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Bioquímica y Bioelementos, Resúmenes de Biología

Resumen sobre bioquímica y bioelementos

Tipo: Resúmenes

2022/2023

Subido el 30/10/2023

lucia-del-mazo-diaz
lucia-del-mazo-diaz 🇪🇸

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TEMA 1:
BASE MOLECULAR Y FISICOQUÍMICA DE LA VIDA
bioelementos y biomoléculas
1.Bioelementos.
·Bioelemento: elementos químicos que constituyen la materia viva (seres vivos). En total
existen 70.
-Se clasifican en tres categorías (según su contribución a la masa del organismo)
Bioelementos primarios o fundamentales
Son los más abundantes (98-99%).
Indispensables para la formación de las macromoléculas.
Son el C, H, O (presentes en todas las biomoléculas) y N, S y P.
Importancia del C elemento más adecuado para la estructura de las biomoléculas por sus
características químicas:
Tetravalencia: capacidad para formas hasta cuatro enlaces covalentes con otros
átomos y crear estructuras de gran complejidad tridimensionalmente (sus enlaces se
disponen en forma de tetraedro regular)
Capacidad de unión entre sí: el carbono puede unirse entre formando cadenas
lineales, ramificadas, cíclicas, dobles y triples enlaces.
Abunda en la corteza terrestre
Tiene la misma afinidad al O e H posibilita reacciones REDOX del metabolismo
celular.
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TEMA 1:

BASE MOLECULAR Y FISICOQUÍMICA DE LA VIDA

bioelementos y biomoléculas

1.Bioelementos.

·Bioelemento: elementos químicos que constituyen la materia viva (seres vivos). En total existen 70. -Se clasifican en tres categorías (según su contribución a la masa del organismo)

➢ Bioelementos primarios o fundamentales

  • Son los más abundantes (98-99%).
  • Indispensables para la formación de las macromoléculas.
  • Son el C, H, O (presentes en todas las biomoléculas) y N, S y P.
  • Importancia del C → elemento más adecuado para la estructura de las biomoléculas por sus características químicas:
    • Tetravalencia: capacidad para formas hasta cuatro enlaces covalentes con otros átomos y crear estructuras de gran complejidad tridimensionalmente (sus enlaces se disponen en forma de tetraedro regular)
    • Capacidad de unión entre sí: el carbono puede unirse entre sí formando cadenas lineales, ramificadas, cíclicas, dobles y triples enlaces.
    • Abunda en la corteza terrestre
    • Tiene la misma afinidad al O e H → posibilita reacciones REDOX del metabolismo celular.

➢ Bioelementos secundarios

  • Aparecen de forma iónica. Principalmente Na+, Ca2+, K+, Mg2+, Cl-
  • Se encuentran presentes en el medio celular en pequeñas cantidades (2%)
  • Desempeñan funciones muy importantes:
  • Creación de gradientes iónicos. Na+, Ca2+, K+, Cliónico participa en la contracción muscular, coagulación sanguínea, transmisión del impulso nervioso, mantenimiento del equilibrio osmótico.
  • El calcio en forma de carbonato constituye estructuras esqueléticas.
  • El Mg2+ actúa como catalizador en reacciones químicas, constituye la molécula de clorofila.

➢ Oligoelementos

  • Se encuentran presentes en el medio celular en pequeñas cantidades muy pequeñas (0,1%).
  • Necesarios para el buen funcionamiento del organismo, ya que la mayoría se utilizan como catalizadores
  • Entre ellos encontramos: Fe, Mn, Cu. Zn, I, F 2. Enlaces químicos ·Son las uniones entre átomos para formar entidades más complejas. Son las uniones entre átomos para formar entidades más complejas:

➢ Enlaces intramoleculares:

  • Unen los átomos para formar una molécula
  • Son enlaces fuertes

➢ Enlaces intermoleculares:

  • Unión o interacción entre moléculas (unen unas moléculas con otras)
  • Son más débiles que los anteriores 2.1. Enlaces intramoleculares. 2.1.1. Enlace covalente
  • El enlace covalente se establece entre elementos con alta electronegatividad y sigue la regla del octete (átomos no metálicos)
  • Los átomos no ceden los electrones, si no que los comparten, lo que atrae los núcleos quedando así los átomos unidos.
  • Existen dos tipos de enlaces covalentes:

2.2.2. Enlaces de hidrógeno.

  • Son un tipo especial de fuerzas de Van der Waals.
  • Se da en moléculas que tienen un átomo muy electronegativo (O, N, F) unido a un H debido a la formación de un dipolo.
  • El enlace se da debido a que se genera un exceso de carga negativa cerca del estos átomos (carga parcial negativa), mientras que cerca del H se genera un exceso de carga positiva (carga parcial positiva). **2.3. Otros tipos de fuerzas intermoleculares.
  • Fuerzas electrostáticas o puentes salinos:** Resultan de la atracción electrostática entre dos grupos ionizados con carga opuesta. - Fuerzas de Solvatación: Resultan de la unión entre un ión y una moléculas covalente polar. (Disolución de la sal en agua) - Interacciones hidrofóbicas: tendencia de las moléculas apolares a unirse entre sí para evitar el entorno acuoso → efecto hidrofóbico. 3. Las biomoléculas ·Biomolécula: moléculas que forman parte de los seres vivos y están formadas por los bioelementos. Se pueden clasificar en dos grandes grupos ➢ Orgánicas:
    • Exclusivas de la materia viva.
    • Formadas por esqueletos hidrocarbonados, que con el O y el N originan diferentes grupos funcionales.
    • Todas tienen una función dentro de los seres vivos que depende de su forma y tamaño.
    • Son macromoléculas, es decir, polímeros formados por la unión de moléculas más sencillas denominadas monómeros.
    • Son los glúcidos, los lípidos, las proteínas y los ácidos nucleicos. ➢ Inorgánicas: no son exclusivas de los seres vivos y tienen una estructura sencilla. Son el agua, sales minerales y algunos gases.

3.1. Biomoléculas inorgánicas: AGUA

  • Doble importancia: componente fundamental y hábitat de seres vivos
  • Formada por la unión de dos átomos de H y uno de O mediante enlace covalente polar ( α 104,5°).
  • Es una molécula polar (neutra): el átomo de oxígeno atrae con más fuerza los electrones del enlace ( + ) que los átomo de hidrógeno ( -)→ dipolo eléctrico
  • Formación de puentes de hidrógeno → líquido a temperatura ambiente.
  • Propiedades del agua: ➢ Gran poder disolvente: disolvente universal debido a las fuerzas de solvatación que puede ejercer la molécula de agua. - En la célula es el medio de transporte de muchas moléculas y el medio donde ocurren las reacciones metabólicas (incluso participando en ellas). ➢ Elevada fuerza de cohesión-adhesión: el agua tienen un gran capacidad parar unirse con otras moléculas de agua (cohesión) y además tiene la capacidad de adherirse a otras moléculas o superficies que presenten cargas (adhesión) - Incompresible: función estructural (esqueleto hidrostático) -Fenómeno de capilaridad ➢ Elevado calor específico: se requiere una gran cantidad de calor para elevar la temperatura del agua, ya que los puentes de hidrógeno restringen el movimiento de esta molécula. - Amortiguador térmico de los seres vivos ➢ Elevado calor de vaporización: número de calorías necesarias para convertir un gramo de líquido en gas es muy elevado en el agua. - Acción refrigerante: elimina el exceso de calor y estabiliza la temperatura. ➢ Reactividad química: el agua puede disociarse en dos iones, hidronio (H3O+) e hidroxilo (OH-), por lo que puede hidrolizar moléculas (romper enlaces químicos que unen estas moléculas) ➢ Mayor densidad en estado líquido que sólido: en el hielo es menos denso que el agua líquida porque cada molécula de agua establece cuatro puentes de hidrogeno, creando una estructura más abierta ya que las moléculas se encuentras más separadas. Esta menor densidad hace que el hielo pueda flotar sobre el agua líquida, formando una capa aislante que posibilita la vida acuática en zonas polares (0°). 3.2. Biomoléculas inorgánicas: sales minerales Son compuestos inorgánicos iónicos resultantes de la reacción entre un ácido y una base (neutralización).
  • En los seres vivos se hayan comprendidas entre el 1-5%.
  • Podemos encontrar las sales minerales de dos formas: ➢ Sólidas o precipitadas -Son insolubles en agua, por lo que llevan a cabo funciones estructurales, de protección y sostén. ➢ En disolución: - Disueltas en agua, en forma de iones. Tienen una gran variedad de funciones: *Función catalítica: actúan como cofactores enzimáticos *Función electroquímica: generación de gradientes electroquímicos (transmisión impulso nervioso, contracción muscular, etc.) *Función osmótica: regular el equilibrio osmótico *Función tamponadora: regular el pH celular actuando como dador o aceptor de electrones para amortiguar las variaciones de pH.
  • Existen tres procesos físicos espontáneos que suceden sin gasto energético en el seno de uno o más sistemas dispersos cuando se ponen en contacto: - Difusión: distribución homogénea del soluto en el disolvente cuando dos concentraciones están separadas por una membrana permeable. Se da siempre a favor de gradiente hasta igualar la concentración. Intercambio celular -Diálisis: separación de moléculas coloidales de las no coloidales a través de una membrana permeable a las no coloidales. Se realiza a favor de gradiente. -Ósmosis: fenómeno por el cual dos soluciones acuosas de diferente concentración separadas por una membrana semipermeable (solo pasa disolvente) tiende a igualar su concentración. El trasiego de disolvente se da desde una disolución hipotónica (más diluida) a una hipertónica (más concentrada). *Medio hipertónico: plasmólisis *Medio hipotónico: turgencia