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BLOQUE I: BIOQUÍMICA
TEMA 1: LOS BIOELEMENTOS, EL AGUA Y LAS SALES MINERALES
1. LOS ELEMENTOS QUÍMICOS DE LA VIDA
Todos los seres vivos (también la materia inerte) están formados por
elementos químicos formados en las estrellas.
De los elementos químicos conocidos (89 naturales), lo seres vivos están
formados fundamentalmente por la combinación de 25 de ellos y de estos, solo
6, constituyen aproximadamente el 98% de la materia viva. Los elementos
químicos que forman parte de la materia viva se denominan bioelementos.
Los bioelementos se han seleccionado en función de: 1. Su comportamiento en
el medio acuoso (si son solubles o insolubles, su efecto sobre la viscosidad de
las disoluciones donde están presentes…) y 2. De su reactividad y tipos de
enlaces que pueden establecer.
Estos parámetros influyen en su idoneidad para formar estructuras estables
y realizar las funciones que permitan la supervivencia de las células.
Los bioelementos se clasifican en:
- Elementos biogénicos mayoritarios primarios: suponen más del 95%
del peso de los seres vivos. Son el C, N, H, O, S y P.
- Elementos biogénicos mayoritarios secundarios: Se encuentra en
menor proporción en los seres vivos, pero desempeñan funciones
importantísimas en la fisiología celular. Son: Mg, Ca, K, Na y Cl.
- Oligoelementos o elementos vestigiales: Se encuentra en una
proporción menor del 0,1%. Algunos son esenciales en todos los
organismos: Fe, Mn, Cu, Zn y Co. Otros no son esenciales en todos los
organismos: F, B, I, Si, Cr, Se, Mo, Li, Al, Ni…(el I es esencial para
formar la hormona tiroidea, el F en la formación de la piel, huesos y
dientes, el Co es un componente de la vitamina B12, el Si proporciona
resistencia y elasticidad al tejido conjuntivo, el Li estabiliza el estado
de ánimo…).
IMPORTANCIA DEL CARBONO: De todos los biolelementos, el carbono
es el que constituye la base de la vida ya que es el elemento básico para
la formación de las moléculas orgánicas. Las moléculas de los compuestos
orgánicos poseen un esqueleto formado por átomos de carbono unidos
mediante enlaces covalentes formando cadenas lineales, ramificadas o
, 2
cíclicas que, a su vez, están unidos a otros grupos de átomos dando lugar
a distintos grupos funcionales.
La idoneidad del carbono para formar las moléculas orgánicas se debe a
que posee una serie de propiedades y características que lo hacen
imprescindible como elemento base de la vida:
1. Tiene valencia 4. Esto le permite formar 4 enlaces covalentes muy
estables debido a su bajo PM (peso molecular).
2. La configuración de sus orbitales es tetraédrica. Esto le permite
formar moléculas con estructuras tridimensionales diferentes.
3. Los enlaces entre los átomos de carbono pueden ser simples (C C),
dobles (C C) o triples (C C).
4. Las distintas combinaciones del carbono con otros elementos como el
O, H, N, etc. Permite la aparición
aparición de gran variedad de grupos
funcionales que dan lugar a las diferentes familias de sustancias
orgánicas (hidrocarburos, alcoholes, aldehídos, cetonas, ácidos
carboxílicos, aminas, etc…) con características físicas y químicas
diferentes que dan lugar a una gran variedad de moléculas diversas,
con distintas propiedades y funciones.
Además el CO2 (compuesto inorgánico de gran importancia biológica en cuya
estructura interviene el C) es anormalmente estable, es soluble en agua y gaseoso.
Por ello puede ser usado en la fotosíntesis como fuente de carbono para poder
construir moléculas orgánicas.
2. LAS
S BIOMOLÉCULAS.
Las biomoléculas son sustancias orgánicas que forman parte de los seres vivos y
que están formadas por la combinación de varios elementos biogénicos unidos
mediante enlaces químicos.
Se clasifican en:
BLOQUE I: BIOQUÍMICA
TEMA 1: LOS BIOELEMENTOS, EL AGUA Y LAS SALES MINERALES
1. LOS ELEMENTOS QUÍMICOS DE LA VIDA
Todos los seres vivos (también la materia inerte) están formados por
elementos químicos formados en las estrellas.
De los elementos químicos conocidos (89 naturales), lo seres vivos están
formados fundamentalmente por la combinación de 25 de ellos y de estos, solo
6, constituyen aproximadamente el 98% de la materia viva. Los elementos
químicos que forman parte de la materia viva se denominan bioelementos.
Los bioelementos se han seleccionado en función de: 1. Su comportamiento en
el medio acuoso (si son solubles o insolubles, su efecto sobre la viscosidad de
las disoluciones donde están presentes…) y 2. De su reactividad y tipos de
enlaces que pueden establecer.
Estos parámetros influyen en su idoneidad para formar estructuras estables
y realizar las funciones que permitan la supervivencia de las células.
Los bioelementos se clasifican en:
- Elementos biogénicos mayoritarios primarios: suponen más del 95%
del peso de los seres vivos. Son el C, N, H, O, S y P.
- Elementos biogénicos mayoritarios secundarios: Se encuentra en
menor proporción en los seres vivos, pero desempeñan funciones
importantísimas en la fisiología celular. Son: Mg, Ca, K, Na y Cl.
- Oligoelementos o elementos vestigiales: Se encuentra en una
proporción menor del 0,1%. Algunos son esenciales en todos los
organismos: Fe, Mn, Cu, Zn y Co. Otros no son esenciales en todos los
organismos: F, B, I, Si, Cr, Se, Mo, Li, Al, Ni…(el I es esencial para
formar la hormona tiroidea, el F en la formación de la piel, huesos y
dientes, el Co es un componente de la vitamina B12, el Si proporciona
resistencia y elasticidad al tejido conjuntivo, el Li estabiliza el estado
de ánimo…).
IMPORTANCIA DEL CARBONO: De todos los biolelementos, el carbono
es el que constituye la base de la vida ya que es el elemento básico para
la formación de las moléculas orgánicas. Las moléculas de los compuestos
orgánicos poseen un esqueleto formado por átomos de carbono unidos
mediante enlaces covalentes formando cadenas lineales, ramificadas o
, 2
cíclicas que, a su vez, están unidos a otros grupos de átomos dando lugar
a distintos grupos funcionales.
La idoneidad del carbono para formar las moléculas orgánicas se debe a
que posee una serie de propiedades y características que lo hacen
imprescindible como elemento base de la vida:
1. Tiene valencia 4. Esto le permite formar 4 enlaces covalentes muy
estables debido a su bajo PM (peso molecular).
2. La configuración de sus orbitales es tetraédrica. Esto le permite
formar moléculas con estructuras tridimensionales diferentes.
3. Los enlaces entre los átomos de carbono pueden ser simples (C C),
dobles (C C) o triples (C C).
4. Las distintas combinaciones del carbono con otros elementos como el
O, H, N, etc. Permite la aparición
aparición de gran variedad de grupos
funcionales que dan lugar a las diferentes familias de sustancias
orgánicas (hidrocarburos, alcoholes, aldehídos, cetonas, ácidos
carboxílicos, aminas, etc…) con características físicas y químicas
diferentes que dan lugar a una gran variedad de moléculas diversas,
con distintas propiedades y funciones.
Además el CO2 (compuesto inorgánico de gran importancia biológica en cuya
estructura interviene el C) es anormalmente estable, es soluble en agua y gaseoso.
Por ello puede ser usado en la fotosíntesis como fuente de carbono para poder
construir moléculas orgánicas.
2. LAS
S BIOMOLÉCULAS.
Las biomoléculas son sustancias orgánicas que forman parte de los seres vivos y
que están formadas por la combinación de varios elementos biogénicos unidos
mediante enlaces químicos.
Se clasifican en:
