La materia es una mezcla natural de tipo coloide que tiene como solvente el agua y como soluto principalmente las grandes moléculas orgánicas o macromoléculas.
Los seres vivos están formados por variedad de átomos y compuestos seleccionados a lo largo proceso evolutivo. Por tanto, para entender las estructuras y funciones de los seres vivos, necesitamos un conocimiento básico de estos átomos y compuestos, cómo se relacionan entre sí para producir movimiento, crecimiento, comunicación entre neuronas, ATP, etc.
1) Cuadro 2.1. Elementos mayores presentes en el cuerpo humano
Nombre
|
masa %
|
Importancia o función
|
Oxígeno
|
65
|
Necesario para la respiración celular; presente en casi todos los compuestos orgánicos; forma parte del agua
|
Carbono
|
18
|
Constituye el esqueleto de las moléculas orgánicas; puede formar cuatro enlaces con otros tantos átomos
|
Hidrógeno
|
10
|
Presente en la mayoría de los compuestos orgánicos; forma parte del agua
|
Nitrógeno
|
3
|
Componente de todas las proteínas y ácidos nucleicos y de algunos lípidos
|
Calcio
|
1,5
|
Componente estructural de los huesos y dientes; importante en la contracción muscular, conducción de impulsos nerviosos y coagulación de la sangre
|
Fósforo
|
1
|
Componente de los ácidos nucleicos; componente estructural del hueso; importante en la transferencia de energía. Integra los fosfolípidos de la membrana celular.
|
2) Cuadro 2.2. Principales Oligoelementos presentes en el cuerpo humano
Potasio
|
0.4
|
Principal ion positivo (catión) del interior de las células; importante en el funcionamiento nervioso; afecta a la contracción muscular
|
Azufre
|
0,3
|
Componente de la mayoría de las proteínas
|
Sodio
|
0,2
|
Principal ion positivo del líquido intersticial (tisular); importante en el equilibrio hídrico del cuerpo; esencial para la conducción de impulsos nerviosos
|
Magnesio
|
0,1
|
Necesario para la sangre y los tejidos del cuerpo; forma parte de muchas enzimas
|
Cloro
|
0,1
|
Principal ion negativo (anión) del líquido intersticial; importante en el equilibrio hídrico
|
Hierro
|
trazas
|
Componente de la hemoglobina y mioglobina; forma parte de ciertas enzimas
|
Yodo
|
trazas
|
Componente de las hormonas tiroideas
|
Cuadro 2.3. Propiedades de los isótopos más utilizados en Biología
ISÓTOPO
|
VIDA MEDIA
|
ISÓTOPO ESTABLE Y % DE FRECUENCIA
|
14C
|
5770 años
|
12C (98,89%)
|
3H
|
12,26 años
|
1H (99,985%)
|
35S
|
86,7 días
|
32S (95,0%)
|
32P
|
14.3 días
|
31P (100,0%)
|
33P
|
25 días
| |
125I
|
57,4 días
|
127I (100,0%)
|
131I
|
8,05 días
| |
19O
|
29 s
|
16O (99,76%)
|
16N
|
7,35 s
|
14N (99,63%)
|
1. BIOELEMENTOS
Llamados elementos biogenésicos, son los elementos químicos naturales presentes en los seres vivos. Se caracterizan por ser estables, tienen bajo peso molecular. De los elementos que existen (92 naturales y 17 artificiales) 27 aproximadamente se encuentran en los seres vivos.
Los clasificaremos atendiendo a su abundancia:
· Primarios: o Macro-elementos. Son fundamentales para construir moléculas orgánicas (Glúcidos, Lípidos, Proteínas, Ácidos Nucleicos) e inorgánicas (Agua, Sales Minerales, Gases), Son en número de seis: C, H, O, N, P, S constituyendo el 98.5% del peso de la materia viva.
· Secundarios: o Micro-elementos, con relación a los anteriores se presentan en una proporción del 1% y son: Ca, Na, K, Cl, Fe, I, Mg.
· Trazas: u Oligoelementos, Están presentes en cantidades diminutas, en menos del 0,5%, y son indispensables para los seres vivos. Algunos actúan como cofactores enzimáticos, son: Mn, Cu, Zn, Co, F, Mo, Se, y otros más.
2. BIOMOLECULAS
Denominados también: PRINCIPIOS INMEDIATOS
Son todas las moléculas orgánicas e inorgánicas que provienen de la combinación de los elementos biogenésicos entre sí:
 
Inorgánicas Orgánicas
  Sin enlace Con enlace
C – C C – C
| |
 | 
almidón
 |
3. EL AGUA
· Es el compuesto inorgánico más abundante en la Tierra.
· Es el más abundante de los compuestos en un ser vivo
· El contenido de agua en un organismo depende de la edad y de la actividad metabólica.
· Es importante: por ser el solvente de la mayoría de las Biomoléculas, actuar como medio dispersante, participar en muchas reacciones químicas.
· El agua representa el 65 a 70% del peso corporal de (un hombre de 70 kg de peso tiene aproximadamente 42 litros de agua). La distribución corporal del agua en el ser humano es como sigue:
· Intracelular (2/3) dentro de la célula y se encuentra como:
i. Agua libre 95%: como solvente y dispersante del coloide
ii. Agua ligada (5%): unida laxamente a las proteínas
· Extracelular: (1/3) distribuida en:
i. Intersticio: Liquido cefalorraquídeo y sinovial
ii. Plasma: dentro de vasos sanguíneos y linfáticos
· Su molécula está formada por dos átomos de H y un átomo de O unidos por enlaces covalentes, es una molécula polar lo que permite que se adhiera electrostática mente a proteínas y otras Biomoléculas polares (agua ligada)
· Tiene enlace Puente de H (Es un enlace no covalente que se forma por atracción electrostática entre el átomo de O con el átomo de H de otra molécula de agua) que es la base de muchas de las propiedades térmicas del agua.
Propiedades del Agua:
· Alto calor específico 1 cal/g.°C
· Elevado punto de ebullición 100°C a 1 atm. De presión
· Calor latente de vaporización 540 cal/g
· Alta capacidad de conductividad térmica
· Densidad (máxima a 4°C) 1 g/cm3
· Gran capacidad disolvente gracias a su naturaleza dipolar
· Bajo poder de ionización al disociarse en un anión (OH–) y un catión (H+) considerando que a temperatura y presión standard, sólo se disocian 1 x 10-7 moles/l de moléculas de agua
Funciones:
· Es el hábitat de muchos organismos vivos
· Constituye el medio dispersante en los líquidos intracelulares y extracelulares
· Mantiene la morfología celular o tisular (estructural)
· Es el medio en el que se transportan las sustancias
· Ayuda a mantener constante la temperatura de los organismos vivos (termorreguladora)
· Es el lubricante de membranas u otras estructuras celulares (amortiguadora)
· Indispensable para la realización del metabolismo ya que todo proceso fisiológico se produce en medio acuoso.
· Las primeras formas de vida se originaron en el agua.
4 SALES MINERALES
Estos compuestos inorgánicos se encuentran en pequeñas proporciones en el protoplasma.
En los seres vivos se encuentran en tres formas:
– Disueltas: las que se ionizan en medio acuoso, las más importantes son:
Cationes: Na+, K+, Ca++, Mg++
Aniones: Cl–, PO4—, CO3—, HCO3–, SO4—.
Hay concentraciones iónicas constantes en el medio interno, cualquier
Variación de dicho equilibrio provoca alteraciones fisiológicas.
Los iones más abundantes son:
IONES
|
Intracelular
|
Extracelular
|
Catión
|
K+
|
Na+
|
Anión
|
PO4—
|
Cl–
|
–Precipitadas: Aquellas que constituyen estructuras sólidas, insolubles, con función esquelética.
Ejemplo: Concha de moluscos, en los huesos, en las diatomeas
–Asociadas: Aquellas que están combinadas con proteínas (Fosfoproteínas), con lípidos (fosfolípidos).
Funciones:
· Regula la presión osmótica de las células
· Regula el equilibrio ácido-base de la célula
· Forman estructuras esqueléticas
· Estabilizan dispersiones coloidales
· Actúan como cofactores
· Intervienen como buffer.
5 CARBOHIDRATOS o GLUCIDOS
Llamados también Glúcidos, Hidratos de Carbono o Azúcares.
-Son los compuestos ternarios (formados por C – H – O)
-Químicamente se derivan de los aldehídos (Aldosa… osa) o de las cetonas (Cetosa… Ulosa) de alcoholes polihidroxilados.
-Son los primeros compuestos orgánicos sintetizados por los organismos autótrofos (fotosíntesis) y los principales en aportar energía a los seres vivos.
–Clasificación: Según su estructura y según el N° de carbonos en la cadena:
1. Osas: Monosacáridos
2. Holósidos: de dos a diez monosacáridos
3. Heterósidos
-Monosacáridos
· Triosas: Glicéridos, dihidróxiacetona
· Tetrosas: Eritrosa, Eritrulosa
· Pentosas: Ribosa, Desoxirribosa, Ribulosa
· Hexosa: Glucosa, Fructosa, Galactosa
· Heptosas: Heptulosas
-Disacáridos: Maltosa, Lactosa, Sacarosa, trehalasa
–Trisacáridos: Rafinosa
-Oligosacáridos: Maltotriosa
–Polisacáridos: Unión de muchos monosacáridos (11 a miles) con pérdida de una
molécula de agua (enlace glucosídico)
· De reserva: Almidón ( amilosa y Amilopectina) Glucógeno ( en hígado y músculos)
· Estructural: Celulosa (forma la pared celular unidades de glucosa) Quitina (exoesqueleto de artrópodos) Unidades de acetil glucosamina
No hay comentarios:
Publicar un comentario