1890 –7 de junio - Henry Marmaduke Harris obtuvo una patente británica (Nº 88...
BIOLOGIA 2BACH-TEMA 1
1. Biología: Tema 1
Elementos químicos más abundantes
En la Tierra: Fe ,O, Si
En la corteza terrestre: O, Si, Al
En los seres vivos: O, C, H
Bioelementos
BIOELEMENTOS PRIMARIOS (95%)
o Son: C(4 enlaces), H(1), O(2), N(3); P(3) y S(2)
o Poseen enlaces covalentes y moléculas gran afinidad por agua
BIOELEMENTOS SECUNDARIOS (2%)
o Son: Mg, Ca, Na, K, Cl
o Poseen enlaces covalentes y amplia variedad de moléculas (sales
minerales e iones)
OLIGOELEMENTOS (0,1%-0,0001%)
o Esenciales: Fe, Zn, Cu, Mn, Co
o No esenciales: F, I, B, Si, Cr, Sn, Li, Al, Ar
Funciones de oligoelementos
YODO: Tiroxina –regula el metabolismo-
FLÚOR: Esmalte, huesos, piel, glándulas
COBALTO: Vitamina B12,función catalítica
LITIO: Sistema nervioso
HIERRO: Hemoglobina –transporte de oxígeno-
CALCIO: Estructuras duras (huesos)
SODIO: Sistema nervioso (electricidad)
POTASIO: Músculos y sistema nervioso
Diferencias entre biomoléculas orgánicas e inorgánicas
INORGÁNICAS ORÁNICAS
En seres vivos y materia mineral SOLO en seres vivos
Muy simples (pocos átomos) Muy complejas (muchos átomos)
Carbono NO fundamental Constituidas por C(principal),H,O,N,S y P
¿Por qué los seres vivos han escogido estos bioelementos para
formar sus moléculas?
Tienen capas electrónicas incompletas. Enlaces covalentes→ biomoléculas
Númeroatómico bajo, electronescompartidos cercadel núcleo→ más estables
El O y el N sonelectronegativos,polares ysolublesenagua.
Fácil incorporación a losseresvivos:CO2,H2,O2…
Funciones catalíticas y
reguladoras
2. Biología: Tema 1
¿Por qué el CARBONO es el átomo más idóneo para construir
moléculas?
Enlaces covalentes
o Simples, dobles y triples
o Suficientemente fuertes y suficientemente débiles
El carbono se une a muchos tipos de átomos para formar:
o Moléculas muy diversas; lineales,
ramificadas y cíclicas
o TRIDIMENSIONALES: electrones
desapareados en los vértices tetraedro
o Moléculas formadas pueden
“empezar” por grupos funcionales
¿Y por qué el SILICIO no es idóneo?
o 4 enlaces covalentes pero: Muy inestables y débiles
Tipos de enlaces/fuerzas
Fuerzas intermoleculares
Resultan de las interacciones entre moléculas
Más débiles, sumadas son tan fuertes como las intramoleculares.
Proporcionan las propiedades físicas de las sustancias
Participan en la adhesión y cohesión entre biomoléculas iguales o diferentes.
I. Electrostáticas F. Van der Waals P. de hidrógeno I. Hidrofóbicas
-Entre 2 moléculas o
parte de molécula
cargada
-Entre grupo
carboxilo y amino
-Entre iones y
moléculas con carga
-Atracción o repulsión
-Débiles
-Entre moléculas
neutras pero que son
dipolos eléctricos.
-Entre dos moléculas
dipolares.
-Participan grupos
como –OH y –NH (O y
N muy
electronegativos)
-Entre moléculas no
polares (no formarán
p. de hidrógeno con
el agua), se reagrupan
en el seno acuoso
INTRAMOLECULARES
INTERMOLECULARES
Covalentes
Iónicos
Interacciones electrostáticas
Fuerzas de Van der Waals
Puentes de hidrógeno
Interacciones hidrofóbicas
3. Biología: Tema 1
El agua
Componente mayoritario de los seres vivos (65-95%)(70% masa celular)
El agua se encuentra en estructuras, circulante o en el metabolismo.
Estructura de la molécula y carácter dipolar
O más electronegativo que H →Diferente densidad de carga →Distribución
asimétrica de cargas (O- y H+) → Molécula polar (dipolo
eléctrico)
Puentes de hidrógeno entre moléculas de agua: carga - de
O ejerce atracción electrostática sobre las cargas + del
hidrógeno (hasta 4 a la vez)
Estructura reticular: Estructura en forma de red
Propiedades físico-químicas y funciones biológicas
PROPIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS FUNCIONES BIOLÓGICAS
Acción disolvente
-Medios acuosos (sangre,savia) facilitan
transporte de sustancias en disolución
(nutrientes y desechos)
Elevada fuerza de adhesión -Capilaridad→ Ascenso savia bruta
Elevada fuerza de cohesión
-Da volumen a células y turgencia a plantas
-Actúa como esqueleto hidrostático
-Deformaciones citoplasmáticas
-Alta tensión superficial
Gran calor específico
-Amortiguadortérmico →Evita cambios bruscos
de temperatura
Elevado calor latente de
vaporización
-Sistema de refrigeración en plantas
(transpiración) y animales (sudoración)
Densidad máxima a los 4ºC
-Hielo menos denso que agua →flota
-Seres vivos pueden vivir bajo hielo
Líquida entre 0 y 100ºC -Idóneo para aparición y mantenimiento de vida
Tipos de sustancias según su solubilidad en agua
Sustancias hidrofílicas
o Moléculaspolaresysustanciasiónicas
Sustancias hidrofóbicas
o Moléculasnopolares
o El agua se reorganizaa su alrededorenestructurasaltamenteorganizadas
→jaulas
o Las moléculasapolaresincrementansucohesión→interacciónhidrofóbica
Sustancias anfipáticas
o Moléculasque tienenzonaspolaresque se disuelvenyzonasapolaresque no
4. Biología: Tema 1
Tipos de disoluciones
MOLECULARES IÓNICAS DISPERSIONES COLOIDALES
SOLUTO
-Moléculasorgánicas
pequeñas
-Polares(ciertacarga)
-Carga iónica
-Sustanciassalinas
o sustanciasiónicas
-Macromoléculas
-Grupospolares(cierta
carga)
TIPOS
-Alcoholes –OHy
azúcares –OH
-Aminoácidos –NH3y
COO-
-Sales -Proteínas,ácidosnucleicos
y polisacáridos
*Capa de solvatación: Capa de agua que rodeaun ioncuando estáendisolución.
Funciones del agua como disolvente
Es el mediodonde transcurren la mayoría de reaccionesdel metabolismo
o Líquidosdel mediointerno+citoplasmacelularsonacuosos
o Actividadesmetabólicasdependende sustanciasdisueltas
Aporte de nutrientes+eliminaciónsustanciasdesecho a travéssistema transporte
acuosos (sangre y savia)
o Hígado →mecanismode desintoxicación→biotransformación→introduce
grupospolares(-OH,-NH2) enmoléculastóxicas→+solublesy+eliminables.
Biomoléculas inorgánicas
Sales inorgánicas/Minerales
Formadaspor uniónelectrostáticade ionesde cargaopuestamediante enlacesiónicos
Salesinorgánicas insolubles
o Función plástica→estructuras sólidas→protecciónysostén
o Caparazones: De CaCO3
o Esqueletointerno:De fosfato,cloruro,fluoruro,CaCO3
o Otolitos(oído internoanimales) y paredesde celulosamineralizadas
Salesinorgánicas solubles
o Disociadasensusionescorrespondientes,disueltasenagua →electrolitos
Funcionescatalíticas: Cu+
,Fe2+
,Mg2+
,Ca2+
Funcionesosmóticas:Na+
, K+
, Cl-
y Ca2+
Funcióntaponadora: CO3
2-
/HCO3
-
yH2PO4
-
/HPO2
-
Funciónnutriente:NO3
-
,SO4
2-
,PO4
3-
Sustancias gaseosas
Determinadosgasessonesencialesparalosseresvivos
O2: Imprescindiblerespiraciónaerobia
CO2: Fuente carbonoparafotosíntesisyquimiosíntesis
N2: Fuente aporte parabacteriasfijadorasde nitrógeno
NO: Moléculamensajera
5. Biología: Tema 1
Ósmosis y presión osmótica
Membrana semipermeable:Tipode membranaque solodejapasarel disolvente.
(membranascelulares)
Ósmosis:Tipo de difusiónpasivacaracterizadaporel pasodel agua (disolvente) a
travésde la membranasemipermeable desde lasoluciónmásdiluidaala más
concentrada.
Presiónosmótica: Presiónque seríanecesariaparadetenerel flujode aguaatravés de
la membranasemipermeable.
Tipos de disoluciones enrelaciónconlaósmosis:
Isotónicas: =concentraciónde soluto →normal
Hipotónicas: solutointracelular>solutoextracelular→ se hinchan
→turgescencia(vegetal)/hemólisis(animal)
Hipertónicas:solutointracelular<solutoextracelular →pierdenagua
→plasmólisis(vegetal)/crenación(animal)
Ionización del agua y escala de pH
Ionizacióndel agua
o Debidoa las fuerzasde atracción por puentesde hidrógeno
o Ion hidrógeno(H+
) se disocia del O(enlace covalente) ypasaa unirse con el O
de otra moléculade agua.
o Aguano químicamente pura:Contiene ionesH3O+
(hidronio) yOH-
(hidróxido)
Conceptode pH: Coeficienteque indicael gradode acidezo basicidadde unasolución
acuosa.
Valoresde pH
Ácido: Sustancia
capaz de liberarionesde hidrógeno(H+) enunasolución.
Base: Sustanciacapaz de disociarionesde hidróxido(OH-) enunasolución
Sistemastampón o buffer:Son unconjuntode sustanciasrelacionadasentre sí
capaces de mantenerel pHconstante,dentrode ciertoslímites,al añadirácidoso
basesa una disolución.
o Proteínas
o Sistemacarbonato-hidrogeno-carbonato(CO3
2-
- HCO3
-
)
o Sistemamonofosfato-bifosfato(H2PO4
-
- HPO4
2-
)