Claudia Aído Benítez
TEMA 1: LOS BIOELEMENTOS Y BIOMOLÉCULAS
La materia viva está formada por diferentes grados de complejidad y organización que van desde un
nivel subatómico, hasta la formación de bioelementos, biomoléculas, células, tejidos…
● Bioelementos: elementos químicos que forman parte de la materia viva.
- Primarios: están presentes en grandes cantidades (95%) y son imprescindibles para la
formación de biomoléculas. C,H,O, N, P y S.
- Secundarios: Son indispensables en pequeñas cantidades. Na, K, Ca, Mg, Cl.
● Oligoelementos: Están presentes en cantidades inferiores al 0,1% . Sin embargo, su presencia
es fundamental, ya que interviene en funciones vitales para los seres vivos. Fe, Co, Cu, Zn…
● Biomoléculas: Moléculas que forman parte de los seres vivos y resultan de la unión,
mediante enlaces químicos de los bioelementos.
- Inorgánicas: Agua y sales minerales.
- Orgánicas: Glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.
El CaCo3 carbonato cálcico es un compuesto inorgánico pero forma parte de la concha de los
moluscos, por lo que está considerado como una biomolécula.
Importancia Biológica del carbono:
Las biomoléculas orgánicas se fundamentan en la química del carbono basada en la construcción de
largas cadenas de carbono enlazadas covalentemente entre sí y a las que se le unen átomos de otros
elementos para formar los distintos tipos de grupos funcionales.
El carbono forma estructura muy estable gracias a su capacidad de unión conecta cuatro enlaces
covalentes que permite el desarrollo de complejas cadenas, ramificadas o cíclicas.
El carbono, es por tanto, el bioelemento que sustenta la química de la vida.
EL AGUA:
El agua es la molécula más abundante en la materia viva en un 70 % aunque su contenido puede variar bastante
en función del organismo y la estructura en la que se encuentre lo que pone de manifiesto el origen de la vida en
el medio acuoso ella está muy suelta el resto de biomoléculas y es donde se producen la mayoría de las
reacciones químicas del metabolismo.
Los organismos pueden incorporar el agua directamente del medio o a partir de las reacciones metabólicas.
● Estructura del Agua:
La molécula de agua es un dipolo eléctrico formado por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno. El oxígeno
forma dos enlaces covalentes con los hidrógenos (enlace intramolecular). Aunque la molécula presenta carga
neutra neta, es dipolar debido a que el oxígeno es más electronegativo que el hidrógeno, así, se establecen
enlaces intermoleculares débiles llamados puentes de hidrógeno.
Una molécula de agua puede hacer hasta cuatro puentes de hidrógeno, que están formándose y
rompiéndose constantemente, lo que permite al agua líquida oscilar entre los 0 y los 100 grados,
además, de proporcionarle su carácter reticular y su comportamiento anómalo.
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, Claudia Aído Benítez
● Las Propiedades del Agua:
Las propiedades fisicoquímicas del agua derivadas de su peculiar estructura molecular, también
determinan su función biológica y justifican su importancia en la aparición y mantenimiento de la
vida en la Tierra.
- Poder Disolvente: El agua es un disolvente universal, en ella, se realizan la mayoría
de las reacciones bioquímicas. Permite el transporte de sustancias en el interior del
organismo, permite el intercambio de sustancias con el medio, y a veces, interviene
como reactivo químico (fotosíntesis). El carácter polar de la molécula de agua y su
elevada constante dieléctrica convierte a esta sustancia en un gran disolvente para las
moléculas ionizables (sales minerales) y polares en general. Estos compuestos quedan
rodeados por las moléculas de agua en el fenómeno conocido como solvatación y es
por ello que se conoce como el disolvente universal. De esta forma, realiza una
función de transporte de sustancias disolvente y bioquímica.
- Elevado calor específico: el calor específico es el calor necesario que se debe aplicar
para elevar la temperatura de una sustancia. Para elevar la temperatura del agua, hace
falta suministrar bastante energía, pues parte de ella se va a emplear en romper los
enlaces de hidrógeno, de esta forma, el agua puede absorber calor aunque su
temperatura aumente poco en proporción, lo que conlleva una importante función de
termorregulación al actuar como tampón térmico que mantiene al organismo en
unos límites de temperatura adecuado independientemente de las variaciones del
medio en el que se encuentre.
- Elevado calor de vaporización: el calor de vaporización es el calor necesario que se
debe aplicar para que una sustancia pase de estado líquido a gaseoso. Para evaporar el
agua hace falta suministrar más calor que en muchos otros líquidos ya que debemos
romper todos los enlaces de hidrógeno, de esta forma, el agua realiza una función de
termorregulación que permite disminuir la temperatura corporal mediante la
sudoración.
- Elevada fuerza de adhesión cohesión y elevada tensión superficial: las moléculas
de agua están fuertemente condicionadas gracias a la atracción que ejercen los
enlaces de hidrógeno y oponen una gran resistencia a romperse, de esta forma, el
agua lleva a cabo una función estructural de desplazamiento de algunos organismos a
través del agua y responsable del fenómeno de la capilaridad qué es fundamental para
la vida en las plantas terrestres.
- Baja densidad en estado sólido: el agua alcanza su máxima densidad a los 4 grados
haciendo que el hielo sea menos denso que el agua líquida, y por tanto flote sobre
ella. Esta forma desempeña una función de supervivencia acuática en la zona fría al
impedir la solidificación total del agua.
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TEMA 1: LOS BIOELEMENTOS Y BIOMOLÉCULAS
La materia viva está formada por diferentes grados de complejidad y organización que van desde un
nivel subatómico, hasta la formación de bioelementos, biomoléculas, células, tejidos…
● Bioelementos: elementos químicos que forman parte de la materia viva.
- Primarios: están presentes en grandes cantidades (95%) y son imprescindibles para la
formación de biomoléculas. C,H,O, N, P y S.
- Secundarios: Son indispensables en pequeñas cantidades. Na, K, Ca, Mg, Cl.
● Oligoelementos: Están presentes en cantidades inferiores al 0,1% . Sin embargo, su presencia
es fundamental, ya que interviene en funciones vitales para los seres vivos. Fe, Co, Cu, Zn…
● Biomoléculas: Moléculas que forman parte de los seres vivos y resultan de la unión,
mediante enlaces químicos de los bioelementos.
- Inorgánicas: Agua y sales minerales.
- Orgánicas: Glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.
El CaCo3 carbonato cálcico es un compuesto inorgánico pero forma parte de la concha de los
moluscos, por lo que está considerado como una biomolécula.
Importancia Biológica del carbono:
Las biomoléculas orgánicas se fundamentan en la química del carbono basada en la construcción de
largas cadenas de carbono enlazadas covalentemente entre sí y a las que se le unen átomos de otros
elementos para formar los distintos tipos de grupos funcionales.
El carbono forma estructura muy estable gracias a su capacidad de unión conecta cuatro enlaces
covalentes que permite el desarrollo de complejas cadenas, ramificadas o cíclicas.
El carbono, es por tanto, el bioelemento que sustenta la química de la vida.
EL AGUA:
El agua es la molécula más abundante en la materia viva en un 70 % aunque su contenido puede variar bastante
en función del organismo y la estructura en la que se encuentre lo que pone de manifiesto el origen de la vida en
el medio acuoso ella está muy suelta el resto de biomoléculas y es donde se producen la mayoría de las
reacciones químicas del metabolismo.
Los organismos pueden incorporar el agua directamente del medio o a partir de las reacciones metabólicas.
● Estructura del Agua:
La molécula de agua es un dipolo eléctrico formado por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno. El oxígeno
forma dos enlaces covalentes con los hidrógenos (enlace intramolecular). Aunque la molécula presenta carga
neutra neta, es dipolar debido a que el oxígeno es más electronegativo que el hidrógeno, así, se establecen
enlaces intermoleculares débiles llamados puentes de hidrógeno.
Una molécula de agua puede hacer hasta cuatro puentes de hidrógeno, que están formándose y
rompiéndose constantemente, lo que permite al agua líquida oscilar entre los 0 y los 100 grados,
además, de proporcionarle su carácter reticular y su comportamiento anómalo.
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, Claudia Aído Benítez
● Las Propiedades del Agua:
Las propiedades fisicoquímicas del agua derivadas de su peculiar estructura molecular, también
determinan su función biológica y justifican su importancia en la aparición y mantenimiento de la
vida en la Tierra.
- Poder Disolvente: El agua es un disolvente universal, en ella, se realizan la mayoría
de las reacciones bioquímicas. Permite el transporte de sustancias en el interior del
organismo, permite el intercambio de sustancias con el medio, y a veces, interviene
como reactivo químico (fotosíntesis). El carácter polar de la molécula de agua y su
elevada constante dieléctrica convierte a esta sustancia en un gran disolvente para las
moléculas ionizables (sales minerales) y polares en general. Estos compuestos quedan
rodeados por las moléculas de agua en el fenómeno conocido como solvatación y es
por ello que se conoce como el disolvente universal. De esta forma, realiza una
función de transporte de sustancias disolvente y bioquímica.
- Elevado calor específico: el calor específico es el calor necesario que se debe aplicar
para elevar la temperatura de una sustancia. Para elevar la temperatura del agua, hace
falta suministrar bastante energía, pues parte de ella se va a emplear en romper los
enlaces de hidrógeno, de esta forma, el agua puede absorber calor aunque su
temperatura aumente poco en proporción, lo que conlleva una importante función de
termorregulación al actuar como tampón térmico que mantiene al organismo en
unos límites de temperatura adecuado independientemente de las variaciones del
medio en el que se encuentre.
- Elevado calor de vaporización: el calor de vaporización es el calor necesario que se
debe aplicar para que una sustancia pase de estado líquido a gaseoso. Para evaporar el
agua hace falta suministrar más calor que en muchos otros líquidos ya que debemos
romper todos los enlaces de hidrógeno, de esta forma, el agua realiza una función de
termorregulación que permite disminuir la temperatura corporal mediante la
sudoración.
- Elevada fuerza de adhesión cohesión y elevada tensión superficial: las moléculas
de agua están fuertemente condicionadas gracias a la atracción que ejercen los
enlaces de hidrógeno y oponen una gran resistencia a romperse, de esta forma, el
agua lleva a cabo una función estructural de desplazamiento de algunos organismos a
través del agua y responsable del fenómeno de la capilaridad qué es fundamental para
la vida en las plantas terrestres.
- Baja densidad en estado sólido: el agua alcanza su máxima densidad a los 4 grados
haciendo que el hielo sea menos denso que el agua líquida, y por tanto flote sobre
ella. Esta forma desempeña una función de supervivencia acuática en la zona fría al
impedir la solidificación total del agua.
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