COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS SERES VIVOS

Varios niveles de respuesta

Composición química a nivel de elementos químicos

Elementos de los seres vivos

• El carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O), nitrógeno (N), fósforo (P), y azufre (S) son los 6 elementos fundamentales de la materia viva constituyendo los elementos biogénicos primarios.

• Además se encuentran otros elementos imprescindibles como el Cl, Fe, Ca, Na. K, y Mg que constituyen los bioelementos secundarios.

• Al resto de elementos que presentan un porcentaje menor al 0’001% se les denomina oligoelementos, y destacamos el I (hormona tiroxina), Mn, Zn, F(esmalte de los dientes), y Cu.

A nivel molecular

• Carbohidratos o glúcidos• Lípidos • Prótidos • Ácidos nucleicos• Vitaminas • Minerales • Agua

EN CONJUNTO SON LLAMADOS NUTRIENTES

El agua en los seres vivos

El agua en los seres

vivos

Estructura química del agua

Cohesividad del agua

COHESIVIDAD DEL AGUA

• La cohesividad, debida a los puentes de hidrógeno entre las moléculas de agua, es responsable de importantes características del agua y de muchas de las funciones que el agua cumple en los seres vivos. Así, son debidas a la cohesividad:

 • Fenómenos como el de la capilaridad, que permite la

ascensión de la savia a través de los finísimos conductos que forman los vasos leñosos en las plantas.

 • El agua es un líquido prácticamente incompresible capaz de

dar volumen y turgencia a muchos seres vivos (p.e.:gusanos) y por ejemplo, es responsable del esqueleto hidrostático de las plantas.

 

• También es responsable de la elevada tensión superficial del agua; propiedad que permite las deformaciones del citoplasma celular y los movimientos internos en la célula.

 • Es la responsable de los elevados puntos

de fusión y ebullición del agua. El hecho de que el agua sea líquida en su mayor parte a las temperaturas que se dan en la Tierra ha posibilitado el desarrollo de la vida en nuestro planeta.

• De su elevado calor específico: cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de una cierta masa de agua. Esto hace que el agua almacene o libere una gran cantidad de calor al calentarse o al enfriarse; lo que permite que el agua actúe como amortiguador térmico, evitando bruscas alteraciones de la temperatura.  

 

El agua en la vida

PROPIEDADES FISICAS PROPIEDADES BIOLÓGICAS

Es líquida a temperatura ambiente Los puentes de hidrógeno mantienen a las moléculas unidas. Por eso, aunque por su peso molecular debería ser gas, es un líquido

Tiene alto calor de vaporización

Para que el agua comience a evaporarse hay que suministrar energía calorífica para que las moléculas rompan sus puentes de hidrógeno y

salgan del líquido. Los seres vivos utilizan esta propiedad para refrescarse al evaporarse el sudor en verano

Tiene elevada tensión superficialLas moléculas de la superficie están fuertemente unidas a otras del

interior, algunos organismos se desplazan por la película superficial de agua

Tiene elevado calor específicoEl agua puede absorber una gran cantidad de calor antes de elevar su temperatura, ya que lo emplea para romper los puentes de hidrógeno.

Los seres vivos usan el agua como aislante térmico

Es uno de los mejores disolventes La mayoría de las sustancias polares son capaces de disolverse en agua al formar puentes de hidrógeno con ella

Tiene mayor densidad en estado líquido que en sólido

Los puentes de hidrógeno mantienen las moléculas más separadas que en el estado líquido. El hielo flota sobre el agua. Por eso, en climas

fríos los lagos y mares se hielan e superficie y el hielo, actúa como aislante para las capas inferiores, que permanecen líquidas

LAS SALES MINERALES

– Las sales Minerales Disueltas

• Las sales disueltas mantienen la concentración iónica de los organismo. Importante para la regulación del pH.

• La diferencia de concentración genera potenciales eléctricos que sirven de señales sobre el medio externo.

• Pueden intervenir en procesos biológicos: el Ca2+ es necesario para la contracción muscular, la coagulación de la sangre, liberación de neurotransmisores, transmisión del impulso nervioso...

• Las sales minerales regulan la presión osmótica, regulando el pasaje de sustancias a través de las membranas celulares. el disolvente (agua) pero no el soluto (iones).

– Las sales Minerales en Estado Sólido

• Muchos seres vivos originan esqueletos externos que los defienden de los depredadores, o esqueletos interno capaces de crecer a medida que lo hace el animal.

• Los esqueletos externos son generalmente de carbonato cálcico CaCO3. La sílice SiO2 forma los caparazones de algas microscópicas.

• Los esqueletos internos de los vertebrados están formados por fosfato cálcico Ca3(PO)4

El papel central del carbono

• Un átomo de carbono puede formar como máximo cuatro enlaces covalentes con cuatro átomos diferentes.

• El papel biológico del carbono, es de gran importancia, ya que sus átomos pueden formar enlaces entre sí y así, formar cadenas largas y resistentes.

• En general, una molécula orgánica deriva su configuración final de la disposición de sus átomos de carbono, que constituyen el esqueleto o columna de la molécula. La configuración de la molécula, a su vez, determina muchas de sus propiedades y sus funciones dentro de los sistemas vivos.

Algunas generalizaciones sobre las moléculas orgánicas

- Gran diversidad

- Monómeros y polímeros: macromoléculas

- Reacciones de síntesis y descomposición que implican cambios en los niveles energía: se libera o se desprende.

Algunos grupos funcionales biológicamente importantes

Grupo Nombre Importancia biológica

– OH Hidroxilo Polar, y por esta razón soluble en agua; forma puentes de hidrógeno

– C=O    I   OH

Carboxilo

Ácido débil (dador de hidrógeno); cuando pierde un ion hidrógeno adquiere carga negativa:

– C=O    I   O- + H+

– N – H    I   H

Amino

Base débil (aceptor de hidrógeno); cuando acepta un ion hidrógeno adquiere carga positiva:

   H    I– N+ – H    I   H

   H    I– C=O

Aldehído Polar, y por esta razón soluble en agua; caracteriza a algunos azúcares

– C=O    I

Cetona (o carbonilo) Polar, y por esta razón soluble en agua; caracteriza a otros azúcares

   H    I– C – H    I   H

Metilo Hidrofóbico (insoluble en agua)

  O   II– P – OH   I  OH

Fosfato

Ácido (dador de hidrógeno); en solución presenta habitualmente carga negativa:

  O   II– P – O- + 2H+

   I  O-

Anabolismo y catabolismo

Los glúcidos

MONOSACÁRIDOS

DISACÀRIDOS

Distintos niveles de estudio

Polisacáridos

En resumen

Funciones principales de los glúcidos

Lípidos

Colesterol: la molécula temida

Tipos y Funciones principales de los lípidos

• Grasas ( triglicéridos saturados)

• Aceites ( triglicéridos insaturados )

• Colesterol

• Ceras

• Fosfolípidos

Los prótidos

Ejemplos de proteínas

Funciones principales de las proteínas y ejemplos

Las funciones que tienen las proteínas en el organismo son:

• Estructural: la queratina está presente en los pelos, lana, plumas, piel, uñas y cuernos.

• Hormonal: la insulina es una proteína que controla la glucosa presente en la sangre.

• Inmunológica: las globulinas dan lugar a la formación de anticuerpos llamados inmunoglobulinas.

• Transporte: la hemoglobina es una proteína que transporta oxígeno y dióxido de carbono en la sangre.

• Enzimática: las enzimas son proteínas cuya función es acelerar una reacción química.

Insulina

Conformación tridimensional

Desnaturalización

• Consiste en la pérdida de la estructura terciaria, por romperse los puentes que forman dicha estructura. Todas las proteínas desnaturalizadas tienen la misma conformación, muy abierta y con una interacción máxima con el disolvente, por lo que una proteína soluble en agua cuando se desnaturaliza se hace insoluble en agua y precipita.

• La desnaturalización se puede producir por cambios de temperatura, ( huevo cocido o frito ), variaciones del pH. En algunos casos, si las condiciones se restablecen, una proteína desnaturalizada puede volver a su anterior plegamiento o conformación, proceso que se denomina renaturalización.

Solubilidad

• Las proteínas globulares son solubles en agua, debido a que sus radicales polares o hidrófilos se sitúan hacia el exterior, formando puentes de hidrógeno con el agua.

• Esta solubilidad varía dependiendo del tamaño, de la forma, de la disposición de los radicales y del pH.

Especificidad

• La especificidad se refiere a su función; cada una lleva a cabo una determinada función y la realiza porque posee una determinada estructura primaria y una conformación espacial propia; por lo que un cambio en la estructura de la proteína puede significar una pérdida de la función.

• No todas las proteínas son iguales en todos los organismos, cada individuo posee proteínas específicas suyas que se ponen de manifiesto en los procesos de rechazo de órganos transplantados.

• La semejanza entre proteínas son un grado de parentesco entre individuos, por lo que sirve para la construcción de "árboles filogenéticos"

Expresión de la información genética

Actividad en equipos

Materiales: envases de alimentos que contengan la información nutricional y material bibliográfico.

Identificar: • Funciones del envase de un alimento• Información que aporta el envase• Analizar tabla con información nutricional:i- nutrientes que predominan, por grupo trabajado

en claseii- información que no se comprendeiii- funciones generales del alimento considerado

La hélice de la vida: el ADN

El ADN como molécula con información

El ADN posee la información para replicarse