Funciones de las Sales Minerales

Funciones Estructurales

Sales precipitadas. Los huesos, las conchas… están formados por sales precipitadas, como fosfatos, carbonato cálcico e incluso sílice. Algunas inclusiones citoplasmáticas o los depósitos de algunas paredes celulares en órganos vegetales, como ciertas semillas y frutos, también están compuestos por sales minerales.

Funciones Reguladoras

Sales disueltas. Contribuyen a la formación de las dispersiones del interior de los organismos. Iones más abundantes:

• Aniones: Sulfato, bicarbonato, fosfatos, nitratos y cloruros.
• Cationes: Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺.

Ósmosis

Todos los medios líquidos biológicos constituyen disoluciones de sales en agua de cuyo grado de concentración depende la estabilidad celular y la realización de algunas funciones fundamentales. Los procesos biológicos dependientes de la concentración de soluto en agua se denominan osmóticos y tienen lugar cuando existen dos disoluciones de diferente concentración separadas por una membrana semipermeable que no deja pasar el soluto pero sí el disolvente. Se observa, entonces, el paso del disolvente desde la disolución más diluida (hipotónica o hipoosmótica) hacia la más concentrada (hipertónica o hiperosmótica) a través de la membrana.

Cuando el agua pasa a la disolución hipertónica, ésta se diluye, mientras que la disolución hipotónica se concentra al perderla. El proceso continúa hasta que ambas disoluciones igualan su concentración, es decir, se hacen isotónicas o isoosmóticas.

Para evitar el paso del agua sería necesario aplicar una presión, denominada presión osmótica, tanto más intensa cuanto mayor fuera la diferencia de concentración entre ambas disoluciones. Como la membrana plasmática es semipermeable, es necesario mantener una concentración salina dentro de la célula igual a la del medio externo para que ésta no tenga pérdida ni ganancia de agua.

Si la concentración del medio intracelular es mayor que la del medio externo, la entrada excesiva de agua producirá un hinchamiento, conocido como turgencia celular, que puede provocar la rotura de la membrana y la muerte de la célula. Si la concentración en el medio interno es menor que en el medio externo, la célula pierde agua y disminuye su volumen, proceso que recibe el nombre de plasmólisis.

Concepto de Disolución Tampón o Buffer

Las variaciones del pH afectan en general a la estabilidad de las proteínas e influyen en la actividad catalítica de los enzimas, pues presentan restos de aminoácidos que, en función del pH, pueden comportarse como compuestos ionizados o no, y generar cargas eléctricas que modifican la actividad biológica de las proteínas.

Los sistemas tampón, que tienden a impedir la variación del pH cuando se añaden cantidades moderadas de H⁺ o HO^–, consisten en un par ácido-base conjugada que actúan como dador y aceptor de protones, respectivamente. Las proteínas poseen gran capacidad tamponadora del pH, pero existen además otros tamponadores biológicos, como son el par carbónico-bicarbonato. Cada par conjugado presenta un pH determinado, en el cual la capacidad tamponadora es máxima. Este valor coincide en los tampones biológicos con el pH normal de los fluidos corporales, que oscila alrededor de 7.

Glúcidos

Son moléculas orgánicas que contienen átomos de C, H y O. A menudo se denominan azúcares, ya que muchos de ellos tienen sabor dulce, y también reciben el nombre de hidratos de carbono. Sin embargo, esta denominación resulta incorrecta, pues los glúcidos son polialcoholes con un grupo funcional carbonilo, es decir, constituyen polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas. Esta composición química es común a todos los glúcidos. Se trata fundamentalmente de moléculas energéticas, es decir, son utilizadas por los seres vivos como material para obtener energía, aunque también existen otros glúcidos no energéticos que cumplen diversas funciones.

Clasificación Según el Tipo de Grupo Funcional

• Aldosas: El grupo carbonilo es un aldehído.
• Cetosas: Llevan un grupo cetona.

Clasificación Según su Complejidad

• Monosacáridos u Osas: Son aldehídos o cetonas con dos o más grupos hidroxilo (-OH). Comprenden los glúcidos más simples y no pueden ser hidrolizados.
• Ósidos: Son moléculas más grandes, formadas por la unión de varios monosacáridos. Pueden llevar a cabo reacciones de hidrólisis que liberan los monosacáridos componentes.
  • Oligosacáridos: Compuestos por la unión de dos a nueve monosacáridos. Los más importantes son los disacáridos.
  • Polisacáridos: Compuestos por un número elevado de monosacáridos.

Monosacáridos

Son los glúcidos más simples a partir de los cuales se forman los demás glúcidos. Se caracterizan por su sabor dulce y su solubilidad en el agua. Tienen propiedades reductoras. Para nombrarlos se antepone a la terminación -osa, un prefijo que indique si poseen la función aldehído (aldo-) o cetona (ceto-) y otro referente al número de átomos de carbono que posee la molécula: tri (3 carbonos), tetra (4 carbonos), penta (5 carbonos), hexa (6 carbonos)…

Presentan una propiedad fundamental que se denomina estereoisomería, la cual consiste en la existencia de la molécula con la misma fórmula plana pero distinta estructura espacial. Esto sucede siempre que hay algún átomo de carbono asimétrico, es decir, un carbono que está unido a cuatro grupos distintos. Estos carbonos asimétricos son frecuentes en los glúcidos y se identifican en la molécula con un asterisco (*). Incluso en el glúcido más sencillo, el gliceraldehído, se puede observar que el carbono 2 es asimétrico, pues se une a cuatro grupos diferentes. Para representar en el plano del papel estas moléculas, se utilizan habitualmente la proyección de Fischer.

Las disoluciones de estereoisómeros son capaces de desviar el plano de polarización a la derecha (isómero dextrógiro) (+) o a la izquierda (isómero levógiro) (-).

Para nombrar los estereoisómeros de los monosacáridos: si al escribir la fórmula plana, el grupo -OH del carbono asimétrico queda a la derecha y el grupo -H a la izquierda, el estereoisómero se denomina D. Si, por el contrario, el grupo -OH queda a la izquierda, el estereoisómero se llama L. En cada carbono asimétrico aparecen 2 estereoisómeros, por lo que el número total de estereoisómeros en una molécula con n carbonos asimétricos será 2ⁿ. En estos casos, la denominación D o L se establece por la posición del grupo -OH del último carbono asimétrico. Dentro de los estereoisómeros se pueden diferenciar aquellos que son imágenes especulares entre sí (enantiomorfos o enantiómeros) y aquellos que no lo son (epímeros).