Bioelementos

1. BIOELEMENTOS
El análisis químico de la materia viva ha revelado una gran similitud entre todos los seres vivos, es decir, que aunque la diversidad de los
seres vivos es enorme, su composición química es muy parecida. Virus, bacterias, árboles y mamíferos son organismos muy similares
químicamente como también son muy parecidas las reacciones químicas que suceden en los organismos.
Los seres vivos están compuestos por:
Al estudiar los elementos químicos que aparecen en los seres vivos se observa que de toda la tabla periódica, sólo unos cuantos
aparecen en cantidades apreciables si bien hay pequeñas proporciones o trazas de muchos otros. En total aproximadamente 70
elementos aparecen en los seres vivos que son prácticamente la totalidad de los elementos estables que existen en la Tierra a
excepción de los gases nobles. A todos estos elementos que se encuentran en la materia viva se les llama bioelementos o biogenéticos.
1. CLA SIFICAC ION:
Los bioelementos se clasifican atendiendo a un criterio cuantitativo:
a. BIOELEM ENTOS PRIMAR IOS
Son aquellos que aparecen en proporciones elevadas en todos los seres vivos. En conjunto constituyen el 96% del total de la materia
viva. Son imprescindibles pues forman parte de las moléculas propias de la vida.
Son el carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre.
¿Por qué de entre todos los elementos existentes la naturaleza eligió concretamente al C, H, O y N. principalmente para formar
parte de los seres vivos?
Algunas de estas propiedades son:
1. El carbono posee 4 electrones en su capa externa lo que le permite formar 4 enlaces covalentes muy estables. Puede unirse a otros
átomos de carbono formando enlaces covalentes simples, dobles o triples dando lugar a moléculas con estructura compleja:
cadenas lineales, ramificadas, cíclicas, con conformaciones tridimensionales etc. Esto tiene gran importancia biológica porque
algunas funciones solo pueden ser realizadas por moléculas con estructura tridimensional.
2. El hidrógeno es el elemento indispensable junto con el carbono para formar la materia orgánica. Muchos compuestos químicos
que forman parte de los seres vivos están formados exclusivamente por carbono e hidrógeno. Posee un sólo e- en su última capa
lo que le permite reaccionar y formar enlaces covalentes estables con los otros bioelementos primarios.
3. El oxígeno es el aceptor de electrones más ávido que existe de entre todos los bioelementos primarios, por ello tiende quitar
electrones a otros átomos, a los que deja oxidados. El proceso de oxidación es muy importante en el metabolismo de todos los
seres vivos pues gracias a él se consigue gran parte de la energía que se precisa. La oxidación de compuestos biológicos se realiza
mediante la sustracción de hidrógenos a los átomos de carbono. Como el oxígeno atrae hacia si con más fuerza al e- del hidrógeno,
consigue quitárselo al carbono. De este modo, se forma agua y se libera una gran cantidad de energía que será aprovechada por el
ser vivo.
4. El nitrógeno, al igual que el carbono, tiene gran facilidad para formar enlaces covalentes tanto con el hidrógeno (NH3) como con el
oxígeno (N03)- por eso puede intervenir en las reacciones de oxidación y reducción y en la transferencia de energía. A pesar de que
es un gas muy abundante en la atmósfera, muy pocos seres vivos pueden captarlo y utilizarlo directamente. El nitrógeno que
contienen los seres vivos procede de la fotosíntesis de plantas y algas que lo captan disuelto en forma de sales minerales (ion
nitrato: N03)-.
5. El azufre en los seres vivos se suele encontrar formando parte de las proteínas. Entre distintas zonas de una proteína o entre
proteínas distintas, pueden formarse uniones llamadas puentes disulfuro que son importantes para estabilizar la estructura de las
proteínas.
6. El fósforo forma parte de los ácidos nucleicos, de los fosfolípidos de las membranas celulares, de los huesos de los vertebrados,
etc. Pero además la importancia del fósforo reside en que los enlaces entre grupos fosfato ( - P04-PQ4-PQ4) son enlaces de alta
energía donde se almacena la energía liberada en las reacciones de oxidación. Al romperse estos enlaces a su vez, se obtiene gran
cantidad de energía que se será aprovechada por la célula
b. BIOELEMENTOS SECUNDARIOS
organismo carece de ellos no puede sobrevivir. La palabra secundarios, por tanto, no se refiere a su importancia sino únicamente a su
proporción. Son: Na, K, Ca, CI, Mg y Fe.
Todos ellos cumplen funciones muy importantes en los seres vivos:
➢ Na+: Mantenimiento del equilibrio iónico en el medio extracelular.
- Transmisión del impulso nervioso.
- Mantenimiento del potencial de membrana en las células.
➢ K+: Contracción muscular.
- Regulación de la actividad cardiaca.
- Transmisión del impulso nervioso.
➢ ca2+: Coagulación de la sangre.
- Mineralización de estructuras esqueléticas.
- Contracción muscular.
- Regulación de la actividad cardiaca
- Transmisión sináptica.
- Activador y cofactor de algunas enzimas.
➢ CI·: Mantenimiento del equilibrio iónico en el medio extracelular.
- Transmisión del impulso nervioso.
- Mantenimiento del potencial de membrana en las células
➢ Mg+: Forma parte de la clorofila.
- Regulación de la transmisión de la corriente nerviosa
- Activador de los ribosomas funcionales.
- Activador y cofactor de algunas enzimas.
➢ Fe+: Forma parte de la hemoglobina, proteína que se encarga del transporte de oxígeno en los vertebrados.
Cualquier variación en el equilibrio de estos iones puede provocar importantes alteraciones. Así, para un correcto funcionamiento
cardíaco debe existir un equilibrio entre las concentraciones de K+ y de Ca2+, ya que ambos actúan de manera antagónica sobre el
corazón y éste podría pararse tanto por un exceso de uno como de otro.
c. OLIGOELEMENTOSO VESTIGIALES
Algunos bioelementos se encuentran en proporciones muy pequeñas, se les llama oligoelementos cuando es menor al O, 1 %. Algunos
de estos elementos realizan funciones biológicas concretas imprescindibles para la actividad vital.
Procesos en los que intervienen:
- Cu:. Forma parte de la hemocianina, proteína que cumple en muchos invertebrados, la misma función que la hemoglobina.
Y Forma parte de las hormona tiroideas de los vertebrados.
- Co: Forma parte de la vitamina B12 que tiene una función esencial en el crecimiento y regeneración celular. Es necesario para la
síntesis de hemoglobina y la formación de los eritrocitos. Su carencia provoca anemia perniciosa. Forma parte de la
nitrogenasa que utilizan algunas bacterias para fijar el nitrógeno atmosférico.
- F: Se encuentra en el esmalte de los dientes. Su falta o escasez está relacionada con la caries dental.
- Si: Forma parte del caparazón de las algas diatomeas. Da rigidez al tallo de las gramíneas.
Se encuentran en menor cantidad en los seres vivos, sin embargo algunos de ellos a pesar de encontrarse en proporciones muy
pequeñas son imprescindibles pues su función no es estructural sino catalizadora (reguladora de alguna función biológica), y si el

2. EL AGUA
El agua, una molécula simple y extraña, puede ser considerada como el líquido de la
vida. Es la sustancia más abundante en la biosfera, donde la encontramos en sus tres
estados y es además el componente mayoritario de los seres vivos, pues entre el 65 y el
95% del peso de la mayor parte de las formas vivas es agua. El agua fue además el
soporte donde surgió la vida. Molécula con un extraño comportamiento que la convierte
en una sustancia diferente a la mayoría de los líquidos, posee una manifiesta
reaccionabilidad y posee unas extraordinarias propiedades físicas y químicas que
van a ser responsables de su importancia biológica. Durante la evolución de la vida, los
organismos se han adaptado al ambiente acuoso y han desarrollado sistemas que les
permiten aprovechar las inusitadas propiedades del agua
SALES MINERALES
Son compuestos inorgánicos que se disuelven fácilmente en agua cuando esto ocurre se forman iones como el sodio (Na+), y el potasio
(K+) y el cloro (Cl+) muchos de ellos son fundamentales para la vida
La falta de al unos de estos iones pueden alterar el metabolismo e incluso causar la muerte celular. En el ser humano por ejemplo los
iones calcio (Ca2+) participan en la coagulación de la sangre y en la contracción muscular además de ser componentes fundamentales de
los huesos. los iones magnesio (Mg2+ y zinc (Zn2+), entre otros participan en las reacciones químicas vitales para la célula. Los iones
sodio (Na+) y potasio (K+) son responsables del funcionamiento de las células nerviosas. También mantienen el grado de salinidad del
organismo y regulan la absorción de glucosa en el sistema digestivo entre otras funciones.
Algunas propiedades importantes del agua son:
1.- Capilaridad. Capacidad del agua de ascender por
tubos finos (capilares). Se debe a dos tipos de
fuerzas (cohesión y adhesión)
2.- Tensión superficial. El agua es resistente a la
ruptura que ofrece la superficie libre del líquido debido
a las fuerzas de atracción (cohesión) que existe entre
las moléculas
Clasificación
1. Precipitadas o solidadas.
Constituyen estructuras sólidas y no están ionizadas cumplen función
protectora formando estructuras rígidas, son insolubles en agua
3.- Elevada constante dieléctrica. Es un disolvente
universal porque el agua es un compuesto dipolar ya
que posee una alta capacidad para desestabilizar las
moléculas (sales, ácidos, bases, etc) disolviéndolas.
4.- Densidad.
- Si aumentamos la temperatura la densidad
disminuye (por aumento del volumen).
- Si disminuimos la temperatura la densidad
aumenta.
2. Disueltas
Se encuentran como aniones y cationes.
Los principales son:
- Cationes: Na+, K+, Ca+, Mg+
- Aniones: Cl+
• Ayudan a mantener el PH sanguíneo
• Ayudan a la transmisión del
impulso nervioso
3. Asociadas o combinadas
A otras moléculas como:

3. El fosforo está asociada a los lípidos Fe, asociado a la hemoglobina Mg asociado a la clorofila

4. LÍPIDOS
ÁCIDOS GRASOS
SATURADOS. solidos a temperatura del ambiente (cebo).
INSATURADOS. Son líquidos a temperatura del ambiente (aceites)
LÍPIDOS CON ÁCIDOS
GRASOS
SIMPLES
Acilglicéridos. Se almacenan en tejido adiposo.
Mas abundantes en la naturaleza, Reserva energética
Céridos. - Cera de la manzana, hojas y animales,
Plumas, cerumen.
COMPLEJOS
Fosfoglicéridos. - Son moléculas que aparecen formando
parte de la estructura de las membranas celulares.
Fosfoesfingolipidos. - Son moléculas que aparecen formando
parte de la estructura de las membranas celulares. Estas
moléculas presentan una parte polar (cabeza polar) y una parte
apolar (colas apolares)
Glucoesfingolipidos. - Cadena corta; carecen de grupo
fosfato y se encuentran de manera abundante en el sistema
nervioso
LÍPIDOS SIN ÁCIDOS
GRASOS
TERPENOS Y TERPENOIDES.- los aceites esenciales que provienen de las pegajosas
glándulas de resina de la flor.
ESTEROIDES.- Como la testosterona, la principal hormona sexual en los hombres. Es
necesaria para desarrollar y mantener las características sexuales masculinas, como el
vello facial, la voz profunda y el crecimiento muscular
PROSTAGLANDINAS.- Hay diferentes prostaglandinas que controlan la presión arterial,
la contracción de músculos lisos y otros procesos internos en los tejidos donde se
producen.
LIPIDOS
Están compuestos básicamente por carbono e hidrógeno y la mayoría también presenta oxígeno, pero en proporciones muy bajas
además algunos lípidos contienen fósforo nitrógeno y azufre. Los lípidos debido a la naturaleza hidrocarbonada de la porción principal
de su estructura constituyen un grupo de biomoléculas orgánicas.
Características.
LOS GLÚSIDOS
Los glúcidos, también denominados azúcares, son compuestos químicos formados por carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O). Su
fórmula empírica es parecida a Cn H2n On , es decir (C H2 O)n . Por ello, se les suele llamar también hidratos de carbono o carbohidratos
CARÁCTERÍSTICAS.
- Insolubles en agua pero solubles en solventes orgánicos (cloroformo, metanol, acetona, bencina, éter, etc.)
- Liberan más energía que los carbohidratos y proteínas pues 1 g. de lípidos libera 9,3 Kcal.
- Son muy hidrogenados, pueden producir gran cantidad de agua.
FUNCIONES.
- ENERGÉTICA: Reserva de alimentos en la mayor parte de animales, a diferencia de los vegetales que almacenan casi toda su
energía como carbohidratos.
- ESTRUCTURAL: Constituye el 40% de la membrana celular: fosfolípidos y lípidos derivados. – En animales: colesterol – En
vegetales: ergosterol.
- TERMOAISLANTE: La grasa almacenada debajo de la piel (TCSC) forma una capa que impide la pérdida de calor producida por
el tejido muscular.
Tipos.
LAS PROTEINAS
Mas de la mitad del peso seco del cuerpo está compuesto por proteínas. estas biomoléculas orgánicas están formadas
por C, H, O, N
FUNCION.