Bioelementos y biomolculas

BioelementoLos elementos de la vida

Todos los seres vivos estn constituidos, cualitativa y cuantitativamente por los mismos elementos qumicos. De todos los elementos que se hallan en la corteza terrestre, slo unos 25 son componentes de los seres vivos . Esto confirma la idea de que la vida se ha desarrollado sobre unos elementos concretos que poseen unas propiedades fsico-qumicas idneas acordes con los procesos qumicos que se desarrollan en los seres vivos. Se denominan elementos biognicos o bioelementos a aquellos elementos qumicos que forman parte de los seres vivos. Atendiendo a su abundancia (no importancia) se pueden agrupar en tres categoras:

Bioelementos primarios o principales: C, H, O, N

Son los elementos mayoritarios de la materia viva, constituyen el 95% de la masa total.

Las propiedades fsico-qumicas que los hacen idneos son las siguientes:

1.Forman entre ellos enlaces covalentes, compartiendo electrones

2.El carbono, nitrgeno y oxgeno, pueden compartir ms de un par de electrones, formando enlaces dobles y triples, lo cual les dota de una gran versatilidad para el enlace qumico

3.Son los elementos ms ligeros con capacidad de formar enlace covalente, por lo que dichos enlaces son muy estables.

4.A causa de la configuracin tetradrica de los enlaces del carbono, los diferentes tipos de molculas orgnicas tienen estructuras tridimensionales diferentes . Esta conformacin espacial es responsable de la actividad biolgica.

5.Las combinaciones del carbono con otros elementos, como el oxgeno, el hidrgeno, el nitrgeno, etc., permiten la aparicin de una gran variedad de grupos funcionales que dan lugar a las diferentes familias de sustancias orgnicas . Estos presentan caractersticas fsicas y qumicas diferentes, y dan a las molculas orgnicas propiedades especficas, lo que aumenta las posibilidades de cracin de nuevas molculas orgnicas por reaccin entre los diferentes grupos.

6.Los enlaces entre los tomos de carbono pueden ser simples (C - C), dobles (C = C) o triples lo que permite que puedan formarse cadenas ms o menos largas, lineales, ramificadas y anillos.

Bioelementos secundarios S, P, Mg, Ca, Na, K, Cl Los encontramos formando parte de todos los seres vivos, y en una proporcin del 4,5%.

Azufre: Se encuentra en dos aminocidos (cistena y metionina) , presentes en todas las protenas. Tambin en algunas sustancias como el Coenzima A

Fsforo: Forma parte de los nucletidos, compuestos que forman los cidos nuclicos. Forman parte de coenzimas y otras molculas como fosfolpidos, sustancias fundamentales de las membranas celulares. Tambin forma parte de los fosfatos, sales minerales abundantes en los seres vivos.

Magnesio: Forma parte de la molcula de clorofila, y en forma inica acta como catalizador, junto con las enzimas , en muchas reacciones qumicas del organismo.

Calcio: Forma parte de los carbonatos de calcio de estructuras esquelticas. En forma inica interviene en la contraccin muscular, coagulacin sangunea y transmisin del impulso nervioso.

Sodio: Catin abundante en el medio extracelular; necesario para la conduccin nerviosa y la contraccin muscular.

Potasio: Catin ms abundante en el interior de las clulas; necesario para la conduccin nerviosa y la contraccin muscular.

Cloro: Anin ms frecuente; necesario para mantener el balance de agua en la sangreBiomolcula

Las biomolculas son las molculas constituyentes de los seres vivos. Estan constitudas principalmente por carbono e hidrgeno, aunque tambin pueden estar presentes oxgeno, nitrgeno, fsforo y azufre. Otros elementos son a veces incorporados pero en mucha menor proporcin. Los cuatro elementos ms abundantes en los seres vivos son el carbono, hidrgeno, oxgeno y nitrgeno representando ms del 99% de la masa de la mayora de las clulas. Estos cuatro elementos son los principales componentes de las biomolculas debido a que:

1. Permiten la formacin de enlaces covalentes entre ellos, compartiendo electrones, debido a su pequea diferencia de electronegatividad. Estos enlaces son muy estables, la fuerza de enlace es directamente proporcional a las masas de los tomos unidos.

2. Permiten a los tomos de carbono la posibilidad de formar esqueletos tridimensionales C-C-C- para formar compuestos con nmero variable de carbonos.

3. Permiten la formacin de enlaces mltiples (dobles y triples) entre C y C, C y O, C y N, as como estructuras lineales ramificadas cclicas heterocclicas, etc.

4. Permiten la posibilidad de que con pocos elementos se den una variedad de grupos funcionales (alcoholes, aldehdos, cetonas, cidos, aminas, etc.) con propiedades qumicas y fsicas diferentes.

Clasificacin de las biomolculas

Segn la naturaleza qumica las biomolculas pueden ser:

Biomolculas inorgnicas: Que no son formadas por los seres vivos, pero son muy importantes para ellos, como el agua, la biomolcula ms abundante, los gases (oxgeno, dixido de carbono) y las sales inorgnicas: aniones como fosfato (HPO4), bicarbonato (HCO4-) y cationes como el amonio (NH4+).

Biomolculas orgnicas o principios inmediatos: Que son sintetizadas solamente por los seres vivos y tienen una estructura a base de carbonos. Como los Glcidos (glucosa, glucgeno, almidn), los lpidos (cidos grasos, triglicridos, colesterol, fosfolpidos, glucolpidos), las protenas (enzimas, hormonas, hemoglobina, inmunoglobulinas etc.), los cidos nucleicos (ADN, ARN) y los metabolitos (cido pirvico, cido lctico, cido ctrico, etc.)

Segn el grado de complejidad estructural las biomolculas pueden ser:

Precursoras: molculas de peso bajo molecular, como el agua (H2O), anhdrido carbnico (CO2) o el amonaco (NH3).

Intermediarios metablicos: molculas como el oxaloacetato, piruvato o el citrato, que posteriormente se transforman en otros compuestos.

Unidades estructurales Tambin llamadas unidades constitutivas de macromolculas como los monosacridos (en celulosa, almidn), aminocidos (de las protenas), nucletidos

Macromolculas: de peso molecular alto como los ya citados almidn, glucgeno, protenas, cidos nucleicos, grasas, etc.