BIOELEMENTOS Y BIOMOLÉCULAS AGUA Y SALES MINERALES

BLOQUE 1
BIOELEMENTOS
Y
BIOMOLÉCULAS

ELEMENTOS QUÍMICOS
De los aproximadamente 100 elementos
químicos que existen en la naturaleza,
unos 70 se encuentran en los seres
vivos.
De estos sólo unos 22 se encuentran en
todos en cierta abundancia y cumplen
una cierta función.

http://2.bp.blogspot.com/-XSWHWCRZFHI/TWE8yqQcr1I/AAAAAAAAAD8/MTRmm9q5Ahw/s1600/Imagen1.jpg
ELEMENTOS QUÍMICOS

BIOELEMENTOS
Elementos químicos que forman parte de la
materia viva
Los bioelementos se agrupan para formar
biomoléculas

BIOELEMENTOS
http://3.bp.blogspot.com/_Kie8hzVlQB0/S9uSfMdJK2I/AAAAAAAAABg/kjL8igvB6aY/s1600/composicion_quimica-copy.png

BIOELEMENTOS
http://perso.wanadoo.es/catalogoaranas/2bch/bioelementos.html

BIOELEMENTOS
PRIMARIOS
Representan en su conjunto el 99% del total.
Son indispensables para formar las biomoléculas
orgánicas o principios inmediatos (glúcidos, lípidos,
proteínas y ácidos nucleicos), es decir las moléculas
que forman parte de los seres vivos.
Son: C, H, O, N, P y S.

BIOELEMENTOS
SECUNDARIOS
Representan en su conjunto el 0,9% del total.
Aunque se encuentran en menor proporción que
los primarios, son también imprescindibles para los
seres vivos.
En medio acuoso se encuentran siempre ionizados.
Na+ , K+ , Ca2+ , Mg2+ , Cl-.

BIOELEMENTOS
OLIGOELEMENTOS
Son aquellos bioelementos que se
encuentran en los seres vivos en un porcentaje
menor del 0.1%.
Se clasifican en:
- Indispensables: se encuentran en todos los seres vivos
Mn, Fe, Co, Cu, Zn
-Variables: solamente los necesitan algunos organismos.
B, Al, V, Mo, I, Si

BIOELEMENTOS
http://3.bp.blogspot.com/-sWm46EM3O_c/TWE-mNKphJI/AAAAAAAAAEE/un6ee9HoEYo/s1600/Imagen3.jpg

BIOELEMENTOS
PRIMARIOS – FUNCIONES
http://3.bp.blogspot.com/_Mkzo04RaBuE/THldJLMD5nI/AAAAAAAAAFU/yj86PslymiE/s400/coenzimaA.jpg
http://www.uic.edu/classes/bios/bios100/lectf03am/ATP02a.jpg

BIOELEMENTOS
SECUNDARIOS – FUNCIONES
http://3.bp.blogspot.com/_E_tDRLfaNoQ/TOl7dyMcYBI/AAAAAAAAACc/ro2If2ubAlQ/s1600/TACTIVO.pngh
http://4.bp.blogspot.com/_n6PiOglRaoE/TJIUsAjLiDI/AAAAAAAAA9E/uyhonkHIzUY/s320/Esqueleto_calcio_huesos.jpg
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/33/Chlorophyll_a_structure.svg/620px-Chlorophyll_a_structure.svg.png

BIOELEMENTOS
OLIGOELEMENTOS ESENCIALES – FUNCIONES
http://1.bp.blogspot.com/_4F6vT36NhLs/S5QC5w8LPZI/AAAAAAAAAB4/ZqPl7UPSYtg/s400/fotosintesis2.jpg
http://biomodel.uah.es/model3j/hemo.gif
http://www.mipediatra.com/imagenes/molusco2-tra.gif
http://www.iqb.es/d_mellitus/paciente/manual1/manual03.gif
http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/images/ency/fullsize/19517.jpg
Mn Forma parte de enzimas del metabolismo de
proteínas, factor de crecimiento y participa en
procesos fotosintéticos
Fe Necesario en la hemoglobina (transporte de
oxígeno) y en citocromos (enzimas de la
respiración celular)
Co Necesario para la síntesis de vitamina B12 o
cobalamina (formación de sangre) y enzimas
necesarias para fijación de nitrógeno
Cu Forma la hemocianina, la molécula de
transporte de oxígeno en invertebrados
(crustáceos, arácnidos y moluscos)
Zn Abundante en el cerebro, en los órganos
sexuales y en páncreas. Forma parte de la
insulina

Los biolelementos o elementos biogénicos son elementos químicos que siempre están presentes en
la materia viva, es decir, forman parte de los seres vivos. Se han identificado algo más de 70
bioelementos, casi todos ellos estables, excepto los gases nobles. En relación a los bioelementos,
lo más importante no es el tipo de elementos presentes en la materia viva, sino la proporción en que
se encuentra cada uno de ellos. Todos ellos son importantes para el buen funcionamiento de los
seres vivos.
Los cuatro bioelementos mayoritarios son el carbono, el hidrógeno, el oxígeno y el nitrógeno,
siempre se encuentran presentes en los seres vivos constituyendo el 95 % en peso de la materia
orgánica. Son, por tanto, los componentes esenciales con los que se construye la materia viva
formando las biomoléculas o principios inmediatos, siendo los principales los glúcidos, los lípidos,
las proteínas y los ácidos nucleicos.
Los bioelementos secundarios son Na, K, Cl, Mg y Ca. Forman iones que participan en el
equilibrio de cargas del medio interno. Son fundamentales en la transmisión de impulsos nerviosos.
El calcio forma esqueletos y estructuras internas de los seres vivos y el magnesio participa en
multitud de reacciones químicas como catalizador.
El hierro y el magnesio son oligolementos esenciales y llevan a cabo funciones muy importantes
en los seres vivos. El Fe forma parte de la hemoglobina, que es el pigmento respiratorio que
transporte el oxígeno desde los alvéolos pulmonares hasta los distintos tejidos, donde es
imprescindible para la respiración celular. El Cu forma parte de la clorofila, que es el pigmento
fotosintético capaz de absorber la energía luminosa necesaria para transformar la materia
inorgánica en orgánica.
BLOQUE I
ORIENTACIONES - 1
Defina qué es un bioelemento. Cite cinco ejemplos e indique la importancia
biológica de cada uno de ellos.

BIOELEMENTOS
PRIMARIOS – PROPIEDADES
1H, 6C, 7N, 8O, 15P y 16S poseen número atómico bajo
y los compuestos formados son estables.
N y O forman moléculas polares solubles en agua
(medio de reacciones bioquímicas).
Se incorporan fácilmente a los seres vivos a partir
de moléculas sencillas presentes en el medio externo
(CO2, H2O, KNO3, K2PO3,Na2SO4).

BIOELEMENTOS
• CARBONO (CAPÍTULO APARTE)
• HIDRÓGENO: forma junto al carbono los hidrocarburos
de gran importancia. Forma enlaces covalentes con
cualquiera de los otros bioelementos primarios.
•OXÍGENO: forma junto a carbono e hidrógeno los
distintos grupos funcionales.

BIOELEMENTOS
• NITRÓGENO: forma parte de los grupos amino de
aminoácidos (proteínas) y de bases nitrogenadas (ácidos
nucleicos). Se incorpora a la mayoría de seres vivos
en forma de ión nitrato (NO3).
• AZUFRE: forma parte de determinados aminoácidos
formando puentes disulfuro en la estructura de proteínas.
•FÓSFORO: forma los grupos fosfato de moléculas
tales como de ácidos nucleicos (ADN y ARN),
fosfolípidos de membranas y fosfatos en huesos.

El átomo de carbono es un elemento químico perteneciente al
periodo 2, por lo que su configuración electrónica alcanza hasta el
segundo nivel (1s2 2s2 2p2). De los seis electrones de su corteza
electrónica, cuatro pertenecen a la capa más externa. De esta
manera, el carbono pertenece al grupo 14 del sistema periódico,
donde todos los elementos del grupo poseen cuatro electrones en
su última capa. A todos estos elementos les faltan otros cuatro
electrones para alcanzar la estructura electrónica más estable de
los gases nobles (regla del octeto).
Así pues, el átomo de carbono tiene la capacidad de formar hasta
cuatro enlaces covalentes, dado que puede aceptar hasta cuatro
electrones en su estructura electrónica para alcanzar la
configuración estable del neón (1s2 2s2 2p6). En los compuestos
orgánicos el átomo de carbono siempre es tetravalente (se
comporta con valencia +4).
BLOQUE I
ORIENTACIONES - 2
Destacar las propiedades físico-químicas del carbono

La vida en la Tierra está basada en el carbono, hasta tal punto que no conocemos
ningún compuesto relacionado con la vida en el que no esté presente (la única
excepción podría ser el agua). El carbono presenta unas propiedades químicas muy
interesantes, que explican su posición de privilegio:
· En primer lugar, el carbono tiene valencia 4. La valencia es el número de uniones
que es capaz de formar un átomo con cualquier otro, y el carbono puede hacerlo
con otros cuatro, uno de los valores más altos posibles en la química (al menos
para átomos pequeños).
· En segundo lugar, el carbono es capaz de unirse a sí mismo para formar largas
cadenas, o incluso redes tridimensionales, y se trata de uniones muy fuertes; el
caso más extremo lo tenemos cuando cada átomo de carbono se une a otros
cuatro, constituyendo así una estructura formada sólo por carbono: esa estructura
es el diamante, la sustancia más dura conocida. Sin llegar a tales extremos, es
evidente que la unión de 2 ó 3 átomos de carbono será muy fuerte. Además, a esas
cadenas o redes de carbono pueden unirse otros átomo, especialmente los otros
antes mencionados, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Se forman así muchísimos
compuestos enormemente complejos, justamente el tipo de complejidad que hace
posible la vida.
BLOQUE I
ORIENTACIONES - 2’
El porqué del carbono.

Es difícil.
Empezando porque el silicio no forma cadenas ni redes consigo mismo. Es un
átomo demasiado grande para poder formar ese tipo de estructuras. Lo más
parecido son las estructuras con oxígeno como unión entre dos átomos de silicio;
se forman así cadenas y redes tridimensionales de gran tamaño, pero el resultado
es casi siempre una roca. Estos compuestos de silicio y oxígeno (es decir de sílice)
carecen de las complejidades de los compuestos de los seres vivos, son
demasiado simples; además, son todos sólidos insolubles, que sólo reaccionan
estando fundidos a temperaturas del orden de 1.000ºC (temperaturas típicas de la
lava fundida, pero no de los seres vivos).
Sólo existen unos compuestos de silicio que tienen algunas propiedades conocidas
en los compuestos de los seres vivos; son las siliconas, compuestos de silicio,
carbono, oxígeno e hidrógeno. Podrían existir siliconas en algún ser vivo, pero si
nos fijamos bien, ya se nos coló el carbono por el camino... De todos modos, todos
los compuestos de silicona conocidos son artificiales, no se conoce ninguno en un
ser vivo.
BLOQUE I
ORIENTACIONES - 2’
¿Puede haber vida basada en el silicio?

BIOELEMENTOS PRIMARIOS
GRUPOS FUNCIONALES

BIOMOLÉCULAS
Están formadas por elementos biogénicos o
biomoléculas
Reciben el nombre de principios inmediatos
ya que pueden obtenerse fácilmente mediante
técnicas sencillas (filtraciones, disoluciones,
ultracentrifugaciones, precipitación química,
etc.)

EL AGUA
El agua a temperatura ambiente es líquida, al contrario de lo que
cabría esperar si se considera que otras moléculas de similar peso
molecular, como el CO2 , son gases. La razón está en que la
molécula de agua aunque tiene una carga total neutra (igual
número de protones que de electrones ), presenta una distribución
asimétrica de sus electrones, ya que los dos electrones de los dos
hidrógenos están desplazados hacia el oxígeno, convirtiéndose en
una molécula dipolar: alrededor del oxígeno se concentra una
densidad de carga negativa, mientras que los núcleos de
hidrógeno quedan desnudos, desprovistos parcialmente de sus
electrones y manifiestan, por tanto, una densidad de carga
positiva.
ESTRUCTURA QUÍMICA

EL AGUA
ESTRUCTURA QUÍMICA
Así se establecen
interacciones dipolo-dipolo
entre las propias moléculas
de agua, formándose enlaces
o puentes de hidrógeno
formando grupos de 3, 4 y
hasta 9 moléculas: la carga
parcial negativa del oxígeno
de una molécula ejerce
atracción electrostática sobre
las cargas parciales positivas
de los átomos de hidrógeno
de otras moléculas cercanas.

EL AGUA
ESTRUCTURA QUÍMICA
PUENTE DE HIDRÓGENO
Gracias a los puentes de hidrógeno el agua es líquida a
temperaturas a las que otras sustancias son gaseosas

EL AGUA
ESTRUCTURA QUÍMICA
Los enlaces por puentes de Hidrógeno
son mucho más débiles que los
enlaces covalentes.
Los puentes de hidrógeno tienen una
duración media de 10-11 segundos.
Los puentes de hidrógeno se rompen y
se forman nuevamente de manera
constante, lo que mantiene las
interacciones y permite que las moléculas
de agua se unan con fuerza considerable.
Los puentes de hidrógeno confieren
una gran fuerza de cohesión interna
al agua líquida.

El agua, gracias a sus particulares características, realiza una serie de funciones
imprescindibles para la vida. Son:
Disolvente: la molécula de agua, por solvatación o hidratación iónica, facilita la
disolución de sales en cationes y aniones. Por ello es el medio donde se realizan
todas las reacciones químicas.
Reactivo: el agua interviene en muchas reacciones químicas como por ejemplo la
hidrólisis.
Transportadora: el agua es el medio de transporte desde el exterior al interior de los
organismos y en el propio organismo, así como en la ascensión de la savia bruta en
las plantas.
Estructural: las células que no poseen una pared rígida mantienen su forma y
volumen gracias a la presión que ejerce el agua.
Amortiguador mecánico: por ejemplo la presencia de agua en las articulaciones de
vertebrados evita el rozamiento de los huesos.
Termoreguladora: funciona como un amortiguador térmico debido a su alto calor
específico y de vaporización.
FUNCIONES
EL AGUA

EL AGUA
PROPIEDADES
Elevada fuerza de adhesión  CAPILARIDAD
El agua tiene la capacidad de ascender por las paredes de
un capilar debido a la adhesión de las moléculas de agua a
las paredes del conducto y a la cohesión de las moléculas
de agua entre sí (CAPILARIDAD). A este fenómeno se debe
la ascensión de la savia bruta desde las raíces hasta las
hojas, a través de los vasos leñosos.

EL AGUA
PROPIEDADES
Elevada fuerza de cohesión  VOLUMEN Y TURGENCIA
Los puentes de hidrógeno mantienen las moléculas de agua
fuertemente unidas, formando una estructura compacta que
la convierte en un líquido casi incompresible.
Al no poder comprimirse puede funcionar en algunos
animales como un ESQUELETO HIDROSTÁTICO, como
ocurre en algunos gusanos perforadores capaces de
agujerear la roca mediante la presión generada por sus
líquidos internos.

EL AGUA
PROPIEDADES
Elevada fuerza de cohesión  TENSIÓN SUPERFICIAL
También explica el hecho de que su superficie ofrezca
mucha resistencia a romperse permitiendo a muchos
organismos vivir asociados a esa película superficial
(TENSIÓN SUPERFICIAL).
htthttp://www.iesbanaderos.org/html/departamentos/bio-
geo/Apuntes/Bio/T%202%20Agua%20y%20Sales/1%20El%20agua_archivos/image035.jpgp://4.bp.blogspot.com/_eGHxY7xV6UU/TJtHhw8Pl0I/AAAAAAAAAAw/NZ45vNZe51c/s6
40/sales_minerales.jpg

EL AGUA
PROPIEDADES
Gran calor específico.  TERMOREGULADOR
Todas las sustancias para elevar su temperatura
necesitan un aporte de calor. El calor específico es la
cantidad de calor que hay que suministrar a 1 gramo
de agua para que su temperatura se eleve 1º C. En el
caso del agua es una caloría y es un valor
relativamente alto. Esto permite que el agua pueda
absorber grandes cantidades de "calor" que utiliza para
romper los puentes de hidrógeno por lo que la
temperatura se eleva muy lentamente. Así se convierte
en un magnífico estabilizador térmico
(TERMOREGULADOR) del organismo frente a
cambios bruscos de temperatura en el ambiente.

EL AGUA
PROPIEDADES
Elevado calor de vaporización.  TERMOREGULADOR
Los puentes de hidrógeno son los responsables de esta
propiedad. Para evaporar el agua, primero hay que romper
los puentes y posteriormente dotar a las moléculas de agua
de la suficiente energía cinética para pasar de la fase líquida
a la gaseosa.

EL AGUA
PROPIEDADES
Mayor densidad en estado líquido que en estado
sólido  TERMOAISLANTE
Esto explica que el hielo flote en el agua formando una
capa termoaislante permitiendo la vida bajo ella.

EL AGUA
PROPIEDADES
El agua es el único líquido que al disminuir su
temperatura
y congelarse disminuye su densidad, por lo que el
hielo flotará sobre el agua líquida.
El agua alcanza su máxima densidad a 4º C.
La importancia biológica de este hecho es que cuando
las masas de agua se congelan lo hacen de arriba
hacia abajo ya que el hielo tiene menor densidad que
el agua líquida.
La capa de hielo actúa como aislante térmico y puede
ser que la
masa de agua no termine de congelarse, permitiendo
la supervivencia de los organismos acuáticos.
http://www.textoscientificos.com/imagenes/fisica/dilatacion-21.gif

EL AGUA
PROPIEDADES
Elevada constante dieléctrica  PODER DISOLVENTE
Gracias a esta propiedad el agua tiene una gran capacidad
disolvente.
El agua es el líquido que más sustancias disuelve, por eso decimos
que es el disolvente universal. Por tener moléculas polares, disuelve
compuestos iónicos (sales) y covalentes polares (glúcidos).
El proceso se debe a que las moléculas polares del agua se
disponen alrededor de las moléculas polares del soluto, llegando a
romperlos en aniones y cationes en el caso de compuestos iónicos.
Este fenómeno se llama solvatación iónica.
La capacidad disolvente es la responsable de dos funciones: medio
donde ocurren las reacciones del metabolismo y ser el sistema de
transporte.

EL AGUA
PROPIEDADES
Elevada constante dieléctrica.
Solvatación iónica de redes cristalinas
http://www.geocities.ws/batxillerat_biologia/biomol5.jpg

EL AGUA
PROPIEDADES
Bajo grado de ionización.
El agua pura tiene la capacidad de disociarse en iones,
por lo que en realidad se puede considerar una mezcla
de: agua molecular (H2O ) protones hidratados o
hidronios (H3O+ ) e iones hidroxilo (OH-).
H2O + H2O H3O+ + OH-
+ -
+
+

EL AGUA
PROPIEDADES
Sin embargo sólo 1 de 551 000 000 moléculas de agua
se encuentra ionizada (1 · 10-14 moles).
moles
Por ello la concentración de iones hidronio (H3O+ ) e
hidroxilo (OH-) es muy baja (10-7 moles por litro). Por ello
si le añadimos un ácido (añadimos H3O+) o una base
(añadimos OH-) estos valores varían bruscamente.

EL AGUA
PROPIEDADES
El pH se define como el logaritmo con signo negativo de
la concentración de iones H3O+ (hidronios) .
pH= log = -log [H3O+]
El pH del agua será por lo tanto de 7
pH= -log [10-7] = 7
moles
[H3O+]
1

+
-
+ -
+
+
Ión hidronio
Ión hidroxilo

Los ácidos disminuyen el pH del agua pues aportan iones [H3O+].
HA + H2O H3O+ + A-
si el pH < 7, la disolución será ácida;
si el pH = 7, será neutra;
si el pH > 7, será básica.
Las bases aumentan el pH del agua pues captan iones [H3O+].
HOB + H3O+ 2H2O + B+
El pH es importante en los procesos de obtención de energía: fotosíntesis y respiración
celular.

+
-
Los ácidos disminuyen el valor del pH del agua pues aportan iones [H3O+].
H2O + HA H3O+ + A-

¿Por qué el valor del pH disminuye al añadir un ácido, si los
ácidos aumentan la cantidad de iones [H3O+]?
Para explicar esto supongamos que tenemos agua pura. La
cantidad de iones [H3O+] en el agua es de 10-7 , pH=7, como ya
sabemos. Ahora le añadimos un ácido y, volvamos a suponer, que
este aumenta en un factor de 100 la cantidad de iones [H3O+].
Ahora tendremos:
[H3O+]= 10-7*100=10-5
pH= -log [H3O+]= -log [10-5]=5
Luego el valor del pH ha pasado de 7 a 5.

+
+
Las bases aumentan el valor del pH del agua pues captan iones [H3O+].

¿Por qué el valor del pH aumenta al añadir una base, si las
bases disminuyen la cantidad de iones [H3O+]?
Para explicar esto supongamos que tenemos agua pura. La
cantidad de iones [H3O+] en el agua es de 10-7 , pH=7, como ya
sabemos. Ahora le añadimos una base y, volvamos a suponer, que
los iones OH- desprendidos por la base captan los iones [H3O+] y
estos disminuyen en un factor de 1000. Ahora tendremos:
[H3O+]= 10-7/1000=10-7x10-3=10-10
pH= -log [H3O+]= -log [10-10]=10
Luego el valor del pH ha pasado de 7 a 10.

PAPEL DEL AGUA EN LOS EQUILIBRIOS
ÁCIDO BASE

EL AGUA
RESUMEN
DE PROPIEDADES Y
FUNCIONES BIOLÓGICAS

La molécula de agua está formada por dos átomos de H unidos a un átomo de O por medio de dos
enlaces covalentes. El ángulo entre los enlaces H-O-H es de 104'5º. El oxígeno es más
electronegativo que el hidrógeno y atrae con más fuerza a los electrones de cada enlace.
La molécula de agua está formada por dos átomos de H unidos a un átomo de O por medio de dos
enlaces covalentes. El ángulo entre los enlaces H-O-H es de 104'5º. El oxígeno es más
electronegativo que el hidrógeno y atrae con más fuerza a los electrones de cada enlace.
Por ello se dan interacciones dipolo-dipolo entre las propias moléculas de agua, formándose
enlaces por puentes de hidrógeno, la carga parcial negativa del oxígeno de una molécula ejerce
atracción electrostática sobre las cargas parciales positivas de los átomos de hidrógeno de otras
moléculas adyacentes.
Aunque son uniones débiles, el hecho de que alrededor de cada molécula de agua se dispongan
otras cuatro molécula unidas por puentes de hidrógeno permite que se forme en el agua (líquida o
sólida) una estructura de tipo reticular, responsable en gran parte de su comportamiento anómalo y
de la peculiaridad de sus propiedades fisicoquímicas.
BLOQUE I
ORIENTACIONES - 2
Describa la estructura molecular del agua y relaciónela con sus propiedades
físico-químicas.
http://www.aula21.net/Nutriweb/agua.htm#Funciones

PROPIEDADES DEL AGUA Y FUNCIONES BIOLÓGICAS
1) ELEVADA CONSTANTE DIELÉCTRICA  ACCIÓN DISOLVENTE
El agua es el líquido que más sustancias disuelve, por eso decimos que es el disolvente universal.
Esta propiedad, tal vez la más importante para la vida, se debe a su capacidad para formar puentes
de hidrógeno.
En el caso de las disoluciones iónicas los iones de las sales son atraídos por los dipolos del agua,
quedando "atrapados" y recubiertos de moléculas de agua en forma de iones hidratados o
solvatados.
La capacidad disolvente es la responsable de que sea el medio donde ocurren las reacciones del
metabolismo.
BLOQUE I
ORIENTACIONES - 2
Resalte su papel biológico como disolvente, reactivo químico, termoregulador
y en función de su densidad y tensión superficial.

2) ELEVADA CONSTANTE DIELÉCTRICA  MEDIO DE REACCIÓN
La capacidad disolvente del agua, su abundancia en el medio natural y el hecho de que permanezca líquida a
temperatura ambiente hacen que el agua sea un excelente vehículo de transporte y el medio donde tienen lugar la
mayoría de reacciones químicas del organismo.
3) GRAN CALOR ESPECÍFICO  TERMOREGULADOR
También esta propiedad está en relación con los puentes de hidrógeno que se forman entre las moléculas de agua.
El agua puede absorber grandes cantidades de "calor" que utiliza para romper los puentes de hidrógeno por lo que
la temperatura se eleva muy lentamente. Esto permite que el citoplasma acuoso sirva de protección ante los
cambios de temperatura. Así se mantiene la temperatura constante .
4) ELEVADO CALOR DE VAPORIZACIÓN  TERMOREGULADOR Y REFRIGERANTE
Sirve el mismo razonamiento, también los puentes de hidrógeno son los responsables de esta propiedad. Para
evaporar el agua , primero hay que romper los puentes y posteriormente dotar a las moléculas de agua de la
suficiente energía cinética para pasar de la fase líquida a la gaseosa.
Para evaporar un gramo de agua se precisan 540 calorías, a una temperatura de 20º C y presión de 1 atmósfera.
BLOQUE I
ORIENTACIONES - 2

5) DENSIDAD ANÓMALA  TERMOAISLANTE
El agua es el único líquido que al disminuir su temperatura y congelarse disminuye su densidad, por lo que el hielo
flotará sobre el agua líquida. El agua alcanza su máxima densidad a 4º C. La importancia biológica de este hecho
es que cuando las masas de agua se congelan lo hacen de arriba hacia abajo ya que el hielo tiene menor
densidad que el agua líquida. La capa de hielo actúa como aislante térmico y puede ser que la masa de agua no
termine de congelarse, permitiendo la supervivencia de los organismos acuáticos.
6) ELEVADA FUERZA DE COHESIÓN  ESQUELETO HIDROSTÁTICO
Los puentes de hidrógeno mantienen las moléculas de agua fuertemente unidas, formando una estructura
compacta que la convierte en un líquido casi incompresible. Al no poder comprimirse puede funcionar en algunos
animales como un esqueleto hidrostático.
7) ELEVADA TENSIÓN SUPERFICIAL  INTERFASE
También explica el hecho de que su superficie ofrezca mucha resistencia a romperse permitiendo a muchos
organismos vivir asociados a esa película superficial.
BLOQUE I
ORIENTACIONES - 2

FUNCIONES DEL AGUA
Debido a sus peculiares propiedades, el agua desempeña funciones muy importantes en
los organismos vivos. Las principales son:
1) Función disolvente
El agua es básica para la vida ya que casi todas las reacciones biológicas transcurren en medio acuoso.
2) Función bioquímica
El agua interviene en multitud de reacciones bioquímicas (hidrólisis, digestión, fotosíntesis, etc.)
3) Función de transporte
El agua actúa como vehículo de transporte de sustancias tanto hacia el interior como hacia el exterior de los
organismos. En las plantas puede circular en contra de las fuerzas de gravedad.
4) Función estructural
El agua ejerce una presión interna dentro de la células que les permite mantener su forma en ausencia de una
membrana rígida.
5) Función mecánica amortiguadora
El agua sirve como amortiguador al actuar como escudo contra golpes.
6) Función termoreguladora
El agua absorbe gran cantidad de energía antes de cambiar de estado lo cual permite su acción termoreguladora y
refrigerante.
BLOQUE I
ORIENTACIONES – 2´
Describa las funciones del agua en los seres vivos

LAS SALES
MINERALES
BIOMOLÉCULAS

SALES MINERALES
DEFINICIÓN
Las sales minerales son moléculas inorgánicas de
fácil ionización en presencia de agua y que en los
seres vivos aparecen tanto precipitadas, como
disueltas, como asociadas.

SALES MINERALES
http://4.bp.blogspot.com/_eGHxY7xV6UU/TJtHhw8Pl0I/AAAAAAAAAAw/NZ45vNZe51c/s640/sales_minerales.jpg
(PRECIPITADAS) (DISUELTAS)
Asociadas

SALES MINERALES
FUNCIONES
- Formación de estructuras esqueléticas
- Mantener el grado de salinidad del medio
- Acciones específicas de los iones (hierro en
hemoglobina, yodo en la hormona tiroidea y
magnesio en la clorofila).
- Estabilizar dispersiones coloidales
- Constituir soluciones amortiguadoras

SALES MINERALES
TIPOS
Sales minerales precipitadas
Constituyen estructuras sólidas, insolubles con
funciones esqueléticas:
- Carbonato cálcico en conchas de moluscos
- Fosfato cálcico en los huesos
- Dióxido de silicio en exoesqueletos
CaCO3 Ca3(PO4)2 SiO2

SALES MINERALES
TIPOS
Sales minerales asociadas
Son moléculas que suelen encontrarse junto a
proteínas (fosfoproteínas), lípidos (fosfolípidos) o
glúcidos (agar-agar).
Proteínas Lípidos

SALES MINERALES
,NO3
-
TIPOS
Sales minerales disueltas
Las sales minerales disueltas en agua siempre
están ionizadas.

SALES MINERALES
TIPOS
Funciones específicas
Estas sales tienen función estructural y funciones
de regulación del pH, de la presión osmótica y de
reacciones bioquímicas, en las que intervienen
iones específicos. Participan en reacciones
químicas a niveles electrolíticos.

SALES MINERALES
TIPOS
Reguladoras de pH

SALES MINERALES
TIPOS
Reguladoras de pH
Otro ejemplo es el sistema tampón bicarbonato:
Si aumenta la concentración de hidrogeniones en el medio por
cualquier proceso químico, el equilibrio se desplaza a la
derecha y se elimina al exterior el exceso de CO2 producido. Si
por el contrario disminuye la concentración de hidrogeniones
del medio, el equilibrio se desplaza a la izquierda, para lo cual
se toma CO2 del medio exterior.
2

PAPEL DEL AGUA EN LOS EQUILIBRIOS
ÁCIDO BASE
Otro ejemplo es el sistema tampón bicarbonato:
Si aumenta la concentración de hidrogeniones en el medio por
cualquier proceso químico, el equilibrio se desplaza a la
derecha y se elimina al exterior el exceso de CO2 producido. Si
por el contrario disminuye la concentración de hidrogeniones
del medio, el equilibrio se desplaza a la izquierda, para lo cual
se toma CO2 del medio exterior.
2

SALES MINERALES
TIPOS
Reguladoras de presión osmótica
Cuando existen dos disoluciones de diferente
concentración separadas por una membrana
semipermeable (deja pasar sólo al disolvente y
no al soluto) se produce el paso del disolvente
desde el medio menos concentrado (hipotónico
o hipoosmótico) hacia el menos concentrado
(hipertónico o hiperosmótico) hasta que se
igualan las concentraciones.

SALES MINERALES
TIPOS
Reguladoras de presión osmótica
Se entiende por presión osmótica la presión que
sería necesaria para detener el flujo de agua a
través de la membrana semipermeable.
http://www.geocities.ws/batxillerat_biologia/biomol14.jpg

Fenómenos osmóticos en los glóbulos
rojos de la sangre
SALES MINERALES
EQUILIBRIOS OSMÓTICOS
TURGENCIA
PLASMOLISIS

Fenómenos osmóticos en
células vegetales
SALES MINERALES
EQUILIBRIOS OSMÓTICOS
TURGENCIA PLASMOLISIS

Un fenómeno similar a la ósmosis es la diálisis, proceso que ocurre cuando la
membrana que separa dos disoluciones deja pasar, además del agua, moléculas
de bajo peso molecular (pm) éstas atraviesan la membrana hacia el lado donde
su concentración es menor.
Sólo las moléculas pequeñas pueden atravesar la membrana, pudiendo así
separarse de las moléculas grandes.
http://www.prepararlaselectividad.com/2011/06/el-proceso-de-dialisis.html
SALES MINERALES
DIÁLISIS
Este proceso es la base de la hemodiálisis, técnica que se
emplea en Medicina cuando el riñón no puede realizar
correctamente su función. Básicamente, consiste en hacer
pasar la sangre por un circuito donde una membrana de las
características descritas separa la sangre de una disolución
muy diluida. Los componentes de la sangre de bajo Pm
atraviesan esta membrana y pasan
a la disolución.De esta forma, la sangre queda desprovista de
sustancias tóxicas resultantes del metabolismo celular, como la
urea; pero también ha perdido sustancias que son necesarias
como H2O, sales, glucosa, aminoácidos, etc; por ello, antes de
introducir la sangre en el enfermo hay que reincorporarle estas
sustancias.

BLOQUE I
ORIENTACIONES – 3
Reconocer el papel del agua y de las disoluciones salinas en los
equilibrios osmóticos y ácido base
Cuando existen dos disoluciones de diferente concentración separadas por una
membrana semipermeable (deja pasar sólo al disolvente y no al soluto) se produce
el paso del disolvente desde el medio menos concentrado (hipotónico o
hipoosmótico) hacia el menos concentrado (hipertónico o hiperosmótico) hasta
que se igualan las concentraciones.
Se entiende por presión osmótica la presión que sería necesaria para detener el
flujo de agua a través de la membrana semipermeable.

BLOQUE I
ORIENTACIONES – 3
TURGENCIA
PLASMOLISIS
La presión osmótica provoca que las células tanto animales como vegetales
Sufran los llamados fenómenos de plasmolisis (medio hipertónicos) o turgencia
(medios hipotónicos)
TURGENCIA PLASMOLISIS

El agua pura tiene la capacidad de disociarse en iones, por lo que en realidad se
puede considerar una mezcla de: agua molecular (H2O) protones hidratados o
hidronios (H3O+ ) e iones hidroxilo (OH-).
BLOQUE I
ORIENTACIONES – 3
moles

BLOQUE I
ORIENTACIONES – 3
Los ácidos disminuyen el pH del agua pues aportan iones [H3O+].
HA + H2O H3O+ + A-
si el pH < 7, la disolución será ácida;
si el pH = 7, será neutra;
si el pH > 7, será básica.
Las bases aumentan el pH del agua pues captan iones [H3O+].

BLOQUE I
ORIENTACIONES – 3

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