1. Bioelementos y biomoléculas. Tema 1 Francisco Javier Zamora García

3. NIVELES DE ORGANIZACIÓN

4. CARACTERÍSTICAS DEL SER VIVO

5. LA MATERIA VIVA BIOELEMENTOS PIIMARIOS ENLACES QUÍMICOS INORGÁNICO SALES MINERALES OLIGOELEMENTOS SECUNDARIOS BIOMOLÉCULAS AGUA GLÚCIDOS LÍPIDOS PROTEÍNAS ACID.NUCLÉICOS ORGÁNICO DINÁMICA ENERGÉTICA ESTRUCTURAL Está formada por Por su abundancia son Si su proporción es muy pequeña son Establecen Formando de tipo de función son son

6. 1. BIOELEMENTOS

8. ELEMENTOS QUÍMICOS

10. Bioelementos: Clasificación

11. Bioelementos: Clasificación

12. BIOELEMENTOS

14. CARACTERÍSTICAS DE LOS BIOELEMENTOS PRIMARIOS Configuración tetraédrica de los enlaces del carbono, los diferentes tipos de moléculas orgánicas tienen estructuras tridimensionales diferentes .

18. BIOELEMENTOS SECUNDARIOS RESPONSABLES DEL FUNCIONAMIENTO (SIN ELLOS NO EXISTIRÍA VIDA ) IMPORTANCIA DE ALGUNOS: El Calcio forma parte de los huesos, conchas, caparazones, y necesario en la contracción muscular o en la formación del tubo polínico. El Sodio y el Potasio son esenciales para la transmisión del impulso nervioso. El Magnesio forma parte de la estructura de la molécula de la clorofila. El Cloro es necesario para mantener el balance de agua en la sangre y en el fluido intersticial .

19. OLIGOELEMENTOS Son aquellos bioelementos que se encuentran en los seres vivos en un porcentaje menor del 0.1% en peso . IMPORTANCIA DE ALGUNOS: El Iodo para la formación de tiroxina: reguladora del metabolismo. El Hierro constituyente de mio y hemoglobina. El Manganeso como factor de crecimiento y cofactor enzimático. El Cobalto forma parte de la vitamina B12. El Fluor forma parte de la dentina. El Litio como neurotransmisor y relacionado con las depresiones. El Aluminio es un cofactor enzimático, regulador del sueño. El Cobre forma la hemocianina y transporta oxígeno en invertebrados. El Zn , abunda en cerebro, órganos sexuales y páncreas.

20. 2. BIOMOLÉCULAS

21. BIOELEMENTOS Y BIOMOLÉCULAS Lípidos Glúcidos A. Nucleicos Proteínas como Orgánicas Oligoelementos (Ca, Na, K, I, Fe, etc) Primarios (C, H, O, N, P, S) Biomoléculas forman Simples N 2 , O 2 como Propiedades físico- químicas Funciones biológicas Disolvente Bioquímica Transporte presenta Elevada fuerza de cohesión Alto calor específico Alto calor de vaporización Alta constante eléctrica Mayor densidad en estado líquido como como se encuentran Disueltas (Na + , Cl - ) Precipitadas (CaCO 3 ) Inorgánicas S.minerales Agua como pueden ser

24. LAS BIOMOLÉCULAS: CLASIFICACIÓN

26. Las moléculas inorgánicas son sustancias que pueden encontrarse también fuera de los seres vivos, son el agua y las sales minerales , por regla general estas sales no contienen carbono, salvo en los carbonatos y bicarbonatos, sales minerales típicas a pesar de la presencia de este elemento. Biomoléculas inorgánicas

27. 3. EL AGUA

28. IMPORTANCIA DEL AGUA El agua es el liquido mas abundante de la corteza y uno de los pocos líquidos naturales. Es una sustancia esencial en los seres vivos . El agua es el componente mas abundante en los medios organicos, los seres vivos contienen por termino medio un 70% de agua . No todos tienen la misma cantidad, los vegetales tienen mas agua que los animales. Ciertos tejidos (por ejemplo: el tejido graso) contienen menos agua (tiene entre un 10% a un 20% de agua) que otros como, por ejemplo: el nervioso, con un 90% de agua. También varía con la edad , así, los individuos jóvenes tienen mas agua que los adultos (la carne de ternera es mas tierna que la de vaca).

29. Contenido en agua de organismos y tejidos humanos 99 91-93 60-65 85 75 70 75-80 72 70-75 60 20-25 10-20 3 Líq. cefalorraquídeo Sangre (plasma) Sangre (Gl. rojos) Tej. nervioso (s.gris) Tej. nervioso (Médula) Tej. nervioso (s.blanca) Músculo Piel Hígado Tej. conjuntivo Hueso (sin medula) Tej. adiposo Dentina 98 80 77 93 93 76 62 80 95 83 86 95 47 10 Algas Caracol Crustáceos Espárragos Espinacas Estrella mar Persona adulta Hongos Lechuga Lombriz Maíz Medusa Pino Semilla % agua Tejido % agua Organismo

33. El átomo de oxígeno, por su alta electronegatividad, atrae los electrones del enlace covalente, y la molécula presenta un exceso de carga negativa en las proximidades del átomo de oxígeno y un exceso de carga positiva en los átomos de hidrógeno: Por ello, cada molécula de agua es un dipolo eléctrico . Está formada por dos átomos de Hidrógeno y uno de oxígeno unidos por enlace covalente Los enlaces entre los Hidrógenos y el oxígeno forman un ángulo de 104,5 º ESTRUCTURA DEL AGUA

34. El agua es un dipolo: El oxígeno está cargado negativamente y los Hidrógenos positivamente

35. Al ser un dipolo se establecen enlaces de hidrógeno entre moléculas de agua. Es muy abundante y débil por lo que el agua presenta muchas propiedades…

47. NO ROMPEN LA TENSIÓN SUPERFICIAL

53. SOLUBILIDAD

81. 5. Las sales minerales en los seres vivos

87. PRINCIPALES FUNCIONES DE LAS SALES MINERALES Biomoléculas inorgánicas Las sales disueltas regulan procesos fisiológicos Las sales precipitadas forman caparazones y esqueletos

88. 4. La materia viva como dispersión coloidal

90. Dispersiones coloidales hidrófobas: los solutos no presentan afinidad por el agua, sino que la repelen, por lo que son inestables. Dispersiones coloidales hidrófilas: los solutos presentan afinidad por el agua y por tanto son estables (ya que el agua rodea sus grupos funcionales, aislándolos).. Dispersiones Coloidales: Los solutos son moléculas de gran peso molecular y tamaño. No son disoluciones verdaderas ya que el soluto puede separarse por ultracentrifugación (que es un método físico). En estas dispersiones, los solutos son macromoléculas como las proteínas, los ácidos nucleicos y los polisacáridos. Dispersiones Moleculares (o verdaderas): el soluto formado por moléculas de bajo peso molecular (sales minerales, azucares, aminoácidos, etc.) DISOLUCIONES ACUOSAS

91. ▪ 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. ▪ 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.

93. Medio hipotónico Presión osmótica baja. Medio hipertónico Presión osmótica alta. Medios isotónicos Igual presión osmótica. BAJA CONCENTRACIÓN ALTA CONCENTRACIÓN Permite el paso de disolventes pero no de solutos. El disolvente atraviesa la membrana hasta igualar las concentraciones en ambos lados. ÓSMOSIS Membrana semipermeable Membrana semipermeable

96. Osmoregulación Todos los seres vivos están obligados a regular la presión osmótica. Los distintos grupos han desarrollado estrategias diferentes. Peces de agua dulce Peces marinos Mamíferos Procariotas Pared celular Estomas Entrada de agua Abundante orina hipotónica Pérdida de agua Orina isotónica escasa Excreta el exceso de sal No bebe Bebe agua salada Pared celular Dulceacuícolas Vacuolas pulsátiles Riñones Intestino grueso Piel ÓSMOSIS SERES VIVOS UNICELULARES ANIMALES PLURICELULARES VEGETALES

98. Sales minerales y procesos osmóticos (II) Isotonía en células epidérmicas de cebolla Plasmólisis en células epidérmicas de cebolla Si añadimos una solución hipertónica Antes Después El citoplasma y la membrana plasmática que lo envuelve reducen sus dimensiones Las paredes celulares, rígidas, no modifican sus dimensiones Límites de la pared celular y de la membrana plasmática contigua

99. PRÁCTICA 1

103. ESTADOS COLOIDALES ESTADO SOL: Predomina ESTADO GEL: Predomina la fase dispersante. Es muy fluida la fase dispersa. Es viscosa

104. Carácter coloidal de la materia viva DISOLUCIÓN VERDADERA DISPERSIÓN COLOIDAL Las dispersiones coloidales pueden presentar dos estados físicos: Soluto o fase dispersa Disolvente o fase dispersante  < 10 -7 cm 10 -7 <  <2 • 10 -5 cm ESTADO DE SOL ESTADO DE GEL Moléculas de soluto Fase dispersante líquida Moléculas de disolvente entre las de soluto Las moléculas de soluto actúan como fase dispersante