BIOELEMENTOS
             elementos químicos que forman la materia viva (70)

    BIOELEMENTOS                                 BIOELEMENTOS
      PRIMARIOS                                   SECUNDARIOS

 constituyen el 96.2%                     secundarios              secundarios
   de la materia viva                    indispensables              variables

                                       imprescindibles para
forman las biomoléculas                 la vida de la célula
      orgánicas

                                     se encuentran en todos
      Oxígeno                            los seres vivos
      Carbono                                                   no se encuentran en
      Hidrógeno                             Calcio             todos los seres vivos
      Nitrógeno                         Cloro, Sodio,
      Fósforo                         Potasio, Magnesio              Bromo
       Azufre                                                          Cinc
                                         Hierro, Yodo               Titanio…

                                                                oligoelemento
                          si un bioelemento se
                           presenta en <0.1%
PROPIEDADES DE LOS BIOELEMENTOS

capas electrónicas
                                número atómico bajo   fácil incorporación
   incompletas
                                                       a los seres vivos
                                                        desde el medio
                     y forman
              ENLACES COVALENTES
                     que originan

     biomoléculas                  variedad de
        estables                grupos funcionales
PROPIEDADES DEL CARBONO
                            4 electrones en
                            su última capa
                              y forman
                         ENLACES COVALENTES
                              que originan

                              largas cadenas
                       hidrocarbonadas muy estables
                                  con

enlaces simples,dobles, triples                estructuras tridimensionales
                                                      por la
          que originan
           cadenas lineales                          conformación
                                                   tetraédrica del C
            cadenas ramificadas
           cadenas cíclicas                  que posibilitan la formación de
                                                    muchos tipos de
                                                      moléculas
BIOELE-      EJEMPLOS DE FUNCIONES QUE EJERCEN
MENTO
C, H, O, N   Estructural (ladrillos de la materia viva)
P            Forma parte del ADN y ARN, del ATP, coenzimas, fosfolípidos de membranas
             celulares

S            Se encuentra en algunas proteínas, enzimas y vitaminas

Mg           Componente de muchas enzimas y de la clorofila

Na, K, Cl    Disueltos formando iones que mantienen la salinidad del interior celular y el
             equilibrio de cargas eléctricas
             Na y K intervienen en la transmisión del impulso nervioso



Ca           Componente de estructuras esqueléticas y caparazones. Participa en la
             contracción muscular, coagulación sanguínea

Fe           Forma parte de la Hg y de los citocromos (enzimas de la respiración celular)

I            Síntesis de la hormona tiroidea
F            Forma parte del esmalte de los dientes y en huesos

Si           Forma el esqueleto de gramíneas, algas diatomeas. Da resistencia al tejido
             conjuntivo
Zn           Abunda en cerebro, páncreas y órganos sexuales
BIOMOLÉCULAS

          Combinación de elementos químicos que forman la materia viva

                                             2 tipos            se forman
se pueden aislar por
                                                                   GRUPOS
   medios físicos
                                                                 FUNCIONALES
  Evaporación          la mayoría forma
                                                        por sustitución de átomos
   Filtración
                        MACROMOLÉCULAS                 de H de la cadena hidrocar-
  Destilación …
                                                                  bonada
                        polímeros formados
                          por la unión de
                           MONÓMEROS

                       INORGÁNICAS                ORGÁNICAS

                    no exclusivas                     exclusivas
                  de los seres vivos              de los seres vivos
                           agua
                           gases                MACROMOLÉCULAS
                       sales minerales
MACROMOLÉCULAS          MONÓMEROS
            Glúcidos                Monosacáridos


            Lípidos                 Á. grasos
                                    Alcoholes     Isopreno
            Proteínas               Aminoácidos


            Ácidos nucleicos        Nucleótidos




                               Ácido: -COOH GRUPO CARBOXILO
GRUPOS QUÍMICOS FRECUENTES     Alcohol: -O-H GRUPO HIDROXILO
EN LAS BIOMOLÉCULAS            Cetona: >C=O GRUPO CARBONILO
                               Aldehído: -CHO
                               Amina: -NH2 GRUPO AMINO
                               Amida: -CONH2
                               Tiol: -S-H
PROPIEDADES Y FUNCIONES DEL AGUA I
  ELEVADO CALOR                ELEVADO CALOR                           GRAN PODER
  DE VAPORIZACIÓN                ESPECÍFICO                            DISOLVENTE

La evaporación del agua   El calor que absorbe el agua
absorbe calor del medio   se emplea en romper los                El agua es un disolvente
                          puentes de hidrógeno                       casi universal
    FUNCIÓN
   TERMORRE-                   FUNCIÓN                                  FUNCIÓN
   GULADORA               TERMORREGULADORA                             BIOQUÍMICA

                              el agua es el medio donde ocurren
                              las reacciones metabólicas
                                                                       FUNCIÓN
                             vehículo de transporte                TRANSPORTADORA
                            facilita el intercambio de materia
                                          medio-célula
PROPIEDADES Y FUNCIONES DEL AGUA II

   ELEVADA FUERZA
    DE COHESIÓN                                           BAJA DENSIDAD EN
                                                           ESTADO SÓLIDO
 El agua es un líquido incomprensible
  FUNCIÓN ESTRUCTURAL:                                     MANTENIMIENTO
   mantenimiento de forma                                    DE LA VIDA
      volumen celular                                       ACUÁTICA EN
                                                            ZONAS FRÍAS
FUNCIÓN AMORTIGUADORA
                 ELEVADA FUERZA DE
                     ADHESIÓN                       ELEVADA TENSIÓN
                                                      SUPERFICIAL
                  El agua se adhiere a
                    las paredes de                    su superficie opone
                  pequeños conductos                  resistencia a romperse
               FUNCIÓN
           TRANSPORTADORA
                                         BAJA CAPACIDAD
                                          DE IONIZACIÓN

                                             FUNCIÓN
                                            BIOQUÍMICA
Propiedad fisicoquímica                Fenómeno físico               Función biológica
                                 -vehículo de transporte          Función transportadora
Elevada capacidad disolvente     -facilita el intercambio de
                                 materia medio-célula

                                 -medio donde ocurren las         Función bioquímica
                                 reacciones
Elevada fuerza de cohesión       -proporciona volumen a las       Función estructural
                                 células
                                 -turgencia a las plantas
                                 -sirve como esqueleto
                                 hidrostático

                                 -evita rozamiento entre los      Función amortiguadora
                                 huesos en las articulaciones
Elevada fuerza de adhesión       -movimiento de la savia bruta    Función transportadora
                                                                  (capilaridad)
Elevada tensión superficial      -desplazamiento por superficie   Función transportadora

Elevado calor específico         -amortiguador térmico            Función termorreguladora

Elevado calor de vaporización    -refrigeración del organismo     Función termorreguladora

Baja densidad en estado sólido   -Mantenimiento de la vida
                                 acuática en zonas frías
Alguna capacidad de ionización   -Actúa como reactivo químico     Función bioquímica
SALES MINERALES
                     en los seres vivos se encuentran como

                                                                      S. M. ASOCIADAS A
 S. M. PRECIPITADAS                 S. M. DISUELTAS                 MOLÉCULAS ORGÁNICAS
  estructuras sólidas con             estado iónico                        Fosfoproteínas
    función esquelética                                                     Fosfolípidos
        y de sostén                                                       Ácidos Nucléicos
         Sílice                aniones              cationes               Hemoglobina…
     Fosfato de Ca
   Carbonato de Ca              Cloruro,Sulfato        Na+,K+
                                Fosfato, Nitrato        Ca2+
                                  Carbonato            Mg2+…
                                Bicarbonato…

                                  funciones
 mantienen cte el
                                               regulación de la P
grado de salinidad
                                                  osmótica y el
                                                 volumen celular        generan el potencial
                            mantienen cte el                           eléctrico de membrana
                                  pH
participan en muchos
procesos fisiológicos
REGULACIÓN DE LA PRESIÓN OSMÓTICA Y DEL
                       VOLUMEN CELULAR

                                      ÓSMOSIS
              Paso del disolvente a través de una membrana semipermeable entre
                2 disoluciones de distinta concentración, lo que tiende a igualar
                                       ambas disoluciones

                              movimiento de agua desde
                               una solución hipotónica
                                  a una hipertónica

                                   3 posibilidades


 MEDIO ISOTÓNICO              MEDIO HIPERTÓNICO                 MEDIO HIPOTÓNICO


la célula no se deforma       sale agua de la célula            entra agua en la célula



                                  PLASMOLISIS                    TURGESCENCIA

Tema 1:Bioelementos y biomoléculas

  • 1.
    BIOELEMENTOS elementos químicos que forman la materia viva (70) BIOELEMENTOS BIOELEMENTOS PRIMARIOS SECUNDARIOS constituyen el 96.2% secundarios secundarios de la materia viva indispensables variables imprescindibles para forman las biomoléculas la vida de la célula orgánicas se encuentran en todos Oxígeno los seres vivos Carbono no se encuentran en Hidrógeno Calcio todos los seres vivos Nitrógeno Cloro, Sodio, Fósforo Potasio, Magnesio Bromo Azufre Cinc Hierro, Yodo Titanio… oligoelemento si un bioelemento se presenta en <0.1%
  • 2.
    PROPIEDADES DE LOSBIOELEMENTOS capas electrónicas número atómico bajo fácil incorporación incompletas a los seres vivos desde el medio y forman ENLACES COVALENTES que originan biomoléculas variedad de estables grupos funcionales
  • 3.
    PROPIEDADES DEL CARBONO 4 electrones en su última capa y forman ENLACES COVALENTES que originan largas cadenas hidrocarbonadas muy estables con enlaces simples,dobles, triples estructuras tridimensionales por la que originan cadenas lineales conformación tetraédrica del C cadenas ramificadas cadenas cíclicas que posibilitan la formación de muchos tipos de moléculas
  • 4.
    BIOELE- EJEMPLOS DE FUNCIONES QUE EJERCEN MENTO C, H, O, N Estructural (ladrillos de la materia viva) P Forma parte del ADN y ARN, del ATP, coenzimas, fosfolípidos de membranas celulares S Se encuentra en algunas proteínas, enzimas y vitaminas Mg Componente de muchas enzimas y de la clorofila Na, K, Cl Disueltos formando iones que mantienen la salinidad del interior celular y el equilibrio de cargas eléctricas Na y K intervienen en la transmisión del impulso nervioso Ca Componente de estructuras esqueléticas y caparazones. Participa en la contracción muscular, coagulación sanguínea Fe Forma parte de la Hg y de los citocromos (enzimas de la respiración celular) I Síntesis de la hormona tiroidea F Forma parte del esmalte de los dientes y en huesos Si Forma el esqueleto de gramíneas, algas diatomeas. Da resistencia al tejido conjuntivo Zn Abunda en cerebro, páncreas y órganos sexuales
  • 5.
    BIOMOLÉCULAS Combinación de elementos químicos que forman la materia viva 2 tipos se forman se pueden aislar por GRUPOS medios físicos FUNCIONALES Evaporación la mayoría forma por sustitución de átomos Filtración MACROMOLÉCULAS de H de la cadena hidrocar- Destilación … bonada polímeros formados por la unión de MONÓMEROS INORGÁNICAS ORGÁNICAS no exclusivas exclusivas de los seres vivos de los seres vivos agua gases MACROMOLÉCULAS sales minerales
  • 6.
    MACROMOLÉCULAS MONÓMEROS Glúcidos Monosacáridos Lípidos Á. grasos Alcoholes Isopreno Proteínas Aminoácidos Ácidos nucleicos Nucleótidos Ácido: -COOH GRUPO CARBOXILO GRUPOS QUÍMICOS FRECUENTES Alcohol: -O-H GRUPO HIDROXILO EN LAS BIOMOLÉCULAS Cetona: >C=O GRUPO CARBONILO Aldehído: -CHO Amina: -NH2 GRUPO AMINO Amida: -CONH2 Tiol: -S-H
  • 7.
    PROPIEDADES Y FUNCIONESDEL AGUA I ELEVADO CALOR ELEVADO CALOR GRAN PODER DE VAPORIZACIÓN ESPECÍFICO DISOLVENTE La evaporación del agua El calor que absorbe el agua absorbe calor del medio se emplea en romper los El agua es un disolvente puentes de hidrógeno casi universal FUNCIÓN TERMORRE- FUNCIÓN FUNCIÓN GULADORA TERMORREGULADORA BIOQUÍMICA el agua es el medio donde ocurren las reacciones metabólicas FUNCIÓN vehículo de transporte TRANSPORTADORA facilita el intercambio de materia medio-célula
  • 8.
    PROPIEDADES Y FUNCIONESDEL AGUA II ELEVADA FUERZA DE COHESIÓN BAJA DENSIDAD EN ESTADO SÓLIDO El agua es un líquido incomprensible FUNCIÓN ESTRUCTURAL: MANTENIMIENTO mantenimiento de forma DE LA VIDA volumen celular ACUÁTICA EN ZONAS FRÍAS FUNCIÓN AMORTIGUADORA ELEVADA FUERZA DE ADHESIÓN ELEVADA TENSIÓN SUPERFICIAL El agua se adhiere a las paredes de su superficie opone pequeños conductos resistencia a romperse FUNCIÓN TRANSPORTADORA BAJA CAPACIDAD DE IONIZACIÓN FUNCIÓN BIOQUÍMICA
  • 9.
    Propiedad fisicoquímica Fenómeno físico Función biológica -vehículo de transporte Función transportadora Elevada capacidad disolvente -facilita el intercambio de materia medio-célula -medio donde ocurren las Función bioquímica reacciones Elevada fuerza de cohesión -proporciona volumen a las Función estructural células -turgencia a las plantas -sirve como esqueleto hidrostático -evita rozamiento entre los Función amortiguadora huesos en las articulaciones Elevada fuerza de adhesión -movimiento de la savia bruta Función transportadora (capilaridad) Elevada tensión superficial -desplazamiento por superficie Función transportadora Elevado calor específico -amortiguador térmico Función termorreguladora Elevado calor de vaporización -refrigeración del organismo Función termorreguladora Baja densidad en estado sólido -Mantenimiento de la vida acuática en zonas frías Alguna capacidad de ionización -Actúa como reactivo químico Función bioquímica
  • 10.
    SALES MINERALES en los seres vivos se encuentran como S. M. ASOCIADAS A S. M. PRECIPITADAS S. M. DISUELTAS MOLÉCULAS ORGÁNICAS estructuras sólidas con estado iónico Fosfoproteínas función esquelética Fosfolípidos y de sostén Ácidos Nucléicos Sílice aniones cationes Hemoglobina… Fosfato de Ca Carbonato de Ca Cloruro,Sulfato Na+,K+ Fosfato, Nitrato Ca2+ Carbonato Mg2+… Bicarbonato… funciones mantienen cte el regulación de la P grado de salinidad osmótica y el volumen celular generan el potencial mantienen cte el eléctrico de membrana pH participan en muchos procesos fisiológicos
  • 11.
    REGULACIÓN DE LAPRESIÓN OSMÓTICA Y DEL VOLUMEN CELULAR ÓSMOSIS Paso del disolvente a través de una membrana semipermeable entre 2 disoluciones de distinta concentración, lo que tiende a igualar ambas disoluciones movimiento de agua desde una solución hipotónica a una hipertónica 3 posibilidades MEDIO ISOTÓNICO MEDIO HIPERTÓNICO MEDIO HIPOTÓNICO la célula no se deforma sale agua de la célula entra agua en la célula PLASMOLISIS TURGESCENCIA