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TEMA 1. BIOELEMENTOS, AGUA Y SALES
MINERALES
- Los bioelementos: 1.1 Bioelementos primarios y secundarios 1.2 Enlaces químicos: enlace covalente, puentes de hidrógeno, fuerzas de Van der Waals 1.3 Grupos funcionales orgánicos.
- Las biomoléculas : El agua. 2.1 Estructura química del agua: los puentes de hidrógeno. 2.2 Propiedades del agua. 2.3 Funciones del agua.
- Las sales minerales: 3.1 Localización en los seres vivos. 3.2 Funciones.
- Disoluciones y dispersiones coloidales: 4.1 Disoluciones verdaderas; propiedades (difusión, ósmosis, disoluciones tampón). 4.2 Dispersiones coloidales y sus propiedades.
BIOELEMENTOS
Bioelementos primarios Son el C , H, O, N, P y S. Forman el 96% de la masa de los seres vivos. Bajo nº atómico (ligeros) → abundan en la atmósfera, hidrosfera y litosfera. Forman enlaces covalentes estables → moléculas orgánicas
ENLACES COVALENTES
Dos átomos comparten un par de electrones. Hay enlaces dobles (se comparten 2 pares de e-) y triples (se comparten 3 pares). Al compartir e-, los átomos adquieren una estructura electrónica más estable.
- (^) El C forma 4 enlaces. Se une a otros C → cadenas o anillos.
- (^) El H forma 1 enlace.
- (^) El O y el S forman 2 enlaces.
- (^) El N forma 3 enlaces.
Enlaces y grupos
funcionales orgánicos
Principales tipos de compuestos orgánicos
LAS BIOMOLÉCULAS: EL AGUA
Compuesto químico más abundante en los seres vivos (60-95%). Localización: Agua circulante : plasma sanguíneo, linfa, savia, etc. Agua intersticial : rellena los espacios entre las células. Agua intracelular : citosol (parte líquida del citoplasma), nucleoplasma... Agua metabólica : producida en reacciones químicas del metabolismo.
Estructura química del agua
Un oxígeno unido a 2 hidrógenos por enlaces covalentes
- (^) El O se carga (-) , porque “atrae” a los electrones del enlace.
- (^) Los H se cargan (+). Estos enlaces se llaman enlaces covalentes polares → el agua es una molécula polar o dipolo.
Gas (vapor de agua) : las moléculas fluyen libremente. Sin forma ni volumen fijo. Líquido : las moléculas se mueven, pero no fluyen libremente. Sin forma fija pero con volumen fijo. Al calentar, los puentes de hidrógeno se rompen ( evaporación ) Al enfriar, los puentes de hidrógeno se refuerzan ( solidificación )
Los 3 estados físicos del agua
Sólido (hielo) : las moléculas están fijas. Forma y volumen fijo.
Propiedades del agua
Muchas de ellas se deben a los puentes de hidrógeno: a) Gran fuerza de cohesión entre las moléculas : El agua no puede comprimirse → ejerce mucha presión → “esqueletos hidrostáticos”. b) Capilaridad : El agua es polar → se adhiere a superficies polares. Las moléculas de agua se “pegan” a la pared de los conductos finos → tienden a “rellenar” dichos conductos.
d) Alto calor específico: el agua necesita absorber o desprender mucho calor para que su temperatura varíe. e) Alto calor latente de evaporación: el agua absorbe mucho calor al evaporarse. f) Alta conductividad térmica: el agua conduce bien el calor.
g) Capacidad disolvente del agua: Al disolverse una sal, los cationes (+) y aniones (-) se separan y quedan rodeados por moléculas de agua ( solvatación iónica ). Se disuelven en agua los compuestos que poseen grupos polares : con cargas (+) y (-). Las moléculas de agua forman puentes de hidrógeno con ellos. No se disuelven los compuestos apolares (grasas, hidrocarburos…) hidrófobos.
i) Bajo grado de ionización del agua: Sólo una de cada 500.000.000 de moléculas está disociada. Al disociarse el agua se divide en iones OH-^ y H+. H+^ + H 2 O → H 3 O+^ (ión hidronio). 2 H 2 O ↔ OH-^ + H 3 O+ El ión H 3 O+^ es el responsable de la acidez , El ión OH-^ de la alcalinidad.
- (^) Al añadir un ácido aumenta la acidez: HCl + H 2 O Cl-^ + H 3 O+.
- (^) Al añadir una base aumenta la alcalinidad: NaOH Na+^ + OH-. Escala del pH El pH mide el grado de acidez o alcalinidad de una disolución. pH = - log [H 3 O+]
1. Función estructural : llena las células, manteniendo la turgencia celular. También sirve de “ esqueleto hidrostático ”. 2. Medio de transporte de sustancias disueltas. 3. Medio donde se producen las reacciones químicas del organismo (interviene en ellas como reactivo ). 4. Mantiene + o - constante la temperatura de los organismos (por sus propiedades térmicas). 5. Capacidad amortiguadora frente a los golpes. Ej.: el líquido amniótico, que protege al feto.
Funciones del agua
