composición química de la materia

1. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE
LA MATERIA VIVA

2. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA MATERIA VIVA
• CIENCIA QUE ESTUDIA LOS COMPONENTES QUÍMICOS DE LOS SERES VIVOS
ESPECIALMENTE LA COMPOSICIÓN DE LAS PROTEÍNAS, LÍPIDOS Y ÁCIDOS
NUCLEICOS
• LA BIOQUÍMICA SE BASA EN QUE TODO SER VIVO ESTÁ FORMADO POR
CARBONO Y POR MOLÉCULAS BIOLÓGICAS COMPUESTAS PRINCIPALMENTE POR
CARBONO, HIDROGENO, OXÍGENO Y NITRÓGENO.
•

4. BIOELEMENTOS
• SON TODOS AQUELLOS ELEMENTOS QUÍMICOS QUE FORMAN PARTE DE LOS SERES VIVOS EN
CONDICIONES NORMALES, DE LOS 114 ELEMENTOS QUE EXISTEN, 27 DE ELLOS SE
ENCUENTRAN EN LA INMENSA DIVERSIDAD DE ORGANISMOS
• BIOELEMENTOS PRIMARIOS:
• LLAMADOS TAMBIÉN ORGANÓGENOS Y SON CARBONO (C), HIDROGENO (H), OXIGENO (O),
NITRÓGENO (N), FÓSFORO (F) Y AZUFRE (S) QUE CONSTITUYEN EL 96 % AL 99 % DEL PESO DE
LA MATERIA VIVA, SON INDISPENSABLES PARA FORMAR BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS COMO
CARBOHIDRATOS, LÍPIDOS, PROTEÍNAS, ÁCIDOS NUCLEICOS, E INORGÁNICAS TALES COMO EL
AGUA, EL DIÓXIDO DE CARBONO.
• ESTOS SE CARACTERIZAN POR PRESENTAR UN BAJO PESO ATÓMICO, LO CUAL FACILITA SU
AGREGACIÓN PARA FORMAR E INTEGRAR LAS BIOMOLÉCULAS, TAMBIÉN SE LES DENOMINA
PLÁSTICOS, BIOGENESICOS U ORGANÓGENOS

5. BIOELEMENTOS PRIMARIOS

6. BIOELEMENTOS PRIMARIOS

7. BIOELEMENTOS PRIMARIOS
• FUNCIONES:
• EL C H O N SON ELEMENTOS ABUNDANTES EN LA NATURALEZA, LA INCORPORACIÓN DE ESTOS ELEMENTOS A LA CADENA
ALIMENTICIA OCURRE A TRAVÉS DE LOS ORGANISMOS AUTÓTROFOS.
• EL NITRÓGENO ES COMPONENTE DE LOS AMINOÁCIDOS Y POR LO TANTO DE LAS PROTEÍNAS. ADEMÁS, QUE ES EL
ALIMENTO ESENCIAL PARA LAS PLANTAS
• EL FÓSFORO ES CONSTITUYENTE DEL ATP Y DE LOS NUCLEÓTIDOS QUE SON UNIDADES DEL ADN Y DEL ARN, ES ABUNDANTE
DURANTE LA MADURACIÓN DE SEMILLAS Y FRUTOS
• LA DEFICIENCIA DE FÓSFORO PROVOCA ENANISMOS EN LAS PLANTAS
• EN LOS ANIMALES ES EL CONSTITUYENTE DE LAS SALES DE HIDROXIAPATITA EN LOS HUESOS
• EL AZUFRE ES INDISPENSABLE EN LA FORMACIÓN DE CLOROFILA
• ES COMPONENTES DE LAS PROTEÍNAS Y DE LOS GLUCÓSIDOS, TAMBIÉN SE LES ENCUENTRA EN LA COMPOSICIÓN DE LA
VITAMINA B1, B2

8. FUNCIONES DE LOS BIOELEMENTOS
PRIMARIOS

9. FUNCIONES DE LOS BIOELEMENTOS
PRIMARIOS

10. BIOELEMENTOS SECUNDARIOS
• LLAMADOS TAMBIÉN OLIGOGÉNICOS, ESTOS ELEMENTOS CUMPLEN FUNCIONES
ESPECÍFICAS, INTERACCIONAN EN FORMA LIBRE FRECUENTEMENTE EN
MOLÉCULAS INORGÁNICAS (SALES) O EN ORGÁNICAS COMO VITAMINAS,
ENZIMAS, ETC. GENERALMENTE SE ENCUENTRAN EN FORMA DE IONES. ALGUNOS
DE ESTOS BIOELEMENTOS ESTÁN PRESENTES EN TODOS LOS SERES VIVOS

11. BIOELEMENTOS SECUNDARIOS

12. CALCIO
• FORMA PARTE IMPORTANTE DE LAS PAREDES CELULARES, ACTÚA COMO
COFACTOR ENZIMÁTICO Y NEUTRALIZADOR DE ÁCIDOS ORGÁNICOS EN LA
FORMA DE OXALATO DE CALCIO.
• ES UN CATIÓN QUE PARTICIPA EN LA CONDUCCIÓN DE IMPULSOS NERVIOSOS,
AUMENTA LA AMPLITUD DEL LATIDO CARDIACO, INTERVIENE EN LA
CONTRACCIÓN MUSCULAR, PARTICIPA EN EL TEJIDO ÓSEO Y DENTARIO, ACTÚA
COMO FERMENTO EN LA COAGULACIÓN SANGUÍNEA Y DE LA LECHE, EN LAS
AVES LA GLÁNDULA NIDAMENTOSA SEGREGA CALCIO QUE ENVUELVE AL HUEVO.

13. CALCIO

14. SODIO
• SODIO: PRINCIPAL CATIÓN DEL MEDIO EXTRACELULAR, SE ENCUENTRA EN
TODOS LOS TEJIDOS Y LÍQUIDOS ORGÁNICOS EN FORMA DE CLORUROS,
FOSFATOS Y CARBONATOS, INTERVIENEN EN EL MANTENIMIENTO DE LA PRESIÓN
OSMÓTICA DEN LAS CÉLULAS
• PARTICIPA EN LA REGULACIÓN DEL EQUILIBRIO ACIDO-BASE
• ES COMPONENTE DE SISTEMAS AMORTIGUADORES, INTERVIENE EN LA
REGULACIÓN HÍDRICA, INTERVIENE EN EL INGRESO DE AMINOÁCIDOS A LA
CÉLULA, INTERVIENEN EN LA CONDUCCIÓN DEL IMPULSO NERVIOSO EN
POLARIZACIÓN Y DESPOLARIZACIÓN Y REPOLARIZACIÓN DE LAS NEURONAS.

15. SODIO

16. POTASIO Y CLORO
• POTASIO: PRINCIPAL CATIÓN DEL MEDIO INTRACELULAR PARTICIPA EN EL
MANTENIMIENTO DEL EQUILIBRIO ACIDO-BASE, LA REGULACIÓN DE LA PRESIÓN
OSMÓTICA Y DE LA PERMEABILIDAD CELULAR INTERVIENEN EN LA TRANSMISIÓN
DEL IMPULSO NERVIOSO, ESTIMULA EL SISTEMA NERVIOSO PARASIMPÁTICO
ACTIVA LOS MOVIMIENTOS INTESTINALES
• CLORO: PRINCIPAL ANIÓN EXTRACELULAR, ABUNDA EN LA MUCOSA GÁSTRICA,
ORINA, SUDOR Y LECHE.
• EN LA MUCOSA GÁSTRICA SE BOMBEA CLORO DESDE LA SANGRE PARA
SINTETIZAR EL ÁCIDO CLORHÍDRICO.

17. POTASIO Y CLORO

18. HIERRO
• ES COMPONENTE DE PIGMENTOS TRANSPORTADORES DE OXÍGENO Y DE
CATALIZADORES DE LOS FENÓMENOS DE ÓXIDO REDUCCIÓN
• SE LES ENCUENTRA EN LA HEMOGLOBINA, Y MIOGLOBINA
• CONSTITUYE CITOCROMO Y CATALASA, LOS CITOCROMOS SON
TRANSPORTADORES DE ELECTRONES, DENTRO DE LAS MITOCONDRIAS
TRANSPORTAN ELECTRONES HACIA EL OXÍGENO FAVORECIENDO LA SÍNTESIS DE
ATP

19. HIERRO

20. YODO, COBRE Y MAGNESIO
• YODO: ES UN IMPORTANTE COMPONENTE DE LAS HORMONAS TIROIDEAS, EL
YODO SE CONCENTRA PRINCIPALMENTE EN LA GLÁNDULA TIROIDES DE LOS
VERTEBRADOS, DONDE PERMITE LA SÍNTESIS DE TIROXINA, HORMONA QUE
PROVOCA CRECIMIENTO CORPORAL.
• COBRE: ES UN COMPONENTE DE LA HEMOCIANINA, PIGMENTO RESPIRATORIO DE
LOS MOLUSCOS Y ARTRÓPODOS, INDISPENSABLE EN LA SÍNTESIS DE
COMPUESTOS QUE CONTIENEN HIERRO, ACTÚA COMO COFACTOR ENZIMÁTICO.
• MAGNESIO: ES COFACTOR ENZIMÁTICO DE CARBOXILASA, DESHIDROGENASAS, Y
FOSFATASA, CUMPLE PAPEL IMPORTANTE EN EL CRECIMIENTO. FORMA PARTE
DEL NÚCLEO DE LA CLOROFILA.

21. YODO, COBRE Y MAGNESIO

22. BIOELEMENTOS TRAZA
• BIOELEMENTOS TRAZA:
• SE LES LLAMA TAMBIÉN OLIGOELEMENTOS, PRESENTES EN CANTIDADES
PEQUEÑAS REPRESENTAN EL 0,5 % DEL PESO TOTAL, SU PRESENCIA ES
INDISPENSABLE PARA LOS SERES VIVOS, ACTÚAN COMO COFACTORES
ENZIMÁTICOS SON: CU, ZN, CO, F, MO, SE, ETC.

23. BIOELEMENTOS TRAZA

24. EL AGUA
• EL AGUA ES UNA SUSTANCIA DE CAPITAL IMPORTANCIA PARA LA VIDA CON
EXCEPCIONALES PROPIEDADES CONSECUENCIA DE SU COMPOSICIÓN Y
ESTRUCTURA. ES UNA MOLÉCULA SENCILLA FORMADA POR TRES PEQUEÑOS
ÁTOMOS, UNO DE OXÍGENO Y DOS DE HIDRÓGENO, CON ENLACES POLARES QUE
PERMITEN ESTABLECER PUENTES DE HIDRÓGENO ENTRE MOLÉCULAS
ADYACENTES.

25. PROPIEDADES DEL AGUA
• GRAN PODER DISOLVENTE
• EL AGUA ES EL DISOLVENTE UNIVERSAL, EL QUE MÁS SUSTANCIAS PUEDE DISOLVER.
• EL CARÁCTER DIPOLAR DEL AGUA LE PERMITE DISOLVER LOS COMPUESTOS POLARES Y LOS COMPUESTOS IÓNICOS.
• LOS COMPUESTOS POLARES (ALCOHOLES, ALDEHÍDOS, AMINOÁCIDOS...) ESTABLECEN ENLACES DE
HIDRÓGENO ENTRE EL AGUA Y LOS GRUPOS POLARES DE ESTOS COMPUESTOS. RECUERDA QUE LOS
COMPUESTOS POLARES NO TIENEN CARGA ELÉCTRICA NETA, PERO TIENEN CARGAS ELÉCTRICAS PARCIALES DEBIDO
A LA DIFERENCIA DE ELECTRONEGATIVIDAD ENTRE LOS ÁTOMOS.
• LOS COMPUESTOS IÓNICOS, COMO LAS SALES MINERALES, SE DISUELVEN GRACIAS A LAS ATRACCIONES
ELECTROSTÁTICAS QUE SE ESTABLECEN ENTRE LOS DIPOLOS DEL AGUA Y LOS IONES, FORMÁNDOSE IONES
SOLVATADOS, O SEA, RODEADOS DE UNA CAPA DE MOLÉCULAS DE AGUA O CAPA DE SOLVATACIÓN. EL AGUA SE
INTERPONE ENTRE LOS COMPUESTOS IÓNICOS DISMINUYENDO CONSIDERABLEMENTE LA FUERZA DE ATRACCIÓN
ENTRE LOS IONES, PROVOCANDO SU SEPARACIÓN Y, POR TANTO, SU DISOLUCIÓN.

26. PROPIEDADES DEL AGUA

27. PROPIEDADES DEL AGUA
• ELEVADA CAPACIDAD DISOLVENTE
• ES LA RESPONSABLE DE DOS FUNCIONES IMPORTANTES DEL AGUA:
• FUNCIÓN DE TRANSPORTE: EL AGUA ES EL PRINCIPAL MEDIO DE TRANSPORTE DE LOS
ORGANISMOS (SANGRE, SAVIA BRUTA Y ELABORADA).
• FUNCIÓN METABÓLICA Y BIOQUÍMICA: EN EL AGUA TIENEN LUGAR LAS REACCIONES
BIOQUÍMICAS PROPIAS DE LA VIDA (QUE SE REALIZAN ENTRE MOLÉCULAS DISUELTAS
EN AGUA). INTERVIENE EN MUCHAS REACCIONES QUÍMICAS, COMO
LA HIDRÓLISIS (ROTURA DE ENLACES CON INTERVENCIÓN DE AGUA) QUE SE DA
DURANTE LA DIGESTIÓN DE LOS ALIMENTOS, COMO FUENTE DE HIDRÓGENOS EN
LA FOTOSÍNTESIS, ETC.

28. FUNCIÓN DE TRANSPORTE

29. FUNCIÓN METABÓLICA Y BIOQUÍMICA

30. ELEVADA FUERZA DE COHESION
• LAS PRINCIPALES FUNCIONES QUE DERIVAN DE ESTA PROPIEDAD SON:
• GRAN INCOMPRESIBILIDAD. HACE FALTA MUCHA ENERGÍA PARA APROXIMAR DOS MOLÉCULAS
DE AGUA, LO QUE HACE QUE EL AGUA SEA PRÁCTICAMENTE INCOMPRESIBLE, IDÓNEA COMO
ESQUELETO HIDROSTÁTICO PARA DAR VOLUMEN A LAS CÉLULAS, PROVOCAR LA TURGENCIA
DE LAS PLANTAS, CONSTITUIR EL ESQUELETO HIDROSTÁTICO DE ANÉLIDOS Y CELENTÉREOS,
ETC.
• FUNCIÓN ESTRUCTURAL. EL VOLUMEN Y FORMA DE LAS CÉLULAS QUE CARECEN DE
MEMBRANA RÍGIDA SE MANTIENEN GRACIAS A LA PRESIÓN QUE EJERCE EL AGUA INTERNA. AL
PERDER AGUA, LAS CÉLULAS PIERDEN SU TURGENCIA NATURAL, SE ARRUGAN Y HASTA PUEDEN
LLEGAR A ROMPERSE (LISIS).
• ELEVADA TENSIÓN SUPERFICIAL. SU SUPERFICIE OPONE UNA GRAN RESISTENCIA A ROMPERSE.
ESTO PERMITE QUE MUCHOS ORGANISMOS VIVAN ASOCIADOS A ESA PELÍCULA SUPERFICIAL.

31. ELEVADA FUERZA DE COHESION

32. ELEVADA FUERZA DE COHESION

33. ELEVADA FUERZA DE COHESION

34. ALTA FUERZA DE ADHESIÓN
• ESTO HACE QUE EL AGUA SE ADHIERA A LA SUPERFICIE DEL RECIPIENTE QUE LO
CONTIENE, Y QUE LA SAVIA BRUTA ASCIENDA POR LOS TUBOS CAPILARES.
• LA FUNCIÓN QUE SE DERIVA DE ESTA PROPIEDAD, ES EL FENÓMENO DE
LA CAPILARIDAD, QUE DEPENDE TANTO DE LA ADHESIÓN DE LAS MOLÉCULAS
DE AGUA A LAS PAREDES DE LOS CONDUCTOS COMO DE LA COHESIÓN DE LAS
MOLÉCULAS DE AGUA ENTRE SÍ.

35. ALTA FUERZA DE ADHESIÓN

36. ELEVADO CALOR ESPECÍFICO
• EL CALOR ESPECÍFICO ES LA CANTIDAD DE CALOR QUE ES NECESARIO
COMUNICAR A UN GRAMO DE UNA SUSTANCIA PARA AUMENTAR SU
TEMPERATURA 1ºC.
• DEBIDO AL ELEVADO CALOR ESPECÍFICO DEL AGUA, HACE FALTA MUCHO CALOR
PARA ELEVAR SU TEMPERATURA. ES CAPAZ DE ABSORBER MUCHO CALOR SIN
QUE SE AUMENTE, APENAS, SU TEMPERATURA.

37. ELEVADO CALOR ESPECÍFICO

38. ELEVADO CALOR DE VAPORIZACIÓN
• LA FUNCIÓN QUE SE DERIVA DE ESTA PROPIEDAD, JUNTO CON LA ANTERIOR, ES
LA TERMORREGULADORA, PUES SE CONSIGUE UNA DISMINUCIÓN DE LA
TEMPERATURA DE UN ORGANISMO AL PERDER UNA CANTIDAD DE CALOR QUE
ES EMPLEADA EN LA EVAPORACIÓN DEL AGUA. LE PERMITE ELIMINAR GRAN
CANTIDAD DE CALOR CON POCA PÉRDIDA DE AGUA.

39. FUNCIÓN TERMOREGULADORA

40. BAJO GRADO DE IONIZACIÓN
• EN EL AGUA PURA, A 25 ºC, DE CADA 551.000.000 DE MOLÉCULAS DE AGUA,
SÓLO UNA SE ENCUENTRA IONIZADA, DISOCIADA EN H+ Y OH-, LO QUE HACE
QUE LA CONCENTRACIÓN DE IONES HIDRONIO (H3O+) Y DE LOS IONES
HIDROXILO (OH-) SEA MUY BAJA, CONCRETAMENTE 10-7 MOLES POR LITRO
([H3O+] = [OH-] = 10-7).

41. BAJO GRADO DE IONIZACIÓN

42. SALES MINERALES
• LAS SALES MINERALES SON BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS QUE APARECEN EN
LOS SERES VIVOS DE FORMA PRECIPITADA, DISUELTA EN FORMA DE IONES
O ASOCIADA A OTRAS MOLÉCULAS.
• PRECIPITADAS
• LAS SALES SE FORMAN POR UNIÓN DE UN ÁCIDO CON UNA BASE, LIBERANDO
AGUA. EN FORMA PRECIPITADA FORMAN ESTRUCTURAS DURAS, QUE
PROPORCIONAN ESTRUCTURA O PROTECCIÓN AL SER QUE LAS POSEE. EJEMPLOS
SON LAS CONCHAS, LOS CAPARAZONES O LOS ESQUELETOS.

43. PRECIPITADAS

44. SALES DISUELTAS
• LAS SALES DISUELTAS EN AGUA MANIFIESTAN CARGAS POSITIVAS O NEGATIVAS.
LOS CATIONES MÁS ABUNDANTES EN LA COMPOSICIÓN DE LOS SERES VIVOS SON
NA+, K+, CA2+, MG2+... LOS ANIONES MÁS REPRESENTATIVOS EN LA COMPOSICIÓN
DE LOS SERES VIVOS SON CL-, PO4
3-, CO3
2-... LAS SALES DISUELTAS EN AGUA PUEDEN
REALIZAR FUNCIONES TALES COMO:
• MANTENER EL GRADO DE GRADO DE SALINIDAD.
• AMORTIGUAR CAMBIOS DE PH, MEDIANTE EL EFECTO TAMPÓN.
• CONTROLAR LA CONTRACCIÓN MUSCULAR
• PRODUCIR GRADIENTES ELECTROQUÍMICOS
• ESTABILIZAR DISPERSIONES COLOIDALES.

45. SALES DISUELTAS

46. SALES ASOCIADAS
• LOS IONES PUEDEN ASOCIARSE A MOLÉCULAS, PERMITIENDO REALIZAR
FUNCIONES QUE, POR SÍ SOLOS NO PODRÍAN, Y QUE TAMPOCO REALIZARÍA LA
MOLÉCULA A LA QUE SE ASOCIA, SI NO TUVIERA EL ION. LA HEMOGLOBINA ES
CAPAZ DE TRANSPORTAR OXÍGENO POR LA SANGRE PORQUE ESTÁ UNIDA A UN
ION FE++. LOS CITOCROMOS ACTÚAN COMO TRANSPORTADORES DE
ELECTRONES PORQUE POSEEN UN ION FE+++. LA CLOROFILA CAPTURA ENERGÍA
LUMINOSA EN EL PROCESO DE FOTOSÍNTESIS POR CONTENER UN ION MG++ EN
SU ESTRUCTURA.
•

47. SALES ASOCIADAS