Sales minerales

1.Precipitadas2.Disueltas en aniones y cationes3.Asociadas a moléculas orgánicas: junto a proteínas (fosfoproteínas), junto a lípidos (fosfolípidos) y junto a glúcidos como en el agar-agar.

SALES MINERALES:LOCALIZACIÓN

FORMAS PRECIPITADAS ASOCIADAS DISOCIADAS O DISUELTAS

EJEMPLOS

CARBONATOSFOSFATOS

FOSFOPROTEÍNASFOSFOLÍPIDOS.CITOCROMOS.CLOROFILA

CATIONES: Na+,K+, Ca+ +,Mg+ +

ANIONES:Cl- , SO4

= , HCO3-,

CO3=, HPO4,= PO4

3-

FUNCIONESESTRUCTURAL:Conchas, caparazones, esqueletos

Estructural en membranas.Transporte

ESPECÍFICAS o reguladoras

GENERALES: Función tampón y función osmótica

ESQUEMA DE SALES MINERALES

Precipitadas• En estado sólido. Insolubles en agua.• Función esquelética.

CarbonatoCálcico de conchas, esqueletosexternos, dientes

Fosfato cálcico y Carbonato cálcico

Carbonato de sílice en exoesqueletos de algasDiatomeas, espículas

Algunas células vegetales incorporan sales minerales en su pared de celulosa.

a. Células de bordes de las hojas de caña. Las impregnaciones silíceas las Transforma en cuchillos afilados.

b. Células de los pelos de la ortiga que al rozarlos se convierten en jeringuillas queInyectan su contenido cáustico.

Fluoruro de calcio en esmalte de dientes

Otolitos del oído interno que son cristalesde carbonato cálcico que intervienen enel equilibrio

SALES MINERALES:FUNCIONES

• ASOCIADAS: Estructural en membranas, transporte, fotosíntesis...

Mg asociada a clorofila

Fe asociada a Hemoglobina

P asociada a Lípidos

SALES MINERALES:FUNCIONES

• Disueltas: Funciones específicas o reguladoras

– Contracción muscular (Ca2+)– Impulso nervioso (Na+,K+)– Catalítica: Coenzimas: Co2+,

Zn2+, Mn2+..

SALES MINERALESTIPOS

SALES MINERALES:FUNCIONES

• DISUELTAS: Generales:– Mantienen el equilibrio

osmótico– Función tampón:

Amortiguadoras de pH

DISUELTAS en citoplasma y medio extracelular por rotura de enlaces iónicos

• En forma de iones: Cl-, Na+, K+, Ca2+.

• Intervienen en: • A.Funciones reguladoras: contracción muscular y coagulación sanguínea

(Ca2+), transmisión del impulso nervioso (Na+, K+), transporte de oxígeno (Fe2+), Mg 2+ forma clorofila, Cu2+, Mn 2+ (fotolisis del agua), Mg 2+ : cofactores enzimaticos,

• B.Función tampón: Amortiguan cambios de pH, es decir, lo mantienen estable. Algunas sales capturan el excedente de H+ cuando el pH es ácido y son capaces de ceder H+ a la disolución cuando el pH es básico.

• C.Mantienen el equilibrio osmótico, lo que ayuda al mantenimiento del volumen celular

Función tampón: Regulación del equilibrio ácido-base

• En las células existen H+ y OH- que proceden de:

• A.La disociación del agua

• B.La disociación de ácidos• HCl H+ + Cl-

• C.La disociación de bases• Na(OH) Na+ + OH-

• Para que los fenómenos vitales se desarrollen con normalidad es necesario que el pH sea próximo a 7, es decir que la cantidad de H+ y OH- sea la misma.

• Sin embargo en el metabolismo se están liberando productos ácidos y básicos que tienden a variar la neutralidad. Esto no ocurre porque las células tienen mecanismos que se oponen a las variaciones de pH: SISTEMAS TAMPÓN

Los iones ayudan a mantener constante el pH en el organismo.

El PH del medio interno no varía por la adición de ácidos o bases que resultan del metabolismo. Ello se debe a que las células o líquidos contienen sales minerales que pueden ionizarse dando H3O+ o OH- que contrarresta el efecto de ácidos o bases añadidos: efecto tampón.Si variase el pH muchas enzimas precipitarían y no se realizarían las reacciones metabólicas.

SISTEMA TAMPÓN ÁCIDO CARBÓNICO- BICARBONATO SÓDICO• Supongamos que se produce una sustancia ácida en exceso. Ésta se

ionizará y los hidrogeniones causarían exceso de acidez:

• HA ………………. A- + H+

• Para evitar el la acidosis, el H del bicarbonato reacciona con la• sustancia ácida:

• HA + NaHCO3 (bicarbonato sódico)……………….. NaA + H2CO3

• La sal neutra NaA se elimina por la orina y el H2CO3 (ácido carbónico) se

descompone:

• H2CO3 ………………….. CO2 + H2O. El dióxido de carbono se expulsa por pulmones

• Supongamos que se produce una sustancia básica en exceso. Ésta se ionizará y los hidroxilos causarían exceso de basicidad:

• BOH ………………………… B+ + OH Para evitar la alcalosis, el H2CO3 (ácido carbónico)reacciona con la sustancia básica:

• BOH + H2CO3 ………………………BHCO3 + H2O El agua y la sal neutra se eliminan al medio

TAMPÓN: formado por ácido/sal del ácidoácido carbónico H2CO3/ bicarbonato sódico NaHCO3

• Suponemos que en las células hay exceso de ácido. Éste liberará H+ y el pH bajará. Para que no ocurra interviene el tampón:

• 1.La sal reacciona con el ácido clorhídrico• NaHCO3 + HCl NaCl + H2CO3

• 2.El ácido carbónico formado podría aumentar la acidez pero rápidamente se descompone en CO2 que se libera con la respiración o eructos , y agua que es neutra.

• H2CO3 CO2 + H2O

• Por tanto, todos los H+ que podrían provocar acidez desaparecen manteniéndose la neutralidad.

• Si aumenta H+ en disolución, son captados por la base. Si disminuyen los H+, el ácido cede H+ y se convierte en base.

Ej. con ácido clorhídrico

• Si se producen en el organismo sustancias básicas en exceso, éstas se ionizarán. NaOH ………..Na+ + OH-

• Para oponerse a este cambio, el ácido carbónico del tampón reacciona:

• H2CO3 + NaOH ……….NaHCO3 + H2O.

• El agua y la sal son neutras y el exceso se elimina por orina.

Aumenta H+ Aumenta OH-

Si en las reacciones celulares:

1. Se desprenden H+ (aumenta la acidez y el PH disminuye) éstos son absorbidos porel tampón.2. Se desprenden OH- (aumenta la alcalinidad y el PH) el tampón libera H+

Así en el interior celular H+ = OH- , es decir, el PH es 7.

• Según el movimiento de las partículas de soluto en el seno de la fase dispersa, se distinguen 3 fenómenos:

• A. Difusión• B. Ósmosis• C. Diálisis

DIFUSIÓN Y ÓSMOSIS

Ósmosis: Difusión de moléculas de agua

: Deja pasar agua pero no sustancias

Biología1ÓSMOSIS: Difusión de moléculas de agua desde zona menos concentrada a más concentrada a través de membrana semipermeable, hasta igualar concentraciones a ambos lados.

PRESIÓN OSMÓTICA: Resistencia que opone la membrana a ser atravesada por agua. Dicha presión depende de la diferencia de concentraciones salinas a ambos lados de la membrana, cuanto mayor sea la diferencia de concentraciones, mayor será la presión osmótica.Es la presión que hay que hacer para detener el flujo de agua a través de una membrana semipermeable debido a la ósmosis.

ÓSMOSIS

El paso de disolvente desde la disolución diluida a la concentrada hace quedisminuya el nivel de la primera y aumente el de la segunda.

Medio hipotónico

Medio hipertónico

Las moléculas deagua difunden desdeel medio hipotónico alhipertónicoprovocando un aumento de presión

(el de menor concentración)

(el de mayor concentración)

h

SALES MINERALES:

Célula animal

• Medio hipotónico: entra agua a la célula. Aumento de volumen o turgencia. Si la entrada de agua aumenta hasta superar elasticidad de membrana, ésta romperá, fenómeno llamado osmolisis o lisis osmótica celular.

• Medio hipertónico: sale agua de la célula, pérdida de volumen, se arrugaría al tiempo que pierde actividad metabólica hasta morir. Plasmolisis

Cuando se produce pérdida de agua, la vacuola pierde agua, disminuye su tamaño y también se arruga la célula dentro de la pared. Se produce así plasmolisis. Sin embargo cuando entra agua, ésta se acumula en la vacuola, que aumenta de tamaño, provocando también la turgencia de la célula. Pero, en este caso, la célula alcanza un tamaño máximo determinado por el límite que le impone la pared celular. Por esta razón no se produce osmolisis.

Célula vegetal

Para evitar que ocurran estos procesos, el medio que rodea a la célula debe ser isotónico con respecto al interior celular. Esta igualdad de concentración se consigue gracias a las sales minerales del exterior celular, sobre todo Cl-, Na+ y K+

-[soluto ]

+ [ soluto ]

Turgescenciao célula turgente

+ [ soluto ]

- [soluto ]

No hay fenómenososmóticos

Plasmolisis: el citoplasma se contraey la MP se separa dela pared celular

Células vegetales. a) En un medio hipertónico; b) en un medio isotónico y c) en un medio hipotónico.

a b c

FENÓMENOS OSMÓTICOS

Procesos osmóticos

Isotonía en células epidérmicas de cebolla Plasmólisis en células epidérmicas de cebolla

Si añadimos una solución hipertónicaAntes Después

La membrana plasmática se separa de la pared celular y el citoplasma se contrae

Las paredes celulares, rígidas, no modifican sus dimensiones

Límites de la pared celular y de la membrana plasmática contigua

-Membrana permeable

-De más concentrada a más diluida

-Pasa agua y solutos en general

-Membrana semipermeable

-De menos concentración de soluto a la más concentrada en soluto

-Sólo pasa agua

-Membrana semipermeable

-El agua pasa de donde hay menos soluto (más diluida) a donde hay más soluto ( más concentrada) y los solutos de bajo peso molecular (sales e iones) pasan desde donde están más concentrados a menos concentrados

-Pasa agua y cristaloides (solutos pequeños) pero no coloides

La diálisis. En este caso pueden atravesar la membrana además del disolvente, moléculas de bajo peso molecular y éstas pasan atravesando la membrana desde la solución más concentrada a la más diluida. Es el fundamento de la hemodiálisis que intenta sustituir la filtración renal deteriorada.Esta técnica permite separar en un coloide los solutos de bajo peso molecular si el diámetro de los poros de la membrana semipermeable es suficientemente grande. Mediante esta diálisis las pequeñas moléculas dializables pasan atravesando la membrana desde la zona más concentrada a la más diluida.

La difusión sería el fenómeno por el cual las moléculas disueltas tienden a distribuirse uniformemente en el seno del agua. Puede ocurrir también a través de una membrana si es lo suficientemente permeable. Hay paso de partículas y disolvente a favor de gradiente de concentración.

Así se realizan los intercambios de gases y de algunos nutrientes entre la célula y el medio en el que vive

Las partículas dispersas pueden provocar además del movimiento de ósmosis, estos otros dos:

La mezcla de solutos se vierte en una bolsa de diálisis que se sumerge en agua destilada (medio hipotónico). Al cabo de un tiempo, entra agua en la bolsa, que se hincha, y salen los solutos de bajo peso molecular

Un fenómeno similar a la ósmosis es la diálisis, proceso que ocurre cuando la membrana que separa dos disoluciones deja pasar, además del agua, moléculas de bajo peso molecular (pm) éstas atraviesan la membrana hacia el lado donde su concentración es menor.Sólo las moléculas pequeñas pueden atravesar la membrana, pudiendo así separarse de las moléculas grandes.

http://www.prepararlaselectividad.com/2011/06/el-proceso-de-dialisis.html

SALES MINERALES

DIÁLISIS

Este proceso es la base de la hemodiálisis, técnica que se emplea en Medicina cuando el riñón no puede realizar correctamente su función. Básicamente, consiste en hacer pasar la sangre por un circuito donde una membrana de las características descritas separa la sangre de una disolución muy diluida. Los componentes de la sangre de bajo Pm atraviesan esta membrana y pasana la disolución. De esta forma, la sangre queda desprovista de sustancias tóxicas resultantes del metabolismo celular, como la urea; pero también ha perdido sustancias que son necesarias como H2O, sales, glucosa, aminoácidos, etc; por ello, antes de introducir la sangre en el enfermo hay que reincorporarle estas sustancias.

OSMORREGULACIÓN: Adaptaciones a la concentración de sales

Riñones pequeños .Poca orina muy concentrada

Ligeramente hipertónico por acúmulo de urea respecto al mar

No beben agua.Orina abundante

No beben agua

Las glándulas de sal filtran la sangre con exceso de sal, eliminando las sales en gotas muy concentradas a través del pico

La concentración salina del agua del mar es mucho mayor que dentro del animal, por lo que éste tiende a perder agua por ósmosis y a deshidratarse. Para evitarlo, los peces marinos beben agua constantemente, tienen los riñones muy pequeños por lo que elaboran poca orina y muy concentrada y eliminan las sales por las branquias.

En aguas dulces, la concentración salina del interior del pez es mayor que en el agua, lo que favorece la entrada de ésta en el animal. Los peces de agua dulce no beben, poseen unos riñones muy desarrollados con los que eliminan el exceso de agua, eliminan orina muy abundante

OSMOSIS: el paso de agua a través de una membrana semipermeable (como es la membrana celular) desde la solución más diluida a la más concentrada

Adaptaciones a la concentración de sales

Vacuola pulsátil de protozoos