Las disoluciones y las dispersiones coloidales

El estudio de las disoluciones es fundamental para comprender la mayor parte de los procesos biológicos que ocurren en el interior de los seres vivos.

Los fluidos presentes en los seres vivos constan de una fase dispersante, que es el agua, y de una fase dispersa o soluto, formada por partículas que pueden presentar distintos tamaños.

Disolución

Si el tamaño es menor de 5 nm.

Dispersión coloidal

Si el tamaño está entre 5 nm y 200 nm.

Propiedades de las disoluciones verdaderas

Difusión

Es la repartición homogénea de las partículas de un fluido (gas o líquido) en el seno de otro fluido al ponerlos en contacto. Por ejemplo, la absorción de oxígeno por parte del agua.

Osmosis

Es el paso del disolvente a través de una membrana semipermeable entre dos disoluciones de diferente concentración. Este paso de disolvente se produce desde la disolución más diluida a la más concentrada hasta que las dos disoluciones alcanzan el equilibrio.

La membrana plasmática es una membrana semipermeable.

Estabilidad del grado de acidez o pH

Los fluidos biológicos intracelulares y extracelulares mantienen constante el pH de su medio interno. Es crucial en todos los aspectos del metabolismo y de las actividades celulares.

Si el pH variara, muchas reacciones químicas cambiarían el sentido de reacción, lo que podría provocar trastornos graves.

Para evitar las variaciones del pH intervienen sales minerales disueltas, que constituyen las denominadas disoluciones tampón o disoluciones amortiguadoras.

Los sistemas de amortiguadores más comunes son:

Sistema tampón fosfato y el sistema tampón bicarbonato

Propiedades de las dispersiones coloidales

Entre sus propiedades destacan:

Capacidad de presentarse forma de gel

Las dispersiones coloidales.

El citosol que hay en la periferia de la célula, el ectoplasma, presenta forma de gel, mientras que el citosol interior, el endoplasma, está en forma de sol. El paso del ectoplasma a forma de sol permite la emisión de prolongaciones (pseudópodos) y, por tanto, el movimiento ameboide y la fagocitosis.

Elevado poder absorbente

Separación por diálisis

Elevada viscosidad

Efecto Tyndall

Capacidad de sedimentación

Capacidad de respuesta a la electroforesis

Los glucidos

son biomoléculas constituidas por una o más cadenas formadas por carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O), en la proporción (CH2O)n.

Se les denomina azúcares porque muchos de ellos son dulces o también glucidos. Otro nombre frecuente es hidratos de carbono o carbohidratos por la proporción existente entre los átomos de C, H y O. Aunque no es un término apropiado.

Clasificación de los glucidos

Atendiendo al número de cadenas que contienen:

Monosacáridos

Son los glucidos que están constituidos por una sola cadena.

Oligosacáridos

Están formados por la unión de dos a diez monosacáridos. Entre ellos destacan los disacáridos (constituidos por la unión de dos monosacáridos).

Polisacáridos

Son los glucidos formados por la unión de más de monosacáridos.

Además de los anteriores, existen compuestos formados por la unión de glucidos y otras sustancias no glucídicas, como lípidos que forman los glucolípidos, proteínas que forman las glucoproteínas.

Los monosacáridos

son glucidos constituidos por una sola cadena que presentan entre tres y siete átomos de carbono.

Se clasifican según el número de átomos de carbono y se denominan añadiendo la determinación -osa al número de carbonos. De esta manera, podemos diferenciar: triosas, tetrosas, pentosas, hexosas y heptosas.

Propiedades físicas

Son sólidos cristalinos, de color blanco, hidrosolubles y de sabor dulce. Su solubilidad en agua se debe a la elevada polaridad eléctrica.

Propiedades químicas

Son capaces de oxidarse, es decir, perder electrones ante otras sustancias que, cuando los aceptan, se reducen y liberan energía.

También tienen la capacidad de animarse, es decir, de asociarse a grupos amino, o pueden reaccionar con ácidos e incorporar grupos de fosfato y grupos sulfato, también pueden contener átomos de nitrógeno, azufre y fosfato. Además pueden unirse con otros monosacáridos.

Triosas:

Son glucidos formados por una cadena carbonada de tres átomos de carbono cuya fórmula es C3H6O3.

El segundo átomo de carbono del gliceraldehído es asimétrico, es decir, tiene los cuatro enlaces saturados por radicales diferentes. Se pueden distinguir dos isómeros espaciales o estereoisómeros: el D-gliceraldehído, cuando el -OH está a la derecha, y el L-gliceraldehído, cuando el -OH está a la izquierda.

Actividad óptica

La presencia de carbonos asimétricos proporciona actividad óptica a estas moléculas. Si un rayo de luz polarizada incide en una disolución de las mismas se produce una desviación de su plano de vibración, y el rayo refractado surge con otro plano de polarización. Si lo desvían hacia la derecha, las moléculas se denominan dextrógiros y se simbolizan con el signo + y si lo desvían hacia la izquierda, se denominan D-(+)-gliceraldehído.

No hay ninguna relación entre la estructura D y ser dextrógiro.

Tetrosas:

Son glucidos formados por cuatro átomos de carbono.

Pentosas:

Son monosacáridos con cinco átomos de carbono. Por ejemplo, las aldopentosas D-ribosa, del ácido ribonucleico (ARN), y la D-2-desoxirribosa, del ácido desoxirribonucleico (ADN). También la cetopentosa D-ribulosa, que es la molécula que durante la fotosíntesis, reacciona con el dióxido de carbono.

En las pentosas la estructura molecular más estable no es la lineal sino la cíclica. Esto es debido a que, los enlaces entre los átomos de carbono forman ángulos, por lo que a partir de cinco átomos de carbono la cadena tiende a ciclarse.

Como el pentágono resultante se parece a una molécula denominada furano, la D-ribosa recibe el nombre de D-ribofuranosa mientras que la D-2-desoxirribosa el de D-2-desoxirribofuranosa.