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Tema bioelementos selectividad, Apuntes de Biología

Tema bioelementos, con imágenes y todo lo necesario para sacar un sobresaliente en selectividad de biología.

Tipo: Apuntes

2020/2021

Subido el 13/02/2022

carla-015
carla-015 🇪🇸

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BIOELEMENTOS
BI OE LEMENTOS O EL EMENTOS BIO NI COS
CO NC EP TO
Los bioelementos son elementos químicos que constituyen la materia viva
CL ASI FIC ACIÓN PO R A BUN DAN CIA
PR IM AR IO S
Los elementos primarios son biomoléculas orgánicas, son el Carbono, el Hidrógeno, el Oxígeno, el
Nitrógeno, el Fósforo y el Azufre. Constituyen el 96,2% del total de la materia viva, establecen enlaces
covalentes entre sí con una baja masa atómica. Son imprescindibles para la formación de
SE CU ND AR IO S
Los elementos secundarios son biomoléculas orgánicas e inorgánicas. Existen dos tipos: Los
indispensables, son los llamados oligoelementos, y los variables entre los que se encuentran el Zinc o el
Bromo. Son indispensables es pequeñas cantidades.
OLI GOE LEMENTOS
Los oligoelementos se encuentran en proporciones inferiores al 0,1%. Los hay esenciales, como el
Manganeso, el Cobre o el Hierro, y no esenciales, como el Flúor, el Boro, el Litio o el Níquel. Funcionan
como catalizadores.
EN LAC ES QUÍ MICOS DE LA S B IOMOLÉC ULAS
IN TR AM OL EC UL AR ES
Los enlaces intramoleculares pueden ser de 2 tipos:
1. Enlace iónico: como el NaCl (sal común)
2. Enlace covalente: como el O2 (oxígeno) o el H2O (agua).
IN TE RM OL EC UL AR ES
Interacciones electrostáticas: se producen entre grupos cargados e iones
Fuerzas intermoleculares de Van der Waals: se producen entre moléculas neutras
Enlace o puente de hidrógeno: es un enlace fuerte y parcialmente covalente
Interacciones hidrofóbicas: interacciones que dependen de la elevada entropía del agua
PR OPI EDA DES DE L CAR BON O
Tiene 4 electrones disponibles
Los átomos de Carbono pueden formar enlaces covalentes apolares con el Hidrógeno,
formando cadenas hidrocarbonadas
Los átomos de Carbono pueden formar enlaces simples, dobles o triples entre sí.
La molécula de Carbono tiene una estructura tridimensional que facilita la formación de
muchas moléculas (alquenos, alquinos, cetonas o aldehídos)
El Carbono participa en la formación de moléculas orgánicas como glúcidos, lípidos, proteínas y
ácidos nucleicos
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BIOELEMENTOS O ELEMENTOS BIOGÉNICOS

CONCEPTO

Los bioelementos son elementos químicos que constituyen la materia viva CLASIFICACIÓN POR ABUNDANCIA PRIMARIOS Los elementos primarios son biomoléculas orgánicas, son el Carbono, el Hidrógeno, el Oxígeno, el Nitrógeno, el Fósforo y el Azufre. Constituyen el 96,2% del total de la materia viva, establecen enlaces covalentes entre sí con una baja masa atómica. Son imprescindibles para la formación de SECUNDARIOS Los elementos secundarios son biomoléculas orgánicas e inorgánicas. Existen dos tipos: Los indispensables, son los llamados oligoelementos, y los variables entre los que se encuentran el Zinc o el Bromo. Son indispensables es pequeñas cantidades. OLIGOELEMENTOS Los oligoelementos se encuentran en proporciones inferiores al 0,1%. Los hay esenciales, como el Manganeso, el Cobre o el Hierro, y no esenciales, como el Flúor, el Boro, el Litio o el Níquel. Funcionan como catalizadores. ENLACES QUÍMICOS DE LAS BIOMOLÉCULAS INTRAMOLECULARES Los enlaces intramoleculares pueden ser de 2 tipos:

  1. Enlace iónico: como el NaCl (sal común)
  2. Enlace covalente: como el O 2 (oxígeno) o el H 2 O (agua). INTERMOLECULARES  Interacciones electrostáticas: se producen entre grupos cargados e iones  Fuerzas intermoleculares de Van der Waals: se producen entre moléculas neutras  Enlace o puente de hidrógeno: es un enlace fuerte y parcialmente covalente  Interacciones hidrofóbicas: interacciones que dependen de la elevada entropía del agua PROPIEDADES DEL CARBONO  Tiene 4 electrones disponibles  Los átomos de Carbono pueden formar enlaces covalentes apolares con el Hidrógeno, formando cadenas hidrocarbonadas  Los átomos de Carbono pueden formar enlaces simples, dobles o triples entre sí.  La molécula de Carbono tiene una estructura tridimensional que facilita la formación de muchas moléculas (alquenos, alquinos, cetonas o aldehídos)  El Carbono participa en la formación de moléculas orgánicas como glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos

IMPORTANCIA BIOLÓGICA DEL CARBONO

Las biomoléculas orgánicas se fundamentan en la química del Carbono basada en la construcción de largas cadenas de Carbono enlazadas covalentemente entre sí y a las que se les unen átomos de otros elementos para formar distintos grupos funcionales. El Carbono forma estructuras muy estables gracias a su capacidad de unión con hasta 4 enlaces covalentes que permite el desarrollo de complejas cadenas. El carbono es, por tanto, el bioelemento en el que se sustenta la química de la vida.

BIOMOLÉCULAS O PRINCIPIOS INMEDIATOS

CONCEPTO

Las biomoléculas son las moléculas que constituyen a los seres vivos. Resultan de la unión, mediante enlaces químicos, de los bioelementos. Son moléculas inestables que no se encuentran sueltas en la naturaleza sino formando parte de un compuesto. TIPOS Las biomoléculas pueden ser simples o compuestas. SIMPLES Las biomoléculas simples son moléculas formadas por átomos del mismo elemento, como el Oxígeno molecular (O 2 ) o el Nitrógeno molecular (N 2 ) COMPUESTAS Las biomoléculas compuestas son moléculas formadas por átomos de elementos diferentes, pueden orgánicas e inorgánicas. ORGÁNICAS Las biomoléculas orgánicas están constituidas por polímeros de Carbono e Hidrógeno. Son:  Glúcidos: Están formados por Carbono, Hidrógeno y Oxígeno  Lípidos: Están constituidos por Carbono, Hidrógeno, y un pequeño porcentaje de Oxígeno  Proteínas: Están formadas por Carbono, Hidrógeno, Oxígeno, Nitrógeno y Azufre  Ácidos nucleicos: Están constituidos por Carbono, Hidrógeno, Oxígeno, Nitrógeno y Fósforo INORGÁNICAS Son ejemplos de biomoléculas inorgánicas el Dióxido de Carbono, sales minerales como NaCl, CaCO 2 y el agua. EL AGUA El agua es la sustancia química más abundante en la materia viva, es una molécula polar. El agua se encuentra en la materia viva como:  Agua circulante, como la sangre (en humanos), o la savia (en plantas).  Agua intersticial, como el líquido cerebral. Estas dos formas, son agua exógena, es decir, agua fuera de la célula, externa. Incorporan el H 2 O directamente del medio

DISOLVENTE UNIVERSAL

Por su elevada constante dieléctrica, es el medio donde ocurren la mayoría de las reacciones, el aporte de nutrientes y la eliminación de productos de desecho. De sustancias anfipáticas (con regiones polares y apolares) en la formación de micelas, sustancias hidrofílicas (polares) en el proceso de solvatación, o sustancias hidrofóbicas (no polares), en las que se forma el clatrato (una red), trata de encerrar en un cristal la molécula orgánica insoluble, rodeado de agua. ELEVADA FUERZA DE COHESIÓN ENTRE SUS MOLÉCULAS En esqueletos hidrostáticos o la turgencia en plantas ELEVADA TENSIÓN SUPERFICIAL Por los puentes de Hidrógeno. La interacción de las partículas en la superficie del agua, hace que esta se presente como una cama elástica. Incluso soporta el peso de un insecto pequeño. ELEVADA FUERZA DE ADHESIÓN Por la atracción adhesiva, mediante capilaridad. Tienden a subir si están en forma de tubo. Por ejemplo, los vasos conductores. GRAN CALOR ESPECÍFICO Capacidad de almacenar energía para un aumento determinado de la temperatura. El agua absorbe mucho calor que se utiliza en romper puentes de Hidrógeno mientras que su temperatura se eleva ligeramente y viceversa al enfriarse. Actúa como amortiguador térmico o tampón térmico, para calentarse. ELEVADO CALOR DE EVAPORIZACIÓN Es la energía necesaria para evaporar un gramo de agua. Es el sistema de refrigeración de Seres Vivos, para enfriarse, trata de eliminar gran cantidad de calor con la mínima pérdida de agua. MENOR DENSIDAD DEL HIELO QUE DEL AGUA Agua líquida entre 0º y 100 ºC , en el que los procesos biológicos pueden realizarse, cuando el agua se enfría se contrae, pero al alcanzar los 4ºC se dilata hasta transformarse en hielo que es menos denso que el agua, porque los puentes de hidrógeno no se mueven. Actúa como termoaislante. El agua alcanza su máxima densidad a los 4ºC haciendo que el hielo sea menos denso que el agua líquida y, por tanto, flote sobre ella. De esta forma, desempeña una función de supervivencia acuática en las zonas frías al impedir la solidificación total del agua y por tanto, la posibilidad de vida en este medio. TIPOS DE DISOLUCIONES  Disoluciones moleculares: los solutos son moléculas orgánicas de pequeña masa molecular, polares o con carga iónica  Disoluciones iónicas: los solutos son electrolitos, sustancias salinas que cuando se disuelven se disocian en sus iones, es el llamado proceso de solvatación. Suceden en sustancias hidrofílicas.  Dispersiones coloidales: los solutos son macromoléculas con elevada masa molecular, establecen puentes de hidrógeno con infinidad de moléculas de agua a su alrededor, suceden en moléculas anfipáticas. Tienen un aspecto fluido (sol) con forma semisólida, gelatinosa o elástica (gel)

USOS BIOQUÍMICOS DEL AGUA

Fotosíntesis e Hidrólisis. Hidrólisis, es una reacción química entre una molécula de agua y otra macromolécula, en la cual la molécula de agua se divide y rompe uno o más enlaces químicos.