bioelem - agua
DESCRIPTION
sdfsdfTRANSCRIPT
-
BIOELEMENTOS
CEPU - VERANO - 2012
M. Sc. CSAR JULIO CCEDA QUIROZ
-
BIOELEMENTOS
Son los elementos que entran en la composicin qumica de los seres vivos.
La materia viva es un sistema fsico-qumico muy complejo y termodinmicamente activo:
Es decir capaz de captar energa de su entorno y transformarlo en beneficio propio.
-
BIOELEMENTOS
Los bioelementos se caracterizan por ser:
De bajo peso molecular
Muy activos
De bajo calor especfico
Muy abundante en la bisfera
-
BIOELEMENTOS
Divisin:
Bioelementos Primarios o Macroelementos
Bioelementos Secundarios o Microelementos
-
Bioelementos Primarios
Son en nmero de seis: C, H, O, N, P y S.
En el hombre constituyen aproximadamente el 97%:
C (18%)- N (3%) H (10%)- P (1%) O (65%)- S (0,3%)
-
Bioelementos Primarios
Se llaman primarios porque son indispensables para la formacin de:
Glcidos, lpidos, protenas y cidos nucleicos
Que son las biomolculas (principios inmediatos) presentes en todo ser vivo.
-
Bioelementos Secundarios
Son todos los elementos restantes (3%) y en ella se distinguen:
Los indispensables:
Cl, Ca, Na, K, Mg, Mn, Fe, Cu, Si, F, B, I
Los Variables (no indispensables):
Son los que pueden faltar en algunos organismos: B, Br, Zn, Ti, V, Pb, Co, Al, etc.
-
Bioelementos Secundarios
Los elementos que se encuentran en proporciones < 0,1% se denominan oligoelementos:
Fe, Cu, Mg.
Muchos bioelementos pueden ser a la vez indispensables y oligoelementos, debido a que:
Su funcin no es estructural, sino catalizadora.
-
Bioelementos Secundarios
Los bioelementos que se encuentran por debajo de 0,001%:
Se denominan elementos trazas:
Silicio (Si), Yodo (I).
-
FUNCIONES: BIOELEMENTOS
El C, H, O, N, P y S constituyen los principios inmediatos:
Por ello se les llama elementos plsticos.
En fisiologa, los iones primarios de los electrlitos son:
Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Cl, HPO42 y HCO3.
-
FUNCIONES: BIOELEMENTOS
EL SODIO
Es el elemento ms abundante del L.E.C.
1/3 de total se encuentra en el esqueleto.
2/3 en el L.E.C.
Participa en el equilibrio cido-bsico e hdrico.
-
FUNCIONES: BIOELEMENTOSEL SODIO
Interviene en la transmisin nerviosa y en la contraccin muscular.
Interviene en el ingreso de aminocidos a la clula.
La carencia disminuye la asimilacin proteica.
-
FUNCIONES: BIOELEMENTOS
EL SODIO
La falta de sodio en aves origina la baja produccin de huevos.
-
FUNCIONES: BIOELEMENTOS
EL POTASIO
Abunda en el L. I. C.
Imprescindible para la transmisin nerviosa, afecta la contraccin muscular.
-
FUNCIONES: BIOELEMENTOS
EL POTASIO
Aumenta la turgencia:
Favorece la captacin de molculas de agua alrededor de partculas coloidales citoplasmtica.
-
FUNCIONES: BIOELEMENTOS
EL POTASIO
El tejido muscular presenta seis veces ms potasio que sodio, por eso:
Cuando el potasio es deficiente en las gallinas, se observa debilidad en las patas.
-
FUNCIONES: BIOELEMENTOSEL CALCIO
Es el mineral ms abundante del cuerpo.
El calcio acta como mediador intracelular cumpliendo funcin de segundo mensajero:
Por ejemplo, el in Ca2+ interviene:
En la contraccin muscular y es imprescindible para la coagulacin de la sangre.
-
FUNCIONES: BIOELEMENTOSEL CALCIO
Participa en la transmisin nerviosa:
Excitabilidad del tejido nervioso,
Liberacin de neurotransmisores
En la estructura de huesos y dientes.
El Ca2+ disminuye la turgencia.
-
FUNCIONES: BIOELEMENTOSEL HIERRO
Fundamental para la sntesis de la clorofila.
Catalizador en reacciones qumicas:
Cofactor enzimtico: Componente no proteico que acta coordinadamente con una apoenzima para catalizar una reaccin bioqumica:
Holoenzima = Apoenzima + cofactor.
Ms importantes cofactores: Mn, Fe, Zn, Co, Cu, Mo.
-
EL HIERRO
Interviene en la formacin del grupo hemo de la hemoglobina (Fe2+).
Interviene en la formacin de:
MioglobinaCatalasa, peroxidasa, yCitocromo de la cadena respiratoria.FUNCIONES: BIOELEMENTOS
-
FUNCIONES: BIOELEMENTOS
EL YODO
Se requiere para la sntesis de las hormonas tiroideas (Tiroxina y la Triyodotironina).
Su falta produce el bocio (aumento de la glndula Tiroides).
El dficit de yodo durante la infancia origina cretinismo: Hay retraso mental y fsico.
-
FUNCIONES: BIOELEMENTOSEL COBRE
Se requiere para formar la hemocianina,
El pigmento respiratorio de animales invertebrados acuticos.
Su deficiencia es muy rara, produce anemia hipocrmica y neutropenia.
-
FUNCIONES: BIOELEMENTOS
EL COBRE
En la deficiencia de cobre son frecuentes:
Las fracturas de huesos y malformaciones seas.
Tambin se puede generar la ataxia zotica:
Se produce desmielinizacin de neuronas de extremidades posteriores.
-
FUNCIONES: BIOELEMENTOSEL MAGNESIO
Es el segundo catin ms abundante del L.I.C. (45%); el L. E. C. tiene el 1% de Mg.
Necesario para la sntesis de la clorofila.
Los tejidos musculares contienen ms Mg que calcio.
-
FUNCIONES: BIOELEMENTOSEL MAGNESIO
Acta en le metabolismo de glcidos: Activa enzimas de la va glicoltica.
Acta en la sntesis de protenas: Actuando como coenzima (ribosomas).
-
FUNCIONES: BIOELEMENTOSEL MAGNESIO
Una ingesta adecuada de Mg es una manera de controlar ciertas enfermedades cardiovasculares:
HipertensinLos trombosArritmias cardiacas
-
EL MAGNESIO
Otras funciones:
Puede ayudar a las personas con diabetes tipo II.La falta de Mg puede ser una causa de la aparicin de asma. Es til para el tratamiento de la bronquitis.Disminuye el dolor de las fibromialgias.Previene el dolor de cabeza o migraa.Puede prevenir la aparicin de clculos renales.
FUNCIONES: BIOELEMENTOS
-
FUNCIONES: BIOELEMENTOSEL MAGNESIO
Desempea importantes funciones en:
La actividad neuromuscular
La transmisin de los impulsos nerviosos, y
El funcionamiento del miocardio.
-
FUNCIONES: BIOELEMENTOS
EL MANGANESO
Interviene en la fotlisis del agua, durante el proceso de fotosntesis en las plantas.
Es necesario para el crecimiento de los recin nacidos.
-
EL MANGANESO
Est relacionado:
Con la formacin de huesos,
El desarrollo de tejidos y la coagulacin de la sangre,
FUNCIONES: BIOELEMENTOS
-
EL MANGANESO
Fracturas de huesos y osteoporosis pueden prevenirse gracias al Mn de la pia.FUNCIONES: BIOELEMENTOS
-
FUNCIONES: BIOELEMENTOS
EL FLUOR
Interviene en la estructura de los dientes (en forma de fluoruro, compuesto binario del flor):
Forma parte del esmalte dentario y de los huesos.
-
FUNCIONES: BIOELEMENTOS
EL NITRGENO
Componente de aminocidos: protenas.
Hay abundante N2 en plantas suculentas y de hojas verde oscuras.
-
FUNCIONES: BIOELEMENTOS
EL NITRGENO
Plantas que crecen en suelos pobres:
Las plantas son pequeas y de color verde plido o amarillentas.
-
FUNCIONES: BIOELEMENTOSEL FSFORO
En animales: Componente de la hidroxiapatita de la matriz sea.
Constituyente del ATP, nucletidos.
Despus del Calcio:
Es el 2do mineral que abunda en nuestro cuerpo.
-
EL FSFORO
Ayuda a mantener el pH de la sangre ligera-alcalino.
Aumenta la resistencia de los atletas.
Su carencia puede producir:
Osteomalacia (reblandecimiento de huesos)Debilidad muscular y alteraciones del SN.FUNCIONES: BIOELEMENTOS
-
La osteomalacia tiene numerosas causas. En los nios, la afeccin se la llama raquitismo y a menudo la ocasiona una deficiencia de vitamina D.
Tambin por insuficiencia de fosfato asociada con su consumo deficiente en la dieta.
-
FUNCIONES: BIOELEMENTOSEL FSFORO
Abunda en las clulas meristemticas.
Abunda en la maduracin de semillas y frutas.
Es necesario para ciertos procesos enzimticos:
Produccin de alcohol a partir de azcares
Transformacin de azcar en almidones
-
FUNCIONES: BIOELEMENTOSEL FSFORO
El afloramiento de agua profundas en la costa peruana genera el desarrollo de fitoplancton, y:
Por lo tanto de la pesquera.
El fsforo abunda en esta agua.
-
FUNCIONES: BIOELEMENTOS
EL AZUFRE
Indispensable para la formacin de clorofila; su deficiencia provoca un color verde plido.
Interviene en la composicin de vitaminas B1 (tiamina) y B7 (biotina) o vitamina H.
-
La tiamina (B1):
Ayuda a las clulas del organismo a convertir carbohidratos en energa.
Tambin es esencial para el funcionamiento del corazn, los msculos y el sistema nervioso.
Se encuentra en panes fortificados, cereales, germen de trigo, carnes magras (cerdo), pescado, granos secos, arvejas y semilla de soya.
-
Biotina (B7) o Vitamina H:
En su papel de coenzima asiste en la sntesis de A.G. y oxidacin de los mismos y de los glcidos;
Sin biotina la produccin de grasas se ve reducida.
Fuentes ricas en biotina: yema de huevo, hgado a la plancha, arroz integral ,coliflor, hongos, arvejas, levadura de cerveza, man, caballa y sardinas.
-
FUNCIONES: BIOELEMENTOSEL AZUFRE
Es componente importante de estructuras proteicas (metionina y cistena). Forma parte de:
La insulina, queratina, colgeno.
Glutatin (antioxidante celular).
Glucsidos que dan el sabor caracterstico a la mostaza, cebolla y rabanitos.
-
FUNCIONES: BIOELEMENTOSEL NQUEL
Interviene en el control de la concentracin de insulina en la sangre:
Es necesario para la sntesis de insulina y factor antianmico.
Es activador de la arginasa: Interviene en los procesos de formacin de urea.
-
FUNCIONES: BIOELEMENTOSEL ZINC
Es cofactor de la anhidrasa carbnica, catalasas y fosfatasas.
Acelera la mitosis, se concentra en el huso mittico.
-
EL ZINC
Colabora en el buen funcionamiento del sistema inmunolgico (lo intensifica).
Promueve la cicatrizacin de las heridas.
FUNCIONES: BIOELEMENTOS
-
EL ZINC
Interviene en el metabolismo de protenas:
Interviene en la sntesis de colgeno,
Intervienen en la sntesis de cidos nucleicos.
Interviene en las percepciones del gusto y el olfato.
FUNCIONES: BIOELEMENTOS
-
EL ZINC
Colabora con el correcto funcionamiento de la glndula prosttica y el desarrollo de los rganos reproductivos.
Previene el acn al regular la actividad de las glndulas sebceas.
Interviene en la respuesta frente al estrs.FUNCIONES: BIOELEMENTOS
-
EL ZINC
Es fundamental para formar los huesos.
Potente antioxidante natural: Componente de la enzima antioxidante superxido dismutasa:
Tiene como cofactores: Zn, Cu, Mn, Fe o Ni.
FUNCIONES: BIOELEMENTOS
-
EL ZINC
Interviene en el normal crecimiento y desarrollo durante el embarazo, la niez y la adolescencia.
Ayuda a mantener las funciones oculares normales:
Aumenta la absorcin de la vitamina A.
FUNCIONES: BIOELEMENTOS
-
FUNCIONES: BIOELEMENTOSEL COBALTO
Es componente de la vitamina B12 (cianocobalamina).
La vitamina B12 es antianmica.
Mantiene en buen estado el sistema nervioso
No existe en vegetales ni frutas.
-
FUNCIONES: BIOELEMENTOS
EL COBALTO
En los toros aumenta el porcentaje de espermatozoides anormales.
-
FUNCIONES: BIOELEMENTOSEL CLORO (cloruro)
Es el principal anin extracelular y cumple papeles anlogos a los del sodio.
Abunda en la mucosa gstrica, orina, sudor y leche.
Facilita el buen funcionamiento del hgado, favoreciendo la limpieza de residuos orgnicos.
-
EL CLORO (cloruro)
Necesario para mantener el balance de agua en la sangre y fluido intersticial.
Junto al sodio y al potasio, regula el equilibrio electroltico.
FUNCIONES: BIOELEMENTOS
-
FUNCIONES: BIOELEMENTOSEL CLORO
Su carencia en vacas lecheras:
Ocasiona descenso de la produccin lctea.
Prdida de apetito y peso.
Ojos sin brillo.
Pelaje spero y un decaimiento general.
-
FUNCIONES: BIOELEMENTOSEL LITIO
Acta sobre los neurotransmisores y la permeabilidad celular.
En dosis adecuada puede prevenir estados de depresiones.
-
FUNCIONES: BIOELEMENTOS
EL CROMO
Interviene junto a la insulina en la regulacin de glucosa en sangre.
-
FUNCIONES: BIOELEMENTOSEL SILICIO
Proporciona resistencia al tejido conjuntivo.
Endurece los tejidos vegetales, como en las gramneas.
Presente en las plumas de las aves.
-
FUNCIONES: BIOELEMENTOS
Tienen funcin estructural:
C, H, O, N, P, S y Ca.
Tienen funcin osmtica: K, Na, Cl.
Tienen funcin cataltica: Mn, Zn, Co, Mo, Cr, Fe, Cu, Si, Al.
-
GRACIAS
-
BIOMOLCULAS INORGNICAS: EL AGUA
-
EL AGUABiomolcula inorgnica. Es la sustancia qumica ms abundante en la materia viva:
En el hombre representa el 63% de su peso.Medusas: 98% ; Algas: 95%.Embrin humano: 94% ; Cerebro: 90%Huesos: 22%Semillas: 10%Dentina de los dientes: 10%.
-
EL AGUA
En el hombre, el agua se encuentra:
40% en los lquidos intracelulares.
15% en el lquido intersticial (entre las clulas).
8% como lquido libre en el interior del Aparato Circulatorio.
-
EL AGUA
En la clula se encuentra en 2 formas:
Libre: 95% del agua celular.
Ligada: 5% del agua celular, se encuentra hidratando a las molculas.
-
EL AGUA
Existe una relacin directa entre contenido de agua y actividad fisiolgica de un organismo:
Los menores porcentajes se dan en seres con vida latente: semillas, virus, etc.
-
EL AGUAEl agua se encuentra en la materia viva en tres formas:
Agua circulante libre: Sangre.
Agua de imbibicin: Se produce cuando se calienta la materia a 100 C.
Agua combinada: Aparece en las reacciones qumicas.
-
Agua metablica:
Agua producida en la respiracin celular, y
Es fundamental para los animales adaptados a condiciones desrticas.
En el hombre, la produccin de agua metablica con una dieta normal:
No pasa de 0,3 litros/da.EL AGUA
-
Agua metablica:
En las Rxs de combustin de los nutrientes que tiene lugar en el interior de las clulas para obtener energa:
Se producen pequeas cantidades de agua.
EL AGUA
-
Agua metablica:
Esta formacin de agua es mayor al oxidar las grasas:
1 gramo de agua por cada gramo de grasa.
0,6 gramos de agua por c/ gramo de almidn.
EL AGUA
-
Respiracin celular
Es el conjunto de reacciones bioqumicas que ocurre en la mayora de las clulas,
En las que el cido pirvico producido por la gluclisis se desdobla a CO2 y H2O, y
Se producen 38 molculas de ATP.
-
EL AGUA
Las molculas del agua son DIPOLOS:
Se debe a la presencia de enlaces covalente polar entre los tomos.
Los dos electrones de los dos hidrgenos estn desplazados hacia el tomo de oxgeno:
Por lo que aparece un polo negativo (hay mayor densidad electrnica), y
-
EL AGUA
Un polo positivo: Donde, al haber menor densidad electrnica,
Predominan las cargas positivas de los ncleos de hidrgeno.
Entre las molculas de agua se establecen fuerzas de atraccin: Puentes de hidrgeno.
-
ACCIN DISOLVENTE
El agua es el lquido que ms sustancias disuelve, por eso se dice que es el disolvente universal.
Esta propiedad, tal vez la ms importante para la vida, se debe:
A su capacidad para formar puentes de H.
PROPIEDADES DEL AGUA
-
ACCIN DISOLVENTE
En el caso de las disoluciones inicas los iones de las sales son atrados por los dipolos del agua,
Quedando "atrapados" y recubiertos de molculas de agua:
En forma de iones hidratados o solvatados.PROPIEDADES DEL AGUA
-
La capacidad disolvente es la responsable de que sea el medio donde ocurren las reacciones del metabolismo.
-
ELEVADA FUERZA DE COHESIN
Los puentes de hidrgeno mantienen las molculas de agua fuertemente unidas,
Formando una estructura compacta que la convierte en un lquido casi incompresible.
Al no poder comprimirse puede funcionar en algunos animales como un esqueleto hidrosttico.
PROPIEDADES DEL AGUA
-
ELEVADA FUERZA DE COHESIN
El puente de hidrgeno es una interaccin electrosttica entre:
El ncleo de H de una molcula de H2O y el par de e- no compartidos de otra molcula de agua.
El puente de hidrgeno es el enlace intermolecular ms fuerte que existe.PROPIEDADES DEL AGUA
-
PROPIEDADES DEL AGUAELEVADO CALOR ESPECFICO
Por ello hace falta mucho calor para elevar la T.
Para elevar slo 1 C la T de un litro de agua hace falta 1000 caloras. Esto lo convierte:
En un estabilizador trmico del ser vivo frente a los cambios bruscos de T.
-
PROPIEDADES DEL AGUA
ELEVADA CONSTANTE DIELCTRICA
Por tener molculas dipolares, el agua es un gran disolvente de:
Compuestos inicos, como las sales minerales,
Compuestos covalente polares como los glcidos.
-
ELEVADA CONSTANTE DIELCTRICA
PROPIEDADES DEL AGUA
Esta capacidad disolvente del agua y su abundancia, explican:
Que sea el vehculo de transporte (captacin de sales minerales por las plantas), y
El medio donde se realizan todas las Rx Qx del organismo (digestin).
-
PROPIEDADES DEL AGUA
-
PROPIEDADES DEL AGUABAJO GRADO DE IONIZACIN
Slo 1 molcula de agua de cada 551000,000 molculas de agua se encuentra ionizada.
H2OH2OH3O+ + OH-
-
PROPIEDADES DEL AGUABAJO GRADO DE IONIZACIN
Esto explica que la cc de iones hidronio (H3O+) y de los iones hidroxilo (OH-) sea muy baja:
10-7 moles/litro (H3O+) = (OH-) = 10-7
-
PROPIEDADES DEL AGUABAJO GRADO DE IONIZACIN
Dado los bajos niveles de H3O+ y de OH-, si al agua se le aade:
Un cido (se aade H3O+) o una base (se aade OH-), aunque sea en muy poca cantidad,
Estos niveles varan bruscamente.
-
PROPIEDADES DEL AGUABAJO GRADO DE IONIZACIN
En los lquidos biolgicos, sin embargo, y a pesar de estar constituido bsica- por agua:
La adicin de cidos o bases no hace variar casi su (H3O+),
Es decir su pH (pH = -log (H3O+).
-
PROPIEDADES DEL AGUABAJO GRADO DE IONIZACIN
Ello se debe a que esos lquidos contiene sales minerales y protenas disueltas, que:
Pueden ionizarse en menor o mayor grado, dando lugar a H3O+ o a OH-,
Este fenmeno se denomina efecto tampn.
-
FUNCIONES DEL AGUAFUNCIN TERMORREGULADORA
Se debe a su elevado calor especfico y a su elevado calor de vaporizacin.
Por ejm., los animales al sudar expulsan agua, la cual para evaporarse toma calor del cuerpo, y
Como consecuencia, ste se enfra.
-
FUNCIONES DEL AGUA
GRAN CONDUCTIVIDAD TRMICA
Lo que le permite la distribucin del calor homogneamente por todo el organismo.
-
FUNCIONES DEL AGUA
ES UN BUEN REFRIGERANTE
Por evaporacin muchos animales y plantas enfran sus cuerpos:
Al emplear el calor en convertir el agua lquida en vapor (calor de vaporizacin).
-
FUNCIONES DEL AGUA
TIENE UN PUNTO DE CONGELACIN MUY BAJO (0 C)
Lo que le permite que los seres vivos puedan soportar temperaturas muy bajas.
-
FUNCIONES DEL AGUA
SIRVE COMO VEHCULO:
Es decir que transporta alimentos a la clula y retira desechos para su eliminacin.
-
FUNCIONES DEL AGUA
SIRVE COMO LUBRICANTE (Mecnica amortiguadora)
Existe en los lquidos corporales siempre que un rgano se deslice contra otro:
Articulaciones.
-
FUNCIONES DEL AGUA
ES UN BUEN CONDUCTOR DE LA ELECTRICIDAD
Permite la propagacin de los impulsos nerviosos: Son bsica- fenmenos elctricos.
-
FUNCIONES DEL AGUAFUNCIN ESTRUCTURAL
El volumen y la forma de las clulas que carecen de membrana rgida:
Se mantiene gracias a la presin que ejerce el agua interna.
Al perder agua, las clulas pierden su turgencia natural, se arrugan y hasta pueden romperse.
-
FUNCIONES DEL AGUA
ALTA TENSIN SUPERFICIAL:
Se manifiesta como la resistencia a la ruptura que ofrece la superficie libre del agua.
Se debe a la formacin de los enlaces de puentes de Hidrgeno.
-
GRACIAS