Misión 2
BIOELEMENTOS
Los bioelementos son aquellos elementos químicos que conforman la materia de los seres vivos.
Según su cantidad en la constitución de las biomoléculas, los bioelementos se clasifican como primarios, secundarios y oligoelementos.
1- Bioelementos primarios:
Los bioelementos primarios son aquellos que se encuentran en mayor cantidad (aproximadamente 96% de la materia viva) , son los que conforman las mayor parte de las biomoléculas orgánicas (carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos) y forman enlaces covalentes. Los bioelementos primarios son el carbono, el hidrógeno, el oxígeno, el nitrógeno, el fósforo y el azufre.
2- Bioelementos secundarios:
Estos tipos de elementos también están presentes en todos los seres vivos pero no en las mismas cantidades que los elementos primarios, incluso a veces llegan a no estar.Estos bioelementos son el calcio (Ca), sodio (Na), potasio (K), magnesio (Mg) y cloro (Cl).
3- Oligoelementos:
Están presentes en algunos seres vivos. Muchos de estos elementos trazas actúan de cofactores en las enzimas.
Los elementos trazas son Boro (B), bromo (Br), cobre (Cu), flúor (F), manganeso (Mn), silicio (Si), hierro (Fe), yodo (I), etc.
BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS
Se encuentran en los seres vivos y en el medio, pero no son exclusivas de ellos, y son agua y sales minerales.
BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS
Son exclusivas de los seres vivos, y siempre presentan carbono en su composición; como los glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.
AGUA
El agua es la biomolécula más abundante en cualquier ser vivo, y representa entre el 60 y 90% de su peso.
Estructura molecular: su molécula es un átomo de oxígeno que se une covalentemente a dos átomos de hidrógeno, los átomos forman un ángulo de 105º. Al ser el átomo de oxígeno más electronegativo, atrae los electrones, mientras que el exceso de carga positiva queda sobre los dos hidrógenos. Como resultado la molécula de agua es polar (dipolar), con una zona débilmente negativa y dos zonas débilmente positivas. Las diferentes moléculas de agua se unen mediante enlances por puentes de hidrógeno. Cada molécula de agua puede formar puentes de hidrógeno con otras cuatro moléculas de agua. Aunque los enlaces individuales son débiles y se rompen continuamente, la fuerza total de los enlaces que mantienen a las moléculas juntas es muy grande.
Propiedades del agua:
-Alta fuerza de cohesión: los puentes de hidrógeno mantienen a las moléculas fuertemente unidas, formando una estructura compacta que la convierte en un liquido casi incompresible.
- Alta fuerza de adhesión: de nuevo los puentes de hidrógeno del agua son los responsables, al establecerse entre estos y otras moléculas polares, y es responsable de la ascensión de la sabia bruta desde las raíces hasta las hojas.
-Tensión superficial: es debida a la fuerza que une las moléculas de agua entre sí. Esto explica el por qué al colmar un vaso por encima del borde se forma una superficie convexa.
-Calor específico elevado: se requiere mucha energía para elevar la temperatura del agua, del mismo modo al bajarla, se desprende mucho calor. Se debe al gran número de enlaces formados.
-Calor de vaporización elevado: se requiere mucha energía para romper los puentes de hidrógeno establecidos entre las moléculas del agua líquida y, posteriormente, para dotar a estas moléculas de la energía cinética suficiente para abandonar la fase líquida y pasar al estado de vapor.
-Alta constante dieléctrica: por tener moléculas dipolares, el agua es un gran medio disolvente de compuestos iónicos y de compuestos covalentes polares.
-Densidad alta en estado liquido: esto se debe a que las moléculas de agua cuando se encuentran a una temperatura inferior a 0ºC, punto de congelación del agua, se ordenan formando una red cristalina, que ocupa más volumen.
-Bajo grado de ionización: la concentración de protones y de hidroxilos es muy baja.
-Disolvente universal: la polaridad de las moléculas de agua es la responsable de la capacidad solvente del agua.
Funciones del agua:
- Disolvente universal: por su elevada constante dieléctrica es el mejor disolvente para moléculas cargadas y polares.
- Química (Reactivo): lugar donde se producen las reacciones químicas por ser tan buen disolvente y tener bajo grado de ionización.
- Transporte: es el sistema de transporte en las plantas por la capilaridad, al ser un buen disolvente, los seres vivos la utilizan como medio de transporte.
- Estructural: funciona como esqueleto hidrostático dando estructura, resistencia y volumen a las células por su alta cohesión molecular.
- Lubricante o amortiguadora mecánica: evita el rozamiento por su elevada cohesión. Como en el caso del líquido sinovial que disminuye el roce entre los huesos o el cefalorraquídeo que amortigua los posibles golpes del cráneo en el encéfalo.
- Termorreguladora: por su alto calor específico y de vaporización mantendrá constante la temperatura, absorbiendo o cediendo calor.
-Permite la vida en el agua a temperaturas de congelación por su coeficiente de dilatación negativo.
A continuación, voy adjuntar unas imágenes de dos esquemas, para sintetizar mejor los conocimientos de los que he hablado anteriormente. El primero está realizado por mis compañeras: Elizabeth Rainbow, Alejandra Pertusa, Alba Cutillas y por mi; en este relacionamos los conceptos. Mientras que el segundo esquema esta realizado por mi y en este explico más afondo los conceptos.
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ESQUEMA
GRUPAL
ESQUEMA INDIVIDUAL
Sales minerales
Las sales minerales son moléculas inorgánicas que pueden encontrarse precipitadas, disueltas o asociadas a moléculas orgánicas.
- Precipitadas o en estado sólido: estas forman parte de estructuras esqueléticas, como el fosfato cálcico Ca3(PO4)2 y el carbonato cálcico CaCO3 que forman parte de los huesos y dientes de vertebrados, o las conchas de los moluscos.
-Asociadas a moléculas orgánicas: tiene funciones específicas como: fosfoproteínas, fosfolípidos, el Fe en la hemoglobina, el Mg en la clorofila...
- Disueltas: se encuentran disociadas en iones. Los cationes son: (Na+, K+, Ca2+, Mg2+) y los aniones son: ( Cl- , CO3 2- ,HPO4 - ,SO4 2- , HCO3 - ).
Cada uno de estos iones cumple una función determinada en las células. Estos iones tienen la función de mantener constante:
· El grado de salinidad dentro del organismo.
·La presión osmótica y volumen celular.
·Potencial eléctrico.
·El grado de acidez (pH) pese a la adición de ácidos o bases, gracias al efecto tampón.
Estas se clasifican según su tamaño en:
· Dispersión coloidal: aparentemente es una mezcla homogénea pero reflejan y refractan la luz que incide sobre ellas (efecto Tyndall). Su tamaño es entre 5 nm y 200 nm.
·Dispersiones groseras o suspensiones: se aprecian las partículas que se encuentran en la disolución. Su tamaño es mayor de 200 nm.
·Disolución: mezcla homogénea. Su tamaño es inferior a 5 nm.
a)- Difusión: repartición homogénea de partículas de un fluido ( gas o líquido) en el seno de otro fluido al ponerlos en contacto.
b)- Diálisis: separa moléculas grandes de moléculas pequeñas, a través de una membrana semipermeable. Es decir, se da una selección de partículas.
c)- Ósmosis: paso de disolvente a través de una membrana semipermeable entre dos disoluciones de diferente concentración. Paso de disolvente de la más diluida a la más concentrada hasta llegar al equilibrio. Existen tres medios: isotónico, hipotónico e hipertónico. Dependiendo de si es una célula vegetal o animal sucederán diferentes reacciones en la célula.
A continuación voy a adjuntar una imagen de mi esquema donde vamos a poder entender mejor y de forma más visual la ósmosis.
ESQUEMA
ÓSMOSIS
Para finalizar voy adjuntar
una imagen del mapa mental
que recoge toda la información
de la que he
ido hablando a lo largo de esta misión
