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26 2 Átomos y moléculas: la base química de la vida El agua es un requerimiento básico para todo tipo de vida. Un jaguar (Panthera onca), el felino más grande en el hemisferio occidental, hace una pausa para beber agua en un arroyo de la selva. Fr an s La nt in g/ M in de n Pi ct ur es CONCEPTOS CLAVE 2.1 Carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno son los elemen- tos más abundantes en los seres vivos. 2.2 Las propiedades químicas de un átomo se determinan por sus electrones de más alta energía, conocidos como electrones de valencia. 2.3 Una molécula consta de átomos unidos entre sí por en- laces covalentes. Otros enlaces químicos importantes y muy fuertes son los enlaces iónicos. Los enlaces de hidrógeno y las interacciones de van der Waals son atracciones más débiles. 2.4 La energía de un electrón se transfi ere en una reacción redox. 2.5 Las moléculas de agua son polares, tienen regiones de carga parcial positiva y otras de carga parcial negativa lo que les permite formar enlaces de hidrógeno entre sí y con otras sustancias polares. 2.6 Los ácidos son donadores de iones hidrógeno, las bases son aceptores de iones hidrógeno. La escala de pH es una medida conveniente de la concentración de iones hidrógeno de una disolución. El conocimiento de la química es esencial para comprender a los organis-mos y cómo funcionan. Este jaguar y las plantas de la selva tropical, así como abundantes insectos y microorganismos que no se ven, comparten similitudes fundamentales en su composición química y en sus procesos metabólicos básicos. Estas similitudes químicas proporcionan una fuerte evidencia de la evolución de todos los organismos a partir de un ancestro común y explican en gran parte por qué lo que los biólogos aprenden estu- diando a las bacterias o a las ratas en laboratorios se puede aplicar a otros organismos, incluyendo a los seres humanos. Por otra parte, los principios químicos y físicos básicos que rigen los organismos no son exclusivos de los seres vivos, porque también se aplican a los sistemas inertes. El éxito del Proyecto del Genoma Humano y los estudios relacionados se basan en gran medida en la bioquímica y en la biología molecular, la química y la física de las moléculas que constituyen los seres vivos. Un bioquímico puede investigar las interacciones precisas entre los átomos y las moléculas de una célula que mantienen el fl ujo de energía esencial para la vida, y un biólogo molecular puede estudiar cómo interactúan las proteínas con el ácido desoxirribonucleico (ADN) con el fi n de controlar la expresión de ciertos genes. Sin embargo, es esencial que todos los biólogos entiendan la química. Un biólogo evolutivo puede estudiar las relaciones 02_Cap_02_SOLOMON.indd 2602_Cap_02_SOLOMON.indd 26 10/12/12 18:1610/12/12 18:16 Parte 1 La organización de la vida 2 Átomos y moléculas: la base química de la vida CONCEPTOS CLAVE
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