BIOLOGÍA - BIOELEMENTOS Y BIOMOLÉCULAS

Vista previa del material en texto

BIOLOGÍA: 
BIOELEMENTOS
BIOMOLÉCULAS
SEMANA 2
TABLA PERIODICA 
https://www.youtube.com/watch?v=4BiOoOvTN9M 
ELEMENTOS DE LA VIDA
(BIOELEMENTOS)
BIOELEMENTOS
El análisis químico de la materia viva revela que los seres vivos están formados por una serie de elementos y compuestos químicos. Los elementos químicos que forman parte de la materia viva se denominan BIOELEMENTOS, que, en los seres vivos, forman biomoléculas
Bioelementos primarios, que aparecen en una proporción media del 96% en la materia viva, y son carbono, oxigeno, hidrógeno, nitrógeno, fósforo y azufre. Estos elementos reúnen una serie de propiedades que los hacen adecuados para la vida:
Forman entre ellos enlaces covalentes muy estables, compartiendo pares de electrones. El carbono, oxígeno y nitrógeno pueden formar enlaces dobles o triples.
Facilitan la adaptación de los seres vivos al campo gravitatorio terrestre, ya que son los elementos más ligeros de la naturaleza.
CARBONO
BIOELEMENTOS SECUNDARIOS 
Bioelementos secundarios, aparecen en una proporción próxima al 3,3%.
Son: calcio, sodio, potasio, magnesio y cloro, desempeñando funciones de vital importancia en fisiología celular.
OLIGOELEMENTOS
Oligoelementos, micro constituyentes, o elementos vestigiales, que aparecen en la materia viva en proporción inferior al 0,1% siendo también esenciales para la vida: hierro, manganeso, cobre, zinc, flúor, yodo, boro, silicio, vanadio, cobalto, selenio, molibdeno y estaño.
Su carencia puede acarrear graves trastornos para los organismos.
VITAMINAS
Las vitaminas son sustancias presentes en los alimentos en pequeñas cantidades que son indispensables para el correcto funcionamiento del organismo. Actúan como catalizador en las reacciones químicas que se produce en el cuerpo humano provocando la liberación de energía.
La deficiencia o carencia de vitaminas en la alimentación puede producir trastornos, mientras que una ausencia total de vitaminas en la dieta puede provocar enfermedades graves como el escorbuto.
BIOMOLECULAS
A los compuestos existentes en los organismos se les llama biomoléculas y la función de cada una de éstas en los seres vivos es indispensable.
Son moléculas que solamente se encuentran en la materia viva. 
Pueden ser:
Inorgánicas: Agua y sales minerales
Orgánicas: se clasifican en glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos; el conjunto de todos ellos constituye lo que se llama materia orgánica. 
De forma general, se utilizan biológicamente para tres funciones: 
estructural (forman estructuras biológicas),
energética (liberan ó almacenan energía), 
dinámica (intervienen en reacciones biológicas).
Configuración tetraédrica de los enlaces del carbono, los diferentes tipos de moléculas orgánicas tienen estructuras tridimensionales diferentes.
El carbono, la base de la vida
La vida está constituida principalmente por CARBONO
Elemento que puede unirse con una gran cantidad de átomos distintos para formar moléculas enormes y complejas.
De hecho, la química del carbono es tan variada que es capaz de formar más compuestos químicos que el resto de los elementos de la tabla periódica juntos. 
EL MONOSACÁRIDO GLUCOSA EN SU FORMA ABIERTA (FISHER) Y SUS ANÓMEROS A Y B CERRADOS (HAWORTH)
CONFORMACION DE UNA PROTEÍNA EN SUS ESTRUCTURAS 2ª, 3ª Y 4a
ESTRUCTURA DE UN NUCLEÓTIDO
ESTRUCTURA 
DE UN LIPIDO
Ácidos Nucleicos
		ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO 
(ADN / DNA)	 ÁCIDO RIBONUCLEICO 
(ARN / RNA)
	TAMAÑO	-MUY GRANDE	-PEQUEÑO
	ESTRUCTURA	-BICATENARIO (DOBLE CADENA)
(EXCEPTO EN CIERTOS VIRUS)	-MONOCATENARIO (1 CADENA)
(EXCEPTO EN CIERTOS VIRUS)
	DISPOSICIÓN	-ABIERTA (EUCARIOTAS)
-CIRCULR (PROCARIOTAS)	-ABIERTA (NORMALMENTE)
	TIPO DE PENTOSA	-DESOXIRRIBOSA	-RIBOSA
	BASES NITROGENADAS	-A,C,G,T	-A,C,G,U
	FUNCIÓN	-DUPLICACIÓN (REPRODUCCIÓN)
-TRANSCRIPCIÓN (FORMACIÓN DE RNA)
-ALMACENAMMIENTO DE LA INFORMACIÓN GENÉTICA	-TRADUCCIÓN (FORMACIÓN DE PROTEÍNAS
En resumen:
https://www.youtube.com/watch?v=AcDMZth4nlY 
El agua, una molécula simple y extraña, puede ser considerada como el líquido de la vida. 
Es la sustancia más abundante en la biosfera, dónde la encontramos en sus tres estados y es además el componente mayoritario de los seres vivos, pues entre el 65 y el 95% del peso de la mayor parte de las formas vivas es agua. 
El agua fue además el soporte donde surgió la vida. 
El agua, 
el líquido más extraño del universo | OpenMind
VIDEO: https://www.youtube.com/watch?v=OEaXrM7Lj2I&feature=emb_imp_woyt 
estructura del agua
 Estructura molecular simple
 Formada por dos átomos de Hidrógeno unidos a un átomo de Oxígeno por medio de dos enlaces covalentes.
 El oxígeno tiene además dos pares de electrones no enlazantes. 
 El oxígeno es un átomo electronegativo o "amante" de los electrones, a diferencia del hidrógeno.
Es una molécula polar, el agua posee una carga parcial negativa cerca del átomo de oxígeno y una carga parcial positiva y una carga parcial positiva cerca de los átomos de hidrógeno.
Por eso, en la práctica, la molécula de agua se comporta como un dipolo 
Una atracción electrostática entre la carga parcial positiva cercana a los átomos de hidrógeno y la carga parcial negativa cercana al oxígeno da lugar a un enlace conocido como enlace o puente de hidrógeno.
estructura del agua
Propiedades del agua:
 1. Acción disolvente 
Se debe a su capacidad para formar puentes de hidrógeno con otras sustancias que pueden presentar grupos polares o con carga iónica ( alcoholes, azúcares con grupos R-OH , aminoácidos y proteínas con grupos que presentan cargas + y - , lo que da lugar a disoluciones moleculares. También las moléculas de agua pueden disolver a sustancias salinas que se disocian formando disoluciones iónicas. 
La capacidad disolvente es la responsable de dos funciones: 
Medio donde ocurren las reacciones del metabolismo 
Sistemas de transporte
2. Elevada fuerza de cohesión 
Los puentes de hidrógeno mantienen las moléculas de agua fuertemente unidas, formando una estructura compacta que la convierte en un líquido casi incomprensible. 
Al no poder comprimirse puede funcionar en algunos animales como un esqueleto hidrostático 
https://www.youtube.com/watch?v=HNTwIl4GW6k 
3. Elevada fuerza de adhesión 
Esta fuerza está también en relación con los puentes de hidrógeno que se establecen entre las moléculas de agua y otras moléculas polares y es responsable, junto con la cohesión del llamado fenómeno de la capilaridad 
4. Gran calor específico 
Está en relación con los puentes de hidrógeno que se forman entre las moléculas de agua. El agua puede absorber grandes cantidades de "calor" que utiliza para romper los puentes de hidrógeno por lo que la temperatura se eleva muy lentamente 
Funciones del agua
Soporte o medio donde ocurren las reacciones metabólicas 
Amortiguador térmico 
Transporte de sustancias 
Lubricante, amortiguadora del roce entre órganos 
Favorece la circulación y turgencia 
Da flexibilidad y elasticidad a los tejidos 
Puede intervenir como reactivo en reacciones del metabolismo, aportando hidrogeniones o hidroxilos al medio 
La Importancia Del Agua Para La Vida
https://www.youtube.com/watch?v=dMAhLmfCZ14 
pH
pH
La concentración de iones hidrógeno da el grado de acidez de una solución, de allí que la forma más racional de expresar la acidez de una solución sea en función de la concentración de hidrogeniones expresada en normalidad, es decir, en equivalentes gramo de hidrogeniones/litro.
El agua purísima prácticamente no es conductora, pero en realidad tiene una pequeñísima conductividad, reveladas por las medidas de conductividad. 
Esta débil conductividad indica que el agua debe estar ligeramente disociada en iones H+ y OH-.
H2O H+ + OH-
 Sin embargo, puesto que el H+ (el protón) está hidratado, podemos escribir más correctamente como:
2H2O H3O+ + OH-
 (el H3O+ se conoce como ion "hidronio"). el propio H3O+ se halla hidratado mediante el establecimiento de más enlaces de hidrógeno formando el ion H3O4+.
La pequeña disociacióndel agua se debe a que el átomo de hidrógeno tiene una masa pequeña, y a que su único electrón se halla fuertemente retenido por el átomo de oxígeno. Por esto el átomo de hidrógeno difícilmente puede disociarse del átomo de oxígeno al que se halla unido covalentemente en una molécula de agua y "saltar" al oxígeno de la molécula de agua adyacente a la cual se halla unido por enlace de hidrógeno. En esta reacción se producen dos iones el ion hidronio (H3O+) y el ion hidroxilo (OH-).
La letra p denota “logaritmo negativo de”. 
El pH es el GRADO DE ACIDEZ O DE BASICIDAD de una sustancia, es decir la concentración de iones de H+ en una solución acuosa.
pH = - log10 [H+]
 Los ácidos ceden H+.
 Las bases aceptan H+.
Escala de pH:
La escala de pH permite conocer el grado de acidez o de basicidad de una sustancia.
La escala de pH se establece en una recta numérica que va desde el 0 hasta el 14.
ácido
neutro
básico
[H+] > [OH-] 
[H+] = [OH-] 
[H+] < [OH-] 
El 7 corresponde a las soluciones NEUTRAS. Valores menores a 7 indican la ACIDEZ de una sustancia, mientras que los valores superiores a 7 señalan que las soluciones o sustancias son BÁSICAS o ALCALINAS. 
ÁCIDOS Y BASES:
Según la Teoría de Brösnted y Lowry:
ÁCIDO: Es una sustancia capaz de ceder protones (H+) y genera una base conjugada.
BASE: Es una sustancia capaz de aceptar protones (H+) y genera un ácido conjugado.
SOLUCIONES AMORTIGUADORAS O BUFFER:
Los amortiguadores son sistemas acuosos que tienden a resistir los cambios en el pH cuando se les agregan pequeñas cantidades de ácido (H+) o base (OH-). 
Un sistema amortiguador consiste de un ácido débil (dador de protones) y su base conjugada (aceptor de protones).
Par buffer
(Ácido) 
Par buffer
(Básico) 
NH3 / NH4+
(en laboratorio)
(buffer fisiológico)
CH3COOH / CH3COO-
H2CO3 / HCO3-