciones normales, pero sometidas a fuertes campos gravitatorios, se puede conseguir q sedimente sus partículas. Por ultrafugación.

    Electroforesis: Es el transporte de las partículas coloidales debido a la acción de un campo eléctrico. Las partículas coloidales con carga + se dirigen al cátodo, y las de carga - al ánodo. La electroforesis se suele utilizar para separar distintos tipos de proteínas q se aíslan juntas a partir de un determinado tejido.