Introducción a los Bioelementos y Biomoléculas

Introducción a los Bioelementos y Biomoléculas

• El medio interno de los organismos vivos consiste en una variedad compleja de moléculas.
• Los bioelementos son elementos químicos fundamentales en los seres vivos y se clasifican en primarios, secundarios y oligoelementos.

Clasificación de Bioelementos

• Bioelementos primarios: Carbono (C), Hidrógeno (H), Oxígeno (O), Nitrógeno (N), Azufre (S) y Fósforo (P) constituyen el 96,2% de la masa de los seres vivos.
• Bioelementos secundarios: Ejemplos incluyen sodio (Na+), potasio (K+), calcio (Ca2+), magnesio (Mg2+) y cloro (Cl-).
• Oligoelementos: Elementos presentes en cantidades menores al 0.1%, algunos son indispensables y otros son variables según el organismo.

Características de los Bioelementos Primarios

• Presentan polaridad, permitiendo una fácil disolución en agua que favorece su transporte y eliminación.
• C y N tienen afinidad similar al unirse con O o H, facilitando su transición entre estados oxidado y reducido.
• C, H, O y N son elementos de baja masa atómica y pueden formar enlaces covalentes fuertes y estables.

Clasificación de Biomoléculas

• Biomoléculas se dividen en:
  • Inorgánicas: Agua, CO2, sales minerales.
  • Orgánicas: Glúcidos (carbohidratos), lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.

Compuestos Orgánicos

• Los compuestos orgánicos son aquellos que contienen carbono y son esenciales para las funciones de la materia viva.
• Funciones de biomoléculas:
  • Glúcidos y lípidos: roles energéticos y estructurales.
  • Proteínas: funciones enzimáticas y estructurales.
  • Ácidos nucleicos: transportan información genética.

Enlaces Covalentes

• Los enlaces covalentes se forman a partir de electrones compartidos entre átomos no metálicos.
• Los diferentes tipos de enlace covalente incluyen:
  • Simple: 2 electrones compartidos.
  • Doble: 4 electrones compartidos.
  • Triple: 6 electrones compartidos.

Esqueleto de las Biomoléculas

• Las biomoléculas están formadas principalmente por átomos de carbono unidos entre sí.
• Cada biomolécula tiene grupos funcionales que determinan sus propiedades y reactividad.

Grupos Funcionales

• Diferentes grupos funcionales incluyen alcoholes, aldehídos, cetonas, ácidos orgánicos, aminas, amidas, y tioles.
• Los grupos oxigenados contienen carbono, hidrógeno y oxígeno, mientras que los nitrogenados incluyen nitrógeno.

Propiedades Químicas de las Funciones Orgánicas

• Los alcoholes pueden ser oxidación en aldehídos o cetonas, que a su vez pueden convertirse en ácidos.
• Estos procesos son fundamentales en el metabolismo y obtención de energía de los seres vivos.

Formulación de Biomoléculas

• Las biomoléculas se representan mediante varios tipos de fórmulas:
  • Fórmulas desarrolladas: Muestran todos los átomos y enlaces.
  • Fórmulas semidesarrolladas: Indican enlaces de la cadena carbonada.
  • Fórmulas empíricas: Muestran solo la cantidad de cada tipo de átomo.

Conceptos de Polímeros y Monómeros

• Las biomoléculas a menudo son polímeros formados por la unión repetida de monómeros.
• Los polímeros tienen un peso molecular elevado, mientras que los monómeros son moléculas más pequeñas.

Interacciones Moleculares

• Enlaces iónicos: Formados a partir de grupos ionizados en soluciones acuosas.
• Puentes disulfuro: Enlaces covalentes entre dos grupos -S-H.
• Puentes de hidrógeno: Enlaces débiles que contribuyen a la estabilidad de moléculas como proteínas y ácidos nucleicos.
• Fuerzas de Van der Waals: Interacciones eléctricas que ocurren entre moléculas cercanas.
• Uniones hidrofóbicas: Aglutinación de sustancias insolubles en agua en medio acuoso.

Este quiz examina los conceptos básicos de los bioelementos y biomoléculas en los organismos vivos. Se abordarán las clasificaciones de los bioelementos, incluyendo primarios, secundarios y oligoelementos, junto con sus características y funciones. Ideal para aquellos que estudian biología y ciencias de la vida.