UNIDAD 3 LOS

CONSTITUYENTES QUÍMICOS DE LA

VIDA

Observa La Siguiente Tabla

¿Qué

puedes

deducir?

ELEMENTO QUÍMICO

% PESO CORTEZA TERRESTRE

% PESO SERES VIVOS

H 0,14 9,5

He trazas trazas

C 0,03 18,5

N trazas 3,3

O 47 65

Na 2,8 0,2

Mg 2,1 0,1

P 0,07 1

S 0,03 0,3

Cl 0,01 0,2

K 2,6 0,4

Ca 3,6 1,5

Fe 5 trazas

Al 8,1 0,1

Si 27,7 --

• Elementos químicos que constituyen la materia viva

• Son unos 70• Aislados o formando moléculas• No todos indispensables y/o comunes a todo ser

vivo

BIOELEMENTOS

• Son abundantes en la Biosfera• Fáciles de incorporar por los seres vivos• Apropiados para formar moléculas: • Bajo Peso Molecular• Enlaces covalentes (compartir electrones)• Suelen dar compuestos polares, solubles en

agua

¿Por qué los seleccionó la naturaleza?

ELEMENTO

QUÍMICO

% PESO SERES VIVOS

C 18,5

H 9,5

O 65

N 3,3

P 0,1

S 1

Na 0,2

K 0,4

Cl 0,2

Ca 1,5

Mg 0,1

Fe Trazas

BIOELEMENTOS PRIMARIOS O

PLÁSTICOS96,6 %

BIOELEMENTOS SECUNDARIOS

3,3 %

OLIGOELEMENTOS0,1 %

BIOMOLÉCULAS• Resultado de la combinación de bioelementos• Componentes fundamentales de seres vivos• Dan origen a todas las estructuras biológicas

Clasificación

BIOMOLÉCULA

INORGÁNICA

-C-C-C-C-

ORGÁNICA

-C-C-C-C

AGUA

SALES MINERALES

GLÚCIDOS

LÍPIDOS

PROTEÍNAS

ÁCIDOS NUCLEICOS

BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS

AGUA

Importancia del agua en los seres vivos

Es el líquido más abundante en la corteza terrestre y uno de los pocos líquidos naturales.

Componente más abundante de los seres vivos (70-90 %)

Disolvente universal que permite que muchas sustancias disueltas puedan reaccionar entre sí

Medio de transporte de nutrientes y de intercambio de sustancias entre la célula y el medio que la rodea

Hábitat de organismos unicelulares y pluricelulares y acuáticos

Imprescindible reaccionando en procesos como la fotosíntesis, la respiración celular

Medio en el que se desarrolló la vida hace 3.600 m.a

Estructura química del agua

El oxígeno se une a cada átomo de hidrógeno mediante un enlace covalente

Los dos hidrógenos dos vértices del tetraedro

Dos dobletes electrónicos libre hacia los otros dos vértices.

Está formada por un átomo de

oxígeno y dos de hidrógenoEspacialmente forma un

tetraedro

Dipolo eléctrico Debido a las diferencias de

electronegatividad la molécula de agua posee dos zonas:

Una cerca del oxígeno con ð (-) Una alrededor del hidrógeno con ð (+)

Puentes de hidrógeno Gracias a ser un dipolo eléctrico se

pueden establecer enlaces especiales entre las moléculas de agua:

PUENTES DE HIDRÓGENO

• Son uniones débiles• Cada molécula de agua puede

formar hasta 4 puentes de hidrógeno con otras tantas

• Las uniones son transitorias

• Forma una estructura reticular

Propiedades físico-químicas y funciones

1) DISOLVENTE

A) COMPUESTOS IÓNICOSB) COMPUESTOS ORGÁNICOS POLARES (-OH; NH2; SH2)

CONSTANTE DIELÉCTRICA DEL AGUA 78,5: Capacidad para reducir fuerzas de atracción

entre partículas de signo contrario

Funciones del agua como disolvente

Medio en el que tienen lugar la mayoría de las reacciones químicas del metabolismo

Medio de transporte

* Aporte de nutrientes* Eliminación de productos de desecho

2) FUERZAS DE COHESIÓN

MOLÉCULAS DE AGUA FUERTEMENTE UNIDAS

Propiedades físico-químicas y funciones

LÍQUIDO INCOPRESIBLE

TENSIÓN SUPERFICIAL ELEVADA

NUMEROSO PUENTES DE HIDRÓGENO

ESQUELETO HIDROSTÁTICO ANIMALES

TURGENCIA EN PLANTAS

Propiedades físico-químicas y funciones

3) FUERZAS DE ADHESIÓN

Fuerza que mantiene unidas a moléculas de sustancias diferente

CAPILARIDAD

ASCENSO SABIA BRUTA DESDE RAÍCES HASTA HOJAS DE PLANTAS

Propiedades físico-químicas y funciones

4) PROPIEDADES TÉRMICAS

A) ELEVADO CALOR ESPECÍFICOAbsorbe grandes cantidades de calor que rompe puentes de hidrógeno y apenas produce aumento de temperatura

AMORTIGUADOR TÉRMICO

B) ELEVADO LATENTE DE VAPORIZACIÓN

Mucha energía para evaporar 1 gr. de agua: (20º C 540 cal)

REFRIGERACIÓN

Propiedades físico-químicas y funciones

5) DENSIDAD DEL AGUA

¿Por qué flota el hielo?

El agua líquida pesa más, es MÁS DENSA

¿Por qué?

¿En qué volumen hay más huecos libres?

¿En qué volumen hay más moléculas?

Propiedades físico-químicas y funciones

¿Cuál será más densa, cuál pesará más?

Propiedades físico-químicas y funciones

6) IONIZACIÓN DEL AGUA

(OH-) (H3O+) = 10 -14

(OH-) = 10 -7

(H3O+) = 10 -7

pH

7) ESCALA DE PH

OH- OH- OH- OH-

OH- OH-

OH3+ OH3

+ OH3

+ OH3+

OH3+ OH3

+

OH3+ OH3

+ OH3

+ OH3+

OH3+ OH3 +

OH3+

OH- OH-

OH- OH- OH- OH- OH-

Propiedades físico-químicas y funciones

BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS

SALES MINERALE

S

Caparazón de sílice de alga diatomea

Tipos de sales minerales

1) SALES INSOLUBLES EN AGUA

FUNCION PLASTICA: Forman parte de estructuras sólidas que cumplen funciones de sostén y/protección

CAPARAZONES: CaCO3

ESQUELETO INTERNO: Vertebrados: fosfato, cloruro, fluoruro, CaCO3

OOLITOS del oído interno de animales

MINERALIZACION de paredes de celulosa en vegetales

RADIOLARIO

CRUSTACEO

MOLUSCO

Tipos de sales minerales

2) SALES SOLUBLES EN AGUA

DISOCIADAS EN SUS IONES (cationes y aniones). Se habla de ELECTROLITOS

FUNCIÓN CATALÍTICA

Cu+; Mn 2+; Mg 2+; Zn+ COFACTORES ENZIMÁTICOS Fe GRUPO HEMO DE LA HEMOGLOBINAMg 2+ CLOROFILA

FUNCIÓN AMORTIGUADORA: pH constante dentro de unos limites (carbonatos fosfatos)

FUNCIÓN NUTRIENTE

FUNCIÓN OSMÓTICA; Distribución de agua en los compartimentos intra y extracelulares

ÓSMOSIS Y PRESIÓN OSMÓTICA Si tenemos dos disoluciones acuosas de distinta concentración. separadas por una membrana semipermeable, se define ÓSMOSIS como el paso de agua (disolvente) a través de la membrana de la más diluida a la más concentrada a la más concentrada, hasta que ambas concentraciones se igualan.

La Presión que deberíamos hacer en la membrana para frenar ese paso de agua es la PRESIÓN OSMÓTICA

ALTA CONCENTRACIÓN SALES

BAJA CONCENTRACIÓN SALES

H2O

H2O

PRESION OSMOTICA

EFECTOS OSMÓTICOS

MEDIO ISOTÓNICO

MEDIO HIPOTÓNIC

OMEDIO

HIPERTÓNICO

NO INTERCAMBIO

NETO DE AGUA

SALE AGUA DESDE LA CÉLULA Y SE PRODUCE PLASMÓLISIS (VEGETAL) O CRENACIÓN

(ANIMAL)

ENTRA AGUA A LA CÉLULA Y SE

PRODUCE TURGESCENCIA

(VEGETAL) O HEMÓLISIS (ANIMAL)

AGUA

SALES MINERALES