BIOELEMENTOS
Los bioelementos son elementos químicos que constituyen a
los seres vivos
*Bioelementos primarios son: Oxigeno
(O), Carbono (C), hidrogeno (H), Nitrógeno (N), Potasio (P) y Fosforo (S). Representan en su conjunto el
96,2% del total.
*Bioelementos secundarios son: Sodio (Na) +, Potasio (K) +,
Calcio (Ca) 2+, Magnesio (Mg) 2+, Cloro (Cl). Aunque se encuentran en menor
proporción que los primarios, son también indispensables para los seres vivos.
* Oligoelementos: Son
aquellos bioelementos que se encuentran en los seres vivos en un porcentaje
menor del 0.1%.
SUS
PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS DE LOS BIOELEMENTOS PRIMARIOS
Los bioelementos primarios no son tan abundantes en los
seres vivos, pero se debe esto, a que presentan ciertas características que los
hacen necesarios para formar las moléculas de los seres vivos. Así:
* Aunque no son de los más abundantes, todos ellos se
encuentran con cierta facilidad en las capas más externas de la Tierra.
* Sus compuestos presentan polaridad por lo que
fácilmente se disuelven en el agua.
* El Carbono (C) y
el Nitrógeno (N) presentan la misma afinidad para unirse al oxígeno (O) o al
hidrógeno (H), por lo que pasan con la misma facilidad del estado oxidado al
reducido.
LAS BIOMOLÉCULAS:
° CLASIFICACIÓN.-
Los bioelementos
se unen entre sí para formar moléculas que llamaremos biomoléculas. Estas
moléculas se han clasificado tradicionalmente en los diferentes principios
inmediatos.
Los diferentes
grupos de principios inmediatos son:
* Inorgánicos Orgánicos -Agua -CO2 -Sales minerales
-Glúcidos -Lípidos -Prótidos o proteínas –Ácidos nucleicos.
LOS
COMPUESTOS ORGÁNICOS DE LOS SERES VIVOS.
Son compuestos orgánicos los compuestos de carbono. Esto
es, aquellos en los que el átomo de carbono es un elemento esencial en la
molécula y forma en ella la cadena básica a la que están unidos los demás
elementos químicos.
La gran variedad de compuestos orgánicos que contienen
los seres vivos no se clasifican desde un punto de vista químico, sino a partir
de criterios muy simples, tales como su solubilidad o no en agua, u otros.
Algunas sustancias son de gran importancia para los seres
vivos pero estos las necesitan en muy pequeña cantidad y nunca tienen funciones
energéticas ni estructurales. Por esta causa reciben el nombre de
biocatalizadores.
CARACTERÍSTICAS
DEL ÁTOMO DE CARBONO
El carbono es el elemento número 6 de la tabla periódica.
Su estructura electrónica es 1s 2 2s 2 2p 2. Es el elemento más importante de
los seres vivos, aunque no sea el que se encuentra en más abundancia.
Lo encontramos en
la atmósfera en forma de CO2, disuelto en las aguas formando carbonatos y en la
corteza constituyendo las rocas calizas (CO3Ca) el carbón y el petróleo.
ENLACES
COVALENTES DEL CARBONO
El átomo de carbono tiene 4 electrones en la última capa.
Esto hace que pueda unirse a otros átomos mediante cuatro enlaces covalentes
pudiéndose formar tres estructuras distintas. Estas son: -La hibridación
tetraédrica.
El átomo de carbono se a tres átomos mediante dos enlaces
simples y uno doble. En este caso los cuatro átomos forman un triángulo con el
átomo de carbono situado en el centro.
Cuando el átomo de
carbono está unido a otros dos átomos mediante un enlace simple y uno triple o
mediante dos dobles. Los demás bioelementos van a poder formar, bien con el
carbono o entre sí, los enlaces covalentes que pueden verse en el recuadro.
FUNCIONES
ORGÁNICAS
Agrupaciones características de átomos:
* Alcohol: -O-H *Cetona:
>C=O *Aldehído: -CHO *Ácido: -COOH *Amino: -NH2 * Amida: -CONH2 *Tilo: -S-HI)
Biomoléculas 1) Biomoléculas -Amina -Amida -Tiol o sulfhídrico.
Los aldehídos se diferencian de las cetonas por estar
siempre en un carbono situado en el extremo de la molécula; esto es, el carbono
que lleva una función aldehído se encuentra unido a otro carbono o a un
hidrógeno.
Las funciones con
azufre la más importante en los compuestos de los seres vivos es la función
tiol (-SH). Encontraremos esta función en algunos aminoácidos.
ALGUNAS
PROPIEDADES QUÍMICAS DE LAS FUNCIONES ORGÁNICAS
Los alcoholes por
oxidación se transforman en aldehídos o cetonas y estos por una nueva oxidación
dan ácidos.
Estos procesos son de gran importancia en el metabolismo
de los seres vivos, en particular en los procesos de obtención de energía.
CONCEPTOS
DE POLÍMERO Y MONÓMERO
Frecuentemente los compuestos que constituyen los seres
vivos están formados por la unión más o menos repetitiva de moléculas menores.
Ejemplo:
El almidón y la celulosa están formados por la unión de
miles de moléculas de glucosa. Las proteínas por decenas, centenares o miles de
aminoácidos, y la unión de miles o millones de nucleótidos forman los ácidos
nucleicos. Cada una
de las unidades menores que forman estas grandes moléculas es un monómero y el
compuesto que resulta de la unión se llama polímero.
ENLACES
INTRA E INTERMOLECULARES
Los medios biológicos son una mezcla compleja de
compuestos químicos, tanto orgánicos como inorgánicos. Unos son de pequeño
tamaño: como el ion H + (1da). Los ácidos nucleicos, pueden tener 10 8da o
incluso más. Todas estas moléculas van a interaccionar entre sí.
La principal de
estas interacciones es la reacción química en la que se produce una
trasformación química de las sustancias que intervienen en ella. Otros tipos de
interacción son los diferentes enlaces que pueden darse entre moléculas o entre
partes de una misma molécula.
Estos enlaces van a dar una mayor estabilidad a las
macromoléculas por la formación de agregados o de moléculas de mayor tamaño.
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