BIOELEMENTOS PRINCIPALES

Son el carbono, hidrógeno y oxígeno formando parte de todas las biomoléculas orgánicas. El nitrógeno es uun componente esencial de las proteínas. Estos cuatro elementos forman el 95% de la materia viva.-El azufre se halla en dos aminoácidos (cisteína y metionina) y está presente en casi todas las proteínas.-El fósforo es parte integrante de los nucleótidos.

LAS PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS QUE LOS HACE TAN ADECUADOS PARA LA VIDA SON:

1. La facilidad de formar enlaces covalentes entre ellos compartiendo electrones.2. Pueden formar enlaces dobles o triples, lo cual los dota de una gran versatilidad para formar compuestos químicos diferentes.3.Son los elementos más ligeros con capacidad de formar enlaces covalentes, por lo que dichos enlaces son muy estables.4.A causa de la configuración tetraédrica de los enlasces de carboo, los diferentes tipos de moléculas orgánicas tienen estructuras tridimensionales diferentes. Ello da lugar a la existencia de estereoisómeros que los seres vivos diferencian y seleccionan.
5.La capacidad del carbono para formar enlaces carbono-carbono, llegando a formar largas cadenas carbonadas lineales, con la posibilidad de crear nuevos grupos funcionales.6.Como los compuestos formados por C,H,O y N en los organismos vivos se encuentran en un estado reducido.  Estos compuestos tienden a oxidarse para formar compuestos de baja energía. La energía desprendida en estas oxidaciones es aprovechada para las funciones vitales de los organismos

BIOELEMENTOS SECUNDARIOS

-EL CALCIO: Forma parte del carbonato cálcico, que es el componente principal de la estructuras esqueléticas de muchos animales. En forma ionica estabiliza muchas estrUcturas celulares, como el huso mitótico e interviene en muchos procesos fisiológicos, como la contracción muscular y la coagulación de la sangre.
-EL MAGNESIO: Forma parte de la molécula de la clorofila, y en forma iónica actúa como catalizador, junto con enzimas en muchas reacciones en los organismos.
-SODIO, POTASIO Y CLORO: Forman parte, como iones, de sales minerales disueltas en el agua de los organismos. Intervienen directamente en muchos procesos fisiológicos, como la transmisión del impulso nervioso.

OLIGOELEMENTOS:

Se denomina de esta forma al conjunt de elementos químicos que están prsentes en los organismos en pequeñas proporciones.
OLIGOELEMENTOS UNIVERSALES.
-EL HIERRO: Es fundamental para la síntesis de clorofila, interviene en los procesos de transporte electrónico en la respiración y en la fotosíntesis y forma parte de proteínas como la hemoglobina.
-EL MANGANESO: Es un activador de muchas enzimas, interviene en la fotolisis del agua durante el proceso de fotosíntesis en las plantas.
-EL COBALTO: Forma parte de la vitamina B12, necesaria para la síntesis de hemoglobina.
-EL ZINC: Es un componente esencial de un centenar de enzimas diferentes, como las plimeresas de DNA y del RNA y otras que catalizan procesos de oxidación.
-EL COBRE: Forma parte de una enzima, la citocromooxidasa que interviene e el transporte de electrones en la respiración.
-EL SILICIO: Proporciona resistencia al tejido conjuntivo, y form parte del óxido de silicio que constituye el esqueleto de muchas plantas.

LAS BIOMOLÉCULAS

Están constituidas por bioelementos, estas constituyen los sillares arquitectónicos básicos para la construcción de la compleja estructura de los seres vivos. Se clasifican en:
Biomoléculas inorgánicas (presentes también en la materia inerte: agua, sales minerales y gases.)
Biomoléculas orgánicas (exclusivas de los seeres vivos: glúcidos, lípidos, sales minerales, ác nucleicos.)

BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS.1.EL AGUA.ESTRUCTURA DEL AGUA

La molécula de agua está formada por dos átomos de hidrógeno unidos a un átomo de oxígeno mediante enlaces covalentes. El átomo de oxígeno tiene dos pares de electrones no enlazantes que se repelen entre ellos. Es además muy electronegativo por lo que atrae hacia si los electrones compartidos con el hidrógeno. Todo ellos genera en el hidrógeno una densidad de carga positiva y en el oxígeno una densidad de carga negativa. Esta estructura de cargas se llama dipolo permanente. Por ellos se dice que el agua es una sustancia polar.
La molécula de agua presenta una distribución de cargas asimétrica. Aunque la molécula de agua es plana, los pares de electrones de la molécula forman un tetraedro.
La naturaleza polar de las moléculas de agua hace que el oxígeno de una molécula, pueda interaccionar con el hidrógeno de otra, estableciendo puentes de hidrógeno. La estructura tetraédrica en la distribución electrónica hace que la molécula de agua pueda forma hasta cuatro puentes de hidrógno.

PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS DEL AGUA.-DENSIDAD EN ESTADO SÓLIDO

El hielo flota sbre el agua líquida. Esto se debe a que el agua en estado sólido es menos densa que el agua líquida.
Esta propiedad se debe a que, en estado líquido, se forman y destruyen continuamente los puentes de hidrógeno. Estos enlaces confieren al agua una estructura de red dinámica empaquetada, sin posiciones fijas en las moléculas. En estado sólido cada molécula de agua forma cuatro puentes de hidrógeno con otras moléculas de agua, que mantienen posiciones fijas en una estructura cristalina tridimensional más expandida y, por tanto, menos densa.
La fllotabilidad del hielo sobre el agua de los mares, lagos y ríos, es crucial para la vida en esos medios.

-REGULACIÓN DE LA TEMPERATURA

1.El agua presenta un elevado calor específico: la absorción de 1 cal por 1g de agua aumenta o disminuye 1ºC su temperatura.Ello se debe a que el calor absorbe el agua se emplea para romper los puentes de hidrógeno entre las moléculas antes que para aumentar la velocidad de las mismas. Por lo mismo, cuando la temperatura cae levemente se forman muchos enlaces de hidrógeno adicinales y se libera mucha energía en forma de calor. Por ello, mares, ríos y largos, almacenan mucha energía calorífica en verano y durante ek día sin que cambie mucho su temperatura y la liberan cuando la temperatura de aire es más baja.
2.El agua posee un elevado calor de vaporización. Pasar 1g de agua líquida a vapor requiere mucha energía (580cal), puesto que para ello hace falta que se rompan todos los puentes de hidrógeno que mantienen las moléculas en estado líquido.
La evaporación del agua de los mares y la condensación del vapor de agua conttibuyen a regular el clima del planeta.

-CAPACIDAD DISOLVENTE.
LAS SALES MINERALES.

Los organismos presentam en su composición muchas sales minerales, unas sólidas y otras disueltas.
Las sales minerales sólidas tienen una función principalmente esquelética o de sostén, como el carbonato cálcico.
Las sales minerales disueltas aportan diferentes iones que intervienen e numerosas reacciones del metabolismo. Además contribuyen a regular el pH y el equilibrio osmótico.

-REGULACIÓN DEL pH

El mantenimiento de la vida requiere que el pH de los fluidos celulares y orgánicos se mantenga dentro de ciertos límites, ya que de lo contrario, podría producirse un cambio de estructura de muchas biomoléculas y alteración de muchas reacciones químicas. Para ello, en las soluciones acuosas de los seres vivos están presentes los llamados amortiguadores del pH. 
La adición de pequeñas cantidades de H+ o de OH- a unos de estos sitemas no produce cambios de pH en un cierto intervalo. Ello se debe a que el ácido neutraliza los iones OH- y la base los H+. 
Entre los tampoes más comunes en lo seres vivos, podemos citar el tampóm bicarbonato (común en los qíquidos intercelulares) y el tampón fosfato (común en los líquidos intracelulares)

-PROPIEDADES DE LAS DISPERSIONES

Si las partículas son pequeñas se habla de dispersiones moleculares o disoluciones verdaderas. Están formadas por sales minerales o por moléculas orgánicas pequeñas.
Cuando las partículas dispersas son mayores se habla de dispersiones coloidales, formadas principalmente por sustancias orgánicas. Las dispersiones coloidales concentradas reciben el nombre de geles, y las diluidas se llaman soles.
Existen también dispersiones coloidales hidrófobas, en las que las partículas dispersas no son afines al agua. Las dispersiones hidrófobas pueden estabilizarse formando las llamadas emulsiones cuando actúan sustancias que impiden la uníón entre partículas dispersas. 
Las partículas dispersas pueden provocar tres fenómenos en relación con su movimiento en el seno del agua.

LA DIFUSIÓN

Es el fenómeno por el cual las moléculas de soluto se mueven continuamente en todas direcciones tendiendo a distribuirse uniformemente en el seno del agua hasta ocupar todo el espacio disponible. Las moléculas se mueven desde las zonas de mayor a menor concentración hasta que esta sea la misma en todo el espacio de difusión. La difusión puede ocurrir también através de una membrana.

LA DIÁLISIS

Es una difusión selectiva que separa uno o varios solutos de una disolución a través de una membrana cuya permeabilidad solamente permite el paso de las partículas más pequeñas.
La hemodiálisis sustituye la filtrció renal en las personas en las que ésta no funciona utilizando membranas artificiales.

LA Ósmosis

Es el fenómeno por el cual tiende a igualarse la concentración de dos disoluciones separadas por una membrana semipermeable. Las moléculas de agua se mueven desde las zonas de mayor concentración de agua a las zonas donde la concentración de agua es menor. El flujo de agua a través de la membrana es por consiguiente asimétrico: pasa de la disolución diluida a la concentrada.
La cantidad de agua que atraviesa una membrana semipermeable depende de la concentración de partículas disueltas a uno y otro lado, y no de su naturaleza.
La ósmosis genera una diferencia de contenido de agua a un lado y a otro, y no de su naturaleza. La ósmosis genera una diferencia de contenido en agua a un lado y otro de la membrana, lo cual provoca una presión sobre la misma que recibe el nombre de presión osmótica.
Cuando dos disoluciones se hallan separadas por una membrana semipermeable, se denomina hipertónica a aquella disolución que está más concentrada, pues es la que genera más presión sobre la membrana; se denomina hipotónica a la solución más diluida, pues generará menos presión sobre la membrana; si las dos tienen la misma concentración se denominan isotónicas.