Blog de Biología
Sofía Salinas Amorós
10 de ocubre de 2019
Los bioelementos
Los seres vivos son tremendamente diversos en complejidad, tamaño, inteligencia y otras características diferenciadoras, que les permiten adaptarse a diversos entornos.
Son conjuntos organizados por materia, por el mismo tipo de átomos de entre los que cabe destacar el carbono ya que es el principal bioelemento que constituye las biomoléculas. Pero, ¿qué es un bioelemento? Veamos.
Los bioelementos o elementos biogénicos (bio= vida, génicos=comienzo) son aquellos elementos químicos que conforman la materia de los seres vivos. Estos se pueden dividir en primarios, secundarios u oglioelemetos de acuerdo a la cantidad en la que estos se encuentran.
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Los bioelementos primarios
Son los más abundantes y constituyen aproximadamente el 96% del peso del organismo.
Estos son el oxígeno, el carbono, el hidrógeno y el nitrógeno y en menor proporción el fósforo y el azufre.
Forman las biomoléculas (glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos) las cuales poseen enlaces covalentes.
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Los bioelementos secundarios
Estos tipos de elementos también están presentes en todos los seres vivos pero no en las mismas cantidades que los elementos primarios. Forman el 4% del peso de la materia viva.
No conforman las biomoléculas sino que se usan en gradientes de concentración celular, señalización dieléctrica de las neuronas y neurotransmisores, estabilizan biomoléculas cargadas como el ATP y forman parte del tejido óseo.
Estos son el calcio, el sodio, el potasio, el magnesio y el cloro.
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Los oglioelementos
Son bioelementos presentes en pequeñas cantidades en los seres vivos (concentraciones inferiores al 0,1%) y tanto su ausencia como su exceso puede ser perjudicial para el organismo, llegando a ser patológicos.
Entre ellos están el hierro, el cobre, el cobalto, el zinc, el yodo o el flúor.
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Las biomoléculas
Constituídas como ya comentábamos antes por los bioelementos primarios.
Permiten la formación de enlaces covalentes entre ellos, compartiendo electrones, debido a su pequeña diferencia de electronegatividad. Estos enlaces son muy estables, la fuerza de enlace es directamente proporcional a las masas de los átomos unidos.
Según su naturaleza, éstas pueden ser orgánicas o inorgánicas.
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Biomoléculas inorgánicas
Presentes en los seres vivos y en el medio. Son el agua y las sales minerales.
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Biomoléculas orgánicas
Son exclusivas de los seres vivos y siempre presentan carbono en su composición. Son los glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.
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BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS: EL AGUA
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¿Qué es el agua?
El agua es la biomolécula inorgánica más abundante en cualquier ser vivo y representa entre el 60 y 90% de su peso.
Está formada por 2 átomos de hidrógeno (carga positiva) y 1 de oxígeno (carga negativa), uniéndose mediante débiles enlaces covalentes. Debido a esta característica, el agua recibe el nombre de molécula dipolar (dos zonas eléctricamente diferenciadas) y molécula polar (dado que se puede utilizar como medio disolvente). A pesar de dichos enlaces débiles covalentes en la misma molécula, cuando ésta se une con otras 4 moléculas más de agua (no puede establecer más enlaces) lo hace mediante los puentes de hidrógeno, los cuales proporcionan al conjunto de moléculas una fuerza total muy grande.
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Propiedades y funciones del agua
Como ya hemos comentado antes, gracias a la polaridad, dipolaridad y a la fuerza que une las moléculas (puentes de hidrógeno) esta molécula inorgánica posee numerosas propiedades y con ello funciones, imprescindibles para nuestra vida.
Gracias a su elevada constante dieléctrica, el agua recibe el título de disolvente universal de sustancias iónicas (solvatación) y de sustancias polares (hidratación iónica) y por ello realiza la función de transporte y de químico (hidrólisis, fotosíntesis).
Además, la gran fuerza de cohesión por los puentes de hidrógeno aportará funciones como la gran incompresibilidad, la estructural y la amortiguación mecánica/lubricante.
De nuevo debido a esos enlaces ente moléculas, el agua presenta una elevada fuerza de adhesión que tendrá un papel importante en la capilaridad y una elevada tensión superficial que dotará a la molécula de agua de grandes dotes en amortiguación o lubricación.
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Propiedades y funciones del agua
El número de enlaces entre moléculas dota al agua de un calor específico elevado y un alto calor de vaporización. Es por ello que es el principal termorregulador en nuestro cuerpo y en el de los animales.
Cabe destacar que el agua permite la vida a temperaturas de congelación dado que la densidad del agua líquida es muy elevada, más que la del hielo.
Por último, la molécula de agua es una molécula muy poco ionizada y eso provocará que cuando al agua se le añada un ácido o una base, los nieles de iones de hidronio y de hidróxido varían bruscamente.
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A continuación os adjunto un mapa mental realizado en clase por mis compañeras Marta Miravete, Paz Ortiz, Aynara Meseguer y Marta de Rosa para que la comprensión se vea facilitada.
Posteriormente os encontraréis con un esquema más detallado realizado por mí misma.
BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS: LAS SALES MINERALES
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¿Qué son las sales minerales?
Las sales minerales son biomoléculas inorgánicas fundamentalmente iónicos.
Las sales minerales no se producen en el cuerpo humano, siendo necesario ingerirlas a través de alimentos o suplementación.
Por ejemplo, lo normal es que las obtengamos de productos lácteos, frutos secos, cereales, legumbres, carnes, pescados, entre otros.
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¿Cómo podemos encontrarlas?
Las sales se pueden encontrar en los seres vivos de tres formas:
Precipitadas
Constituyen:
Silicatos: caparazones, espículas de algunas esponjas y estructura de sostén en algunos vegetales.
Carbonato cálcico: caparazones de algunos protozoos marinos, esqueletos externos de corales, moluscos y artrópodos, así como estructuras duras.
Fosfato de calcio: esqueleto de vertebrados.
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Ósmosis
Como ya hemos comentado antes, la ósmosis es un proceso que se da en las disoluciones con sales minerales disueltas cuya finalidad es buscar el equilibrio de la cantidad de fase disersa a un lado otro de una membrana semipermeable de forma pasiva.
Para ello, la fase dispersante como es el agua líquida, es la que se va a encargar de pasar de la disolución más diluída a la que menos, para igualar concentraciones.
Existen tres medios:
Isotónico (igual concentración de sales)
Hipotónico (menos concentración de soluto en el medio exterior)
Hipertónico (más osmolaridad en medio exterior).
Según nos encontremos en una célula vegetal o animal, se darán procesos distintos. Por un lado, la célula animal puede explotar de agua (citólisis/hemólisis en el caso de los eritrocitos) o deshidratarse hasta morir (crenación, en el caso de eritrocitos). Por otro lado, la célula vegetal puede crear turgencia al llenarse de agua o deshidratarse (plasmólisis).
A continuación, os vuelvo a adjuntar un esquema creado por mí para visualizar de mejor forma dichos contenidos.
