BIOELEMENTOS Y

BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS

Lic. Tocas Ruiz Dany Rafael

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BIOELEMENTOS

BIOGENÉSICOS

•PRIMARIOS

•COMPLEMENTARIOS

OLIGOELEMENTOS

•MACROCONSTITUYENTES

•MICROCONSTITUYENTES

BIOMOLÉCULAS

INORGÁNICAS

•AGUA

•SALES MINERALES

•GASES

ORGÁNICAS

•GLÚCIDOS

•LÍPIDOS

•PROTEÍNAS

•ACIDOS NUCLEICOS

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BIOELEMENTOS

Son elementos atómicos – de los 119, solo 22 – que componen

exclusivamente la materia viva. También pueden estar en seres no vivos.

Principales características

Son fáciles de encontrar en las capas superficiales de la Tierra.

Son compuestos que presentan polaridad (facilita su disolución en agua).

Presentan una baja masa atómica y tienen variabilidad de valencias,

facilitando la formación de enlaces atómicos de alta energía.

El carbono es el elemento más importante por su estabilidad y

reactividad, por su tetravalencia.

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Clasificación

Se clasifican, por su abundancia, en: primarios, secundarios y

oligoelementos.

Primarios (biogenésicos): presentes en 99% y son suficientes para

constituir todos los organismos conocidos. Se subdividen en:

Básicos (96%): son mayoritarios en seres vivos, tenemos: C, O, N e H.

Complementarios (3%): encontramos el P y S.

Secundarios (oligoelementos / elementos vestigiales): presentes en

1% y participan de funciones celulares importantes (actividad enzimática,

contracción muscular, excitabilidad neuronal, etc.). Se dividen en:

Macroconstituyentes (0.9%): encontramos el Na, Cl, K, Ca y Mg.

Microconstituyentes (0.1%): encontramos el Zn, F, Fe, I, Cu, etc.

Observación: para lo oligoelementos existen rangos de proporciones, si

este cae o aumento perjudica el normal funcionamiento del organismo.

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ALGUNOS EJEMPLOS DE BIOELEMENTOS:

Bioelemento Función

Azufre Presentes en dos aminoácidos y todas las proteínas.

Fósforo Parte de los ácidos nucleicos

Magnesio Parte de la clorofila

Calcio Interviene en la coagulación sanguínea, transmisión del

impulso nervioso y contracción muscular

Sodio Abundante en el medio extracelular, necesario para la

contracción muscular

Cloro Mantiene el balance de agua en la sangre y el fluido intersticial

Cobalto Forma parte de la B12, necesario para síntesis de hemoglobina

Manganeso Interviene en la catálisis del agua, durante el proceso de

fotosíntesis

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EL ÁTOMO DE CARBONO

Propiedades

De acuerdo a su configuraciónelectrónica, puede formar hasta 4enlaces (principalmente con el H, O yN).

Su tetravalencia (4 enlaces), lo hacemuy versátil para formar moléculasgrandes y complejas.

Puede formar enlaces simples, dobles ytriples – siendo los simples muy estables(forman un tetraedro).

El la química orgánica, los átomos decarbono pueden formar esqueletoscarbonados, y originan su diversidadmolecular.

Observación: en la química órganica seestudia el átomo de carbono y susderivados, excepto el CO2

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Los Hidrocarburos

Moléculas orgánicas compuestas solo de C e H.

No son abundantes en la materia viva, pero

muchas de las moléculas orgánicas de estos,

tienen una región solo de C e H.

Son hidrófobos (tienen regiones apolares), como

los lípidos.

Los Isómeros

Son variaciones en la arquitectura de las

moléculas orgánicas – moléculas con mismo

número de átomos de los mismo elementos,

pero diferente estructura y propiedades.

Tipos:

Estructurales: difieren en las disposiciones

covalentes de sus átomos.

Geométricos: tienen la misma asociación

covalente, pero diferente disposición espacial.

Enantiomeros: son moléculas que son

imágenes especulares la una de la otra.

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Grupos Funcionales

Son componentes de las moléculas orgánicas que participan con mayor frecuencia en las

reacciones químicas.

Cada grupo funcional se comporta de forma constante en cada molécula orgánica – su

número y disposición le confieren a estas sus propiedades.

Son seis grupos funcionales importantes para la vida: hidróxilo, carbonilo, carboxilo, amino,

sulfhidrilo y fosfato.

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BIOMOLÉCULAS

Conocidas como “principios inmediatos” o “de

importancia biológica”

Son moléculas complejas y simples con

interacción a través de enlaces altamente

estables.

Las biomoléculas se mueven dentro del

organismos o forman parte de su estructura.

Su clasificación: orgánica e inorgánica

Inorgánica: son aquellas que tienen una

composición simple. Ejemplo: agua, sales

minerales, oxígeno, sales minerales.

Orgánicas: formadas por bioelementos

primarios mayormente. Ejemplo: glúcidos,

lípidos, proteínas, ácidos nucleídos.

Observación: las vitaminas, enzimas y

hormonas no tienen funciones energética o

estructural; se les denomina biocatalizadores.

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Funciones de las Biomoléculas

Estructural. Forma parte de las

diferentes estructuras del organismo

(esqueleto, músculo, etc.) y las

recupera si de dañan o lesionan.

Energética. Otorgan energía para el

normal funcionamiento del

organismo, o en su defecto lo

almacenan.

Reguladora. Facilitan o son

intermediarios en las reacciones

químicas que suceden en el

organismo.

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EL AGUA

Estructura

Formada por 2H y 1O (ángulo de unión

104.5°)

Tipo de enlace: covalente polar, además del

enlace puente de hidrógeno y además de

experimentar la fuerza de Van der Waals.

Propiedades

Insípida, incolora e inodora; es la única

sustancia en sus tres estados naturales.

Líquida a temperatura ambiente.

Alta tensión superficial (por formación de

dipolos).

Capilaridad.

Alto punto de ebullición y elevado calor

específico.

Conductividad eléctrica baja (agua pura).

La densidad en estado sólido es menor al

líquido (3,8° densidad 1 Kg/l)

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Funciones biológicas

Sirve de medio para las reacciones químicas.

Disuelve y transporta sustancias (por sus tipos

de enlace).

Mantiene la homeostasis del cuerpo,

manteniendo su temperatura (tampón térmico)

debido a su alto calor específico.

Proporciona soporte en organismos simples

como gusanos y rigidez a otros (esqueleto

hidrostático).

Logra el movimiento celular.

Elevada fuerza de cohesión y adhesión, lo que

logra la turgencia y capilaridad en plantas, etc.

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SALES MINERALES

Los seres vivos no la producen, lo obtienen

del medio, y su requerimiento es mínimo.

Moléculas ionizables en agua y que pueden

estar precipitadas, disueltas o asociadas a

moléculas orgánicas dentro de los

organismos.

Sales precipitadas. Forman estructuras

sólidas de sostén y protección. Ejemplo:

calcio, en endoesqueletos y dientes

(fluoruros, fostatos, cloruros), y

exoesqueletos, en caparazones de crustáceos

y moluscos (CO3Ca), etc.

Sales disueltas. Reguladores de las

reacciones químicas. Ejemplo: sodio y potasio

en la transmisión del impulso nervioso.

Sales asociadas a moléculas. Comparten

función con otras sustancias. Ejemplo:

magnesio en la clorofila (pigmento

fotosintético), fosforo (en ácidos nucleicos),

etc.

Observación: El CO3Ca esta presente en el

oído medio (otolitos) interviniendo en el

equilibrio.

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