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BIOELEMENTOS Y BIOMOLÉCULAS
DISOLUCIONES Y DISPERSIONES COLOIDALES
LAS SALES MINERALES Y ÓSMOSIS
DISOLUCIONES Y DISPERSIONES COLOIDALES

El agua es un gran disolvente de la
materia viva y se encuentra en los
seres vivos formando:
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DISOLUCIONES Y DISPERSIONES COLOIDALES
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DISOLUCIONES Y DISPERSIONES COLOIDALES

DISPERSIONES COLOIDALES
O COLOIDES
Son mezclas heterogéneas en las
que las partículas de la fase dispersa
tienen un mayor peso molecular
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DISOLUCIONES Y DISPERSIONES COLOIDALES
DISPERSIONES COLOIDALES O COLOIDES

Las dispersiones pueden encontrarse en dos estados
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DISOLUCIONES Y DISPERSIONES COLOIDALES

DISPERSIONES COLOIDALES O COLOIDES
Las dispersiones pueden recibir distintos nombres
según el estado en que se encuentre la fase
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DISOLUCIONES Y DISPERSIONES COLOIDALES
DISPERSIONES COLOIDALES O COLOIDES
Dentro de los coloides se pueden distinguir:
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moléculas muy polares, por lo tanto, tendrán una gran
facilidad de disolverse en el agua.
Coloides hidrófobos: Tienen terror al agua. No se
disuelven en agua, son apolares y no se ionizan.
Sustancias anfipáticas:
tienen una parte polar
y otra apolar. Ej. Micelas
SALES MINERALES
Las sales se pueden
encontrar en los
seres vivos de tres
formas:

Ejemplo de sales Función

PRECIPITADAS

Carbonatos,
silicatos, fosfatos,
…

Forman estructuras duras

DISUELTAS

Aniones y
Cationes

Mantienen el grado de salinidad.
Amortiguan cambios en el pH
Regulan los fenómenos
osmóticos
Realizan acciones específicas

ASOCIADAS A OTRAS Fosfolípidos,
MOLÉCULAS
fosfoproteínas, …

Varias funciones (función
estructural, energética, etc.)
SALES MINERALES

PRECIPITADAS

Ejemplos: Carbonato cálcico, silicatos, fosfato cálcico
Forman estructuras duras, que proporcionan estructura o protección al ser que
las posee. (ej. Conchas, esqueleto externo (exoesqueleto) de animales, huesos,
vegetales, etc.)
SALES MINERALES

DISUELTAS (IONES)

Aniones: Cl-, fosfatos (PO43-), sulfatos (SO42-), nitratos (NO3-) y carbonatos
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Cationes: Na+, K+, Ca2+, Mg2+

FUNCIONES

Mantienen un grado de salinidad constante
dentro del organismo.
Amortiguan cambios en el pH, mediante el
efecto tampón.
Regulan los fenómenos osmóticos entre la
célula y el medio extracelular creando un
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Acciones específicas: ej. Contracción
muscular (Ca2+), forma parte de la
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SALES MINERALES

DISUELTAS (IONES)

FUNCIONES: Amortiguan cambios en el pH, mediante el efecto tampón.

Tal como el "metro" es una unidad de medida de la longitud, y un "litro" es
una unidad de medida de volumen de un líquido, el “pH” es una medida de
la acidez o de la alcalinidad de una sustancia.
 El pH = -log [H+], es decir, es inversamente proporcional a la cantidad de
H+. Los valores del pH oscilan entre 0 y 14. Así, según superen o no el valor
medio de 7, podemos distinguir los siguientes tipos de disoluciones:
Disolución ácida
 Si [H+] > [OH-]  pH < 7
Disolución neutra
 Si [H+] = [OH-]  pH = 7
Disolución básica o alcalina  Si [H+] < [OH-]  pH > 7
Un ácido es una sustancia capaz de ceder protones (H+), como por ejemplo
el HCl. Una base es una sustancia que cede grupos OH- como por ejemplo
NaOH.
SALES MINERALES

DISUELTAS (IONES)

FUNCIONES: Amortiguan cambios en el pH, mediante el efecto
tampón.
La escala pH está dividida en 14 unidades, del 0 (la acidez máxima)
a 14
(nivel básico máximo). El número 7 representa el nivel medio
de la escala, y corresponde al punto neutro. Los valores menores que
7 indican que la muestra es ácida. Los valores mayores que 7 indican
que la muestra es básica.
SALES MINERALES

DISUELTAS (IONES)

FUNCIONES: Amortiguan cambios en el pH, mediante
el efecto tampón.
Disoluciones tampón o amortiguadoras.
En los tampones existen dos especies iónicas en
equilibrio formadas por ácidos débiles (ej. Ácido
carbónico) y sus bases conjugadas (ej. Bicarbonato) o
bien por bases débiles y sus ácidos conjugados. Así
son capaces de mantener el pH cuando se añade al
medio un ácido o una base.
Un ácido débil es aquel ácido que no está totalmente
disociado en una disolución acuosa. Aporta iones al
medio, pero también es capaz de aceptarlos. (ej. ácido
carbónico)
SALES MINERALES

DISUELTAS (IONES)

FUNCIONES: Amortiguan cambios en el pH, mediante el efecto
tampón.
Disoluciones tampón o amortiguadoras.
Ejemplo: En el sistema tampón bicarbonato, una especie iónica es
el bicarbonato (HCO3-) y otra el ácido carbónico (H2CO3). En el
plasma sanguíneo, el CO2 procedente del metabolismo celular se
combina con el agua, teniendo lugar la siguiente reacción:
CO2 + H2O

↔

H2CO3

↔

HCO3- + H+

 Si se acidifica el medio (si aumentan los H+), la reacción se
desplaza hacia la izquierda y se elimina al exterior el exceso de CO2
producido. El HCO3- se une al exceso de H+ , dando H2CO3, que se
descompone inmediatamente en CO2 + H2O .
 Si disminuyen los H+, el equilibrio se desplaza hacia la derecha,
tomando CO2 del exterior.
SALES MINERALES

DISUELTAS (IONES)

FUNCIONES: Regulan los fenómenos osmóticos entre la célula y el
medio extracelular creando un medio isotónico con respecto a las
células.
Las membranas celulares tienen un comportamiento semipermeable, esto
es, permite el paso de disolvente (agua), pero no de soluto (de gran tamaño).
Se define ósmosis como una difusión pasiva, caracterizada por el paso de
disolvente a través de la membrana semipermeable, desde la solución
más diluida a la más concentrada.
ANIMACIÓN ÓSMOSIS
SALES MINERALES

DISUELTAS (IONES)

FUNCIONES: Regulan los fenómenos osmóticos entre
la célula y el medio extracelular creando un medio
isotónico con respecto a las células.
Según su concentración, un medio acuoso separado por
una membrana semipermeable de otro, puede ser:
Hipertónico. Si tiene una elevada concentración
de solutos con respecto al otro medio.

A

B

[A] > [B]

Hipotónico. Si tiene una baja concentración
de solutos con respecto al otro medio.
A

Isotónico: Hay equilibrio de solutos
[A] = [B]
entre los dos medios.

[A] < [B]

B
SALES MINERALES

DISUELTAS (IONES)

FUNCIONES: Regulan los fenómenos osmóticos entre la célula y el
medio extracelular creando un medio isotónico con respecto a las
células.
Las moléculas de agua difunden desde los medios hipotónicos hacia los
hipertónicos, provocando un aumento de presión sobre la cara de la
membrana del compartimento hipotónico. Esta presión se denomina presión
osmótica.

La Presión osmótica, es aquella que sería necesaria para detener el flujo
de agua a través de la membrana semipermeable, es decir, es la necesaria
para mantener en equilibrio a las dos disoluciones. Las células de los
organismos pluricelulares deben permanecer en equilibrio osmótico con los
SALES MINERALES

DISUELTAS (IONES)

FUNCIONES: Regulan los fenómenos osmóticos entre la célula y
el medio extracelular creando un medio isotónico con respecto a
las células.

Cuando la célula se encuentra
en un medio isotónico, no se
da intercambio de agua entre
ambos lados de la membrana.
Los dos medios están en
equilibrio osmótico (las dos
soluciones son isotónicas)
SALES MINERALES

DISUELTAS (IONES)

FUNCIONES: Regulan los fenómenos osmóticos entre la célula y
el medio extracelular creando un medio isotónico con respecto a
las células.

Cuando la célula se encuentra en un medio
hipertónico, sale agua de la célula por
ósmosis; entonces:
Disminuye el volumen celular.
Aumenta la presión osmótica en el interior
celular.
En el caso de las células vegetales, este
hecho provoca la plasmólisis (la célula se
arruga, se contrae), al desprenderse la
membrana plasmática de la pared celular.

Retracció
n

Plasmólisi
s
SALES MINERALES

DISUELTAS (IONES)

FUNCIONES: Regulan los fenómenos osmóticos entre la célula y
el medio extracelular creando un medio isotónico con respecto a
las células.
Cuando el medio externo celular es
hipotónico con respecto al medio interno,
se produce entrada de agua hacia el
interior de la célula, lo que ocasiona:
Aumento del volumen celular.
Disminución de la presión osmótica en el
interior celular.
En el caso de las células animales, puede
producirse estallido celular o hemólisis.
En células vegetales, que presentan
paredes rígidas, se produce turgencia
celular.

Hemólisis

Turgencia
SALES MINERALES

DISUELTAS (IONES)

FUNCIONES: Regulan los fenómenos osmóticos entre la célula y el
medio extracelular creando un medio isotónico con respecto a las
células.
Animación Ósmosis

Equilibrio
Retracció
n

Plasmólisi
s

Hemólisis

Turgencia
SALES MINERALES
Las sales se pueden
encontrar en los
seres vivos de tres
formas:

Ejemplo de sales Función

PRECIPITADAS

Carbonatos,
silicatos, fosfatos,
…

Forman estructuras duras

DISUELTAS

Aniones y
Cationes

Mantienen el grado de salinidad.
Amortiguan cambios en el pH
Regulan los fenómenos
osmóticos
Realizan acciones específicas

ASOCIADAS A
OTRAS MOLÉCULAS

Fosfolípidos,
fosfoproteínas,
…

Varias funciones (función
estructural, energética, etc.)
SALES MINERALES

ASOCIADAS A OTRAS
MOLÉCULAS

Ej. Fosfolípidos (formando bicapa lipídica de la Membrana Plasm
SALES MINERALES

ASOCIADAS A OTRAS
MOLÉCULAS

Fosfoproteínas: moléculas formadas por una parte
proteica y otra, un grupo fosfato. Son proteínas
energéticas, como la caseína de la leche o la vitelina del
huevo. proteína caseína
Ej. La
es una fosfoproteína que
se encuentra en la leche y
en algunos derivados,
como el yogurt o el queso.

Ej. vitelina del huevo.
SALES MINERALES

RESUMEN

Las sales se pueden
encontrar en los
seres vivos de tres
formas:

Ejemplo de sales Función

PRECIPITADAS

Carbonatos,
silicatos, fosfatos,
…

Forman estructuras duras

DISUELTAS

Aniones y
Cationes

Mantienen el grado de salinidad.
Amortiguan cambios en el pH
Regulan los fenómenos
osmóticos
Realizan acciones específicas

ASOCIADAS A OTRAS Fosfolípidos,
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fosfoproteínas, …

Varias funciones (función
estructural, energética, etc.)
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Disoluciones y Dispersiones Coloidales. Sales minerales: efecto tampón y ósmosis

  • 1. BIOELEMENTOS Y BIOMOLÉCULAS DISOLUCIONES Y DISPERSIONES COLOIDALES LAS SALES MINERALES Y ÓSMOSIS
  • 2. DISOLUCIONES Y DISPERSIONES COLOIDALES El agua es un gran disolvente de la materia viva y se encuentra en los seres vivos formando: Disoluciones verdaderas Dispersiones coloides coloidales o
  • 3. DISOLUCIONES Y DISPERSIONES COLOIDALES DISOLUCIONES VERDADERAS Son mezclas homogéneas donde el soluto es de bajo peso molecular. Ej . Agua (Disolvente) con Azúcares, sales minerales, aminoácidos (Solutos).
  • 4. DISOLUCIONES Y DISPERSIONES COLOIDALES DISPERSIONES COLOIDALES O COLOIDES Son mezclas heterogéneas en las que las partículas de la fase dispersa tienen un mayor peso molecular Ej. Agua (disolvente) y Proteínas, lípidos, ácidos nucleicos (fase dispersa).
  • 5. DISOLUCIONES Y DISPERSIONES COLOIDALES DISPERSIONES COLOIDALES O COLOIDES Las dispersiones pueden encontrarse en dos estados físicos: Estado de Sol: si es un coloide fluido (líquido) debido a que hay mayor número de moléculas de disolvente que de soluto. Estado de Gel: si es un coloide viscoso, gelatinoso, debido a que hay mayor número de moléculas de soluto que de disolvente. Ej. Colágeno, gelatina.
  • 6. DISOLUCIONES Y DISPERSIONES COLOIDALES DISPERSIONES COLOIDALES O COLOIDES Las dispersiones pueden recibir distintos nombres según el estado en que se encuentre la fase dispersa: Emulsión coloidal: si fase dispersa es líquida. Ej. Aceite en agua. Suspensión coloidal: si fase dispersa es sólida. Ej. Almidón en agua.
  • 7. DISOLUCIONES Y DISPERSIONES COLOIDALES DISPERSIONES COLOIDALES O COLOIDES Dentro de los coloides se pueden distinguir: Coloides hidrófilos: Son amantes del agua, es decir, moléculas muy polares, por lo tanto, tendrán una gran facilidad de disolverse en el agua. Coloides hidrófobos: Tienen terror al agua. No se disuelven en agua, son apolares y no se ionizan. Sustancias anfipáticas: tienen una parte polar y otra apolar. Ej. Micelas
  • 8. SALES MINERALES Las sales se pueden encontrar en los seres vivos de tres formas: Ejemplo de sales Función PRECIPITADAS Carbonatos, silicatos, fosfatos, … Forman estructuras duras DISUELTAS Aniones y Cationes Mantienen el grado de salinidad. Amortiguan cambios en el pH Regulan los fenómenos osmóticos Realizan acciones específicas ASOCIADAS A OTRAS Fosfolípidos, MOLÉCULAS fosfoproteínas, … Varias funciones (función estructural, energética, etc.)
  • 9. SALES MINERALES PRECIPITADAS Ejemplos: Carbonato cálcico, silicatos, fosfato cálcico Forman estructuras duras, que proporcionan estructura o protección al ser que las posee. (ej. Conchas, esqueleto externo (exoesqueleto) de animales, huesos, vegetales, etc.)
  • 10. SALES MINERALES DISUELTAS (IONES) Aniones: Cl-, fosfatos (PO43-), sulfatos (SO42-), nitratos (NO3-) y carbonatos (CO32-) Cationes: Na+, K+, Ca2+, Mg2+ FUNCIONES Mantienen un grado de salinidad constante dentro del organismo. Amortiguan cambios en el pH, mediante el efecto tampón. Regulan los fenómenos osmóticos entre la célula y el medio extracelular creando un medio isotónico con respecto a las células. Acciones específicas: ej. Contracción muscular (Ca2+), forma parte de la hemoglobina (Fe3+)
  • 11. SALES MINERALES DISUELTAS (IONES) FUNCIONES: Amortiguan cambios en el pH, mediante el efecto tampón. Tal como el "metro" es una unidad de medida de la longitud, y un "litro" es una unidad de medida de volumen de un líquido, el “pH” es una medida de la acidez o de la alcalinidad de una sustancia.  El pH = -log [H+], es decir, es inversamente proporcional a la cantidad de H+. Los valores del pH oscilan entre 0 y 14. Así, según superen o no el valor medio de 7, podemos distinguir los siguientes tipos de disoluciones: Disolución ácida  Si [H+] > [OH-]  pH < 7 Disolución neutra  Si [H+] = [OH-]  pH = 7 Disolución básica o alcalina  Si [H+] < [OH-]  pH > 7 Un ácido es una sustancia capaz de ceder protones (H+), como por ejemplo el HCl. Una base es una sustancia que cede grupos OH- como por ejemplo NaOH.
  • 12. SALES MINERALES DISUELTAS (IONES) FUNCIONES: Amortiguan cambios en el pH, mediante el efecto tampón. La escala pH está dividida en 14 unidades, del 0 (la acidez máxima) a 14 (nivel básico máximo). El número 7 representa el nivel medio de la escala, y corresponde al punto neutro. Los valores menores que 7 indican que la muestra es ácida. Los valores mayores que 7 indican que la muestra es básica.
  • 13. SALES MINERALES DISUELTAS (IONES) FUNCIONES: Amortiguan cambios en el pH, mediante el efecto tampón. Disoluciones tampón o amortiguadoras. En los tampones existen dos especies iónicas en equilibrio formadas por ácidos débiles (ej. Ácido carbónico) y sus bases conjugadas (ej. Bicarbonato) o bien por bases débiles y sus ácidos conjugados. Así son capaces de mantener el pH cuando se añade al medio un ácido o una base. Un ácido débil es aquel ácido que no está totalmente disociado en una disolución acuosa. Aporta iones al medio, pero también es capaz de aceptarlos. (ej. ácido carbónico)
  • 14. SALES MINERALES DISUELTAS (IONES) FUNCIONES: Amortiguan cambios en el pH, mediante el efecto tampón. Disoluciones tampón o amortiguadoras. Ejemplo: En el sistema tampón bicarbonato, una especie iónica es el bicarbonato (HCO3-) y otra el ácido carbónico (H2CO3). En el plasma sanguíneo, el CO2 procedente del metabolismo celular se combina con el agua, teniendo lugar la siguiente reacción: CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ HCO3- + H+  Si se acidifica el medio (si aumentan los H+), la reacción se desplaza hacia la izquierda y se elimina al exterior el exceso de CO2 producido. El HCO3- se une al exceso de H+ , dando H2CO3, que se descompone inmediatamente en CO2 + H2O .  Si disminuyen los H+, el equilibrio se desplaza hacia la derecha, tomando CO2 del exterior.
  • 15. SALES MINERALES DISUELTAS (IONES) FUNCIONES: Regulan los fenómenos osmóticos entre la célula y el medio extracelular creando un medio isotónico con respecto a las células. Las membranas celulares tienen un comportamiento semipermeable, esto es, permite el paso de disolvente (agua), pero no de soluto (de gran tamaño). Se define ósmosis como una difusión pasiva, caracterizada por el paso de disolvente a través de la membrana semipermeable, desde la solución más diluida a la más concentrada. ANIMACIÓN ÓSMOSIS
  • 16. SALES MINERALES DISUELTAS (IONES) FUNCIONES: Regulan los fenómenos osmóticos entre la célula y el medio extracelular creando un medio isotónico con respecto a las células. Según su concentración, un medio acuoso separado por una membrana semipermeable de otro, puede ser: Hipertónico. Si tiene una elevada concentración de solutos con respecto al otro medio. A B [A] > [B] Hipotónico. Si tiene una baja concentración de solutos con respecto al otro medio. A Isotónico: Hay equilibrio de solutos [A] = [B] entre los dos medios. [A] < [B] B
  • 17. SALES MINERALES DISUELTAS (IONES) FUNCIONES: Regulan los fenómenos osmóticos entre la célula y el medio extracelular creando un medio isotónico con respecto a las células. Las moléculas de agua difunden desde los medios hipotónicos hacia los hipertónicos, provocando un aumento de presión sobre la cara de la membrana del compartimento hipotónico. Esta presión se denomina presión osmótica. La Presión osmótica, es aquella que sería necesaria para detener el flujo de agua a través de la membrana semipermeable, es decir, es la necesaria para mantener en equilibrio a las dos disoluciones. Las células de los organismos pluricelulares deben permanecer en equilibrio osmótico con los
  • 18. SALES MINERALES DISUELTAS (IONES) FUNCIONES: Regulan los fenómenos osmóticos entre la célula y el medio extracelular creando un medio isotónico con respecto a las células. Cuando la célula se encuentra en un medio isotónico, no se da intercambio de agua entre ambos lados de la membrana. Los dos medios están en equilibrio osmótico (las dos soluciones son isotónicas)
  • 19. SALES MINERALES DISUELTAS (IONES) FUNCIONES: Regulan los fenómenos osmóticos entre la célula y el medio extracelular creando un medio isotónico con respecto a las células. Cuando la célula se encuentra en un medio hipertónico, sale agua de la célula por ósmosis; entonces: Disminuye el volumen celular. Aumenta la presión osmótica en el interior celular. En el caso de las células vegetales, este hecho provoca la plasmólisis (la célula se arruga, se contrae), al desprenderse la membrana plasmática de la pared celular. Retracció n Plasmólisi s
  • 20. SALES MINERALES DISUELTAS (IONES) FUNCIONES: Regulan los fenómenos osmóticos entre la célula y el medio extracelular creando un medio isotónico con respecto a las células. Cuando el medio externo celular es hipotónico con respecto al medio interno, se produce entrada de agua hacia el interior de la célula, lo que ocasiona: Aumento del volumen celular. Disminución de la presión osmótica en el interior celular. En el caso de las células animales, puede producirse estallido celular o hemólisis. En células vegetales, que presentan paredes rígidas, se produce turgencia celular. Hemólisis Turgencia
  • 21. SALES MINERALES DISUELTAS (IONES) FUNCIONES: Regulan los fenómenos osmóticos entre la célula y el medio extracelular creando un medio isotónico con respecto a las células. Animación Ósmosis Equilibrio Retracció n Plasmólisi s Hemólisis Turgencia
  • 22. SALES MINERALES Las sales se pueden encontrar en los seres vivos de tres formas: Ejemplo de sales Función PRECIPITADAS Carbonatos, silicatos, fosfatos, … Forman estructuras duras DISUELTAS Aniones y Cationes Mantienen el grado de salinidad. Amortiguan cambios en el pH Regulan los fenómenos osmóticos Realizan acciones específicas ASOCIADAS A OTRAS MOLÉCULAS Fosfolípidos, fosfoproteínas, … Varias funciones (función estructural, energética, etc.)
  • 23. SALES MINERALES ASOCIADAS A OTRAS MOLÉCULAS Ej. Fosfolípidos (formando bicapa lipídica de la Membrana Plasm
  • 24. SALES MINERALES ASOCIADAS A OTRAS MOLÉCULAS Fosfoproteínas: moléculas formadas por una parte proteica y otra, un grupo fosfato. Son proteínas energéticas, como la caseína de la leche o la vitelina del huevo. proteína caseína Ej. La es una fosfoproteína que se encuentra en la leche y en algunos derivados, como el yogurt o el queso. Ej. vitelina del huevo.
  • 25. SALES MINERALES RESUMEN Las sales se pueden encontrar en los seres vivos de tres formas: Ejemplo de sales Función PRECIPITADAS Carbonatos, silicatos, fosfatos, … Forman estructuras duras DISUELTAS Aniones y Cationes Mantienen el grado de salinidad. Amortiguan cambios en el pH Regulan los fenómenos osmóticos Realizan acciones específicas ASOCIADAS A OTRAS Fosfolípidos, MOLÉCULAS fosfoproteínas, … Varias funciones (función estructural, energética, etc.)