BIOELEMENTOS

Bioelementos: Elemento quimico que forma la materia viva

Elemento químico: sustancia compuesta por átomos iguales

Tipos de Bioelementos

• Mayoritarios: Aparecen siempre (97%)

  • Primarios: Son los que forman la biomoléculas (C,H,O,N,S,P)

  • Secundarios: (K,Ca,Na,Ce,Mg)

• Oligoelementos

  • Esenciales: Imprescindibles para el funcionamiento del organismo (Fe, F, I, Cr, Mn, Zn, Si, Se, Cu, B,V..)

  • No esenciales

Biomoléculas o Principios Inmediatos

Formadas por la convinacion de Bioelementos

Inorganicas (Agua y Sales Minerales)

Biomoleculas: formadas por moleculas que forman la materia viva

Moléculas: unión de bioelementos por enlace covalente (Glúcidos, Lípidos, Proteinas, Ácidos Nucléicos.)

EL AGUA

Propiedades

• Mayor cohesión entre moléculas: Moleculas muy unidas mediante puentes de hidrogeno por lo que se encuentra en estado liquido entre 0-100º Formando una red muy unida que para combertirla en gas requiere mucha energía.

• Tensión superficial: resistencia que oponen los liquidos a que algo entre en ellos

• Elevada fuerza de adhesión: Tendencia a subir en contra de la gravedad por un capilar (capilaridad)

• Elevado calor específico: Cantidad de calor que necesitamos para que cambie de temperatura

  • Calor específico de fusión: Cantidad de energia necesaria para pasar de hielo a agua

  • Calor especifico de vaporización: Cantidad de energia necesaria para pasar de agua a vapor.

• Densidad anómala: El H2O en estado líquido tiene una densidad mayor que en estado sólido

• Elevada constante dialéctica: Tendencia del agua a oponerse a atracciones electrostáticas entre iones (+) (-)

• Bajo grado de ionización : Tendencia del agua a mantenerse neutra ph=7

Funciones Relaccionadas

• Función metabólica: Todas las reacciones metabolicas se producen en medios acuosos, esta relacionada con la propiedad de la gran cohesón molecular del h2o, ya que sus atomos estan fuertemente unidos por puentes de hidrogeno, creando una red muy unida que provoca que el agua este en estado liquido entre los 0-100º ya que se requiere mucha energia para cambiar su temperatura.

• Función estructural o amortiguadora: da estructura y esta relacionada con las propiedades de cohesion molecular y de tension superficial, que es la fuerza que oponen los liquidos a que algo entre en ellos.

• Funcion de transporte en plantas: esta directamente relacionado con la elevada fuerza de adhesion que tiene el agua, capaz de ascender en contra de la gravedad por un capilar, lo que favorece a las plantas ya que gracias a ello la savia se transporta por los capilares (capilaridad)

• Funcion termorreguladora: que mantiene al cuerpo en una temperatura constante gracias al elevado calor especifico del agua, que es la cantidad de energia (De calor) que hay que proporcionarle a un liquido para que cambie de temperatura.

• Permite la vida en climas frios: gracias a la densidad anomala, mediante la cual el agua tiene una mayor densidad en estado liquido que en estado solido, por lo que en sitios frios, se enfria la parte superior (superficie de un lago) y no la inferior.

• Función de transporte en animales: Por la elevada constante dialectica, que es la tendencia del agua a oponerse a atracciones electrostáticas de iones positivos o negativos.

• Mantener el ph neutro: tiene un bajo grado de ionizacion que mantiene el ph corporal neutro ph=7

SALES MINERALES

PROPIEDADES

1.Mantener el grado de salinidad: cada sal mineral mantiene un valor concreto dependiendo del organismo

2.Regular la actividad encimática:Actuan como cofactores: sustancias que tienen que unirse con las encimas para que se produzca la reacción. Sobre todo en cationes.

3.Crear potenciales de membrana: Acumulacion de cationes/aniones en el citoplasma para que el cation/anion que quiere captar entre de manera pasiva

4.Regular la presion osmotica y el volumen de la célula: La osmosis es el paso de disolvente a traves de una membrana semipermeable que separa dos medios con distinta concentracion de sales. El disolvente pasa de la mas diluida a la mas concentrada.

3 tipos de medios

-Hipertonico: Es el medio mas concentrado

-Hipotónico: Es el medio mas diluido

-isotonico: Concentracion igualada

(Pasa del medio hipotonico al hipertonico hasta igualarse)

5.Formar dispersiones coloidales

disolucion soluto + disolvente.

2 tipos

disolucion verdaderaHomogenea (soluto muy pequeño)

Dispersiones coloidalesHeterogenea (soluto muy grande)

PROPIEDADES DE LAS DISPERSIONES COLOIDALES

1. Efecto Tndall: las disoluciones presentan turbidez al iluminarlas

2. Movimiento al azar o brawniano en las particulas de disolvente por estar atrapadas en soluto

3. Viscosidad por el tamaño de las particulas de soluto (grandes)

4. Mucha absorcion: Capacidad que tiene la superficie de un soluto sobre un liquido o un gas

5. separacion de soluto y disolvente mediente sedimentacion, centrifugacion, dialisis..

6.Regular el ph

El ph es el grado de acidez

ph=7 Neutro

ph>7 Basico (OH)>(H)

ph<7 Neutro (H)>(OH)

En las reacciones celulares el grado de acidez (PH) puede variar y pasar a ser mas acido o mas basico, por lo cual los seres vivos crean unos sistemas tampon de sales para neutralizar el Ph

-Tampon bicarbonato: Se encuentra en el plasma sanguíneo H2CO3

-Tampón fosfato: Se encuentra en el interior de las celulas H3PO4

GLÚCIDOS

MONOSACÁRIDOS

-Osa

-(CH20)n (Triosas, tetrosas, pentosas..)

Pueden ser: Aldeidos, Cetonas.

PROPIEDADES DE LOS MONOSACARIDOS

1.Poder reductor: capacidad de reducir una sustancia oxidandose el mismo.

Aldehidos o cetonas Grupo carboxilo (Ácido)

2.Isomería: Capacidad de una sustancia que presenta distinta forma (con distintas propiedades) aunque tenga la misma fórmula

-Isomería de función: Cambia el grupo funcional (Aldheido-cetona)

(CH2O)3 AldotriosaGliceraldeido -Cetoriosa Dihidroxiacetona

-Estereo Isomería: Cambia la posicion de los radicales en el espacio.

-Enantiómeros: Cambia la posicion de los OH de todos los carbonos asimétricos

Segun la posicion del OH del carbono asimetrico mas alejado del grupo funcional puede ser D(derecha) L(izquierda)

-Epímeros: Cambia el OH de un solo carbono.

3.Actividad óptica: propiedad de una sutancia que estando en una disolucion pueda desviar un plano de luz polarizada Derecha (Dixtrógiro) Izquierda (Levógiro)

4.Enlaces hemiacetálicos: Son enlaces covalentes que no pierden ningun átomo. Se dan en un monosacarido lineal para que adquiera forma de ciclo.

HexagonalPiranosa -PentagonalFuranosa

IMPORTANCIA BIOLOGICA DE LOS MONOSACARIDOS

Triosa: El gliceraldehido y la dihidroxiacetona se encuentran en forma de ésteres fosfóricos en el interior de las celulas de la mayoria de los organismos ayudando a la reacciones quimicas. Funcion Metabólica.

Tetrosa: Eritrosa: Intermediario en la fotosintesis. Funcion Metabolica

Pentosas:

• Ribosa: componente del Arn y del Atp. Funcion estructural

• Ribulosa: Capta el CO2 de la fotosintesis. Funcion metabolica

• Xilosa: Componente de la madera. Funcion estructural

• Arabinosa: goma arábiga. Funcion estructural

Hexosas:

• Glucosa: obtiene energia a traves de la respiracion celular. Funcion Metabolica

• Fructosa: forma la sacarosa (azucar) Forma el liquido seminal donde se nutren los espermas. Funcion Estructural

• Manosa: Antiobioticos: Funcion Estructural

• Galactosa: Forma la lactosa (El azucar de la leche) Funcion estructural

ÓSIDOS

Unión de dos o mas monosacaridos mediante un enlace o-glucosídico.

ENLACE O-GLUCOSÍDICO

Enlace entre dos OH de dos monosacaridos ciclados mediante un puente de oxígeno. Se pierde una molecula de H2O.

• Enlace Monocarbonílico: El primer monosacarido aporta el OH del carbono anomérico y el segundo aporta otro OH de un carbono que no es el anomérico.

• Enlace Dicarbonílico: Ambos OH son de los carbos anoméricos.

TIPOS DE OSIDOS

Holósidos: union de monosacaridos

Heterósidos: unión de monosacaridos mas otra cosa(lipido, proteina..)

Holósidos: Oligosacáridos (110) Disacaridos –Polisacaridos (10..)

DISACARIDOS

Sustancia formada por dos monosacaridos unidos mediante un enlace o-glucosídico.

MALTOSA: a-D glucopiranosil (14) a-D glucopiranosa

CELOBIOSA: b-D glucopiranosil (14) b-D glucopiranosa

LACTOSA: b-D galactopiranosil (14) b-D glucopiranosa

SACAROSA: a-D glucopiranosil (12) b-D fructofuranosa

POLISACARIDOS

Formados por la union de muchos monosacaridos (mas de 10) unidos por enlaces o-glucosidicos.

Si son a: son de reserva energetica

Si son b: tienen funcion estructural

Homopolisacaridos (1tipo) Heteropolisacaridos(diferentes tipos de monosacaridos)

Homopolisacaridos estructurales

Forman estructuras compactas y cadenas lineales

CELULOSA: b-D glucosa con enlace b(14) Unidas por puentes de H intracatenarios entre glucosas de la misma cadena e intercatenarios entre glucosas de distintas cadenas.

Se forman entre 60-70 cadenas formando micelas que a la vez crean microbibrillas que forman fibras que serán parte de la Pared Celular.

QUITINA: Se encuentra en el exoesqueleto de los artropodos y en la pared celular de los hongos. N-acetil-b-D-glucosamina

Homopolisacaridos de reserva

Unidad: a-D glucosa

Se almacenan y cuando se necesita enegia se rompe el polisacarido y se quema la glucosa.

Estan en forma de granulos precipitados (no disueltos) para que no entre H2O (presión osmótica)

ALMIDÓN: Homopolisacarido de reserva en celulas vegetales. Se encuentra dentro de plastos (guardan sustancias) solo dentro de amiloplastos. Tiene dos componentes:

• Amilasa: cadenas lineales de a-D glucosa unidad por enlace a(14) y enrolladas de manera helicoidalmente.

• Amilopectina: cadenas de a-D glucosa unidas por enlace s(14) con ramificaciones de cadenas a(16) cada 15-30 unidades.

Cuando la celula necesita energia se rompe el almidon mediante enzimas amilasas. Segun lo que puedan obtener las encimas amilasas hay tres tipos:

• a Amilasa: Rompen la cadena por la mitad obteniendo a-D glucosas y maltosas

• b Amilasa: Rompen la cadena por los estremos obteniendo solo maltosas (de 2 en 2)

• Amilasas desrramificantes: Rompen la cadena por en enlace a(16) rompiendo las ramificaciones.

GLUCÓGENO

Se encuentra en celulas animales en los riñones y en los musculos de los huesos. Se encuentran en forma de granulos compactos. La unidad que se repite es a-D glucosa. Su estructura es parecida a la de las amilopectinas, cadenas de a-D glucosa con enlace a(14) que se ramifican en cadenas a(16) cada 8-12 unidades.

Heteropolisacaridos

Glucidos formados por mas de un tipo de monosacáridos (varios)

• PECTINA: Se encuentra en la pared celular. Formado por un acido derivado de la galactosa llamado acido galacturónico y por ramnosa.

• HEMICELULOSA: Se encuentra en la pared celular y une celulosas con pectinas. Formado por glucosa+galactosa+fructosa.

• AGAR-AGAR: Se utiliza para medios de cultivo y para la produccion de gelatinas. Derivado de la galactosa.

• GOMAS Y MUCILAGOS: sustancia producida por las plantas para curar sus heridas

• PEPTIDOGLICANOS: Se encuentra en la pared celular de las bacterias y tiene funcion protectora.

• GLUCOSAMINOGLICANOS: Dos ejemplos son el acido hialuronico y la heparina.