2.
Todos los seres vivos están formados por los mismos elementos .

4.
De los 100 elementos sólo 25 se encuentran en la materia viva.

7.
(99) % de la mat. viva) Mn, Fe, Cu, Zn, Co, I B, Al, Si, F, Cr, Li, Va. Mo

9.
<ul><li>Son asequibles. </li></ul><ul><li>Tienen capacidad para formar enlaces covalentes ( moléculas estables. (ir adelante) </li></ul><ul><li>Son los más ligeros capaces de formar enlaces covalentes. </li></ul><ul><li>Forman dobles y triples enlaces ( v ersatilidad ). </li></ul><ul><li>Son electronegativos ( forman moléculas polares que se disuelven en agua. </li></ul><ul><li>Se encuentran en moléculas que pueden ser captadas por los seres vivos. </li></ul><ul><li>Se combinan y forman muchos grupos funcionales. </li></ul>

14.
tamañ

16.
El carbono ¿por qué es un elemento importante para la vida? <ul><li>Tiene cuatro electrones desapareados en su capa externa. </li></ul><ul><li>Se disponen formando un tetraedro (109º) </li></ul><ul><li>Puede formar cuatro enlaces covalentes </li></ul><ul><li>Existe libertad de giro en enlaces simples. El enlacde doble es más corto y rígido y no permite rotación. </li></ul><ul><li>Ningún otro elemento ´químico puede constituir moléculas con formas y tamaños tan diferentes ni con tanta variedad de grupos funcionales. </li></ul>

18.
Permite formar estructuras lineares, cíclicas, ramificadas y tridimensionales.

19.
© José Luis Sánchez Guillén debido a la estructura tetraédrica del C Alfa hélice de una proteína

20.
Esto les permite tener una estructura espacial responsable de la actividad de las biomoléculas.

21.
Grupo tiol - SH Los átomos de carbono establecen enlaces con el H, O, N y S. Esto permite forma rmúltiples grupos funcionales. Ningún otro elemento forma moléculas estables tan complejas y diferentes.

22.
Los enlaces covalentes son lo suficientemente fuerte para ser estables y débiles para romperse con facilidad al añadirle energía .

23.
¿Y por qué no biomoléculas de silicio? <ul><li>Si el silicio tiene una configuración electrónica como la del C y es más abundante, </li></ul><ul><li>¿por qué no se emplea en la formación de biomoléculas? </li></ul><ul><li>Las cadenas formadas por átomos de silicio ( -Si -Si -) son inestables </li></ul><ul><li>Las cadenas formadas por átomos de silicio y de oxígeno (siliconas: -Si-O-Si-O-), son tan estables que prácticamente son inalterables. Por ello, no son aptas para los procesos biológicos. </li></ul><ul><li>Mientras que el CO 2 es gaseoso y soluble en agua, lo que permite que sea expelido por los animales y absorbido por las plantas mediante la fotosíntesis, el compuesto de silicio equivalente, SiO 2 (sílice), es sólido e insoluble en agua. </li></ul>

24.
BIOELEMENTOS SECUNDARIOS. <ul><li>Se encuentran en todos los seres vivos. 5%. </li></ul>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 nucléicos . 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

25.
Sin magnesio Sin potasio

26.
Alimentos ricos en calcio

27.
OLIGOELEMENTOS <ul><li>Entran en proporciones vestigiales. </li></ul><ul><li>No todos están presentes en todos los seres vivos. </li></ul><ul><li>OLIGOELEMENTOS ESENCIALES PARA TODOS LOS SERES VIVOS. Son cinco y se encuentran en todos los seres vivos.: Hierro, manganeso, cobre, cobalto y Zinc </li></ul><ul><li>OLIGOELEMENTOS NO ESENCIALES EN TODOS LOS ORGANISMOS. Son 65 y son esenciales para unos seres vivos y para otros no. Entre ellos: Flúor, yodo, Silicio, vanadio, cromo, molibdeno, estaño, litio.... </li></ul>

28.
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. Manganeso Interviene 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. Su carencia está relacionada con la caries. Cobalto Forma parte de la vitamina B12, necesaria para la síntesis de hemoglobina . u carencia produce anemia. Silicio Proporciona resistencia al tejido conjuntivo, en las uñas, el cabello y , endurece tejidos vegetales como en las gramíneas. Cromo Interviene junto a la insulina en la regulación de glucosa en sangre. Su ausencia en el agua produce un aumento de la diabetes juvenil.. Protege de la arteriosclerosis y enfermedades coronarias. Zinc Actúa como catalizador en muchas reacciones del organismo. Litio Actúa sobre neurotransmisores y la permeabilidad celular. Es un estabilizador del estado de ánimo 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.

30.
El agua

31.
Composición química de una célula tipo

32.
El agua: un líquido extraño <ul><li>Importancia cuantitativa: </li></ul><ul><li>Es la sustancia más abundante en la biosfera y el componente mayoritario de los seres vivos: entre el 65 y el 95% del peso de de la mayor parte de las formas vivas es agua. </li></ul><ul><li>Esta agua se distribuye de la siguiente forma: </li></ul><ul><ul><li>2/3 agua intracelular </li></ul></ul><ul><ul><li>1/3 agua extracelular (intercelular –plasma- y líquidos circulantes –savia, sangre) </li></ul></ul>

33.
El agua: un líquido extraño <ul><li>El contenido de agua depende de: </li></ul><ul><ul><li>La especie . Los organismos acuáticos tienen valores cercanos al 90 %; las especies que viven en zonas desérticas tienen contenidos en agua bajos. </li></ul></ul>

34.
El agua: un líquido extraño El contenido en agua disminuye con la edad <ul><ul><li>La edad . </li></ul></ul>

35.
El agua: un líquido extraño El contenido en agua aumenta con la actividad metabólica <ul><ul><li>El tipo de tejido u órgano . </li></ul></ul>Plasma sanguíneo Piel Tejido conjuntivo Dientes 10% 60% 72% 92%

36.
El agua: un líquido extraño <ul><li>Importancia cualitativa: </li></ul><ul><li>El agua EN ESTADO LÍQUIDO fue el soporte donde surgió la vida y dónde se desarrollan los procesos biológicos. </li></ul><ul><li>La evolución ha venido condicionada por la necesidad de los seres vivos de mantener un entorno acuoso ( medio interno ) </li></ul><ul><li>Las biomoléculas tienden a interaccionar con el agua </li></ul>

37.
El agua: un líquido extraño Si disminuye el contenido en agua por debajo de un valor crítico, las actividades vitales se detienen.

38.
El agua: un líquido extraño La cantidad de agua debe mantenerse constante en cualquier estado fisiológico

39.
El agua: un líquido extraño <ul><li>Es líquido a temperatura ambiente. </li></ul><ul><li>Tiene un punto de fusión y de congelación diferente al resto de los líquidos orgánicos. </li></ul><ul><li>Tiene un alto calor específico y de vaporización. </li></ul>

41.
El agua es líquida en un amplio margen de temperatura Thermus aquaticus Taq polimerasa (PCR) Proteína anticongelante

43.
CONCEPTOS A PRESTAR ATENCIÓN <ul><li>ELECTRONEGATIVIDAD tendencia a atraer hacia sí los electrones compartidos en un enlace covalente. </li></ul><ul><li>POLAR </li></ul><ul><li>PUENTES DE HIDRÓGENO </li></ul>Anatomía y Fisiología Humanas - HISTOLOGÍA

45.
El agua es un dipolo: presenta una distribución asimétrica de la carga eléctrica.

47.
PUENTES DE HIDRÓGENO

49.
PUENTES DE HIDRÓGENO <ul><li>Es un enlace intermolecular en el que un átomo de hidrógeno de una molécula hace de puente entre otra igual, orientándose hacia su zona negativa. </li></ul><ul><li>El p de H es responsable de la mayoría de las propiedades del agua. </li></ul>Anatomía y Fisiología Humanas - HISTOLOGÍA

50.
CARACTERÍSTICAS DEL PUENTE DE H <ul><li>Una molécula de agua puede formar hasta cuatro. </li></ul><ul><li>Es un enlace débil. </li></ul><ul><li>Explica el estado líquido del agua. </li></ul><ul><li>Explica el elevado calor de vaporización del agua. </li></ul><ul><li>No sólo se da en el agua. </li></ul>Anatomía y Fisiología Humanas - HISTOLOGÍA

52.
PROPIEDADES Y FUNCIONES DEL AGUA.

53.
El agua: propiedades físicas <ul><li>El agua tiene unas extraordinarias propiedades físicas y químicas que van a ser responsables de su importancia biológica. </li></ul><ul><ul><li>Disolvente universal </li></ul></ul><ul><ul><li>Líquida a T ambiente </li></ul></ul><ul><ul><li>Incompresible </li></ul></ul><ul><ul><li>Elevada fuerza de cohesión: capilaridad </li></ul></ul><ul><ul><li>Elevada tensión superficial </li></ul></ul><ul><ul><li>Gran calor específico </li></ul></ul><ul><ul><li>Elevado calor de vaporización </li></ul></ul>

54.
PROPIEDAD: ELEVADA FUERZA DE COHESIÓN. <ul><li>EL AGUA ES LÍQUIDA. </li></ul><ul><li>ES INCOMPRESIBLE </li></ul><ul><li>TIENE CAPILARIDAD </li></ul><ul><li>Tiene una alta tensión superficial </li></ul>FUNCIÓN: Medio trasporte. Lubricante Evita deformaciones Subida de la savia bruta Formación gotas. Movimiento celular

55.
El agua es líquida a temperatura ambiente., <ul><li>A diferencia de otros compuestos de similar peso molecular. Esto es debido a la unión por puentes de hidrógeno en sus moléculas. </li></ul><ul><li>FUNCIÓN: </li></ul><ul><ul><li>Medio de transporte en los seres vivos. </li></ul></ul><ul><ul><li>Lubricante. </li></ul></ul>

56.
Es incompresible <ul><li>Su volumen no disminuye aunque se comprima. Esto es debido a los puentes de hidrógeno entre sus moléculas. </li></ul><ul><li>Función: </li></ul><ul><ul><li>el agua que contienen las células evita que se deformen </li></ul></ul><ul><ul><li>Actúa como esqueleto hidrostático. </li></ul></ul>

57.
Tiene la propiedad de capilaridad EL agua es capaz de ascender por tubos finos gracias a los puentes de H intermoleculares FUNCIÓN: La savia bruta asciende por los vasos leñosos

58.
absorción de agua y sales transporte por el xilema de la savia bruta

59.
Elevada tensión superficial <ul><li>En el interior de una masa de agua, las moléculas se cohesionan entre sí mediante puentes de hidrógeno en todas las direcciones del espacio, por lo que las fuerzas se compensan. </li></ul><ul><li>Sin embargo, las moléculas de agua situadas en la superficie únicamente están sometidas a la acción de las moléculas de agua del interior del líquido al no existir fuerzas de cohesión con las moléculas del aire. </li></ul>Interior <ul><li>Se origina de esta forma una fuerza neta dirigida hacia el interior del líquido, que se denomina tensión superficial y permite que la superficie libre del agua se comporte como una membrana elástica tensa. </li></ul><ul><li>Esta propiedad es la causa de la mayoría de las deformaciones celulares y de los movimientos citoplasmáticos . </li></ul>

60.
PROPIEDAD: ELEVADO CALOR ESPECÍFICO <ul><li>¿Por qué es más templado el clima en las costas? </li></ul><ul><li>El agua tiene mayor calor específico ( hace falta más calor para elevar un grado su temperatura) que cualquier otro líquido. Esto se debe a que parte del calor se utiliza par romper los puentes de hidrógeno entre moléculas. </li></ul>

61.
<ul><li>FUNCIÓN: termorreguladora. </li></ul><ul><li>Los seres vivos lo utilizan como termorregulador. Hay moléculas muy lábiles al calor ( proteína y ADN) que se desnaturalizan y pierden su función. Por ello los seres vivos tienen que tener una temperatura constate, lo que logran en parte gracias a su alto contenido en agua. </li></ul>

62.
PROPIEDAD: ELEVADO CALOR VAPORIZACIÓN <ul><li>¿Para qué sudamos? </li></ul><ul><li>El agua tiene mayor calor de vaporización que cualquier otro líquido ( hace falta más calor evaporarla) . Esto es así porque parte del calor es utilizado para rompre los puentes de hidrógeno entre las moléculas.. </li></ul><ul><li>FUNCIÓN: termorreguladora. </li></ul><ul><li>Los mamíferos utilizan en sudor para refrescarse y bajar la temperatura. </li></ul>

63.
Elevados calor específico y de vaporización <ul><li>Esta propiedad hace que el agua tenga función de amortigua ión térmica : </li></ul><ul><li>Al evaporarse agua, tomando energía térmica del medio se provoca el enfriamiento del conjunto. </li></ul><ul><li>Basta con que se evaporen 2 g de agua para compensar la elevación de temperatura que se produciría al aplicar 1 kcal a 11 g de agua. </li></ul>

64.
Cuando se evapora el agua o cualquier otro líquido, disminuye la temperatura, lo que constituye un método eficaz en los vertebrádos para disipar calor por sudoración; también las plantas utilizan este sistema de refrigeración, sobre todo algunas como el tomillo, el romero, etc. Estas plantas están adaptadas a los ambientes calurosos del verano, mediante el almacenamiento de esencias volátiles, cuya evaporación provoca un ligero descenso de la temperatura en su entorno

65.
PROPIEDAD : MENOR DENSIDAD HIELO <ul><li>¿ Para qué se estallan las botellas de agua en el congelador? </li></ul><ul><li>El agua al congelarse forma puentes de hidrógeno con cuatro moléculas y hace una red más abierta (menos densa) que en el agua líquida. </li></ul><ul><li>FUNCIÓN: </li></ul><ul><li>Evita que se congelen los lagos y rios completamente. . </li></ul>

66.
Dilatación anómala <ul><li>Cuando un líquido se congela, aumenta su densidad , pues el grado de empaquetamiento molecular es mayor. </li></ul><ul><li>Sin embargo, cuando la temperatura del agua desciende por debajo de 4 °C, sus moléculas se acercan tanto que cada una de ellas puede formar enlaces de hidrógeno con otras cuatro moléculas, formándose una red espacial estable que ocupa más volumen que el agua líquida, por lo que el hielo es menos denso y flota en ella </li></ul>Líquido normal Agua

68.
Dilatación anómala

69.
Propiedad: tiene una ALTA CONSTANTE DIELÉCTRICA . <ul><li>La constante dieléctrica indica la fuerza con la que las moléculas de disolvente mantienen separados a los iones de carga opuesta </li></ul><ul><li>Esto se debe a su polaridad y la capacidad de formar puentes de hidrógeno, que disminuye la atracción entre iones </li></ul>Algunas constantes dieléctricas disolvente contante dieléctrica (e a 25ºC) disolvente contante dieléctrica (e a 25ºC) Agua 79 dimetilsulfóxido 47 ácido fórmico 59 acetonitrilo 38 metanol 33 acetona 21 etanol 25 dietiléter 4,3 ácido acético 6 benceno 2,3

70.
PROPIEDAD : ALTA CONSTANTE DIÉLECTRICA. <ul><li>Es un buen disolvente. </li></ul><ul><li>A) MOLÉCULAS IÓNICAS. </li></ul><ul><li>B) POLARES. Si son muy grandes forman disoluciones coloidales </li></ul><ul><li>C) LAS MOLÉCULAS NO POLARES NO SON SOLUBLES Y PUEDEN FORMAR BICAPAS </li></ul>

71.
Disolvente de moléculas iónicas Debido a la polaridad de su molécula, el agua se interpone entre los iones de las redes cristalinas de los compuestos iónicos, lo que origina una disminución importante de la atracción entre ellos y provoca su separación y, en definitiva, su disolución

72.
Disolución de sustancias polares

73.
Moléculas hidrofóbicas

76.
Moléculas anfipáticas

77.
Moléculas anfipáticas: Membranas

78.
Moléculas anfipáticas: Membranas

79.
Micelas y liposomas Micela

80.
PROPIEDAD : ALTA CONSTANTE DIÉLECTRICA. <ul><li>Es un buen disolvente. </li></ul><ul><li>A) MOLÉCULAS IÓNICAS. </li></ul><ul><li>B) POLARES </li></ul><ul><li>C) LAS MOLÉCULAS NO POLARES NO SON SOLUBLES Y PUEDEN FORMAR BICAPAS </li></ul><ul><li>FUNCIÓN: </li></ul><ul><li>Es el medio donde ocurren las reacciones del metabolismo </li></ul><ul><li>Es es medio de trasporte interno en los seres vivos ( sangre, savia) </li></ul>

81.
PROPIEDAD : EL AGUA SE IONIZA.

82.
PROPIEDAD : EL AGUA SE IONIZA. FUNCIÓN: INTERVIENE EN DISTINTAS REACCIONES: Hidrólisis Condensación. Fotosíntesis.

83.
PROPIEDAD CARACTERÍSTICA FUNCIÓN Elevada fuerza cohesión Líquida. Incomprensible Capilaridad Tensión superficial Medio trasporte. Lubricante Evita deformaciones Subida de la savia bruta Formación gotas. Movimiento celular Elevado calor específico Varía lentamente de temperatura Termorregulador Elevado calor de vaporización Hace perder mucho calor al evaporarse Refrigerante Forma una red más abierta al congelarse El hielo menos denso que el agua Mantiene la vida en los lagos helados Alta constante dieléctrica Disuelve compuestos iónicos y polares No disuelve los compuestos apolares Es eñ medio donde se producen las reacciones y es el medio de trasporte Hace que se formen membranas agua se ioniza Produce grupos hidroxilos e hidrogeaniones Interviene en muchas reaccines bioquímicas

84.
SALES MINERALES <ul><li>SALES INSOLUBLES EN AGUA. </li></ul><ul><ul><li>o Esqueleto interno de vertebrados , en el que encontramos : fosfatos, cloruros, y carbonatos de calcio . </li></ul></ul><ul><li>o Caparazone s de carbonato cálcico de crustáceos y moluscos . </li></ul><ul><li>o Endurecimiento de células vegetales , como en gramíneas (impregnación con sílice) o los pelos de las ortigas . </li></ul><ul><li>o Otolitos del oído interno, formados por cristales de carbonato cálcico que intervienen en el mantenimiento del equilibrio </li></ul><ul><li>o O los cristales de magnetita , presente en palomas mensajeras, abeja, delfines ..., que actúan como brújulas . </li></ul>

85.
Funciones de las sales minerales <ul><li>Sostén y protección: forma huesos, conchas, caparazones </li></ul>El diablillo espinoso o Moloch horridus se alimenta de hormigas (de 600-3000 hormigas diarias) y “bebe” posándose en un charco y dejando que el agua ascienda por capilaridad por su superficie agrietada

88.
Otras funciones <ul><li>Formación de partículas relacionadas con la orientación . Por ejemplo los otolitos del oído interno, que son cristales de carbonato cálcico que intervienen en el equilibrio, o las partículas magnéticas (óxido de hierro) presentes en numerosas especies (palomas mensajeras, abejas, delfines, tortugas, etc.) y que actúan como una brújula interna para orientarse. </li></ul>

89.
SALES MINERALES <ul><li>SALES SOLUBLES EN AGUA. </li></ul><ul><ul><li>Se encuentran disociadas en sus iones </li></ul></ul><ul><ul><li>(CATIONES : Na+, K+, Mg ++ , Ca ++ , Fe ++ , Fe +++ y </li></ul></ul><ul><ul><li>ANIONES : CO 3 2-, Cl - , SO 4 2- , CO 3 H - , PO 4 3- , PO 4 H 2 -, PO 4 H 2 - ) </li></ul></ul><ul><li>FUNCIONES </li></ul><ul><li>OSMÓTICAS </li></ul>

90.
Funciones de las sales minerales: ósmosis <ul><li>Mantenimiento de concentraciones osmóticas adecuadas en los líquidos biológicos Todos los medios líquidos biológicos (sangre, plasma intersticial, líquido cefaloraquídeo, etc. ) constituyen disoluciones de sales en agua de cuyo grado de concentración depende la estabilidad celular y la realización de algunas funciones fundamentales. </li></ul><ul><li>Cuando dos disoluciones de diferente concentración se enfrentan por una membrana semipermeable (que no deja pasar el soluto pero sí el disolvente), se produce el paso del disolvente (agua en los medios celulares) desde la disolución más diluida (hipotónica o hipoosmótica ) hacia la más concentrada (hipertónica o hiperosmótica ) a través de la membrana. Este proceso se denomina ÓSMOSIS </li></ul><ul><li>El proceso continúa hasta que ambas disoluciones igualan su concentración, es decir, se hacen isotónicas . </li></ul>

91.
SALES MINERALES <ul><li>FUNCIONES </li></ul><ul><li>OSMÓTICAS </li></ul>

93.
SALES MINERALES <ul><li>FUNCIONES </li></ul><ul><li>EQUILIBRIO ÁCIDO BASE </li></ul>

94.
Control del pH <ul><li>En el metabolismo celular se generan ácidos que alteran el pH y, como consecuencia, la actividad celular, al alterar las proteínas. </li></ul><ul><li>Para evitarlo la célula cuenta con los llamados sistemas tampón, buffer o amortiguadores, compuestos por un ácido débil y su base conjugada . </li></ul><ul><li>Los sistemas tampón actúan como aceptores o dadores de H + para compensar el exceso o el déficit de estos iones en el medio y mantener constante su pH. </li></ul>

95.
Tipos de tampón <ul><li>1) Intracelulares : (tamponan en torno a pH=7) </li></ul><ul><li>• Fosfatos inorgánicos </li></ul><ul><li>(H 2 PO 4 - HPO 4 2- ) </li></ul><ul><li>• Fosfatos orgánicos </li></ul><ul><li>(Glucosa 6-fosfato, ATP) </li></ul><ul><li>2) Extracelulares (sangre y fluidos intersticiales): </li></ul><ul><li>• Bicarbonato (tampona en torno a pH=5) </li></ul><ul><li>• Proteínas </li></ul>

96.
FUNCIÓN CATALÍTICA Algunas sales son cofactores Clorofila

97.
EL MITO DE LAS ESPINACAS A principios de siglo se hizo tremendamente popular el personaje de Popeye. Este marino de naturaleza enclenque, adquiría de forma casi instantánea una impresionante musculatura al tomar una cierta cantidad de espinacas. La idea estaba basada sobre el tremendo contenido de hierro detectados en los análisis durante el siglo XIX. Este mito, sin embargo, desapareció parcialmente en 1.937 cuando se realizaron nuevas investigaciones sobre la composición de estas plantas que demostraron que, posiblemente por un error de transcripción, en la cifra que daba el contenido en hierro de las mismas, la coma había sido corrida un lugar a la derecha, lo que daba una cantidad de hierro diez veces mayor de la real .

98.
SALES MINERALES <ul><li>FUNCIONES </li></ul><ul><li>ESPECÍFICAS </li></ul>