1. “El análisis químico de la materia viva revela
una gran similitud en la composición de todos los
seres vivos,
todos ellos contienen los mismos elementos
y compuestos químicos.
La rama de la biología que se encarga de su estudio es
la bioquímica.”

2. I. BIOQUÍMICA. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS SERES VIVOS
Unidades didácticas correspondientes del libro de texto:
U.D.1 Química de la materia viva y su estudio.
- LA COMPOSICIÓN ELEMENTAL DE LA MATERIA VIVA: BIOELEMENTOS.
- LAS MOLÉCULAS BIOLÓGICAS
U.D.2 El agua y las sales minerales.

3. CONTENIDOS:
1. BIOELEMENTOS
1.1 ¿Por qué estos bioelementos primarios los elegidos?
1.2 Estructura del átomo de C.
2. BIOMOLÉCULAS
 INORGÁNICAS
2.1 AGUA
a) Características de la molécula de agua
b) Propiedades del agua
c) Importancia biológica del agua
2.2 SALES MINERALES
a) Clasificación
b) Funciones
3. CARÁCTER COLOIDAL DE LA MATERIA VIVA

4. 1. BIOELEMENTOS
Son los elementos químicos que forman parte de la materia viva.
Se han encontrado unos 70 elementos químicos.
Atendiendo a su abundancia
biomoléculas

5. Tema:
2 La materia viva y su estudio 13 Biología. 2º Bachillerato
Abundancia relativa de algunos elementos químicos
% en peso % en masa
Elemento Z Corteza terrestre Cuerpo humano Corteza terrestre Cuerpo humano
H 1 0,22 63 * 0,88 10,0
C 6 0,19 9,5 * 0,09 18
N 7 - 1,4 * 0,03 3,3
O 8 47 * 25,5 * 49 65
Na 11 2,5 0,03 2,6 0,24
Mg 12 2,2 0,01 1,9 0,05
Si 14 28 * - 25 -
P 15 - 0,22 0,12 1,0
S 16 - 0,05 0,05 0,25
Cl 17 - 0,08 0,19 0,19
K 19 2,5 0,06 2,4 0,35
Ca 20 3,5 0,31 3,4 1,5
Fe 26 4,5 - 4,7 -
Final

6. Diagrama de bloques comparativo de los bioelementos mayoritarios con
sus concentraciones en los seres vivos y en la corteza terrestre.

8. 1.1 ¿Por qué han sido estos bioelementos primarios los elegidos para
formar parte de la materia viva?
1º Tienen capas electrónicas externas incompletas.
2º Tienen pequeño tamaño, ya que poseen un número atómico bajo.
3º Debido a que el oxígeno y el nitrógeno son elementos muy electronegativos,
muchas de las biomoléculas son polares y por ello solubles en agua.
4º El carbono tiene 4 electrones en su capa más externa, que le permiten formar 4
enlaces covalentes que se dirigen hacia los vértices de un imaginario tetraedro.
5º El azufre y el fósforo forman enlaces que se pueden hidrolizar fácilmente,
idóneos para formar enlaces ricos en energía.

9. 1.2 ESTRUCTURA DEL ÁTOMO DE CARBONO
Capa externa con 4 electrones

10. Moléculas que contienen átomos de carbono en su estructura:

11. 2. BIOMOLÉCULAS
Compuestos químicos, formados por la unión de bioelementos, que
forman parte de los seres vivos.
(Principios inmediatos, porque se obtienen a partir de los seres vivos de
forma inmediata cuando se utilizan medios físicos
(filtración, destilación, decantación, disolución...).

13. 2 La materia viva y su estudio 14 Biología. 2º Bachillerato
Formas de representar las moléculas
TIPOS DE REPRESENTACIONES MOLECULARES
FÓRMULA FÓRMULA SEMIDESARROLLADA FÓRMULA DESARROLLADA
MOLECULAR
REPRESENTACIONES ESPACIALES
MODELO DE VARILLA MODELO COMPACTO
Final

14. 2.1 AGUA

15. Cantidad variable según el organismo, la edad y el tipo de tejido u
órgano.

16. Cantidad variable según el organismo, la edad y el tipo de tejido u
órgano.

17. A) CARACTERÍSTICAS DE LA MOLÉCULA DE AGUA

18. A) CARACTERÍSTICAS DE LA MOLÉCULA DE AGUA
http://www.edumedia-share.com/media.php?id=416

19. Dada la polaridad de sus moléculas, el
agua puede servir como disolvente para
sustancias iónicas y moléculas
polares.
La polaridad de la molécula de agua y sus
consecuencias.
PROPIEDADES DEL AGUA
http://www.sumanasinc.com/webcontent/animations/content/propertiesofwater/water
.html

20. B) PROPIEDADES DEL AGUA
a) Gran fuerza de cohesión y adhesión entre las moléculas
La cohesión es la atracción existente entre las moléculas de agua y
da como resultado la formación de puentes de hidrógeno, lo que la
convierte en un líquido prácticamente incompresible
La adhesión es la atracción y unión con otras moléculas polares
diferentes como monosacáridos, aminoácidos…

21. B) PROPIEDADES DEL AGUA
b) ELEVADO CALOR ESPECÍFICO
Los numerosos puentes de hidrógeno que se establecen entre sus
moléculas limitan el movimiento de éstas y retardan el incremento de la
agitación térmica.
De éste modo, cuando el agua se calienta, la temperatura asciende
lentamente porque no todo el calor se utiliza para aumentar el movimiento
de las moléculas, una parte se invierte en romper los puentes de hidrógeno.
Buen amortiguador térmico que mantiene la temperatura interna de
los seres vivos a pesar de las variaciones externas.

22. B) PROPIEDADES DEL AGUA
C) ELEVADO CALOR DE VAPORIZACIÓN
El agua absorbe mucho calor cuando cambia de estado líquido a
gaseoso, ya que, para que una molécula se “escape” de las
adyacentes, han de romperse los enlaces de hidrógeno y, para ello, se
necesita una gran cantidad de energía.
Cuando el agua se evapora en la superficie de una planta
o de un animal, absorbe gran parte del calor del entorno
inmediato. Esta propiedad es utilizada como mecanismo
de regulación térmica.

23. B) PROPIEDADES DEL AGUA
d) Gran capacidad disolvente

24. B) PROPIEDADES DEL AGUA
e) ELEVADA CONSTANTE DIELÉCTRICA
Indica la fuerza con la que las moléculas de un disolvente mantienen
separados a los iones de carga opuesta, a pesar de la atracción que
existen entre ellos, y que permite que el compuesto iónico permanezca
disuelto
En el caso del agua, el valor de la constante dieléctrica a una temperatura
de 20 C es 80; es decir, los aniones y los cationes se atraen con una fuerza
80 veces menor en el seno del agua que fuera de ella.

25. B) PROPIEDADES DEL AGUA
f) MENOR DENSIDAD EN ESTADO SÓLIDO
La estabilidad de los puentes de hidrógeno depende
de la temperatura. Los puentes de hidrógeno se hacen
estables a Oº C, formando una red que deja muchos
huecos .
Esta propiedad permite que se congele
la superficie de mares y
lagos, mientras la parte inferior
permanece alrededor de los
4ºC, permitiendo la existencia de vida
acuática en zonas frías.

26. B) PROPIEDADES DEL AGUA

27. Ionización del agua

28. C) IMPORTANCIA BIOLÓGICA.
o PRINCIPAL DISOLVENTE BIOLÓGICO
o FUNCIÓN METABÓLICA
o FUNCIÓN ESTRUCTURAL
o FUNCIÓN MECÁNICA AMORTIGUADORA
o FUNCIÓN DE TRANSPORTE
o FUNCIÓN TERMORREGULADORA
o PERMITE LA VIDA ACUÁTICA EN CLIMAS FRÍOS

29. Relación entre las
propiedades del
agua y sus funciones

30. Moléculas inorgánicas
2.2 SALES MINERALES presentes en todos los seres
vivos que se encuentran
disueltas o en estado
a) Clasificación sólido, precipitadas

31. b) Funciones
A) Formar estructuras esqueléticas

32. b) FUNCIONES FISIOLÓGICAS Y BIOQUÍMICAS

33. C) MANTENIMIENTO DE CONCENTRACIONES OSMÓTICAS
ADECUADAS

34. C) MANTENIMIENTO DE CONCENTRACIONES OSMÓTICAS
ADECUADAS
Solución
hipotónica
Inicialmente al mismo nivel
Medio con una
baja concentración
Solución
hipertónica Permite el paso de
disolvente
Medio con una elevada Membrana pero no de soluto
concentración
semipermeable

35. El paso de disolvente desde la disolución diluida a la concentrada hace que
disminuya el nivel de la primera y aumente el de la segunda.
Las moléculas de
agua difunden desde
el medio hipotónico al
hipertónico
provocando un
aumento de presión
h
Medio hipotónico
(el de menor concentración)
Medio hipertónico
(el de mayor concentración)

36. Tema:
3
http://highered.mcgraw-hill.com/sites/0072495855/student_view0/chapter2/animation__how_osmosis_works.html
¿Somos agua y sales? 6 Biología. 2º Bachillerato
La ósmosis
Permite el paso de disolventes
pero no de solutos.
Membrana semipermeable
Membrana semipermeable
BAJA ALTA
CONCENTRACIÓN CONCENTRACIÓN
Medio hipotónico Medio hipertónico Medios isotónicos
Presión osmótica baja. Presión osmótica alta. Igual presión osmótica.
El disolvente atraviesa la membrana hasta
igualar las concentraciones en ambos lados. Final
http://www.unad.edu.co/curso_biologia/osmosis.htm

37. C) MANTENIMIENTO DE CONCENTRACIONES OSMÓTICAS
ADECUADAS

38. Veamos qué ocurre en las células animales
Situación 1
Célula en solución La célula pierde agua y se
hipertónica arruga
H20
H20
H20
Al fenómeno se le conoce como PLASMÓLISIS

39. Situación 2
La célula se hinchará por
Célula en solución ingreso de agua en su
hipotónica interior
H20 H20
H20
Al fenómeno se le conoce como TURGENCIA

40. Tema:
3 ¿Somos agua y sales? 7 Biología. 2º Bachillerato
Las membranas celulares son semipermeables
MEDIO HIPERTÓNICO
El agua sale de la célula.
PLASMÓLISIS
• Disminuye el La membrana
volumen celular plasmática se
• Aumenta la separa de la pared
presión osmótica celular
en el interior
MEDIO HIPOTÓNICO
El agua entra en la célula.
• Aumenta el TURGENCIA
volumen celular La célula se hincha
• Disminuye la hasta el límite de la
presión osmótica pared celular
en el interior
Final

41. 3 ¿Somos agua y sales? 8 Biología. 2º Bachillerato
Osmorregulación
Todos los seres vivos están obligados a regular la presión osmótica.
Los distintos grupos han desarrollado estrategias diferentes.
SERES VIVOS UNICELULARES VEGETALES
Procariotas Pared celular
Pared celular
Dulceacuícolas Vacuolas pulsátiles
Estomas
ANIMALES PLURICELULARES
Peces marinos Peces de agua dulce Mamíferos
Pérdida de agua Entrada de agua Riñones
Bebe Intestino grueso
agua No
salada bebe Piel
Orina isotónica Abundante orina
Excreta el
exceso de sal escasa hipotónica Final

42. SALES MINERALES

43. D) MANTENIMIENTO DEL ph en estructuras y medios biológicos
Para mitigar las variaciones de pH, los organismos han desarrollado
los llamados sistemas tampón o amortiguadores de pH.
Ácido débil
TAMPÓN BICARBONATO:
Inter/extra-celular
TAMPÓN FOSFATO: intracelular

44. Tema:
3 3.¿Somos agua y sales?
CARÁCTER COLOIDAL DE LA MATERIA
9 Biología. 2º Bachillerato
Carácter coloidal de la materia viva
Disolvente o
fase dispersante
DISOLUCIÓN VERDADERA Soluto o
fase dispesa DISPERSIÓN COLOIDAL
< 10-7 cm 10-7< <2 • 10 -5 cm
Las dispersiones coloidales pueden presentar dos estados físicos:
Moléculas ESTADO DE SOL ESTADO DE GEL Moléculas de
de soluto disolvente entre
las de soluto
Fase Las moléculas de
dispersante soluto actúan como
líquida fase dispersante
Final
Soluto < fase dispersante Soluto > fase dispersante

45. Tema:
3 ¿Somos agua y sales? 10 Biología. 2º Bachillerato
Propiedades de las dispersiones coloidales
EFECTO TYNDALL
EFECTO TYNDALL ELEVADA VISCOSIDAD
ELEVADA VISCOSIDAD
Turbidez al ser iluminadas lateralmente Presentan gran resistencia al movimiento
sobre un fondo oscuro. de las moléculas que integran el fluido.
MOVIMIENTO BROWNIANO
MOVIMIENTO BROWNIANO ELEVADA ADSORCIÓN
ELEVADA ADSORCIÓN
Ayuda a que las partículas coloidales se Las partículas coloidales atraen a otras
mantengan suspendidas sin sedimentar. moléculas presentes en las dispersiones.
SEDIMENTACIÓN
SEDIMENTACIÓN DIÁLISIS
DIÁLISIS
Las partículas coloidales pueden separarse
Las partículas coloidales pueden
según su tamaño mediante una membrana
sedimentarse mediante ultracentrifugación.
semipermeable.
Final

46. BIOELEMENTOS Y BIOMOLÉCULAS
Primarios Oligoelementos
(C, H, O, N, P, S) (Ca, Na, K, I, Fe, etc)
forman
Biomoléculas
pueden
ser
Inorgánicas Orgánicas
como
como
Agua Simples S.minerales Glúcidos Lípidos Proteínas A. Nucleicos
presenta se encuentran
como
N2,
Propiedades Funciones Precipitadas Disueltas
O2
físico- químicas biológicas (CaCO3) (Na+, Cl-)
como como
Elevada fuerza de cohesión
Disolvente
Alto calor específico
Bioquímica
Alto calor de vaporización
Transporte
Alta constante eléctrica
Mayor densidad en estado
líquido

47. PREGUNTAS PRUEBAS PAU
JUNIO 2009. Cuando un tejido epidérmico de cebolla se sumerge en una
disolución diluida de tampón fosfato de pH 7 que contiene un colorante vital (rojo
neutro), a la luz del microscopio óptico se observa que el agua junto con el
colorante penetra en el interior celular observándose la vacuola llena de agua y
de color rojo. ¿De que fenómeno se trata? Explica lo que ha ocurrido.
JUNIO 2008. En relación a los fenómenos osmóticos que se suceden en un
tejido incubado en medios a diferente concentración, describa la situación en la
que las células estarían turgentes y explique en qué situación las células se
observarían plasmolizadas.
JUNIO 2005. ¿Son diferentes el proceso de ósmosis y el proceso de diálisis?
Explique por qué.
SEPTIEMBRE 2005. Establezca la relación de las propiedades físicas y
químicas del agua con las funciones que esta realiza en los seres vivos.