Biomoléculas y Bioelementos

Biomoléculas y Bioelementos

• Definición de Bioelementos: Elementos químicos que forman parte de las biomoléculas de los seres vivos. No son exclusivos de los seres vivos, se encuentran en la tabla periódica. Los más abundantes en seres vivos no coinciden con los más abundantes en la corteza terrestre. Son esenciales para la vida.
• Propiedades de los Bioelementos: Sus capas electrónicas externas incompletas permiten formar enlaces covalentes estables. Bajo número atómico facilita enlaces cercanos al núcleo, lo cual otorga estabilidad. Electronegatividad alta de O y N crea moléculas polares solubles en agua, necesarias para reacciones biológicas. Fácil incorporación desde el medio externo.

Clasificación de Bioelementos

• Primarios (C, H, O, N, S, P): Constituyen el 99% de la materia viva.
  • Carbono (C): Estructura tetraédrica, cuatro orbitales con electrones desapareados, forma enlaces covalentes estables con otros átomos, base de moléculas orgánicas.
• Secundarios (Na, K, Ca, Mg, Cl): Menor proporción, pero tienen funciones cruciales como la transmisión de señales eléctricas y contracción muscular.
• Oligoelementos: Menos del 0.1%, esenciales para funciones bioquímicas y fisiológicas. Ejemplos incluyen F, Cu, Zn, I, Mn, Ni, Co.

Biomoléculas

• Definición: Bioelementos combinados químicamente, formando moléculas orgánicas e inorgánicas, constituyendo seres vivos.
• Enlaces Químicos:
  • Intramoleculares: Unen átomos dentro de una molécula (covalente e iónico).
  • Intermoleculares: Unen moléculas entre sí (fuerzas de Van der Waals y puentes de hidrógeno).

El Agua

• Porcentaje en seres vivos: Varía entre el 50% y el 95%. Depende de la especie, edad y tipo de tejido.
• Estructura Química: Átomo de oxígeno y dos de hidrógeno unidos por enlaces covalentes. Estructura dipolar (polar).
• Propiedades: Poder disolvente, esencial para reacciones bioquímicas, medio líquido a temperatura ambiente (alta cohesión y adhesión), capilaridad, tensión superficial alta, calor específico alto, calor de vaporización alto, menor densidad en estado sólido.
• Funciones Biológicas:
  • Poder disolvente: Disuelve moléculas polares e iónicas.
  • Medio de reacción: En ella ocurren reacciones bioquímicas.
  • Transporte: Transporta sustancias en el interior.
  • Regulación térmica: Absorbe o libera calor sin cambios bruscos.

Sales Minerales

• Tipos:
  • Insolubles: Forman estructuras sólidas (esqueletos, caparazones).
  • Solubles: Disociadas en iones, participan en procesos fisiológicos, a menudo unidas a proteínas.
• Funciones: Fisiológicas y bioquímicas

Propiedades del Agua y Consecuencias en la Biología

• Turgencia: Entrada de agua en celdas vegetales genera presión hidrostática, manteniéndolas rígidas en soluciones hipotónicas.
• Plasmólisis: Perdida de agua en celdas vegetales provoca despegamiento de la membrana celular de la pared celular en solución hipertónica.
• Diálisis: Paso de agua y solutos pequeños a través de membranas semipermeables para eliminación de sustancias tóxicas o intercambio de nutrientes.