Unidad 3 - Composición química de los seres vivos
Definimos la bioquímica como aquella disciplina científica encargada del
estudio de la composición química de los seres vivos, así como de los
elementos químicos que forman parte de la materia viva, llamados
bioelementos. Los bioelementos se clasifican en:
1. Mayoritarios: son los componentes principales de la materia viva y
forman las biomoléculas. Sus principales características son:
a. Son muy abundantes en la tierra.
b. Son fáciles de incorporar.
c. Presentan masas atómicas pequeñas.
d. Son capaces de compartir electrones, por lo que pueden
establecer enlaces covalentes estables, entre sí o con otros
átomos.
e. Forman compuestos polares, por lo que son solubles en agua, la
cual es el principal medio en el que se producen las reacciones
bioquímicas en los organismos.
Los bioelementos mayoritarios son CHONPS. Algunas de sus
características son:
1. Carbono (C): se caracteriza por presentar cuatro electrones en su
capa de valencia, lo cual les permite formar hasta cuatro enlaces
covalente, los cuales pueden ser simples, dobles o triples, dando
lugar a estructuras lineales, ramificadas o cíclicas.
2. Oxígeno (O): se caracteriza por ser un gran aceptador de
electrones y por tender a formar enlaces muy estables.
3. Azufre (S) y Fósforo (P): se caracterizan por formar electrones
fáciles de hidrolizar, por lo que son idóneos para formar enlaces
ricos en energía.
1
, 2. Iónicos: son bioelementos que se encuentran en forma de ión. Se
encuentran principalmente en las disoluciones acuosas que forman
parte de los seres vivos. Desempeñan funciones vitales en la fisiología
celular. Son Na, K, Mg, Ca y Cl.
3. Trazas: se encuentran en la materia viva en una proporción
infinitesimal, sin embargo son imprescindibles para la materia viva.
Algunos ejemplos son: Fe, Cu, Zn, F, Se, I, etc...
La combinación de los bioelementos da lugar a las biomoléculas. En los
organismo marinos, la composición y las proporciones de estas
biomoléculas es muy variable debido a la especificidad de sus proteínas, la
composición de sus estructuras esqueléticas, etc... En estos organismos, los
compuestos presentes en sus fluidos orgánicos se encuentran en una
proporción constante y similar a la tonicidad del agua de mar. Las
biomoléculas se clasifican en:
1. Inorgánicas: incluyen moléculas con átomos de carbono y de bajo
peso molecular. Son el agua, las sales minerales y los gases disueltos.
2. Orgánicas: incluyen moléculas con átomos de carbono y de alto peso
molecular. Son los glúcidos, los lípidos, las proteínas y los ácidos
nucleicos.
2
, El agua
El agua es un biomolécula inorgánica constituida por dos átomos de
hidrógeno y un átomo de oxígeno, los cuales se unen entre sí mediante
enlaces covalentes simples. A temperatura ambiente, se encuentra en
estado líquido, sin embargo, esta molécula puede encontrarse en la
naturaleza en estado sólido, líquido o gaseoso. El agua es la molécula más
abundante en la materia viva, siendo esta el medio en el que se producen las
reacciones bioquímicas en los organismos. Sus principales características
son:
● Es una molécula eléctricamente neutra, pero sus átomos presentan
diferentes valores de electronegatividad. El oxígenos es más
electronegativo que el hidrógeno, lo cual provoca que los electrones de
enlace se encuentren desplazados hacia el oxígeno, originando un
exceso de carga positiva en el hidrógeno, y un exceso de carga
negativa en el oxígeno. Este exceso, llamado densidad de carga, da
lugar a una irregular distribución de las cargas eléctricas, es decir,
origina un momento dipolar, originando una molécula con ausencia de
carga neta y dando lugar a un dipolo que presenta carácter polar.
● Debido a su característica anterior, el agua es capaz de interaccionar
entre sí o con otras moléculas polares a través de atracciones
electrostáticas, estableciendo puentes de hidrógeno. El oxígeno (de
densidad de carga negativa) ejerce una atracción sobre las cargas
positivas parciales de los átomos de hidrógeno de otras moléculas.
Cada molécula de agua puede establecer hasta cuatro enlaces o
puentes de hidrógeno (uno por cada hidrógeno y dos del oxígeno).
Estos puentes de hidrógeno le proporcionan al agua una estructura
interna que permite explicar sus principales características.
Las principales propiedades del agua son:
1. Elevada cohesión molecular: la íntima unión entre las moléculas de
agua, a través de los puentes de hidrógeno, le permite ser un fluido
dentro de un amplio margen de temperatura. Además, es un líquido
incompresible, ya que su volumen no se modifica aunque se le apliquen
fuertes presiones (permite la función mecánica amortiguadora y la
función estructural).
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Definimos la bioquímica como aquella disciplina científica encargada del
estudio de la composición química de los seres vivos, así como de los
elementos químicos que forman parte de la materia viva, llamados
bioelementos. Los bioelementos se clasifican en:
1. Mayoritarios: son los componentes principales de la materia viva y
forman las biomoléculas. Sus principales características son:
a. Son muy abundantes en la tierra.
b. Son fáciles de incorporar.
c. Presentan masas atómicas pequeñas.
d. Son capaces de compartir electrones, por lo que pueden
establecer enlaces covalentes estables, entre sí o con otros
átomos.
e. Forman compuestos polares, por lo que son solubles en agua, la
cual es el principal medio en el que se producen las reacciones
bioquímicas en los organismos.
Los bioelementos mayoritarios son CHONPS. Algunas de sus
características son:
1. Carbono (C): se caracteriza por presentar cuatro electrones en su
capa de valencia, lo cual les permite formar hasta cuatro enlaces
covalente, los cuales pueden ser simples, dobles o triples, dando
lugar a estructuras lineales, ramificadas o cíclicas.
2. Oxígeno (O): se caracteriza por ser un gran aceptador de
electrones y por tender a formar enlaces muy estables.
3. Azufre (S) y Fósforo (P): se caracterizan por formar electrones
fáciles de hidrolizar, por lo que son idóneos para formar enlaces
ricos en energía.
1
, 2. Iónicos: son bioelementos que se encuentran en forma de ión. Se
encuentran principalmente en las disoluciones acuosas que forman
parte de los seres vivos. Desempeñan funciones vitales en la fisiología
celular. Son Na, K, Mg, Ca y Cl.
3. Trazas: se encuentran en la materia viva en una proporción
infinitesimal, sin embargo son imprescindibles para la materia viva.
Algunos ejemplos son: Fe, Cu, Zn, F, Se, I, etc...
La combinación de los bioelementos da lugar a las biomoléculas. En los
organismo marinos, la composición y las proporciones de estas
biomoléculas es muy variable debido a la especificidad de sus proteínas, la
composición de sus estructuras esqueléticas, etc... En estos organismos, los
compuestos presentes en sus fluidos orgánicos se encuentran en una
proporción constante y similar a la tonicidad del agua de mar. Las
biomoléculas se clasifican en:
1. Inorgánicas: incluyen moléculas con átomos de carbono y de bajo
peso molecular. Son el agua, las sales minerales y los gases disueltos.
2. Orgánicas: incluyen moléculas con átomos de carbono y de alto peso
molecular. Son los glúcidos, los lípidos, las proteínas y los ácidos
nucleicos.
2
, El agua
El agua es un biomolécula inorgánica constituida por dos átomos de
hidrógeno y un átomo de oxígeno, los cuales se unen entre sí mediante
enlaces covalentes simples. A temperatura ambiente, se encuentra en
estado líquido, sin embargo, esta molécula puede encontrarse en la
naturaleza en estado sólido, líquido o gaseoso. El agua es la molécula más
abundante en la materia viva, siendo esta el medio en el que se producen las
reacciones bioquímicas en los organismos. Sus principales características
son:
● Es una molécula eléctricamente neutra, pero sus átomos presentan
diferentes valores de electronegatividad. El oxígenos es más
electronegativo que el hidrógeno, lo cual provoca que los electrones de
enlace se encuentren desplazados hacia el oxígeno, originando un
exceso de carga positiva en el hidrógeno, y un exceso de carga
negativa en el oxígeno. Este exceso, llamado densidad de carga, da
lugar a una irregular distribución de las cargas eléctricas, es decir,
origina un momento dipolar, originando una molécula con ausencia de
carga neta y dando lugar a un dipolo que presenta carácter polar.
● Debido a su característica anterior, el agua es capaz de interaccionar
entre sí o con otras moléculas polares a través de atracciones
electrostáticas, estableciendo puentes de hidrógeno. El oxígeno (de
densidad de carga negativa) ejerce una atracción sobre las cargas
positivas parciales de los átomos de hidrógeno de otras moléculas.
Cada molécula de agua puede establecer hasta cuatro enlaces o
puentes de hidrógeno (uno por cada hidrógeno y dos del oxígeno).
Estos puentes de hidrógeno le proporcionan al agua una estructura
interna que permite explicar sus principales características.
Las principales propiedades del agua son:
1. Elevada cohesión molecular: la íntima unión entre las moléculas de
agua, a través de los puentes de hidrógeno, le permite ser un fluido
dentro de un amplio margen de temperatura. Además, es un líquido
incompresible, ya que su volumen no se modifica aunque se le apliquen
fuertes presiones (permite la función mecánica amortiguadora y la
función estructural).
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