BIOELEMENTOS Bioelementos Elemento químico Tipos de Bioelementos

 BIOELEMENTOS
Bioelementos: Elemento quimico que forma la materia viva
Elemento químico: sustancia compuesta por átomos iguales
Tipos de Bioelementos
•
•
Mayoritarios: Aparecen siempre (97%)
o
Primarios: Son los que forman la biomoléculas (C,H,O,N,S,P)
o
Secundarios: (K,Ca,Na,Ce,Mg)
Oligoelementos
o
Esenciales: Imprescindibles para el funcionamiento del organismo (Fe,
F, I, Cr, Mn, Zn, Si, Se, Cu, B,V..)
o
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
o
Calor específico de fusión: Cantidad de energia necesaria para pasar
de hielo a agua
o
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: L A 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
-HIPOTÓNICO: ES
EL MEDIO MAS CONCENTRADO
EL MEDIO MAS DILUIDO
-ISOTONICO: CONCENTRACION
(PASA
IGUALADA
DEL MEDIO HIPOTONICO AL HIPERTONICO HASTA IGUALARSE )
5.FORMAR DISPERSIONES COLOIDALES DISOLUCION SOLUTO + DISOLVENTE .
2
TIPOS
DISOLUCION VERDADERA H OMOGENEA ( SOLUTO MUY PEQUEÑO)
DISPERSIONES
COLOIDALES H ETEROGENEA ( 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: C APACIDAD 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
B ASICO (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
-TAMPON
BICARBONATO :
-TAMPÓN
FOSFATO :
SE
SE
PH
ENCUENTRA EN EL PLASMA SANGUÍNEO
H2CO3
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 O­GLUCOSÍDICO
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 oglucosidicos.
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.
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HEMICELULOSA: Se encuentra en la pared celular y une celulosas con pectinas.
Formado por glucosa+galactosa+fructosa.
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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.