Este documento describe las características de las moléculas inorgánicas y orgánicas presentes en los seres vivos. Explica que el agua y las sales minerales son moléculas inorgánicas fundamentales, mientras que los lípidos, proteínas, glúcidos y ácidos nucleicos son moléculas orgánicas esenciales. También describe las propiedades químicas y funciones del agua, incluida su capacidad para mantener la homeostasis a través de la ósmosis y la regulación del pH.

2. Inorgánicas
no exclusivos
de la materia viva
orgánicas
exclusivos de la materia viva
Unidos por enlace
covalenteUnidos por
enlace iónico
Átomos de los
bioelementos
Átomos de los
bioelementos
AguaSales
minerales
Sales
minerales
Principios inmediatos, Biomoléculas
LípidosLípidos
ProteínasProteínas
NucleótidosNucleótidos
GlúcidosGlúcidos

3. Moléculas inorgánicas
Son moléculas que pueden encontrarse dentro y fuera de los seres
vivos, son el agua y las sales minerales.
Por regla general estas sales no contienen carbono, salvo en
los carbonatos y bicarbonatos, sales minerales típicas a pesar
de la presencia de este elemento

4. Agua
El agua es la molécula más abundante en los seres vivos, y
representa entre el 70 y 90% del peso de la mayor parte de los
organismos.
El contenido depende de:
 De la especie
 De la edad del individuo (su % disminuye al aumentar la edad)
 De el tipo de tejido, (a > actividad metabólica -> > % de agua)

5. Contenido en agua
Organismo
% agua Tejido % agua
Algas
Caracol
Crustáceos
Espárragos
Espinacas
Estrella mar
Persona adulta
Hongos
Lechuga
Lombriz
Maíz
Medusa
Pino
Semilla
98
80
77
93
93
76
62
80
95
83
86
95
47
10
Líq. cefalorraquídeo
Sangre (plasma)
Sangre (Gl. rojos)
Tej. nervioso (s.gris)
Tej. nervioso (Médula)
Tej. nervioso (s.blanca)
Músculo
Piel
Hígado
Tej. conjuntivo
Hueso (sin medula)
Tej. adiposo
Dentina
99
91-93
60-65
85
75
70
75-80
72
70-75
60
20-25
10-20
3

6. Características químicas del agua
Composición química
Esta formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno unidos
por enlaces covalente simple.
La molécula de agua son dipolos.
En la molécula de agua forma un dipolo
• Polo negativo, donde está el oxígeno
• Dos polos positivos, donde están los dos hidrógenos (los
electrones de los dos hidrógenos están desplazados hacia el
oxígeno.

7. Características químicas del agua
Puentes de hidrógeno
•Debido a su polaridad entre las moléculas de agua establecen
enlaces entre ellas (Puentes de hidrógeno)
•Unen la parte electropositiva de una molécula con la electronegativa
de otra, formándose grupos de 3-9 moléculas.
Enlace
covalente
δ+
δ+
δ-
H
O

8. Propiedades físico-químicas del agua
Las propiedades del agua se deben a su estructura (dipolo)
Gran fuerza de cohesión entre moléculas:
Los puentes de hidrógeno mantienen a las moléculas fuertemente
unidas, formando una estructura compacta que la convierte en un
líquido casi incompresible.

9. Propiedades físico-químicas del agua
Líquida a temperatura ambiente:
El agua es líquida a temperaturas a las que otras sustancias de
masas moleculares similares (18) como el (SO2, CH4, CO2, H2S) son
gaseosas.
Calor específico alto:
(calor necesario para elevar
1ºC la temperatura de 1 g)
El agua absorbe gran cantidad
de calor elevando poco su
temperatura y, de la misma
forma la temperatura desciende
mas lentamente que en otros
líquidos.

10. Propiedades físico-químicas del agua
Calor de vaporización alto: (paso de líquido a gas)
Para evaporar el agua, es necesario absorber mucho calor ya que
tenemos que romper los puentes de hidrógeno

11. Propiedades físico-químicas del agua
Tensión superficial elevada:
La masa de agua origina una “película superficial” que permite, por
ejemplo, el desplazamiento sobre ella de algunos organismos.

12. Propiedades físico-químicas del agua
Disolvente
De sustancias polares e iónicas. El agua es el líquido que más
sustancias disuelve “disolvente universal”
Se debe a su capacidad para formar puentes de hidrógeno con
sustancias con carga iónica o que presentan grupos polares
(alcoholes, aldehídos, cetonas, aminoácidos y proteínas).
Las moléculas de agua se
disponen alrededor de los
iones positivos con la parte
negativa de su molécula
hacia ellos y en el caso de
los iones negativos les
enfrentan la parte positiva.
Este fenómeno se llama
solvatación iónica.

13. Propiedades físico-químicas del agua
Disolvente

14. Propiedades físico-químicas del agua
Elevada fuerza de adhesión a superficies. Capilaridad.
El agua tiene capacidad de ascender por las paredes de un capilar
(tubo de pequeño diámetro) debido a la elevada cohesión molecular.
A este fenómeno se debe en parte la ascensión de la savia bruta
desde las raíces hasta las hojas, a través de los vasos leñosos.
Vidrio
Capilar de
vidrio
Moléculas
de agua
Fuerzas
de
adhesión

15. Propiedades físico-químicas del agua
Menor densidad en estado sólido.
El agua en estado líquido es mas densa que en estado sólido, esto
permite la vida acuática en climas fríos, ya que al descender la
temperatura se forma una capa de hielo en la superficie que flota y
protege al agua líquida que queda bajo ella.

16. Funciones del agua
Metabolismo. Debido a su capacidad como disolvente
Transporte de sustancias disueltas. Aporte de sustancias
nutritivas y la eliminación de desechos
Termorregulación: mantiene constante la temperatura
Estructural
• Da volumen y forma a las celulas
• Turgencia en las plantas
• Esqueleto hidrostático en algunos invertebrados
Lubricante: Disminuye el rozamiento entre estructuras que
friccionan
Amortiguador mecánico: Forma el líquido sinovial en las
articulaciones

17. Ionización del agua
Disociación del agua:
El agua pura tiene la capacidad de disociarse en iones
Agua molecular (H2O)
• Hidrogeniones o prótones hidratados (H+
o H3O+
)
• Iones hidroxilo (OH-
)

18. Ionización del agua
El producto iónico del agua pura a 25º C es:
En el agua pura la concentración de hidrogeniones y de hidroxilos es
la misma e igual a 1 x 10-7
.
[H+ ] = [OH- ] = 10-7 = 7 moles/litro.

19. Definición de pH
Sorensen definió el pH como:
Logaritmo decimal con signo negativo de la
concentración de iones hidrogeniones
pH agua = - log 10-7
= 7
● Disolución neutra pH = 7 (la concentración de iones H3O+
y OH-
es igual)
● Disolución ácida pH < 7 (la concentración de iones H3O+
es mayor que
la de OH-
)
● Disolución básica pH > 7 (la concentración de iones H3O+
es menor que
la de OH-
)

20. Tampón
Un tampón, buffer, disolución amortiguadora o disolución
reguladora son aquellas que evitando que el pH sufra grandes
variaciones.

21. Sales minerales
Son moléculas inorgánicas presentes en todos los seres vivos que se
pueden encontrar disueltas o precipitadas (en estado sólido).

22. Sales minerales precipitadas
Se encuentran en estado sólido. Los más abundantes en los
organismos son de silicatos, carbonatos y fosfatos, estos últimos de
calcio y magnesio.
Funciones de las sales precipitadas
Forman estructuras de protección y sostén:
• Caparazones de crustáceos y moluscos
• Esqueleto interno y dientes en vertebrados.

23. Sales minerales disueltas
Son las sales minerales solubles en agua; se encuentran disociadas
en sus iones.
Aniones, iones con carga negativa:
Cloruros (Cl-
), fosfatos (PO4
3-
), carbonatos
(CO3
2-
), bicarbonatos (HC03-
), nitratos (N03-
) …
Cationes, iones con carga positiva:
Calcio (Ca2+
), sodio (Na+
), potasio (K+
),
magnesio (Mg2+
), hierro (Fe2+
y Fe3+
) …

24. Funciones de las sales disueltas
Funciones generales:
Colaborando en el mantenimiento de la homeostasis o equilibrio del
medio interno. Son las sales minerales solubles en agua; se
encuentran disociadas en sus iones.
Funciones especificas
•Mantener el grado de salinidad en los organismos.
•Regular la actividad enzimática. Activa o inhibe.
•Regular la presión osmótica y el volumen celular.
•Generar potenciales eléctricos a ambos lados de la membrana
existe una diferencia de cargas eléctricas.
•Regula el pH. Algunas sales minerales disueltas contribuyen a
disminuir las variaciones del pH.

25. Tampón, disoluciones amortiguadoras o buffer
Estas soluciones están formadas por una mezcla de dos sustancias
que actúan una como ácido y la otra como base, que se mantienen en
equilibrio.

26. Tampón, disoluciones amortiguadoras o buffer
SISTEMA CARBÓNICO – IÓN BICARBONATO

27. Tampón, disoluciones amortiguadoras o buffer
SISTEMA DE LOS IONES FOSFATOS

28. Medio
hipotónico
Presión
osmótica baja.
Medio
hipertónico
Presión
osmótica alta.
Medios isotónicos
Igual presión osmótica.
BAJA
CONCENTRACIÓN
ALTA
CONCENTRACIÓN
Membrana
semipermeable
Membrana
semipermeable
Ósmosis
La ósmosis es un fenómeno en el que se produce el paso o difusión
de un disolvente a través de una membrana semipermeable (permite
el paso de disolventes, pero no de solutos) desde una disolución más
diluida a otra más concentrada

29. Ósmosis
Los medios separados por membranas semipermeables:
 Hipertónicos, los que tienen una elevada concentración de
solutos con respecto a otros en los que la concentración es
inferior.
 Hipotónicos, los que contienen una concentración de
solutos baja con respecto a otros que la tienen superior.
 Isotónicos, si ambos lados tienen la misma concentración.

30. • El agua sale de la célula
• La membrana plasmática se separa de la pared
celular
• Puede provocar la rotura de la célula
• La planta se puede marchitar
• El agua sale de la célula
• Disminuye el volumen celular
• Aumenta la presión osmótica en el interior
• Puede llegar a deshidratarse
CrenacióCrenació
nn
PlasmólisiPlasmólisi
ss
Medio hipertónico

31. Medio hipertónico
HemólisiHemólisi
ss• El agua entra en la célula
• Aumenta el volumen de la célula
• Disminuye la presión osmótica en el interior
• Puede llegar a explotar
TurgenciTurgenci
aa• El agua entra en la célula
• La célula se hincha hasta la pared celular
• No explota ya que la pared celular la protege
• El tallo y las hojas se ponen firmes

32. Todos los seres vivos están obligados a regular la presión
osmótica. Los distintos grupos han desarrollado estrategias
diferentes.
Peces de agua dulcePeces marinos
Abundante orina
hipotónica
Pérdida de
agua
Orina isotónica
escasa
Excreta el
exceso de sal
No bebe
Bebe
agua
salada
Osmorregulación
Entrada de
agua
Medio hipertónico Medio hipotónico

33. Disolución = Dispersión
Dispersiones Moleculares (o
verdaderas): el soluto formado por
moléculas de bajo peso molecular
(sales minerales, azucares,
aminoácidos, etc.)
Dispersiones Coloidales:
Los solutos son moléculas de gran
peso molecular y tamaño.
No son disoluciones verdaderas ya
que el soluto puede separarse por
ultracentrifugación (que es un
método físico). En estas
dispersiones, los solutos son
macromoléculas como las
proteínas, los ácidos nucleicos y los
polisacáridos.
Dispersiones coloidales
hidrófilas: los solutos presentan
afinidad por el agua y por tanto
son estables (ya que el agua
rodea sus grupos funcionales,
aislándolos).
Dispersiones coloidales
hidrófobas: los solutos no
presentan afinidad por el agua,
sino que la repelen, por lo que son
inestables.
Disoluciones acuosas

34. ▪ Diálisis. En este caso pueden
atravesar la membrana además del
disolvente, moléculas de bajo peso
molecular y éstas pasan atravesando la
membrana desde la solución más
concentrada a la más diluida. Es el
fundamento de la hemodiálisis que
intenta sustituir la filtración renal
deteriorada.
▪ Difusión sería el fenómeno por el cual
las moléculas disueltas tienden a
distribuirse uniformemente en el seno
del agua. Puede ocurrir también a través
de una membrana si es lo
suficientemente permeable.
Diálisis y difusión

35. Diálisis