bloque i - ?a... · bioelementos n análisis químico de los elementos constituyentes de todos los

Download BLOQUE I - ?a... · BIOELEMENTOS n análisis químico de los elementos constituyentes de todos los

Post on 23-Aug-2018

213 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • Autor: Javier Prez I.E.S. Saavedra Fajardo - 1 -

    2 Bachillerato Ciencias y Tecnologa

    B

    I O L O

    G A

    AUTOR: Fco. Javier Prez Valero

    Profesor de Biologa y Geologa del

    I.E.S. Saavedra Fajardo de Murcia

    El contenido de este libro, texto e imgenes, se ha confeccionado con la informacin de otros libros de

    texto, con la nica intencin de proporcionar al

    alumno que cursa la asignatura Biologa del 2

    curso de Bachillerato en el I.E.S. Saavedra Fajardo, una informacin til para superar dicha materia y

    para su preparacin para la P.A.U. Este libro tiene

    por tanto una mera finalidad didctica y se acoge a lo dicho en el artculo 32 del Real Decreto Legislativo

    1/1996, de 12 de abril, por el que se aprueba el Texto

    Refundido de la Ley de Propiedad Intelectual.

    Curso 2015-16

    Departamento de Ciencias Naturales

  • Autor: Javier Prez I.E.S. Saavedra Fajardo - 2 -

    BLOQUE I : LA BASE MOLECULAR Y FSICO-QUMICA DE LA VIDA TEMA 1.- BIOELEMENTOS Y BIOMOLCULAS TEMA 2.- BIOMOLCULAS ORGNICAS QUE CONSTITUYEN LAS CLULAS: GLCIDOS, LPIDOS, PRTIDOS Y CIDOS NUCLEICOS BLOQUE II : MORFOLOGA, ESTRUCTURA Y FUNCIONES CELULARES TEMA 3.- MODELOS DE ORGANIZACIN CELULAR TEMA 4.- COMPONENTES DE LA CLULA PROCARITICA:

    ENVOLTURAS CELULARES, ESTRUCTURAS EXTERNAS A LA PARED BACTERIANA, CITOPLASMA Y NUCLEOIDE

    TEMA 5.- COMPONENTES DE LA CLULA EUCARITICA: ENVUELTAS CELULARES, CITOPLASMA, ORGNULOS SUBCE- LULARES Y CITOESQUELETO; NCLEO TEMA 6.- CICLO CELULAR. MITOSIS. MEIOSIS TEMA 7.- METABOLISMO CELULAR BLOQUE III : LA HERENCIA. GENTICA MOLECULAR TEMA 8.- HERENCIA MENDELIANA Y TEORA CROMOSMICA TEMA 9.- HERENCIA LIGADA AL SEXO TEMA 10.- NATURALEZA Y CONSERVACIN DEL MATERIAL HEREDITARIO. CONSERVACIN DE LA INFORMACIN GENTICA: REPLICACIN TEMA 11.- EXPRESIN DE LA INFORMACIN GENTICA: TRANSCRIPCIN Y TRADUCCIN TEMA 12.- ALTERACIONES DEL MATERIAL GENTICO: MUTACIONES GNICAS, GENMICAS Y CROMOSMICAS TEMA 13.- EL ADN Y LA INGENIERA GENTICA BLOQUE IV : EL MUNDO DE LOS MICROORGANISMOS Y SUS APLICACIONES TEMA 14.- MICROORGANISMOS Y FORMAS ACELULARES TEMA 15.- APLICACIONES DE LOS MICROORGANISMOS BLOQUE V : LA INMUNOLOGA Y SUS APLICACIONES TEMA 16.- MECANISMOS DE DEFENSA ORGNICA TEMA 17.- INMUNOLOGA APLICADA

  • Autor: Javier Prez I.E.S. Saavedra Fajardo - 3 -

    Tema 1

    Bioelementos y

    Biomolculas

  • Autor: Javier Prez I.E.S. Saavedra Fajardo - 4 -

    1. BIOELEMENTOS

    n anlisis qumico de los elementos constituyentes de todos los seres vivos conocidos revelara que casi todos estn formados, cualitativa y cuantitativamente,

    por los mismos elementos qumicos. En la figura 1.1 se representa la proporcin en masa de los distintos elementos en los seres vivos, en la corteza terrestre y en el conjunto del planeta. Al comparar los tres datos, podemos llegar a las siguientes conclusiones:

    - Si bien los elementos qumicos de los seres vivos estn presentes en el planeta, la proporcin en que se encuentran es diferente, e incluso diferente a la de la corteza terrestre, que es el medio donde se desarrolla la vida. Esto nos indica que los seres vivos han seleccionado aquellos elementos que les son ms idneos para sus estructuras y funciones.

    - De todos los elementos que se hallan en la corteza terrestre, slo 70 son

    componentes de los seres vivos, y de estos, slo 16 son comunes a todos ellos. Esto nos confirma la idea de que la vida se ha desarrollado sobre unos elementos concretos no por puro azar, sino porque esos elementos poseen unas propiedades fsico-qumicas acorde con los procesos qumicos que se desarrollan en el seno de los seres vivos.

    Figura 1.1.- Diagramas comparativos de la composicin de la Tierra, de la corteza terrestre y de los seres vivos.

    Se denominan elementos biognicos o bioelementos a aquellos elementos qumicos que forman parte de los seres vivos. Atendiendo a su abundancia, que no a su importancia, los podemos agrupar en tres grandes grupos: elementos primarios, secundarios y oligoelementos.

    Elementos primarios: Son carbono (C), hidrgeno (H), oxgeno (O) y nitrgeno (N), y son los ms abundantes, pues constituyen el 95% de la materia viva, siendo indispensables para la formacin de glcidos, lpidos, protenas y cidos nucleicos. Presentan unas propiedades fsico-qumicas que los hacen adecuados para la vida. Es particularmente significativa la capacidad del carbono para formar enlaces covalentes estables carbono-carbono, llegando a formar largas cadenas carbonadas lineales, ramificadas, anillos, etc. (fig. 1.2 -B), as como para unirse a otros elementos qumicos, aumentando la posibilidad de crear nuevos grupos funcionales (aldehdo, cetona, alcohol, cido, amina, etc. -tabla 1.1-) que originan compuestos orgnicos muy diversos, adems del CO2.

    U

  • Autor: Javier Prez I.E.S. Saavedra Fajardo - 5 -

    A causa de la configuracin tetradrica de los enlaces del carbono (fig. 1.2 A), los diferentes tipos de molculas orgnicas tienen estructuras tridimensionales diferentes.

    Elementos secundarios: Son fsforo (P), azufre (S), calcio (Ca), magnesio (Mg), sodio (Na), potasio (K), y cloro (Cl). Los encontramos formando parte de todos los seres vivos, si bien en conjunto no superan, generalmente, el 4,5% en masa del total del organismo.

    - El fsforo es parte integrante de los nucletidos, compuestos que forman parte de los cidos nucleicos y de sustancias de gran inters biolgico, como muchas coenzimas (NAD+, NADP+, etc.). Tambin forman parte de los fosfolpidos, sustancias fundamentales en la constitucin de las membranas celulares y tambin forma parte de los fosfatos, sales minerales abundantes en los seres vivos.

    - El azufre se halla en dos aminocidos (cistena y metionina) presentes en casi

    todos las protenas. Tambin est en otras sustancias de inters biolgico, como vitaminas del complejo B y en la Coenzima A. Forma parte de los sulfatos, que son sales presentes en todos los seres vivos.

    - El calcio forma parte del carbonato clcico (CaCO3), que es el componente

    principal de las estructuras esquelticas de muchos animales. En forma inica estabiliza muchas estructuras celulares, como el huso mittico, e interviene en muchos procesos fisiolgicos, como la contraccin muscular; la coagulacin de la sangre y la transmisin del impulso nervioso.

    - El magnesio forma parte de la molcula de clorofila, y en forma inica acta como

    catalizador, junto con las enzimas, en muchas reacciones qumicas de los organismos.

    Figura 1.2.- A) Configuracin tridimensio-

    nal del tomo de carbono. B) Cadena

    carbonada larga, ramificada y con un

    anillo.

    Tabla 1.1.- Principales grupos funcionales de las

    biomolculas orgnicas.

  • Autor: Javier Prez I.E.S. Saavedra Fajardo - 6 -

    - El sodio, potasio y cloro forman parte, como iones, de las sales minerales disueltas en el agua de los organismos. Intervienen directamente en muchos procesos fisiolgicos, como la transmisin del impulso nervioso, por ser los responsables de la creacin de los potenciales de membrana. El potasio regula la apertura y el cierre de los estomas de las hojas.

    Oligoelementos1: Se denomina de esta forma al conjunto de elementos qumicos que estn presentes en los organismos en proporciones reducidsimas (en conjunto, no representan ms all del 0,1% de la masa total del organismo). Tanto su carencia como su exceso pueden producir graves trastornos en los seres vivos. Se han podido aislar unos 60 oligoelementos en los seres vivos, pero solamente 14 de ellos pueden considerarse comunes para gran parte de ellos, y reciben el nombre de oligoelementos esenciales: hierro (Fe), manganeso (Mn), cobre (Cu), zinc (Zn), flor (F), iodo (I), boro (B), silicio (Si), vanadio (V), cromo (Cr), cobalto (Co), selenio (Se), molibdeno (Mo), estao (Sn). El resto se consideran no esenciales en todos los organismos. Entre las funciones que desempean estos elementos, podemos destacar las siguientes:

    - El hierro es fundamental para la sntesis de clorofila, acta como catalizador en muchas reacciones qumicas y forma parte de protenas de funciones muy importantes, como los citocromos, que intervienen en la respiracin celular; y de la hemoglobina pigmento rojo de los hemates-, que acta como transportador de oxgeno.

    - El manganeso interviene en la fotlisis del agua durante el proceso de fotosntesis

    en las plantas.

    - El iodo es necesario para la sntesis de la hormona tiroidea de los vertebrados.

    - El flor forma parte del esmalte dentario y de los huesos.

    - El cobalto forma parte de la vitamina B12 necesaria para la sntesis de la hemoglobina. Tambin es necesario para los microorganismos fijadores del nitrgeno.

    - El silicio proporciona resistencia al tejido conjuntivo, y forma parte del xido de

    silicio que constitu