tema 1 de biología 2º bachillerato

2. LA BASE QUÍMICA DE LA VIDA

4. Los bioelementos son los elementos químicos presentes en las biomoléculas, moléculas
que constituyen las materia de los seres vivos.
Son unos 70 bioelementos.

5. BIOELEMENTOS.

6. BIOELEMENTOS.

7. ¿Por qué estos elementos, C, H, O, S, P y N?
Número atómico
bajo y capas
electrónicas
externas
incompletas
enlaces covalentes
estables.
Polaridad
oxígeno y nitrógeno,
forman moléculas
polares, son
solubles en agua
Fácil incorporación
a la biosfera ( seres
vivos
CO2 ,H2O, sales
minerales...que
pueden ser captados
de forma sencilla, lo
que asegura un
continuo intercambio
de materia (y energía)
con el medio
ambiente.

8. ¿Por qué el Carbono y no el Silicio?
CARBONO
SILICIO
Poca estabilidad de las cadenas
Reactividad menor, reacciones
bioquímicas mucho más lentas

9. CLASIFICACIÓN DE LOS BIOELEMTOS
• 70 son los que forman la materia viva.
• 25 presentes en todos los seres vivos y el resto en
determinados grupos.
Se clasifican atendiendo a la proporción que se encuentran en la
materia viva:
 Bioelementos primarios o mayoritarios.
 Bioelementos secundarios.
 Oligoelementos

10. Fe, Cu,
Zn, Mn, I,
Ni, Co
Están en menor
proporción
99%. Son los
componentes
fundamentales de las
biomoléculas
F, Si, Cr, B,
Al..
0,1%, son
imprescindibles.

11. BIOMOLÉCULAS
Glúcidos

12. EL AGUA
• Molécula que se encuentra en mayor proporción en todos los
seres vivos
50% y el 95%.
• Cantidad de agua depende de tres factores:
 Especie. Mayor contenido en organismos acuáticos (algas,
medusas, cangrejo del rio…..), en medios terrestres menor, ser
humano 63%.
 Edad del individuo. Jóvenes mayor %
 Tipo de tejido u órgano. Mayor % en los que presentan una
gran actividad bioquímica (cerebro, plasma sanguíneo,
músculo, piel…)

13. ESTRUCTURA QUÍMICA DEL AGUA
•
ESTRUCTURA QUÍMICA.

14. PROPIEDADES Y FUNCIONES DEL AGUA
• Poder disolvente del agua. Elevada constante dieléctrica. gracias a la
polaridad de su molécula, de donde deriva un gran poder disolvente dada
la posibilidad de establecer enlaces con moléculas polares. El agua se
puede interponer entre los iones de las redes cristalinas de los compuestos
iónicos facilitando así su separación y, por tanto, su disolución .
• La capacidad disolvente es la responsable de dos funciones importantes
para los seres vivos:
 Medio donde tiene lugar las reacciones bioquímicas
 Disolvente universal

15. PROPIEDADES Y FUNCIONES DEL AGUA
• Estado líquido del agua a temperatura ambiente. La elevada fuerza de
cohesión entre sus moléculas hace que el agua esté líquida a temperaturas
no extremas.
• Esta propiedad hace que el agua actúe como:

vehículo de transporte en el interior del organismo vivo
 Lubricante en las estructuras de movimiento.

16. PROPIEDADES Y FUNCIONES DEL AGUA
• Líquido prácticamente incompresible. Debido al elevado grado de
cohesión entre sus moléculas.
• Esta propiedad determina:
 Deformaciones citoplasmáticas
 El agua actúa como esqueleto hidrostático en células vegetales.
• Capilaridad. Grado de cohesión alto
fuerte adhesión a las superficie, el
agua asciende a lo largo de conductos
estrechos. Importante para el ascenso
de la savia bruta por el xilema.

17. PROPIEDADES Y FUNCIONES DEL AGUA
• Elevado calor específico.
• Calor específico es la cantidad de calor que es necesario
comunicar a un gramo de una sustancia para aumentar su
temperatura 1ºC.
• Es el más elevado de los líquidos (aproximadamente el doble
que el del aceite o el del alcohol), gracias a lo cual los seres
vivos pueden absorber gran cantidad de calor sin que les
provoque cambios bruscos de temperatura, pues la energía se
emplea en romper los enlaces de hidrógeno.
• Función biológica: El agua actúa como amortiguador térmico.

18. PROPIEDADES Y FUNCIONES DEL AGUA
• Elevado calor de vaporización:(energía necesaria para
producir el cambio de estado líquido al gaseoso), lo que
permite eliminar mucho calor sin demasiado pérdida de agua.
Esta propiedad, junto a la anterior permiten que el agua tenga
una gran función termorreguladora, manteniendo constante la
temperatura del organismo y enfriándolo cuando se evapora
agua de su superficie

19. PROPIEDADES Y FUNCIONES DEL AGUA
• Menor densidad del hielo que del agua líquida.
• Disminución de la densidad al congelarse, lo que
constituye una anomalía, pero que tiene una gran
importancia biológica a nivel de los ecosistemas
acuáticos al quedar el hielo en la superficie, pues la
densidad máxima del agua se encuentra a los 4 ºC.
• Los puentes de hidrógeno congelados mantienen las
moléculas más separadas que en estado líquido.

20. PROPIEDADES Y FUNCIONES DEL AGUA
•Ionización del agua

22. PROPIEDADES Y FUNCIONES DEL AGUA
• El agua y sus productos de ionización participan en una serie
de reacciones biológicas importantes:
• Reacciones de hidrólisis: moléculas de agua rompe una
molécula orgánica. Moléculas complejas se obtienen moléculas
sencillas
• Reacciones de condensación: moléculas sencillas se unen
para obtener otras mayores, originando moléculas de “agua
metabólica”.
• El agua también interviene en la fotosíntesis proporcionando
el ión H+ y los electrones necesarios para la síntesis de
moléculas orgánicas.

23. Cuadro resumen
Funciones
Propiedades
Principal disolvente biológico
Elevada constante dieléctrica
Metabólica
Elevada fuerza de cohesión,
Ionización del agua
Estructural
Elevada fuerza de cohesión,
elevada tensión superficial.
Mecánica amortiguadora
Elevada fuerza de cohesión,
elevada tensión superficial.
Transporte
Fuerza de adhesión, y elevada
constante dieléctrica.
Termorreguladora
Alto calor específico y alto calor de
vaporización.
Permite la vida en climas fríos
Menor densidad del hielo que del
agua líquida.

24. SALES MINERALES
•
•
Son compuestos inorgánicos que pueden ser solubles o insolubles en agua.
Moléculas inorgánicas que se encuentran:
• Disueltas (iones):
– Aniones : Cloruros, Carbonatos, Bicarbonatos, Fosfatos, Sulfatos.
– Cationes: Sodio, Potasio, Calcio, Magnesio, Ferroso, Férrico.
• Precipitadas (insolubles). Se encuentran en órganos de protección y
sostén ( esqueleto interno de los vertebrados, caparazones de moluscos,
cristales de oxalato cálcico..)

25. SALES MINERALES
FUNCIONES DE LAS
SALES MINERALES.
Constitución de
estructuras duras de
sostén y protección
Funciones fisiológicas
y bioquímicas
Mantenimiento de
concentraciones
osmóticas adecuadas
Mantenimiento del pH
en estructuras y
medios biológicos

26. SALES MINERALES
Constitución de
estructuras duras de
sostén y protección
•Huesos
•Conchas
•Caparazones
•Espículas
• Inclusiones citoplasmáticas.
• Depósitos de paredes
celulares en órganos
vegetales (semillas, frutos).

27. SALES MINERALES
Funciones fisiológicas y
bioquímicas
Iones
Procesos en los que intervienen
Sodio
Mantenimiento del equilibrio iónico y acuoso en el
medio extracelular.
Transmisión de la corriente nerviosa.
Potasio
Contracción muscular.
Regulación de la actividad cardíaca
Transmisión de la corriente nerviosa
Calcio
Coagulación de la sangre
Mineralización de estructuras esqueléticas
Contracción muscular
Activador y cofactor de algunas enzimas
Magnesio
Regulador de la contracción muscular y de la
transmisión de la corriente nerviosa.
Activador y cofactor de algunas enzimas.

28. SALES MINERALES
Mantenimiento de
concentraciones
osmóticas adecuadas
Procesos
osmóticos

29. SALES MINERALES
Célula animal:
Crenación: ocurre cuando la
célula está expuesta a un
ambiente hipertónico y se arruga
al perder agua.
Hemólisis: ocurre cuando la
célula está expuesta a un
ambiente hipotónico y explota al
llenarse de agua
Célula vegetal:
Plasmolisis: ocurre cuando la
célula está expuesta a un
ambiente hipertónico y pierde
agua. Se observan areas blancas.
Turgencia: ocurre cuando la
célula está expuesta a un
ambiente hipotónico y esta
comienza a llenarse de agua,
pero no explota porque la pared
celular la protege.

30. SALES MINERALES

31. SALES MINERALES
Mantenimiento del pH
en estructuras y
medios biológicos
Para expresar el grado de acidez de una disolución se utiliza el término pH, que
es el logaritmo del inverso de la [ H+].
En los líquidos biológicos intracelulares y extracelulares tienen un grado de
acidez determinado. Cualquier variación de dicho valor altera la estructura y
función de las proteínas.

32. SALES MINERALES
Un tampón, buffer, solución amortiguadora o solución reguladora es la
mezcla en concentraciones relativamente elevadas de un ácido débil y su
base conjugada.
Tienen la propiedad de mantener estable el pH de una disolución frente a la
adición de cantidades relativamente pequeñas de ácidos o bases fuertes.
Este hecho es de vital importancia, ya que con un leve cambio en la
concentración de [ H+] en la célula se puede producir un paro en la
actividad de las enzimas.
:
Sistema tampón fosfato:
regula el pH en el citoplasma de
todas las células
Sistema tampón bicarbonato,
que actúa en la sangre y en los
líquidos intersticiales de los
vertebrados.