Bioelementos y biomoléculas. Agua y sales minerales.

1. TEMA 1. BIOELEMENTOS Y BIOMOLÉCULAS. AGUA Y SALES MINERALES.
Antonio Campo Buetas
• Bioelementos
• Biomoléculas inorgánicas
• Agua
• Sales minerales.
• Disolución verdadera y coloidal
• Ósmosis

2. BIOELEMENTOS

3. BIOELEMENTOS

4. BIOELEMENTOS

5. BIOMOLÉCULAS
• Biomoléculas inorgánicas
• Agua
• Sales minerales
• Gases (O2, CO2…)
• Biomoléculas orgánicas
• Glúcidos
• Lípidos
• Proteínas
• Ácidos nucleicos

6. EL AGUA

7. EL AGUA: COMPOSICIÓN Y ESTRUCTURA
El agua es una molécula Polar. El oxígeno
es más electronegativo que el hidrógeno
y por eso atrae con más fuerza al par de
electrones del enlace

8. EL AGUA: COMPOSICIÓN Y ESTRUCTURA
4 puentes de hidrógeno 2-3 puentes de hidrógeno 0 puentes de hidrógeno

9. EL AGUA: PROPIEDADES FISICO-QUÍMICAS
• Cohesión y Adhesión
• Alta tensión superficial (cohesión)
• Capilaridad (adhesión)
• Alto Calor específico y de vaporización
• Gran capacidad disolvente
• Sustancias iónicas
• Sustancias polares
• Sustancias anfipáticas
• Densidad menor (0-4º C)
• Bajo grado de ionizaciónTodas estas propiedades están
relacionadas con la formación de puentes
de hidrógeno entre las moléculas de agua

10. EL AGUA: PROPIEDADES FISICO-QUÍMICAS
Alta tensión superficial debida a la
cohesión de las moléculas de agua
por la formación de puentes de
hidrógeno entre ellas
Fenómeno de capilaridad debido a
la formación de enlaces entre las
moléculas polares del agua y
componentes polares del sustrato
(adhesión)

11. EL AGUA: PROPIEDADES FISICO-QUÍMICAS
Elevado calor específico: Para aumentar la temperatura del agua hay que aportar
un plus de energía para romper los puentes de hidrógeno
4 puentes de hidrógeno 2-3 puentes de hidrógeno 0 puentes de hidrógeno

12. EL AGUA: PROPIEDADES FISICO-QUÍMICAS
Elevado calor de vaporización: La evaporación del agua en
la sudoración necesita un plus de energía que capta del
cuerpo acalorado y lo refrigera bajando la temperatura
corporal.

13. EL AGUA: PROPIEDADES FISICO-QUÍMICAS
Disolución de sales
minerales por solvatación
Disolución de moléculas
polares por solvatación
Dispersión de moléculas
anfipáticas (formación de
monocapas, bicapas y
micelas)

14. EL AGUA: PROPIEDADES FISICO-QUÍMICAS
El agua por debajo de los cuatro
grados es menos densa. Por eso el
hielo flota y actúa como aislante
térmico. Ecosistema submarino en
la Antártida

15. EL AGUA: PROPIEDADES FISICO-QUÍMICAS
Baja ionización del agua
[H+] = [OH-] = 1·10-7 M (25º C)
pH = - log [H+] = log1/[H+]
pH del agua = 7 (neutro)

16. EL AGUA: FUNCIONES BIOLÓGICAS
Función
estructural
El agua es
incompresible
debido a los
puentes de
hidrógeno
Componente mayoritario
Emisión de pseudópodos (ameba)
Líquido sinovial (lubricante acuoso)
Esqueleto hidrostático (turgencia)

17. EL AGUA: FUNCIONES BIOLÓGICAS
ReguladorTérmico
(Elevado calor específico)

18. EL AGUA: FUNCIONES BIOLÓGICAS
Transporte de
sustancias

19. EL AGUA: FUNCIONES BIOLÓGICAS
AislanteTérmico
El hielo actúa como aislante térmico y permite la vida
Ecosistema bajo el hielo Antártico

20. EL AGUA: FUNCIONES BIOLÓGICAS
Reacciones de
Hidrólisis
El agua actúa como un
reactivo en muchas
reacciones del
metabolismoHidrólisis de la sacarosa
Hidrólisis de un dipéptido
Hidrólisis de un triglicérido

21. LAS SALES MINERALES
• Sales minerales
• Precipitadas
• Solubles
• Unidas a moléculas orgánicas

22. LAS SALES MINERALES PRECIPITADAS

23. LAS SALES MINERALES DISUELTAS

24. LAS SALES MINERALES EN MOLÉCULAS ORGÁNICAS
Fosfolípido (PO4H3) ADN (PO4H3)
ATP (PO4H3)
Clorofila (Mg) Hemoglobina (Fe)

25. DISOLUCIONES VERDADERAS Y COLOIDALES
Ejemplos Sal, sacarosa,
aminoácidos, etanol…
Proteínas, almidón,
ADN, ARN…
Arcilla, limos, arena…
Efecto Tyndall

26. DISOLUCIONES COLOIDALES
El citoplasma de las
células, el interior
de los orgánulos
con membrana y los
espacios
intercelulares son
disoluciones
verdaderas (sales
minerales y
pequeñas moléculas
polares) y
disoluciones
coloidales (almidón,
glucógeno,
proteínas, ácidos
nucleicos)

27. DISOLUCIONES COLOIDALES
H2O
SOL GEL
H2O

28. TIPOS DE MEMBRANAS
• Membrana impermeable: no deja pasar ninguna
molécula.
• Membrana permeable: deja pasar a todas las
moléculas, sean del tamaño que sean.
• Membranas semipermeables:
• Permite el paso sólo de moléculas pequeñas
(diálisis). Aplicaciones en los enfermos de
riñón (problemas en la elaboración de la
orina y eliminación de sustancias tóxicas de
la sangre)
• Sólo permite el paso de agua pero no el de
sales ni moléculas pequeñas ( ósmosis )

29. OSMOSIS EN CÉLULAS ANIMALES Y VEGETALES
PLASMÓLISIS TURGENCIA
LISIS CELULAR
O HEMOLISIS
ISOTONÍA
(Estado normal)

30. ANEXO: TIPOS DE ENLACES QUÍMICOS
IONES ATOMOS MOLÉCULAS
• Covalente (Puentes disulfuro
como en las proteínas)
• Puentes de hidrógeno (agua,
proteínas y ácidos nucleicos)
• Interacciones iónicas (proteínas,
cromatina)
• Interacciones hidrofóbicas
(proteínas)
• Fuerzas de Van der Waals
(triacilglicéridos, fosfolípidos,
proteínas)
No presente en los
seres vivos