Se ha denunciado esta presentación.
Se está descargando tu SlideShare. ×

Tema1 biomoleculas inorganica

Anuncio
Anuncio
Anuncio
Anuncio
Anuncio
Anuncio
Anuncio
Anuncio
Anuncio
Anuncio
Anuncio
Anuncio

Eche un vistazo a continuación

1 de 96 Anuncio

Más Contenido Relacionado

Presentaciones para usted (20)

Similares a Tema1 biomoleculas inorganica (20)

Anuncio

Más de Belén Ruiz González (20)

Tema1 biomoleculas inorganica

  1. 1. 2º Bachillerato – Biología http://biologiageologiaiessantaclarabelenruiz.wordpress.com/2o-bachillerato/2o-biologia/ TEMA 1. Bioelementos. Biomoléculas Inorgánicas
  2. 2. ÍNDICE 1. BIOELEMENTOS a. Clasificación de los bioelementos 2. BIOMOLÉCULAS a. El agua b. Las sales minerales
  3. 3. LA MATERIA VIVA BIOELEMENTOS PIIMARIOS ENLACES QUÍMICOS INORGÁNICO SALES MINERALES OLIGOELEMENTOS SECUNDARIOS BIOMOLÉCULAS AGUA GLÚCIDOS LÍPIDOS PROTEÍNAS ACID.NUCLÉICOS ORGÁNICO DINÁMICA ENERGÉTICA ESTRUCTURAL Está formada por Por su abundancia son Si su proporción es muy pequeña son Establecen Formando de tipo de función son son
  4. 4. 1. BIOELEMENTOS o BIOGÉNICOS  Son los elementos constituyentes de los seres vivos.  Los seres vivos seleccionamos y tomamos del medio los elementos que forman parte de nuestra materia, y no los más abundantes. Elementos mayoritarios en la corteza terrestre Elementos mayoritarios en los seres vivos O C Si H Al O Fe N P S
  5. 5. CLASIFICACIÓN:  Bioelementos 1arios o Mayoritarios: C H, O, N, P, S (96,2% =97%)  Bioelementos 2arios : Cl, Na, K, Mg y Ca (2%)  Oligoelementos: o elementos traza ; Fe, Mn, Cu, F, I, Si, Zn, Ni, Co, Li, Al, etc. (1%), Porcentajes menores del 0,1%    Hay 70 bioelementos (27 de los cuales son comunes en todos los seres vivos)  Los bioelementos se clasifican según la proporción en la que se encuentran en los seres vivos. 1. BIOELEMENTOS o BIOGÉNICOS
  6. 6. De los 92 átomos naturales, nada más que 27 son bioelementos. Estos átomos se separan en grupos, atendiendo a la proporción en la que se presentan en los seres vivos. Bioelementos % en la materia viva Átomos Primarios 96% C, H, O, N, P, S Secundarios 3,9% Ca, Na, K, Cl, I, Mg, Fe Oligoelementos 0,1% Cu, Zn, Mn, Co, Mo, Ni, Si...
  7. 7. BIOELEMENTOS Y BIOMOLÉCULASBIOELEMENTOS Y BIOMOLÉCULAS LípidosGlúcidos A. NucleicosProteínas como Orgánicas Secundarios (Ca, Na, K, I, Fe, etc) Primarios (C, H, O, N, P, S) Biomoléculas forman Propiedades físico- químicas Funciones biológicas Disolvente Bioquímica Transporte presenta Elevada fuerza de cohesión Alto calor específico Alto calor de vaporización Alta constante eléctrica Mayor densidad en estado líquido como como se encuentran Disueltas (Na+ , Cl- ) Precipitadas (CaCO3) Inorgánicas S.mineralesAgua como pueden ser Oligoelementos ( I, Fe, etc)
  8. 8. a.- BIOELEMENTOS PRIMARIOS o ELEMENTOS PLÁSTICOS.a.- BIOELEMENTOS PRIMARIOS o ELEMENTOS PLÁSTICOS.  Son C, H, O, N, P y S  Componentes fundamentales de las biomoléculas orgánicas (glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleícos) solamente lo producen ellos por ello también se les llama principios inmediatos.  Se encuentran en todos los seres vivos.
  9. 9. Propiedades generales: Capas electrónicas externas incompleta ⇒ enlaces covalente ⇒ biomoléculas Bajo nº atómico ⇒ estabilidad Electronegatividad del O y N ALTA ⇒ moléculas dipolares => alta solubilidad en agua ↑ Accesibilidad (CO2 , H2O, nitratos, etc.) (se incorporan fácilmente a los seres vivos desde el medio ambiente) ¿Por qué la vida se organizó a partir de estos elementos si no son los más abundantes en la corteza terrestre?  Todos los átomos tienen que ganar electrones para completar sus niveles energéticos exteriores => establecen enlaces covalentes.  H => 1 e-  C => 4 e-  N => 5 e-  O=> 6 e-  P => 5 e-  S => 6 e-  Son átomos pequeños => los e- se retienen cerca del núcleo => producen moléculas muy estables
  10. 10. Bioelementos Electronegatividad C 2,5 H 2,1 O 3,5 N 3
  11. 11.  Hibridación sp3 ⇒ valencia 4 ⇒ Estructura tetraédrica  Variedad de cadenas carbonatadas estables (lineales, cíclicas, ramificadas) ⇒ ↑ variedad de moléculas orgánicas.  Hibridación sp2 , sp ⇒ formación de dobles y triples enlaces  Grupos funcionales: ⇒ aparecen como consecuencia de reacciones de oxidación –reducción:  ej. Alcano ↔ Alcohol ↔ Áldehido ↔ Ácido: ⇒ ↑↑ variedad de moléculas orgánicas polifuncionales. Propiedades específicas del carbono
  12. 12. HIBRIDACIÓN SP3 DEL CARBONO HIBRIDACIÓN sp3 ⇒ VALENCIA 4 ⇒ ESTRUCTURA TETRAÉDRICA TRIDIMENSIONAL El carbono presenta 4 electrones desapareados que se dirigen a los hipotéticos vértices de un tetraedro regular. La valencia 4 que lo permite es consecuencia de un proceso de hibridación de orbitales, concretamente 1 s y 3 p originando 4 orbitales híbridos sp3 con un orbital desapareado cada uno de ellos.
  13. 13. VARIEDAD DE CADENAS CARBONATADAS ESTABLES (LINEALES, CÍCLICAS, RAMIFICADAS) La circunstancia anterior permite la formación de enlaces covalentes con otros carbonos lo que origina una enorme variedad de cadenas, en ocasiones, de gran tamaño y de múltiples morfologías (lineales, cíclicas, ramificadas), característica idónea para dar lugar al enorme número de estructuras que aparecen formando parte de los seres vivos Otros tipos de hibridación permiten al carbono formar dobles y triples enlaces, lo que aumenta, aún más, las posibilidades estructurales de sus derivados HIBRIDACIÓN sp2 , sp ⇒ FORMACIÓN DE DOBLES Y TRIPLES ENLACES
  14. 14.  Aparecen como consecuencia de reacciones de oxidación – reducción: ej. Alcano ↔ Alcohol ↔ Aldehído ↔ Ácido: ⇒ ↑↑ Variedad de moléculas orgánicas polifuncionales.  Por último, la posibilidad del carbono de formar enlaces covalentes con otros bioelementos da lugar a múltiples grupos funcionales que al interaccionar principalmente a través de reacciones de oxidación –reducción constituyen la base química de la actividad vital. GRUPOS FUNCIONALES
  15. 15. C y Si en el mismo grupo de la tabla periódicaC y Si en el mismo grupo de la tabla periódica  Podría suponérseles semejante comportamiento químico, pero:  El radio atómico del Si mucho mayor que el del C => impide que dos de estos átomos se acerquen hasta permitir la superposición de orbitales. En consecuencia, los enlaces Si-Si son muy débiles (177 kJ.mol-1 ), siendo los enlaces múltiples correspondientes, raramente estables.  Existen polímeros del Silicio llamadas siliconas (-Si-O-Si-O-), pero estas utilizan el oxígeno alternándose con el silicio lo que confiere a estas moléculas una gran estabilidad, por lo que la reactividad necesaria para la enorme complejidad de los fenómenos biológicos no parece posible, al menos, tal y como la conocemos.  El CO2 es gaseoso y soluble en H2O => puede ser expelido por los seres vivos y absorbido por las plantas. El SO2 es sólido e insoluble en H2O.  Podría suponérseles semejante comportamiento químico, pero:  El radio atómico del Si mucho mayor que el del C => impide que dos de estos átomos se acerquen hasta permitir la superposición de orbitales. En consecuencia, los enlaces Si-Si son muy débiles (177 kJ.mol-1 ), siendo los enlaces múltiples correspondientes, raramente estables.  Existen polímeros del Silicio llamadas siliconas (-Si-O-Si-O-), pero estas utilizan el oxígeno alternándose con el silicio lo que confiere a estas moléculas una gran estabilidad, por lo que la reactividad necesaria para la enorme complejidad de los fenómenos biológicos no parece posible, al menos, tal y como la conocemos.  El CO2 es gaseoso y soluble en H2O => puede ser expelido por los seres vivos y absorbido por las plantas. El SO2 es sólido e insoluble en H2O.
  16. 16. Propiedades específicas del H,O,N, S y PPropiedades específicas del H,O,N, S y P  HIDRÓGENO: se une al Carbono por enlace covalente formando largas cadenas hidrocarbonadas.  OXÍGENO: es el más electronegativo (más polar) y el más abundante. Forma el agua junto con el hidrógeno.  NITRÓGENO: forma los grupos amino (-NH2) de los aminoácidos y de los ácidos nucleicos.  AZUFRE: forma el radical sulfhidrilo (-SH) en muchas proteínas.  FÓSFORO: forma los grupos fosfatos (-PO4)-3 que forma parte del ATP , fosfolípidos, etc.  HIDRÓGENO: se une al Carbono por enlace covalente formando largas cadenas hidrocarbonadas.  OXÍGENO: es el más electronegativo (más polar) y el más abundante. Forma el agua junto con el hidrógeno.  NITRÓGENO: forma los grupos amino (-NH2) de los aminoácidos y de los ácidos nucleicos.  AZUFRE: forma el radical sulfhidrilo (-SH) en muchas proteínas.  FÓSFORO: forma los grupos fosfatos (-PO4)-3 que forma parte del ATP , fosfolípidos, etc.
  17. 17. b.- BIOELEMENTOS SECUNDARIOSb.- BIOELEMENTOS SECUNDARIOS  Son todos los restantes.  Los más abundantes: Cl- , Na+ , K+ , Mg2+ y Ca2+ (2%)  Forman parte de todos los seres vivos.  Son necesarios para la vida de la célula  Son todos los restantes.  Los más abundantes: Cl- , Na+ , K+ , Mg2+ y Ca2+ (2%)  Forman parte de todos los seres vivos.  Son necesarios para la vida de la célula
  18. 18. b.- BIOELEMENTOS SECUNDARIOSb.- BIOELEMENTOS SECUNDARIOS CLASIFICACIÓN:  Indispensables: Cl- , Na+ , K+ , Mg2+ ,Ca2+ , Fe, Si, Cu, Mn, B, F e I.  Variables: pueden faltar en algunos organismos. Br, Zn, Ti, V, Pb, Co, Al etc Oligoelementos: o elementos traza ; Fe, Zn, Cu, Co, Mn, Li, Si, I y F Porcentajes menores del 0,1%
  19. 19. Bioelementos secundarios Azufre Se encuentra en dos aminoácidos (cisteína y metionina) , presentes en todas las proteínas. También en algunas sustancias como el Coenzima A. Fósforo Forma parte de los nucleótidos, compuestos que forman los ácidos nucleicos. Forman parte de coenzimas y otras moléculas como fosfolípidos, sustancias fundamentales de las membranas celulares. También forma parte de los fosfatos, sales minerales abundantes en los seres vivos. Magnesio Forma parte de la molécula de clorofila, y en forma iónica actúa como catalizador, junto con las enzimas , en muchas reacciones químicas del organismo. Calcio Forma parte de los carbonatos de calcio de estructuras esqueléticas. En forma iónica interviene en la contracción muscular, coagulación sanguínea y transmisión del impulso nervioso. Sodio Catión abundante en el medio extracelular; necesario para la conducción nerviosa y la contracción muscular. Potasio Catión más abundante en el interior de las células; necesario para la conducción nerviosa y la contracción muscular. Cloro Anión más frecuente; necesario para mantener el balance de agua en la sangre y fluído intersticial.
  20. 20. Indispensables:  Cl- , Na+ , K+ : mantienen el grado de salinidad y en el equilibrio de las cargas eléctricas a ambos lados de la membrana plasmática.  Na+ , K+ : transmisión del impulso nervioso.  Ca2+ : forma carbonato cálcico (CaCO3), de los caparazones de los moluscos y esqueletos de muchos animales. El ión Ca2+ interviene en la contracción muscular, la permeabilidad de las membranas celulares, la coagulación de la sangre, etc.  Mg: Necesario para la síntesis de clorofila  Cl- , Na+ , K+ : mantienen el grado de salinidad y en el equilibrio de las cargas eléctricas a ambos lados de la membrana plasmática.  Na+ , K+ : transmisión del impulso nervioso.  Ca2+ : forma carbonato cálcico (CaCO3), de los caparazones de los moluscos y esqueletos de muchos animales. El ión Ca2+ interviene en la contracción muscular, la permeabilidad de las membranas celulares, la coagulación de la sangre, etc.  Mg: Necesario para la síntesis de clorofila
  21. 21. Oligoelementos ó Elementos Traza  Su porcentajes es de 1%, cada uno de ellos se encuentran en proporciones inferiores al 0,1%.  No todos forman parte de los seres vivos.  Son necesarios para el metabolismo celular. Actúan como cofactores de enzimas.  Fe2+ / Fe3+ : sintetizar Hb e Mb, y los citocromos.  Zn2+ : abundante en cerebro, órganos sexuales y páncreas (se asociada con la insulina)  Cu+ /Cu2+ : síntesis de hemocianina (pigmento respiratorio de invertebrados acuáticos) y enzimas oxidasas  Co3+ /Co2+ : síntesis de vitamina B12 (=cianocobalamina o cobalamina), y enzimas que regulan la fijación del Nitrógeno.  Mn2+ : enzimas, factor de crecimiento y en procesos fotosintéticos.  Li+ : actúa incrementando la secreción de los neurotransmisores.  Si4+ : caparazones de diatomeas, rigidez de los tallos de gramíneas y de los equisetos.  I- : síntesis de hormonas tiroideas.  F- : esmalte de dientes y en huesos.  Su porcentajes es de 1%, cada uno de ellos se encuentran en proporciones inferiores al 0,1%.  No todos forman parte de los seres vivos.  Son necesarios para el metabolismo celular. Actúan como cofactores de enzimas.  Fe2+ / Fe3+ : sintetizar Hb e Mb, y los citocromos.  Zn2+ : abundante en cerebro, órganos sexuales y páncreas (se asociada con la insulina)  Cu+ /Cu2+ : síntesis de hemocianina (pigmento respiratorio de invertebrados acuáticos) y enzimas oxidasas  Co3+ /Co2+ : síntesis de vitamina B12 (=cianocobalamina o cobalamina), y enzimas que regulan la fijación del Nitrógeno.  Mn2+ : enzimas, factor de crecimiento y en procesos fotosintéticos.  Li+ : actúa incrementando la secreción de los neurotransmisores.  Si4+ : caparazones de diatomeas, rigidez de los tallos de gramíneas y de los equisetos.  I- : síntesis de hormonas tiroideas.  F- : esmalte de dientes y en huesos.
  22. 22. Oligoelementos Hierro Fundamental para la síntesis de clorofila, catalizador en reacciones químicas y formando parte de citocromos que intervienen en la respiración celular, y en la hemoglobina que interviene en el transporte de oxígeno. ManganesoInterviene en la fotolisis del agua , durante el proceso de fotosíntesis en las plantas. Iodo Necesario para la síntesis de la tiroxina, hormona que interviene en el metabolismo Flúor Forma parte del esmalte dentario y de los huesos. Cobalto Forma parte de la vitamina B12, necesaria para la síntesis de hemoglobina . Silicio Proporciona resistencia al tejido conjuntivo, endurece tejidos vegetales como en las gramíneas. Cromo Interviene junto a la insulina en la regulación de glucosa en sangre. Zinc Actúa como catalizador en muchas reacciones del organismo. Litio Actúa sobre neurotransmisores y la permeabilidad celular. En dosis adecuada puede prevenir estados de depresiones. Molibdeno Forma parte de las enzimas vegetales que actúan en la reducción de los nitratos por parte de las plantas.
  23. 23. 2.-BIOMOLÉCULAS Formadas por la unión de varios bioelementos. También se llaman Principios Inmediatos (se pueden separar por medios físicos sin romper las moléculas) Se clasifican en:
  24. 24. EL AGUA  El agua es la sustancia más abundante en la corteza terrestre y en la materia viva, y es imprescindible para los seres vivos.  El contenido de agua en los seres vivos depende del tipo de organismo y del ambiente en el que viva.  % H2O en las mujeres =>45-50% peso corporal.  % H2O en las hombres =>55-60% peso corporal. Los hombres acumulan más hidratos de carbono , (músculo) que si almacenan agua, las mujeres más tejido adiposo, que no almacena agua PORCENTAJE MEDIO DE AGUA EN ALGUNOS ORGANISMOS Algas 93-98% Medusas 95-97% Planta del tabaco 92% Hongos 80% Cangrejo de río 77% Ser humano 63% Pino 47% Semillas de cereales 10%
  25. 25.  La cantidad de agua en los seres vivos depende de tres factores:  La especie:  Sp. acuáticas > Sp. de medios áridos  Medusa (98%) vs. Semilla (10%)  La edad del individuo  Organismos jóvenes > Organismos de + edad  Feto de 4 meses (94%) vs. 65 años (56%)  El tipo de tejido u órgano  Tejidos con ↑ actividad metabólica > tejidos inertes  Plasma sanguíneo (92%) vs. Dientes (10%). EL AGUA
  26. 26.  El agua se encuentra en los seres vivos en 3 formas distintas:  AGUA CIRCULANTE LIBRE: en la sangre, linfa, en la savia, etc. 8% peso de los seres humanos.  AGUA INTERSTICIAL: entre las células, fuertemente adherida a la sustancia intercelular (mantiene el estado coloidal). “agua de imbibición”. 15 % peso de los seres humanos.  AGUA INTRACELULAR: en el citosol y en el interior de los orgánulos celulares. (Combinada, con otras moléculas). 40% peso de los seres humanos. EL AGUA
  27. 27. EL AGUA: Estructura  La molécula de H2O => 2 átomos de H y 1 de O.  Cada átomo de H está unido covalentemente al átomo de O por enlace covalente => la carga eléctrica de la molécula es NEUTRA.  El Oxígeno es muy electronegativo => el núcleo de oxígeno atrae con fuerza los electrones compartidos de los enlaces covalentes => los electrones pasan más tiempo en torno al núcleo de oxígeno que los núcleos de H => la región próxima a cada núcleo de H es débilmente positiva , y la próxima al núcleo de O débilmente negativa => CARÁCTER DIPOLAR (la molécula de agua posee 4 vértices 2 con cargas positivas y 2 con cargas negativas.=> ESTRUCTURA TETRAÉDRICA. Además de los 2 electrones que forman enlace covalente con los del H, el O tiene 4 más que en su nivel energético externo, estos están apareados en dos orbitales que no forman enlace covalente con el hidrógeno, siendo cada uno de estos orbitales una zona débilmente negativa.
  28. 28. EL AGUA: Estructura
  29. 29. http://www.bionova.org.es/animbio/anim/acqua.swf
  30. 30. http://www.juntadeandalucia.es/averroes/manuales/materiales_tic/biomoleculas/hydrogenbonds.swf EL AGUA: Estructura
  31. 31. TETRAÉDRICA ELECTRONEGATIVIDAD DEL O ⇒ CARÁCTER DIPOLAR ⇒ Puentes o Enlaces de Hidrógeno Estados:  Gaseoso 0%.  Sólido 100% (4 PH).  Líquido 85% (3,4 PH). ELECTRONEGATIVIDAD: medida de la fuerza de atracción que ejerce un átomo sobre los electrones de otro en un enlace covalente. ELECTRONEGATIVIDAD: medida de la fuerza de atracción que ejerce un átomo sobre los electrones de otro en un enlace covalente. EL AGUA: Estructura
  32. 32.  TETRAEDRO IRREGULAR ⇒ ASIMETRÍA ELECTRICA ⇒ CARÁCTER DIPOLAR. EL AGUA: Estructura Además de los 2 electrones que forman enlace covalente con los del H, el O tiene 4 más que en su nivel energético externo, estos están apareados en dos orbitales que no forman enlace covalente con el hidrógeno, siendo cada uno de estos orbitales una zona débilmente negativa.
  33. 33. Entre los dipolos se establecen un tipo de enlaces denominados enlace o puente de Hidrógeno. El agua establece un enlace de H, entre el “vértice” negativo de una molécula de agua y el vértice positivo de la otra. Cada molécula de agua puede establecer puentes de H con otras 4 moléculas de agua. Un enlace de hidrógeno es la fuerza atractiva entre un átomo electronegativo y un átomo de hidrógeno unido covalentemente a otro átomo electronegativo. El agua establece un enlace de H, entre el “vértice” negativo de una molécula de agua y el vértice positivo de la otra. Cada molécula de agua puede establecer puentes de H con otras 4 moléculas de agua. Un enlace de hidrógeno es la fuerza atractiva entre un átomo electronegativo y un átomo de hidrógeno unido covalentemente a otro átomo electronegativo. EL AGUA: Estructura
  34. 34. Los puentes de hidrógeno son más débiles que los enlaces covalentes o los iónicos, pero se rompen y se forman de manera constante, lo cual confiere a la molécula de agua una gran cohesión interna => En conjunto los puentes o enlaces de H poseen considerable fuerza y hacen que en condiciones de P y Tª ordinarias, las moléculas de agua están adheridas entre ellas => se comportan como líquido a Tª ambiente , no como otras moléculas de PM parecido que se comportan como gases NO2 , CO2, SO2. EL AGUA: Estructura
  35. 35. EL AGUA: Estructura
  36. 36.  Una molécula de agua puede formar hasta cuatro.  Es un enlace débil.  Explica el estado líquido del agua.  Explica el elevado calor de vaporización del agua.  No sólo se da en el agua. ENLACES DE HIDRÓGENO
  37. 37. 1. Poder disolvente: K = 80 ⇒ “Disolvente universal” a. Sustancias polares (hidrofílicas) ⇒ disoluciones verdaderas b. Sustancias apolares (hidrofóbicas) ⇒ Insolubilidad c. Sustancias apolares con pequeño grupo polar (anfipáticas) ⇒ dispersiones Coloidales d. Emulsiones estables: disolvente (H2O), soluto (ej.grasas), emulgente (ej. proteína) EL AGUA. Propiedades e importancia biológica Alta constante dieléctrica, indica la fuerza con las que las moléculas de un disolvente mantienen separadas a los iones de carga opuesta. Una K=80 a una Tª de 20ºC, indica que los aniones y los cationes se atraen con una fuerza 80 veces menor en el seno del agua que fuera de ella. Alta constante dieléctrica, indica la fuerza con las que las moléculas de un disolvente mantienen separadas a los iones de carga opuesta. Una K=80 a una Tª de 20ºC, indica que los aniones y los cationes se atraen con una fuerza 80 veces menor en el seno del agua que fuera de ella. Las propiedades del agua derivan de LA PRESENCIA DE PUENTES DE H Y ESTOS DE LA ESTRUCTURA DEL AGUA
  38. 38.  Elevada constante dieléctrica
  39. 39. Poder disolvente del aguaPoder disolvente del agua http://www.bionova.org.es/animbio/anim/aguadisol.swf Poder disolvente: K = 80 ⇒ Disolvente universal”  Sustancias polares (hidrofílicas) ⇒ disoluciones verdaderas.
  40. 40. Sustancias apolares (hidrofóbicas) ⇒ Insolubilidad Su disposición dependerá de la densidad la sustancia considerada 1º Emulsión inestable 2º flota (insoluble) 1º Emulsión inestable 2º precipita (insoluble) Poder disolvente del aguaPoder disolvente del agua
  41. 41.  DISOLUCIONES COLOIDALES: Sustancias apolares de alto peso molecular con pequeño grupo polar (anfipáticas) ⇒ dispersiones Coloidales  Las disoluciones coloidales pueden aparecer en dos estados distintos. SOL GEL SOL GEL - (H2O) + (H2O) Poder disolvente del aguaPoder disolvente del agua
  42. 42. Poder disolvente del aguaPoder disolvente del agua EMULSIONES: Formadas por dos líquidos inmiscibles: uno de ellos (fase dispersa) forma pequeñas gotitas dispersas en el otro (fase dispersante). Emulsiones biológicas:  Fase dispersa: lípidos insolubles (ej. triglicéridos, colesterol)  Fase dispersante: agua  La estabilidad de las emulsiones se consigue gracias a otras moléculas que mantienen las gotitas de la fase dispersa separada (ej. proteínas, fosfolípidos, sales biliares)  Ejemplos; leche, mayonesa
  43. 43. PRINCIPAL DISOLVENTE BIOLÓGICO
  44. 44. 2. Cohesividad ⇒ Estado líquido a Tª ambiente ⇒ Transporte y estructura. La elevada fuerza de cohesión entre las moléculas de agua (Enlaces de hidrógeno) permite que el agua se mantenga líquida a Tª ambiente. Esto permite al agua actuar como vehículo de transporte en el interior de un organismo y como medio lubricante en las estructuras de movimiento. Esto permite que sea el agua el componente principal del citosol y del interior de los orgánulos celulares. 2. Cohesividad ⇒ Estado líquido a Tª ambiente ⇒ Transporte y estructura. La elevada fuerza de cohesión entre las moléculas de agua (Enlaces de hidrógeno) permite que el agua se mantenga líquida a Tª ambiente. Esto permite al agua actuar como vehículo de transporte en el interior de un organismo y como medio lubricante en las estructuras de movimiento. Esto permite que sea el agua el componente principal del citosol y del interior de los orgánulos celulares. EL AGUA. Propiedades e importancia biológica
  45. 45. 3. Capilaridad e Imbibición La imbibición es la penetración por capilaridad de las moléculas de agua en sustancias como la madera o gelatina => se hinchan, originando presiones de grandes magnitudes. Capilaridad => el agua asciende y lo hace por combinación de cohesión y adhesión. Ejemplo: ascenso de savia bruta Es un líquido prácticamente incompresible => alta cohesión entre sus moléculas => el V del agua no disminuye aunque se le apliquen P muy altas=> determina las deformaciones citoplasmáticas y permite que el agua actúe como esqueleto hidrostático. 3. Capilaridad e Imbibición La imbibición es la penetración por capilaridad de las moléculas de agua en sustancias como la madera o gelatina => se hinchan, originando presiones de grandes magnitudes. Capilaridad => el agua asciende y lo hace por combinación de cohesión y adhesión. Ejemplo: ascenso de savia bruta Es un líquido prácticamente incompresible => alta cohesión entre sus moléculas => el V del agua no disminuye aunque se le apliquen P muy altas=> determina las deformaciones citoplasmáticas y permite que el agua actúe como esqueleto hidrostático. EL AGUA. Propiedades e importancia biológica
  46. 46. 4. Tensión superficial =>consecuencia de la cohesión (unión entre moléculas de la misma sustancias) o adherencia (unión entre moléculas de distintas sustancias). Permite los movimientos citoplasmáticos, el agua al poseer cargas + y – se adhiere con fuerza a cualquier otra molécula cargada y a las superficies cargadas. En el interior de la masa de agua, las moléculas se cohesionan entre sí mediante puentes de hidrogeno en todas direcciones. Las moléculas de agua situadas en la superficie únicamente están sometidas a la acción de las moléculas del interior del líquido al no existir fuerzas de cohesión con las moléculas del aire => la fuerza neta que se origina hacia el interior del líquido se denomina Tensión superficial. Causa las deformaciones celulares y de los movimientos citoplasmáticos. 4. Tensión superficial =>consecuencia de la cohesión (unión entre moléculas de la misma sustancias) o adherencia (unión entre moléculas de distintas sustancias). Permite los movimientos citoplasmáticos, el agua al poseer cargas + y – se adhiere con fuerza a cualquier otra molécula cargada y a las superficies cargadas. En el interior de la masa de agua, las moléculas se cohesionan entre sí mediante puentes de hidrogeno en todas direcciones. Las moléculas de agua situadas en la superficie únicamente están sometidas a la acción de las moléculas del interior del líquido al no existir fuerzas de cohesión con las moléculas del aire => la fuerza neta que se origina hacia el interior del líquido se denomina Tensión superficial. Causa las deformaciones celulares y de los movimientos citoplasmáticos. EL AGUA. Propiedades e importancia biológica
  47. 47.  Elevada cohesión molecular  Elevada tensión superficial  Elevada fuerza de adhesión EL AGUA. Propiedades e importancia biológica
  48. 48. Importancia biológica Función metabólica Función estructural
  49. 49. 5. Alto calor específico => función termorreguladora CALOR ESPECÍFICO: cantidad de calor que es necesario comunicar a 1 gramo de sustancia(1 ml ó 1 cm3 ) para aumentar su temperatura 1ªC.  El agua tiene un calor específico alto, porque para elevar su temperatura, hay que romper muchos de los enlaces de hidrógeno que hay entre ellas, lo que implica que hace falta suministrar mucho calor específico.  Por ello, el agua es un buen estabilizador térmico del organismo frente a los cambios bruscos de temperatura del medio. 5. Alto calor específico => función termorreguladora CALOR ESPECÍFICO: cantidad de calor que es necesario comunicar a 1 gramo de sustancia(1 ml ó 1 cm3 ) para aumentar su temperatura 1ªC.  El agua tiene un calor específico alto, porque para elevar su temperatura, hay que romper muchos de los enlaces de hidrógeno que hay entre ellas, lo que implica que hace falta suministrar mucho calor específico.  Por ello, el agua es un buen estabilizador térmico del organismo frente a los cambios bruscos de temperatura del medio. EL AGUA. Propiedades e importancia biológica
  50. 50. 6. Alto calor de vaporización => función termorreguladora.  Para pasar del estado líquido al gaseoso hace falta romper todos los puentes de hidrógeno, para lo cual se necesita mucha energía calorífica.  Esto hace que el agua sea una buena sustancia refrigerante en el organismo.  El agua que se evapora en la superficie de un ser vivo absorbe calor del organismo, produciendo enfriamiento, es uno de los recursos del organismo para descargar el exceso de calor y estabilizar su Tª => actuando como regulador térmico.  La capacidad refrigerante del sudor está basada en este hecho. 6. Alto calor de vaporización => función termorreguladora.  Para pasar del estado líquido al gaseoso hace falta romper todos los puentes de hidrógeno, para lo cual se necesita mucha energía calorífica.  Esto hace que el agua sea una buena sustancia refrigerante en el organismo.  El agua que se evapora en la superficie de un ser vivo absorbe calor del organismo, produciendo enfriamiento, es uno de los recursos del organismo para descargar el exceso de calor y estabilizar su Tª => actuando como regulador térmico.  La capacidad refrigerante del sudor está basada en este hecho. EL AGUA. Propiedades e importancia biológica
  51. 51. 7. Congelación => menor densidad del hielo que el agua líquida => función aislante térmico, permite la supervivencia de los organismos acuáticos durante el invierno.  En la mayoría de los líquidos la densidad aumenta a medida que la Tª disminuye. Ocurre porque las moléculas individuales se mueven con mayor lentitud y los espacios que hay entre ellas disminuyen.  La densidad del agua también aumenta a medida que la temperatura disminuye, pero sólo hasta que se aproxima a los 4º C, porque las moléculas de agua se encuentran tan próximas y se mueven con tanta lentitud que cada una puede mantener sus enlaces de H con otras 4 moléculas al mismo tiempo. Pero para que existan 4 enlaces de H simultáneos las moléculas deben alejarse unas de otras y se forma un enrejado abierto, que es la estructura más estable del cristal de hielo. En consecuencia el “agua sólida” ocupa “más volumen” que el “agua líquida”. Como el hielo es menos denso que el agua flota en ella. 7. Congelación => menor densidad del hielo que el agua líquida => función aislante térmico, permite la supervivencia de los organismos acuáticos durante el invierno.  En la mayoría de los líquidos la densidad aumenta a medida que la Tª disminuye. Ocurre porque las moléculas individuales se mueven con mayor lentitud y los espacios que hay entre ellas disminuyen.  La densidad del agua también aumenta a medida que la temperatura disminuye, pero sólo hasta que se aproxima a los 4º C, porque las moléculas de agua se encuentran tan próximas y se mueven con tanta lentitud que cada una puede mantener sus enlaces de H con otras 4 moléculas al mismo tiempo. Pero para que existan 4 enlaces de H simultáneos las moléculas deben alejarse unas de otras y se forma un enrejado abierto, que es la estructura más estable del cristal de hielo. En consecuencia el “agua sólida” ocupa “más volumen” que el “agua líquida”. Como el hielo es menos denso que el agua flota en ella. EL AGUA. Propiedades e importancia biológica
  52. 52.  La capa de hielo flotante que se forma, tiende a proteger a los organismos acuáticos porque la capa de hielo aísla muy bien el agua líquido de debajo, manteniendo su Tª en el punto de congelación del agua o por encima de dicho punto. EL AGUA. Propiedades e importancia biológica
  53. 53. 8.Ionización del agua, disociable en iones H+ y OH-  Reactividad: hidrólisis y condensación . En el agua líquida existe cierta tendencia a que un átomo de H salte del átomo de oxígeno al cual está unido covalentemente al átomo de oxígeno con el cual tiene un enlace de hidrógeno. En esta reacción se produce 2 iones: el ión hidronio (H3O+ ) y el ión hidróxido (OH- ) . 8.Ionización del agua, disociable en iones H+ y OH-  Reactividad: hidrólisis y condensación . En el agua líquida existe cierta tendencia a que un átomo de H salte del átomo de oxígeno al cual está unido covalentemente al átomo de oxígeno con el cual tiene un enlace de hidrógeno. En esta reacción se produce 2 iones: el ión hidronio (H3O+ ) y el ión hidróxido (OH- ) . Ecuación 2H2O → H3O+ + OH - EL AGUA. Propiedades e importancia biológica
  54. 54. BAJO GRADO DE IONIZACIÓN
  55. 55. http://www.bionova.org.es/animbio/anim/acibas.swf Ionización del agua
  56. 56. En un volumen de agua pura existe una cantidad pequeña pero constante de moléculas de agua ionizada de esta manera. La cantidad se mantiene constante porque la tendencia del agua a ionizarse es contrarrestada exactamente por la tendencia de los iones a reunirse, así , inclusive mientras algunas moléculas se ionizan una cantidad igual de otras se están formando => EQUILIBRIO DINÁMICO. Aunque la ecuación es: Ecuación 2H2O → H3O+ + OH -  Por convenio la ionización del agua se expresa: Ecuación HOH → H+ + OH – hidrogenión o hidrógeno + hidronio Ionización del agua
  57. 57.  El agua pura se comporta como un electrolito débil y se encuentra en parte disociada en iones H+ y OH- según la siguiente ecuación: H2O → H+ + OH-  En el agua la disociación es muy débil, esto significa que la mayor parte del agua se encuentra como H2O sin disociar y solo una pequeña parte está disociada.  El producto de las concentraciones de los iones H+ y OH- es constante y se denomina producto iónico, en el agua a 25ºC es: [H+ ].[OH- ] = 10-14   En el agua pura por cada H+ que se forma, se forma un OH- lo que hace que la concentración de ambos iones sea la misma. [H+ ] = [OH- ] = 10-7  Si aumenta la concentración de uno de los iones disminuye la del otro para mantener constante el producto. Ionización del agua
  58. 58.  Si aumenta la concentración de uno de los iones disminuye la del otro para mantener constante el producto.  Hay sustancias que al disolverse en el agua, aumentan la concentración de hidrogeniones, se denominan ácidos. Otras por el contrario disminuyen la concentración de hidrogeniones se denominan bases.  La acidez de una disolución viene determinada por la [H+ ], Sorensen ideo la escala de pH para expresar la concentración de hidrogeniones de una disolución y por lo tanto la acidez.  La concentración de moléculas ionizadas en el agua pura es muy baja a 25ºC es de 10-14 mol/l y, por tanto, [H+ ] =[HO- ] = 10-7.  El pH = - log [H+ ]. El valor oscila 0 y 14.  Si el pH de una disolución es 7 como ocurre en el agua pura, dicha disolución es neutra. H+ = OH-  Si el pH es < 7 ,la disolución es ácida. H+ > OH- .  Si el pH es > 7, la disolución es básica. H+ < OH- .  La escala de pH es logarítmica, es decir que si aumenta o disminuye en una unidad significa que la concentración de H+ se hará 10 veces menor o mayor. http://www.sumanasinc.com/webcontent/animations/content/propertiesofwater/water.html http://www.youtube.com/watch?v=x8J-Jbu_W6M&feature=related Ionización del agua
  59. 59. K (cte de equilibrio) K= [ OH - ] . [ H3O+ ] / [ H2O] Kw (producto iónico del agua) k = [ OH - ] . [ H3O+ ] = 10-14 pH = - log [H+ ] moles/litros⇒ disoluciones ácidas pH < 7 disoluciones básicas pH > 7 disoluciones neutras pH = 7 pH fisiológico (celular) ≈ 7 ⇒ Necesidad de sistemas amortiguadores Ácidos: sustancias que producen un aumento de la cantidad relativa de iones H+ en una solución. Básico o alcalina: sustancia que produce una cantidad relativa de iones OH- . Ionización del agua
  60. 60.  Hidrólisis  Polímero + H2O “n” monómeros  Condensación  “n” monómeros Polímero + (n-1) H2O Hidrólisis A – B A – OH + B – H Condensación  El agua y sus productos de ionización participan en una serie de reacciones importantes : Disociable en iones H+ y OH- => Reactividad
  61. 61. FUNCIONES DEL AGUAFUNCIONES DEL AGUA  Función metabólica: Es el medio en el que se producen la mayoría de las reacciones metabólicas, puesto que las sustancias para que reaccionen tienen que estar disueltas. Además en muchas de estas reacciones el agua actúa como reactivo como por ejemplo en las reacciones de hidrólisis que ocurren en la digestión. Igualmente es la fuente de hidrógenos en la fotosíntesis vegetal.  Función transportadora: El agua actúa como vehículo transportador de sustancias por el interior del organismo y entre el exterior y el interior del mismo, debido a que es líquida y es un excelente disolvente, las sustancias son transportadas disueltas en ella.  Función estructural: Debido a la elevada fuerza de cohesión da forma a las células que carecen de membrana rígida regulando los cambios y deformaciones del citoplasma.  Función termorreguladora: Debido al elevado calor específico y al elevado calor de vaporización, regula la Tª del organismo amortiguando las variaciones bruscas de la Tª externa y ayuda a mantener constante la Tª del cuerpo en los animales homeotermos o endotermos.  Función mecánica: Actúan como lubricante, no sólo en las articulaciones, músculos, tendones o ligamentos, sino también en los contactos entre órganos como el hígado con el diafragma.  Función disolvente: las reacciones químicas de las células se dan en medio acuoso y lo mismo ocurre con el aporte de nutrientes y la eliminación de productos de desecho.  Función metabólica: Es el medio en el que se producen la mayoría de las reacciones metabólicas, puesto que las sustancias para que reaccionen tienen que estar disueltas. Además en muchas de estas reacciones el agua actúa como reactivo como por ejemplo en las reacciones de hidrólisis que ocurren en la digestión. Igualmente es la fuente de hidrógenos en la fotosíntesis vegetal.  Función transportadora: El agua actúa como vehículo transportador de sustancias por el interior del organismo y entre el exterior y el interior del mismo, debido a que es líquida y es un excelente disolvente, las sustancias son transportadas disueltas en ella.  Función estructural: Debido a la elevada fuerza de cohesión da forma a las células que carecen de membrana rígida regulando los cambios y deformaciones del citoplasma.  Función termorreguladora: Debido al elevado calor específico y al elevado calor de vaporización, regula la Tª del organismo amortiguando las variaciones bruscas de la Tª externa y ayuda a mantener constante la Tª del cuerpo en los animales homeotermos o endotermos.  Función mecánica: Actúan como lubricante, no sólo en las articulaciones, músculos, tendones o ligamentos, sino también en los contactos entre órganos como el hígado con el diafragma.  Función disolvente: las reacciones químicas de las células se dan en medio acuoso y lo mismo ocurre con el aporte de nutrientes y la eliminación de productos de desecho.
  62. 62.  Son moléculas inorgánicas que están presentes en la materia viva en pequeña cantidad.  Se pueden encontrar de varias formas:  Precipitadas: forman estructuras sólidas esqueléticas con funciones de sostén y protección.  Carbonato cálcico y fosfato cálcico, depositados sobre el colágeno lo transforman en una matriz dura que forma los huesos.  El carbonato cálcico forma los caparazones de las conchas de crustáceos y moluscos.  Fluoruro cálcico confiere dureza al esmalte de dientes.  Oxalato cálcico, sustancia de desecho que lo acumulan algunas plantas.  Asociadas a moléculas orgánicas: Fe, P, etc. (se asocian a proteínas como fosfoproteínas, junto a lípidos fosfolípidos, junto a glúcidos como el agar- agar.  Son moléculas inorgánicas que están presentes en la materia viva en pequeña cantidad.  Se pueden encontrar de varias formas:  Precipitadas: forman estructuras sólidas esqueléticas con funciones de sostén y protección.  Carbonato cálcico y fosfato cálcico, depositados sobre el colágeno lo transforman en una matriz dura que forma los huesos.  El carbonato cálcico forma los caparazones de las conchas de crustáceos y moluscos.  Fluoruro cálcico confiere dureza al esmalte de dientes.  Oxalato cálcico, sustancia de desecho que lo acumulan algunas plantas.  Asociadas a moléculas orgánicas: Fe, P, etc. (se asocian a proteínas como fosfoproteínas, junto a lípidos fosfolípidos, junto a glúcidos como el agar- agar. SALES MINERALES
  63. 63. Son P.I.I. que se pueden encontrar en los seres vivos de tres formas diferentes y cuya principal función es la reguladora. PRECIPITADAS DISUELTAS ASOCIADAS FORMA IÓNICA SALES MINERALES
  64. 64. FORMAS PRECIPITADAS ASOCIADAS DISOCIADAS O DISUELTAS EJEMPLOS CARBONATOS FOSFATOS FOSFOPROTEÍNAS FOSFOLÍPIDOS. CITOCROMOS. CLOROFILA CATIONES: Na+ ,K+ , Ca+ + ,Mg+ + ANIONES: Cl- , SO4 = , HCO3 - , CO3 = , HPO4,= PO4 3- FUNCIONES ESTRUCTURAL: Conchas, caparazones, esqueletos Estructural en membranas. Transporte ESPECÍFICAS GENERALES SALES MINERALES
  65. 65. PRECIPITADAS O INSOLUBLES: Función estructural: Huesos, conchas, caparazones esqueletos
  66. 66. ASOCIADAS: ESTRUCTURAL EN MEMBRANAS, TRANSPORTE, FOTOSÍNTESIS... Mg asociada a clorofila Fe asociada a Hemoglobina P asociada a Lípidos
  67. 67.  Disueltas:  Aniones: Cl- ,CO3 2- ,HCO3 - ,PO4 3- etc  Cationes: K+ ,Na+ ,Ca2+ , Mg+2 etc  FUNCIONES DE LAS SALES MINERALES DISUELTAS:  Mantienen el grado de salinidad constante dentro del organismo.  Desempeña funciones específicas y a veces antagónicas:  El K aumenta la turgencia al favorecer la entrada de moléculas de agua por imbibición alrededor de las partículas coloidales citoplasmáticas mientras que el Ca2+ las dificulta y disminuye la turgencia.  El corazón de rana se para en sístole si hay exceso de Ca2+ y en diástole si hay exceso de K+ => el Ca y K son antagónicos.  Regulación de los fenómenos osmóticos.  Regulación del equilibrio ácido-base: tampones.  Crea gradientes electroquímicos dando lugar a potenciales de membrana => transmisión del impulso nervioso.  Acción especifica de algunos iones: SALES MINERALES
  68. 68.  Acción especifica de algunos iones:  Calcio: componente esencial de materiales esqueléticos. Desempeñan un papel esencial en la coagulación de la sangre, en la contracción muscular y en la liberación de neurotransmisores durante la sinapsis.  Magnesio: componente de la molécula de clorofila. Actúa como cofactor de enzimas, interviene en la respiración celular y la duplicación del ADN.  I: forma las hormonas tiroideas.  Cobalto: necesario para la síntesis de vitamina B12.  Cu: cofactor de enzimas como el citocromo c oxidasa y SOD (superóxido dismutasa) SALES MINERALES
  69. 69. Regulación de los fenómenos osmóticos: Presión osmótica Regulación de los fenómenos osmóticos: Presión osmótica  Presión osmótica (π) sería la presión que habría que hacer para detener el flujo de agua a través de la membrana semipermeable debido a la ósmosis. Medios: Isotónicos: las dos soluciones tienen la misma Presión osmótica, la misma con la misma [salina]. Hipertónicos: la solución de mayor presión osmótica, mayor [salina]. Hipotónicos: la solución de menor presión osmótica, menor [salina].
  70. 70. SALES MINERALES
  71. 71. Vídeo ósmosis: http://www.youtube.com/watch?v=oONjIH39uUw Regulación de los fenómenos osmóticos: Presión osmótica Regulación de los fenómenos osmóticos: Presión osmótica  Si el medio externo es isotónico respecto al medio interno celular, es decir tiene la misma concentración , la célula no se deforma.  Si el medio externo es hipotónico (menos concentrado), la célula se hinchará, fenómeno denominado TURGENCIA (ocurre cuando a las células de los peces de mar se les pasa a agua dulce). Si se rompe: LISIS.  Si el medio externo es hipertónico (más concentrado) , la célula perderá agua, se arrugará, dándose el fenómeno de PLASMÓLISIS. (ocurre cuando las células de peces de agua dulce cuando se pasan al mar)
  72. 72. Hemolisis Plasmolisis Turgencia Crenación Regulación de los fenómenos osmóticos: Presión osmótica Regulación de los fenómenos osmóticos: Presión osmótica
  73. 73. Video resumen ósmosis: http://www.youtube.com/watch?v=oONjIH39uUw Regulación de los fenómenos osmóticos: Presión osmótica Regulación de los fenómenos osmóticos: Presión osmótica  PLANTAS: las células vegetales poseen grandes vacuolas y comprimen al citoplasma hacia la pared celular al ponerlas en contacto con una solución hipertónica respecto al líquido de la vacuola, el agua de ésta sale al exterior de la célula, la vacuola se arruga y arrastra al citoplasma => PLASMÓLISIS  Si la solución es hipotónica entra agua a la vacuola y la comprime al citoplasma, se hincha => TURGENCIA  GLÓBULOS ROJOS, la membrana es mucho más fina,, al ponerse en contacto con una solución hipertónica se produce PLASMÓLISIS.  Si la solución que se pone en contacto es hipotónica, los glóbulos rojos se dilatan tanto que llegan a estallar por rotura de la membrana => HEMOLISIS.
  74. 74. Regulación de los fenómenos osmóticos: Presión osmótica Regulación de los fenómenos osmóticos: Presión osmótica
  75. 75. Regulación de los fenómenos osmóticos: Presión osmótica Regulación de los fenómenos osmóticos: Presión osmótica En los organismos la [salina] es constante => HOMOOSMIA, las membranas son semipermeables, toda solución que se ponga en contacto con las células de un organismo debe ser isotónica con respecto al interior celular En los organismos la [salina] es constante => HOMOOSMIA, las membranas son semipermeables, toda solución que se ponga en contacto con las células de un organismo debe ser isotónica con respecto al interior celular
  76. 76. DIFUSIÓN, ÓSMOSIS y DIÁLISISDIFUSIÓN, ÓSMOSIS y DIÁLISIS  Membrana semipermeable  De la + diluida a la + concentrada  Solo pasa agua  De la + concentrada a la + diluida  Pasa el agua y moléculas de soluto de bajo peso molecular DIFUSIÓ N DIÁLIS ISOSMOSIS  Membrana permeable o s/m  De la + concentrada a la + diluida  Pasa agua y solutos
  77. 77. Regulación del pH. Sistemas amortiguadores (Tampones biológicos) Regulación del pH. Sistemas amortiguadores (Tampones biológicos)
  78. 78. Regulación del pH. Sistemas amortiguadores (Tampones biológicos) Regulación del pH. Sistemas amortiguadores (Tampones biológicos)  Estos sistemas están formados por una mezcla equimolecular de un ácido débil y su base conjugada actuando de forman que el sistema acepta o libera protones al medio cuando se produce un exceso o déficit de estos.  El funcionamiento en esencia consiste en lo siguiente: AH ←→ A- + H ácido base  Si hay un aumento de H+ en el medio disminuye el pH, el equilibrio se desplaza hacia la izquierda, actúa el componente básico de la reguladora que reacciona con ellos y se rebaja la concentración de H+ y el pH aumenta.  Si hay una disminución de H+ aumenta el pH, el equilibrio se desplaza hacia la derecha, actúa el componente ácido de la reguladora y se liberan H+ aumentando su concentración y disminuye el pH.  Los sistemas amortiguadores más comunes son el sistema fosfato: H2PO4- / HPO4 2 – que actúa a nivel intracelular y el sistema bicarbonato: H2CO3/ HCO3 - que lo hace a nivel extracelular, sobre todo sanguíneo. Algunas proteínas pueden cumplir este mismo papel a nivel intra o extracelular.   acidifica neutraliza
  79. 79. Regulación del pH. Sistemas amortiguadores (Tampones biológicos) Regulación del pH. Sistemas amortiguadores (Tampones biológicos)  H2PO4 - / HPO4 2 – intracelular  H2CO3/ HCO3 - extracelular  El pH afecta a la actividad de las proteínas. Para que los fenómenos vitales se desarrollen con normalidad es necesario que la [H+ ] sea constante y aproximadamente a 7. Pero durante el metabolismo se liberan productos ácidos y básicos que varían la neutralidad, pero no lo hacen por los sistemas amortiguadores  Ejemplo : H2O + H2PO4 - HPO4 2 – + H3O+ acidifica neutraliza
  80. 80.  Sistema de los iones fosfato: Está presente en los líquidos intracelulares. Está formado por los iones monohidrogenofosfato (base) y el ión dihidrogenofosfato (ácido).   H2PO4 - ←→ HPO4 2- + H+ ácido base   Si hay un exceso de H+ , tiene lugar la siguiente reacción: HPO4 2- + H+ → H2PO4 -  Si hay un defecto de H+ tiene lugar la siguiente reacción: H2PO4 - → HPO4 2- + H+ Regulación del pH. Sistemas amortiguadores (Tampones biológicos) Regulación del pH. Sistemas amortiguadores (Tampones biológicos)
  81. 81.  SISTEMA CARBÓNICO - IÓN BICARBONATO: Está presente en los líquidos extracelulares. Está formado por el par ión bicarbonato- ácido carbónico, que a su vez se disocia en dióxido de carbono y agua. H2CO3 ←→ HCO3 - + H+ ácido base  Si hay un exceso de H+, la reacción se desplaza hacia la izquierda, tiene lugar la siguiente reacción: HCO3 - + H+ → H2CO3 → CO2 + H2O  Si hay un déficit de H+ , la reacción se desplaza hacia la derecha, tiene lugar la siguiente reacción: H2CO3 → H CO3 - + H+ Regulación del pH. Sistemas amortiguadores (Tampones biológicos) Regulación del pH. Sistemas amortiguadores (Tampones biológicos)
  82. 82. CO2 + H2O ↔ [H2CO3] ↔ H+ + HCO3 - producido en el metabolismo siempre disponible en equilibrio con las especies de cada lado producido en el metabolismo tampó n sanguíneo preexistente eliminado directamente en los pulmones controlada en el riñ ó n vía mecanismos fisioló gicos no relacionados con el pH convertido en los productos de la izquierda por la anhidrasa carbó nica (gló bulos rojos) control en el riñ ó n o reacció n con el bicarbonato para dar los productos de la izquierda control en el riñ ó n o reacció n con los H+ para dar los productos de la izquierda Regulación del pH. Sistemas amortiguadores (Tampones biológicos) Regulación del pH. Sistemas amortiguadores (Tampones biológicos)
  83. 83. TEST DE REPASO TEMA 1
  84. 84. 1) Los enlaces por puente de Hidrógeno son a) Más débiles que los covalentes b) Más fuertes que los covalentes c) Igual de fuertes que los covalentes 2) El agua es un líquido casi incompresible debido a: a) Elevada fuerza de adhesión b) La fuerza de cohesión entre sus moléculas c) Elevado grado de ionización 3) En el agua la concentración de iones OH- y H+ es : a) Muy alta b) Baja c) Muy Baja 4) ¿Cúal es el productor iónico del agua? a) [H+]·[OH-]= 10-14 b) [H-]·[OH+]= 10-14 c) [H+]·[OH-]= 7 5) ¿Para qué utilizan los seres vivos los sistemas tampón? a) Para elevar o bajar su pH. b) Para que su pH varíe con el medio. c) Para mantener su pH constante. TEST DE REPASO
  85. 85. 6) Entendemos por presión osmótica .... a) La presión de la atmósfera sobre los seres vivos. b) La necesaria para detener el flujo de agua a través de la membrana semipermeable. c) La necesaria para aumentar el flujo de agua a través de la membrana semipermeable. 7) Los cristales de oxalato cálcico ... a) pueden producir agujetas b) pueden originar cálculos renales c) pueden dar anemia perniciosa 8) El carbonato de calcio se encuentra en ... a) la retina. b) el oído interno. c) la piel. 9) El Mn2+ .... a) Forma estructuras de sostén en células vegetales. b) Regula el pH de la sangre de los vertebrados. c) Actúa como cofactor enzimático. 10) ¿Qué elemento interviene en la contracción muscular? a) Mn2+ b) Ca2+. c) Cu2+. TEST DE REPASO
  86. 86.  El paso de agua desde una solución menos concentrada a una más concentrada a través de una membrana semipermeable se denomina... ÓSMOSIS
  87. 87.  La hemolisis (rotura) de los eritrocitos al colocarlos en agua destilada es un ejemplo de: a) Difusión b) Ósmosis c) Plasmólisis d) Turgencia
  88. 88.  Indica cómo se formará el puente de Hidrógeno entre las dos moléculas de agua http://www.educa.madrid.org/portal/c/portal/layout?p_l_id=2288.193&c=an
  89. 89.  Los enlaces de H en el agua... a. son inestables en el agua en fase sólida b. se rompen con facilidad al aumentar la temperatura c. se rompen por debajo de los 0ºC. d. son estables cuando el agua hierve e. son muy estables
  90. 90.  El paso del agua y no de las partículas disueltas en ella, sólo se produce en el caso de la... a. Diálisis b. en ninguno de los casos anteriores c. Difusión d. Ósmosis e. en todos los casos anteriores
  91. 91.  Una de las siguientes funciones NO lo es del agua a.   esquelética b.   Termorreguladora c.   Aporte de H y O d.   disolvente e.   medio de transporte
  92. 92.  El agua tiene carácter de reactivo químico porque es... a. capaz de ionizar a otras sustancias. b. el disolvente universal. c.  termorreguladora d.  el medio donde se producen las reacciones metabólicas. e.  un vehículo de transporte de otras sustancias.
  93. 93.  Al introducir un alga marina en agua dulce se produce A. un arrugamiento por exósmosis B. una inmersión celular. C. un hinchamiento por exósmosis D.un proceso de turgencia. E. su plasmólisis.
  94. 94. BIBLIOGRAFÍA /PÁGS WEBBIBLIOGRAFÍA /PÁGS WEB  Biología. 2ºBachillerato. SANZ ESTEBAN, Miguel. SERRANO BARRERO, Susana. TORRALBA REDONDO. Begoña. Editorial Oxford.  http://departamentobiologiageologiaiesmuriedas.wordpress.com/2o- bachillerato/biologia-2/  http://www.bionova.org.es/animbio/

×