Bioelementos primarios (C, H, O, N, P, y S) Principales constituyentes de las biomoléculas. 99% de la materia viva. Azufre Se encuentra en dos aminoácidos (cisteína y metionina) , presentes en todas las proteínas.
Bioelementos secundarios (Na, K, Ca, Mg, Cl) – Forman parte de los organismos vivos, en menor proporción que los anteriores. (0.1 %)
Sodio Catión abundante en el medio extracelular; necesario para la conducción nerviosa y la contracción muscular.
Potasio Catión más abundante en el interior de las células; necesario para la transmisión de la corriente nerviosa y la contracción muscular.
Calcio Forma parte de los carbonatos de calcio de estructuras esqueléticas. En forma iónica interviene en la contracción muscular, coagulación sanguínea y transmisión del impulso nervioso.
Magnesio Forma parte de la molécula de clorofila, y en forma iónica actúa como catalizador, junto con las enzimas, en muchas reacciones químicas del organismo.
Cloro Anión más frecuente; necesario para mantener el balance de agua en la sangre y fluido intersticial
Oligoelementos ( Fe, Mn, I, F, Co, Si, Zn, Cu, aparecen en la mayoría de los organismos, menor de 0.1 %)
Hierro Fundamental para la síntesis de clorofila, catalizador en reacciones químicas y formando parte de citocromos que intervienen en la respiración celular, y en la hemoglobina que interviene en el transporte de oxígeno.
Manganeso Interviene en la fotolisis del agua, durante el proceso de fotosíntesis en las plantas.
Yodo Necesario para la síntesis de la tiroxina, hormona que interviene en el metabolismo
Flúor Forma parte del esmalte dentario y de los huesos.
Cobalto Forma parte de la vitamina B12, necesaria para la síntesis de hemoglobina
Silicio Proporciona resistencia al tejido conjuntivo, endurece tejidos vegetales como en las gramíneas.
estructura química del agua Está formada por dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno. El átomo de oxígeno es más electronegativo que el átomo de hidrógeno, por lo que atrae hacia sí los electrones compartidos del enlace, esto provoca que se cree una regíón electronegativa cercana al átomo de oxígeno y una regíón electropositiva cercana a los átomos de hidrógeno, se forma un dipolo. Donde los enlaces O-H forman un ángulo entre sí de 104,5º. La existencia de un dipolo en las moléculas de H2O provoca que se establezcan entre ellas puentes de hidrógeno. Cada molécula de agua puede formar cuatro puentes de hidrógeno, uníéndose a cuatro moléculas de agua diferentes, creando así una estructura de tipo reticular. Propiedades y funciones del agua:
poder disolvente del agua debido a la polaridad de la molécula, el agua se interpone entre los iones de los compuestos a disolver, provoca su separación y por tanto su disolución: El aporte de nutrientes y la eliminación de productos de desecho se realiza por medio de un transporte acuoso. La mayoría de las reacciones metabólicas se producen en el agua.
Estado liquido a t.Ambiente, La elevada fuerza de cohesión entre sus moléculas lo que permite que se mantenga líquida a temperatura ambiente: agua como medio de transporte en el interior de un organismo vivo y como medio lubricante en las estructuras en movimiento.
Elevado calor especifico, es el calor necesario para elevar 1ºC la temperatura de 1 gramo de sustancia. Como en el agua hay que romper los puentes de hidrógeno: el citoplasma de las células sirve de protección a las moléculas orgánicas ante los cambios bruscos de temperatura funcionando como regulador térmico y se evita la alteración de algunas moléculas.
Elevado calor de vaporización
Mide la energía que hay que suministrar a 1 g de agua para que pase de estado líquido a gaseoso. Sistema de refrigeración mediante el sudor en animales, o la transpiración en vegetales. La sudoración es un método fisiológico de refrigeración. menor densidad del hielo que el agua liquida: Gracias a esta propiedad, el hielo flota sobre el agua líquida. Los lagos, ríos y mares comienzan a congelarse desde la superficie hasta abajo; esta capa de hielo superficial sirve de abrigo a los seres vivos que viven bajo el agua.
Sales minerales:
Dan lugar a las formaciones esqueléticas, generalmente en forma de conchas, caparazones de carbonato cálcico (CaCO3) como en los moluscos y en crustáceos. Se encuentran en forma de sílice (SiO2) en los radiolarios (protozoos) y las diatomeas (algas unicelulares). El esmalte de los dientes está compuesto por fluoruro de calcio (CaF2). El esmalte de los dientes está compuesto por fluoruro de calcio (CaF2).
Presión osmótica: presión que hay ejercer sobre una membrana semipermeable para impedir el paso de agua. Osmorregulación: regulación de la presión osmótica interior de seres vivos por mecanismos físico- químicos. Si tenemos una célula en un medio hipertónico, el agua saldrá del interior de la célula hacia el exterior hasta igualar las concentraciones. La célula se arrugará y morirá en un proceso que se denominada plasmólisis. Si este proceso ocurre en glóbulos rojos se llama crenación. Si la célula se encuentra en un medio hipotónico, para igualar las concentraciones, el agua entrará en la célula. Ésta se hinchará, pudiendo llegar a estallar y morir recibe el nombre de turgencia. Si este proceso ocurre en glóbulos rojos se llama hemólisis.
Diálisis es el proceso mediante el cual las partículas de bajo peso molecular pasan a través de una membrana semipermeable del medio más concentrado al más diluido. En la filtración renal se eliminan del plasma sanguíneo sales minerales y sustancias orgánicas de pequeño tamaño molecular.
Sistemas tampón:
Para evitar las variaciones del pH que estos ácidos provocarían intervienen los sistemas tampón, buffer o amortiguadores.
Tampón Carbónico mantiene el pH de los líquidos extracelulares como la sangre.
Tampón fosfato (intracelular), mantiene el pH del líquido intracelular.
Los glúcidos son biomoléculas compuestas por C, H y O.
Monosacáridos u OSAS
3 a 7 C. Unidades básicas no hidrolizables.ÓSIDOS:
Asociación de monosacáridos.HOLÓSIDOS:
Constituidos únicamente por monosacáridos. OLIGOSACÁRIDOS: de 2 (disacáridos) a 10 monosacáridos. POLISACÁRIDOS: Polímeros formados por más de 10 monosacáridos.HETERÓSIDOS
Constituidos por monosacáridos y otro tipo de moléculas no glucídicas. Propiedades:Solubles en agua, Sólidos (cristalinos) , Color blanco , Dulces. ISOMERÍA; Los isómeros son compuestos químicos con la misma fórmula empírica pero distintas propiedades. Tipos de isomería en los monosacáridos:
Estereoisomería:
La variación en la posición de los OH de los carbonos asimétricos conlleva la aparición de los isómeros.Forma D:
cuando el OH del último C asimétrico está a la derecha.Forma L:
cuando el OH del último C asimétrico está a la izquierda. Existen dos clases de estereoisómeros:Enantiómeros:
Tienen todos los OH de los C asimétricos en posición opuesta.Epímeros:
Difieren en la posición de un solo OH.Isomería óptica:
desvían la luz polarizada Si lo hacen a la derecha son dextrógiros, y si lo hacen a la izquierda son levógiros. Independientemente pueden ser D o L.
CLASIFICACIÓN DE MONOSACÁRIDOS:
Triosas:
Gliceraldehído, Dihidroxiacetona (Intermediarios metabólicos). Pentosas: D-Ribosa (Componente del ARN), D- desoxirribosa (Componente del ADN), D-Ribulosa (Intermediarios en el ciclo de fijación del CO2). Hexosas: Glucosa (Molécula energética), Galactosa (en la leche, forma disacáridos como la
Los oligosacáridos
Si están formados por sólo dos monosacáridos se denominan disacáridos, si lo están por tres trisacáridos; a los que están formados por más de tres monosacáridos oligosacáridos. Sus propiedades físicas son muy similares a las de los monosacáridos: también son sólidos cristalinos, de color blanco, sabor dulce y solubles en agua. La mayoría de ellos conserva el poder reductor carácterístico de los monosacáridos.
La sacarosa se encuentra exclusivamente en el mundo vegetal. La lactosa se encuentra exclusivamente en la leche de los mamíferos. La maltosa se obtiene hidrólisis del almidón y del glucógeno Se encuentra en semillas en germinación. La isomaltosa se obtiene hidrólisis del almidón y del glucógeno. La celobiosa, se obtiene por hidrólisis de la celulosa.
Los polisacáridos son glúcidos formados por un número elevado de monosacáridos unidos entre sí mediante enlaces glucosídicos. Las propiedades: no cristalizan, no tienen sabor dulce, carecen de poder reductor, son poco solubles en agua debido a su elevado peso molecular. Se distinguen dos tipos principales de polisacáridos, los homopolisacáridos, formados por un sólo tipo de monosacárido, y heteropolisacáridos, formados por dos o más tipos de monosacáridos.
tipo α tienen función energética, tipo β tienen función estructural. HOMOPOLISACÁRIDOS DE RESERVA:
ALMIDÓN
Es un polisacárido formado por moléculas de α-D-glucosa unidas por enlaces glucosídicos α(1→4) y α(1→6). En la molécula de almidón se distinguen dos formas estructurales:
Amilosa
Cadena lineal de moléculas de α-D-glucosa unidas por enlaces α-(1→4).Adopta un disposición helicoidal.Amilopectina
Es un polímero muy ramificado formado por moléculas de α-D-glucosa. Los sucesivos restos de glucosa a lo largo de las cadenas están unidos por enlaces α(1→4), y los puntos de ramificación α(1→6). El almidón actúa como sustancia de reserva en las células vegetales. Abundantes en las de las semillas, frutos y tubérculos.GLUCÓGENO:
polisacárido con estructura muy similar a la de la amilopectina. Al igual que ésta, está formado por moléculas de α-D-glucosa unidas por enlaces glucosídicos α(1→4) a lo largo de las cadenas, y con puntos de ramificación consistentes en enlaces α(1→6). Actúa como sustancia de reserva en las células animales. Es especialmente abundante en el hígado y en el musculo esquelético.DEXTRANOS:
Son polisacáridos de reserva de las levaduras. Formados por de α-D-glucosa, que dan lugar a cadenas ramificadas unidas por enlaces glucosídicos α(1→2) ,(1→3)…HOMOPOLISACÁRIDOS ESTRUCTURALES:
CELULOSA
Es un polímero lineal (no ramificado) formado por moléculas de β-D-glucosa unidas mediante enlaces glucosídicos β(1→4). Tal estructura es la que confiere a la celulosa su insolubilidad en agua y su resistencia mecánica carácterísticas, función de carácter estructural. Las amilasas que degradan el almidón y el glucógeno no pueden romper los enlaces β glucosídico de la celulosa. El intestino humano carece de enzimas que puedan romper este tipo de enlace, por lo que este polisacárido tiene para el hombre un valor alimenticio prácticamente nulo.PECTINA
Es otro componente de la pared celular, formado por un derivados de la galactosa.QUITINA
Es un polímero de la N-acetil-glucosamina, que es el componente principal del exoesqueleto de los artrópodos, pared de los hongos.HETEROPOLISACÁRIDOS VEGETALES:
La hemicelulosa forma parte de la matriz de la pared celular vegetal.
Gomas
Forman parte de las secreciones vegetales, con papel defensivo.Mucílagos propiedad de absorber gran cantidad de agua. Se encuentra en vegetales ,algas.
HETEROPOLISACÁRIDOS DE ORIGEN ANIMAL
El ácido hialurónico, que se encuentra en el tejido conjuntivo de los animales ejerciendo un papel lubricante.
La condroitina, se localiza en los huesos y cartílagos.
La heparina, con notables propiedades anticoagulantes, se encuentra en la sustancia intercelular del hígado, pulmones. LOS HETERÓSIDOS: Están formados por monosacáridos y otros componentes glucolípidos, y glucoproteínas. Un tipo especial de heterósido es el peptidoglucano, componente esencial de las paredes celulares bacterianas.