1. QUÍMICA DE LA VIDA
UNIDAD III
PRIMERA PARTE
MSc. Miriam Ramos de Aguilar
23 de Agosto 2012

2. CONTENIDO TEMÁTICO
 ÁTOMOS
 MOLÉCULAS
 TIPOS DE ENLACES QUÍMICOS
 REACCIONES QUÍMICAS
 COMPUESTOS QUÍMICOS DE IMPORTANCIA
BIOLÓGICA

3. MATERIA
VIVA

4. ¿ QUÉ SON LOS ÁTOMOS ?
 Los átomos son las unidades estructurales
fundamentales de la materia. Es la menor porción de
un elemento que conserva sus propiedades
características.

5. Átomo

6. Estructura del átomo.
Los átomos están constituidos por partículas menores llamadas: protones, neutrones y
electrones. Los protones y los neutrones se encuentran en el interior del átomo, en el núcleo, y
los electrones en el exterior, en la corteza.
Los átomos de los diferentes elementos se diferencian por el número de protones, neutrones y
electrones que tienen.
Átomo de oxígeno
Electrón
Neutrón
Protón
corteza
núcleo

7. Nivel sub atómico
 Formado por
partículas sub
atómicas
 Protones
 Neutrones
 Electrones
Quark

8. Nivel atómico
BIOELEMENTOS

10.  Los elementos son sustancias
que no pueden
descomponerse en otras más
sencillas mediante reacciones
químicas ordinarias.
 Cada elemento tiene un
símbolo químico.

12. BIOELEMENTOS

13. Bioelementos
% en la
materia viva Átomos
Primarios 96% C, H, O, N, P, S
Secundarios 3,9% Ca, Na, K, Cl, I, Mg, Fe
Oligoelementos 0,1% Cu, Zn, Mn, Co, Mo, Ni, Si...

15. ELEMENTO PRESENCIA EN EL
CUERPO HUMANO (%)
PRESENTE EN:
NITROGENO 3 COMPONENTE DE LAS
PROTEINAS Y LOS
ACIDOS NUCLEICOS,
COMPONENTE DE LA
CLOROFILA.
CALCIO 1.5 COMPONENTE
PRINCIPAL DE LOS
HUESOS Y DIENTES, EL
ION CALCIO (Ca2 ) EN LA
CONTRACCION
MUSCULAR
,CONDUCCION DE
IMPULSOS NERVIOSOS
Y COAGULACION
SANGUINEA, PRESENTE
EN LA PARED CELULAR.
FOSFORO 1 COMPONENTES DE LOS
ACIDOS NUCLEICOS Y
DE LOS FOSFOLIPIDOS
DE LAS MENBRANAS,
COMPONENTE
ESTRUCTURAL DE LOS
HUESOS.

16. ELEMENTO PRESENCIA EN EL
CUERPO HUMANO(%)
PRESENTE EN:
OXIGENO 65 NECESARIO PARA LA
RESPIRACION CELULAR,
PRESENTE EN LA MAYOR
PARTE DE LOS
COMPONENTES
ORGANICOS, PRESENTE EN
EL AGUA
CARBONO 18 FORMA EL ESQUELETO DE
LAS MOLECULAS
ORGANICAS
HIDROGENO 10 PRESENTE EN LA MAYOR
PARTE DE LOS
COMPUESTOS ORGANICOS
, COMPONENTE DEL AGUA,
EL ION (H+) PARTICIPA EN
ALGUNAS
TRANSFERENCIAS D E
ENERGIA

17. (iso = igual; topos = lugar)
Átomos de un mismo elemento químico con igual
número atómico, diferente número de masa y de
neutrones.
Ocupan el mismo lugar en la tabla periódica.
Con propiedades químicas iguales y propiedades
físicas diferentes.
ISÓTOPOS

18. ISÓTOPOS DEL
HIDRÓGENO

19. ISÓTOPOS DEL CARBONO

20. Los isótopos se subdividen en
 Estables (existen menos de 300)
 Inestables o radio isótopos (existen alrededor de
1200).

21. Radioisótopos
 Son isótopos con un núcleo inestable y pueden
destruirse o desintegrarse espontáneamente,
emitiendo distintos tipos de radiaciones.
Átomo
radiactivo
Energía
Radiación

22. Tipos de radiaciones
Partículas alfa: Radiación
característica de isótopos de
número atómico elevado (Ra, U).
Partículas gamma: Son
radiaciones electromagnéticas.
Partículas beta: Son electrones
emitidos a grandes velocidades,
tienen más poder de penetración que
las partículas alfa.

23.  La energía liberada al cambiar de forma puede
detectarse con un contador Geiger o con una
película fotográfica.
Radioisótopos

24. Aplicaciones de los radioisótopos
Investigación científica
• Trazadores
Aplicaciones médicas
• Diagnóstico
• Tratamiento

25. Uso de los isótopos
radiactivos en medicina
Cobalto 60 :Actualmente se usa para
el tratamiento del cáncer
yodo-131 o del yodo-123: para tratar el cáncer de tiroides
Sodio radiactivo: para detectar desordenes circulatorios
en la sangre
C – 11 : estudio de desordenes cerebrales

26. Uso de los radio isótopos
Tomografía por emisión de positrones

28. Algunos radioisótopos utilizados en medicina.
Arsénico-74 Cobre-64 Radio-226
Astato-211 Estroncio-90 Radón-222
Bismuto-206 Europio-152 Sodio-24
Boro-10 Arsénico-35 Tantalio-182
Boro-11 Hierro-55 Tecnecio-99
Bromo-82 Hierro-59 Tulio-170
Carbono-14 Fósforo-32 Xenón-133
Cerio-144 Itrio-90 Yodo-131
Cesio-137 Litio-6 Yodo-132
Cromo-51 Litio-7 Oro-198
Cobalto-60 Nitrógeno-15

29. ISÓTOPO APLICACIONES
60Co
Es un emisor de rayos gamma; estos rayos se usan para
destruir células cancerígenas. El haz de rayos gamma se
dirige al centro del tumor para que no dañe a tejidos
sanos.
131I
El paciente ingiere el I; este isótopo se usa para tratar
el cáncer de tiroides. La glándula tiroidea absorbe el
yodo, pero emite demasiada radiaciones beta y gamma.
123I
Es una fuente intensa de rayos gamma que no emite
partículas beta dañinas; muy eficaz para obtener
imágenes de la glándulas tiroideas.
99Tc
Emisor de rayos gamma; se inyecta en el paciente y este
isótopo se concentra en los huesos, de ahí que sea usado
en radiodiagnóstico de huesos.

31. DATACIÓN POR CARBONO-14
 Las mediciones de la radioactividad se usan para determinar la edad
de los minerales y de restos fósiles.

32. AUTORRADIOGRAFÍA
 La radioactividad permite
seguir el destino de un
compuesto radioactivo en
el interior de un organismo
como cuantificar.

33. Para seguir el rastro de moléculas
marcadas radioactivamente por el
interior de una célula

34. MOLÉCULAS
¿ COMO INTERACTÚAN LOS ÁTOMOS PARA
FORMAR MOLÉCULAS ?
 Los átomos interactúan con otros átomos cuando hay
vacíos en sus capas de electrones más externas.
 Una molécula consta de dos o más átomos del mismo
elemento, o de elementos distintos, los cuales se
mantienen unidos gracias a las interacciones en sus
capas de electrones más externas.
 Una sustancia cuyas moléculas están formadas por
diferentes tipos de átomos se llama compuesto.

36. Las moléculas

37. Principios básicos de la
reactividad atómica
 Un átomo no reacciona, con
otros átomos si su capa mas
externa esta totalmente llena o
vacía (inerte)
 Un átomo reacciona con otros
átomos si su capa de electrones
mas externa esta parcialmente
llena (reactivo)

38. Enlaces químicos
Conjunto de fuerzas que mantienen unidos a
los átomos, iones y moléculas cuando forman
distintas agrupaciones estables.
Son el resultado de perder, ganar y
compartir electrones.

40. Enlace iónico
 Uno de los átomos toma su electrón de la capa
de valencia del otro, quedando el primero con
carga negativa, por el electrón adicional y el
segundo con carga positiva al perderlo.
Enlace electrovante o iónico
entre. un ión cloro (Cl -) y un
ión sodio. (Na +).

41. ION
Todo átomo cargado eléctricamente, que se
forma cuando un átomo gana o cede uno o más
electrones.
Anión: cargado negativamenteCatión: cargado positivamente

42. Cont. iones

43. Enlace iónico

44. Cristal

45. Características del enlace iónico
 Forman redes cristalinas
separadas entre sí.
 Altos puntos de fusión.
 Están formados por
metales y no metales.
 Son solubles en
disolventes polares.
 En solución acuosa se
disocian en los iones que
lo componen

46. Importancia biológica
ATOMO ION
Ionización
Ionización
Disociación

47. Importancia biológica de los iones
 Esenciales para la vida
 Participan en transformaciones esenciales para la célula,
en la contracción muscular.
 Mantienen la presión osmótica y el equilibrio ácido-base
del organismo.
 Intervienen en la regulación del metabolismo del agua y
el volumen de la sangre.
 Participan en la mecánica respiratoria y en algunos
sistemas enzimáticos.
 Transmiten impulsos nerviosos y en otros procesos
biológicos

48. Enlace covalente
Ocurre cuando dos átomos comparten sus
electrones como, por Ej., cuando se unen dos
moléculas de hidrógeno (H + H = H2),
nitrógeno (N2), oxígeno (O2), cloro (Cl2), etc.

49. Enlace covalente
 Los átomos se unen por
compartimiento de electrones

50. Enlace covalente

51.  Propiedad química que mide la capacidad de un
átomo para atraer electrones hacia el.

53. Enlace covalente no polar
H2 (H-H) O2 (O=O)

54. Enlace covalente Polar

55. Enlaces covalentes
Son cruciales para la vida porque la
mayor parte de las moléculas
biológicas están unidas por este tipo
de enlaces.
Ej. proteínas, azúcares, celulosa.

56. Patrones de enlace en las moléculas
biológicas.
Átomo
Capacidad de la
capa de electrones
externa
Electrones
en la capa
externa
Número de enlaces
covalentes que forma
normalmente
Patrones
comunes
Hidrogeno
Carbono
Nitrógeno
Oxigeno
Fósforo
Azufre
2
8
8
8
8
8
6
5
6
5
4
1 1
4
3
2
5
2

57. Enlace metálico
Los átomos de los metales tienen pocos electrones en su
última capa. Éstos átomos pierden fácilmente los electrones
y se convierten en iones positivos, los cuales se ordenan en
el espacio formando la red metálica.
Los electrones de valencia desprendidos de los átomos forman
una nube de electrones que puede desplazarse a través de
toda la red. De este modo todo el conjunto de los iones
positivos del metal queda unido mediante la nube de
electrones con carga negativa que los envuelve.

58. Puentes de hidrógeno
 Son atracciones eléctricas más
débiles entre o dentro de
moléculas que tienen enlaces
covalentes polares.
 Desempeñan un papel crucial en
la determinación de las
estructuras tridimensionales de
las proteínas y son importantes
para el ADN.

59. Puente de hidrogeno
 Se produce un
enlace de
hidrógeno o
puente de
hidrógeno
(cuando un átomo
de hidrógeno se
encuentra entre
dos átomos más
electronegativos
como F, O, N .

61. Puente de Hidrógeno

62. Puente de hidrógeno