Bioelementos

Los bioelementos son elementos químicos que forman parte de los seres vivos. Se dividen en dos grupos:

Mayoritarios

Presentes en materia viva en grandes proporciones:

• Primarios: C, H, O, N, S, P
• Secundarios: Na, Cl, K, Ca, Mg

Oligoelementos

Representan el 0,1%:

• Fe (hemoglobina)
• Zn
• Cu (sangre de invertebrados)
• Co (vitamina B12)
• Mn (enzimas)
• Li
• Si (caparazones)
• I (tiroxina)
• F (huesos y esmalte dental)

Biomoléculas

Formadas por bioelementos, se clasifican en:

Inorgánicas

• Agua
• Sales minerales

Presentes tanto en materia viva como inerte.

Orgánicas

Exclusivas de la materia viva:

• Glúcidos y lípidos: Funciones energéticas y estructurales.
• Proteínas: Enzimáticas y estructurales.
• Ácidos nucleicos: Información genética.
• Biocatalizadores: No tienen función energética ni estructural.

Biomoléculas Inorgánicas

3.1 Agua

Muy abundante en los seres humanos, se encuentra intra y extracelularmente.

Estructura: Enlaces de hidrógeno entre moléculas de agua, lo que le confiere propiedades únicas:

• Cohesión molecular: Volumen y turgencia a los seres vivos.
• Fuerza de adhesión: Capilaridad (ascenso de la savia en las plantas).
• Tensión superficial: Permite a algunos organismos caminar sobre el agua.
• Punto de fusión y ebullición: Posibilita la vida en la Tierra.
• Calor específico: Amortiguador térmico.
• Calor de vaporización: Regulación de la temperatura corporal mediante el sudor.
• Capacidad disolvente: Buen disolvente de compuestos iónicos.

3.2 Sales Minerales

Moléculas inorgánicas que pueden encontrarse:

Disueltas

• Funciones: Homeostasis, salinidad, actividad enzimática, presión osmótica, volumen celular, pH, potenciales eléctricos.

Precipitadas

• Funciones:
  • Silicatos: Soporte en vegetales, caparazones de microorganismos.
  • Carbonato cálcico: Caparazones, exoesqueletos, huesos, dientes.
  • Fosfato cálcico: Matriz mineral de los tejidos óseos.

Biomoléculas Orgánicas

4.1 Glúcidos

Pueden ser aldosas (grupo aldehído) o cetosas (grupo cetona). Se clasifican en:

Monosacáridos

Sólidos, cristalinos, incoloros y dulces. Polares.

Isomería: Propiedades de compuestos con la misma fórmula molecular pero diferentes comportamientos:

• De función: Grupos funcionales distintos.
• Estereo isomería: Carbono con 4 radicales diferentes.
  • Enantiómeros: Imágenes especulares.
  • Epímeros: Variación en la posición del OH en el carbono 2.

Actividad óptica: Desvían el plano de polarización de la luz.

Oligosacáridos

Disacáridos de interés biológico:

• Sacarosa: Glucosa + fructosa (enlace α-O-glucosídico 1-2). No reductor.
• Maltosa: 2 glucosas (enlace α-O-glucosídico 1-4). Azúcar de malta.
• Lactosa: β-galactosa + glucosa (enlace β-O-glucosídico 1-4). Reductor. Hidrolizada por la lactasa.
• Celobiosa: 2 glucosas (enlace β-O-glucosídico 1-4). Reductor. Hidrolizada con dificultad.

Polisacáridos

Formados por más de 10 monosacáridos:

Estructurales:

• Celulosa: Pared celular. Enlace β1-4. Glucosa girada 180º.
• Quitina: Exoesqueletos de artrópodos, paredes celulares de hongos.

De reserva:

• Almidón: Células vegetales. Glucosa, enlace α1-4 y ramificaciones α1-6.
• Glucógeno: Células animales. Glucosa, enlace α1-4 y más ramificaciones α1-6 que el almidón.

4.2 Lípidos

Insolubles en agua, solubles en disolventes apolares orgánicos. Heterogéneos.

Saponificación: Reacción con bases fuertes para formar jabones.

Se clasifican en:

Saponificables

• Enlaces éster en ácidos grasos.
• Saturados o insaturados.

Insaponificables

• No tienen ácidos grasos ni enlaces éster.

Funciones:

• Estructural (membranas celulares).
• Energética (reserva energética).
• Protectora (ceras impermeabilizantes).
• Transportadora (sustancias en medios orgánicos).
• Reguladora del metabolismo.
• Regulación de la temperatura (capas de grasa en mamíferos).

Ácidos grasos:

• Bipolaridad (cadena alifática hidrofóbica).
• Reaccionan con alcoholes formando ésteres.
• Punto de fusión: Aumenta con la longitud de la cadena, disminuye con la insaturación.

Saponificables:

• Acilgliceridos o grasas: Unión de glicerina con 1 (monoacilgliceridos), 2 o 3 ácidos grasos (triacilgliceridos).
• Importancia de los triacilgliceridos: Combustible energético, reserva energética, aislamiento térmico, amortiguadores mecánicos.