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Copyrigth José Reig 2004. Biología 2º Bachillerato Bioelementos y biomoléculas BIOLOGÍA Es la ciencia que estudia a los seres vivos y los fenómenos vitales.

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1 Copyrigth José Reig 2004

2 Biología 2º Bachillerato Bioelementos y biomoléculas BIOLOGÍA Es la ciencia que estudia a los seres vivos y los fenómenos vitales CIENCIA: Porque utiliza el METODO CIENTÍFICO METODO CIENTÍFICO Observación de los fenómenos naturales Preguntarse las causas de los mismos Búsqueda de bibliografía relacionada con el fenómeno Postular hipótesis lógicas y verosímiles Diseñar modelos experimentales para comprobar la hipótesis Publicación de los resultados obtenidos SER VIVO: Sistema abierto que disminuye su entropía a costa de que aumente la entropía del universo. Conjunto de moléculas que interaccionan entre si Sistema que intercambia materia y energía con el medio Medida de desorganización y desorden de un sistema Copyrigth José Reig 2004 TEMA-1 INTRODUCCIÓN

3 Biología 2º Bachillerato Bioelementos y biomoléculas Composición química de los seres vivos BIOELEMENTOS : Elementos químicos que entran a formar parte de los seres vivos. De los elementos de la tabla periódica la vida ha seleccionado 25 elementos. Según su abundancia se clasifican en: PRINCIPALES: C, H, O, N (Constituyen el 95% del total de los SSVV) SECUNDARIOS: S, P, Ca, K, Cl, Mg, Na (Constituyen el 45%) OLIGOELEMENTOS: Fe, Mn, Cu, Zn, F, I, Bo, Si, Vn, Cr, Co, Se, Mb y Sn. ¿POR QUÉ SE TOMAN C, O, H, N COMO ELEMENTOS BASE DE LA VIDA? Masa molecular es relativamente pequeña (permite formar enlaces covalentes) El C permite formar 4 enlaces covalentes y unirse entre sí en largas cadenas. Enlaces dobles y triples, así como moléculas cíclicas. El O es un elemento muy oxidante, que oxida las moléculas y libera energía. Copyrigth José Reig 2004 TEMA-1 INTRODUCCIÓN

4 Biología 2º Bachillerato Bioelementos y biomoléculas Y LOS OTROS ELEMENTOS, ¿POR QUÉ SE ELIGEN? Los metales porque tienen facilidad para oxidarse o reducirse, lo que les hace ser óptimos para los procesos de transporte de electrones. S y P porque forman con facilidad enlaces ricos en energía. Na +, K + y Cl, forman gradientes iónicos. Algunos oligoelementos actúan como coenzimas (cofactores) Zn, Mo... El Fe es un buen transportador de oxígeno (hemoglobina) El iodo es esencial en la formación de la hormona tiroxina. El cobalto es necesario para la síntesis de la vitamina B12. El manganeso interviene en la fotólisis del agua en la fotosíntesis. El flúor forma parte del esmalte dentario y de los huesos. El silicio constituye estructuras esqueléticas en los vegetales. Copyrigth José Reig 2004 TEMA-1 INTRODUCCIÓN

5 Biología 2º Bachillerato Bioelementos y biomoléculas Ser vivo=ORGANIZACIÓN Las bioelementos no están libres en el ser vivo, se encuentran unidas entre sí de manera concreta y estable para dar lugar a BIOMOLÉCULAS altamente organizadas Se extraen por métodos de análisis físico: Disolución, filtración, decantación… TIPOS DE BIOMOLÉCULAS: Inorgánicas: Agua, sales minerales Orgánicas: - Glúcidos - Lípidos - Proteínas - Ácidos nucleicos Copyrigth José Reig 2004 TEMA-1 INTRODUCCIÓN

6 Biología 2º Bachillerato Bioelementos y biomoléculas BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS H 2 O: Componente más abundante. Está en torno al 70% en peso de los SS VV. Sus propiedades se deben a su estructura que permite que se establezcan entre las moléculas puentes de hidrógeno PROPIEDADES DE INTERÉS BIOLÓGICO *Elevado calor de vaporización: Buen refrigerante *Elevado calor específico: Buen regulador térmico *Elevado momento dipolar: Su carácter dipolar le hace ser un buen disolvente. *Elevada fuerza de cohesión-adhesión que le otorga una elevada tensión superficial. *Baja densidad en estado sólido: El hielo es menos denso que el agua líquida y flota sobre ella. Copyrigth José Reig 2004 TEMA-1 INTRODUCCIÓN

7 Biología 2º Bachillerato Bioelementos y biomoléculas Funciones biológicas de agua: *Función temorreguladora *Función disolvente:. Esta propiedad le confiere funciones biológicas de gran importancia, como el transporte de sustancias disueltas y ser el medio de reacción más generalizado, pues en su seno se llevan a cabo la mayor parte de las reacciones del metabolismo. *Función estructural: Mantiene la forma de las células. Las estructuras de determinadas proteínas y de complejos de carácter lipídico (membrana celular). Confiere propiedades tales como la flexibilidad, elasticidad, plasticidad, la capilaridad que permite el ascenso de la savia… *Función mecánica: Lubricante en articulaciones, músculos y tendones. *Función química: Aporta hidrogeniones o hidroxilos al medio. interviene directamente en gran número de reacciones: hidratación, síntesis, hidrólisis, fotosíntesis... El agua ha sido, sin lugar a dudas, el medio donde ha aparecido la vida en la Tierra El agua ha sido, sin lugar a dudas, el medio donde ha aparecido la vida en la Tierra Copyrigth José Reig 2004

8 Biología 2º Bachillerato Bioelementos y biomoléculas LAS SALES MINERALES Sales precipitadas: Forman caparazones y estructuras diversas, tales como huesos, recubrimientos en paredes de vegetales… Sales disueltas: Formando iones, aniones, Cl -, (CO 3 ) -2, (PO 4 ) -3, (HCO 3 ) -, (SO 4 ) -2, (NO 3 ) - y cationes, K +, Na +, Mg +2, Ca +2 Funciones de las sales minerales: Mantenimiento del equilibrio osmótico Reguladoras del pH Transmisión del impulso nervioso Contracción muscular Dos soluciones salinas separadas por una membrana semipermeable pueden ser: Hipertónicas: Una solución tiene mayor concentración salina que la otra. El agua de la solución de menor concentración pasa a la de mayor concentración hasta igualar las concentraciones. Hipotónicas: La solución tiene una menor concentración salina que la otra. En este caso, el agua fluirá al interior de la de mayor concentración para equilibrar las concentraciones a ambos lados de la membrana semipermeable Isotónicas: Las dos concentraciones tienen la misma concentración, entra y sale agua en la misma cantidad. La membrana celular es semipermeable por lo que el agua entra y sale de la misma dando lugar a la turgescencia o a la plasmolisis. Con el trasiego de sales minerales las células mantienen la homoosmia. El desequilibrio de las concentraciones salinas entre el exterior y el interior celular puede producir daños graves Otros dos fenómenos relacionados con las disoluciones son la difusión y la diálisis. La difusión es el fenómeno por el cual las moléculas de un gas, de un líquido o las sustancias disueltas se mueven continuamente en todas direcciones tendiendo a distribuirse uniformemente en el seno del agua hasta ocupar todo el espacio disponible. El resultado es que las moléculas se desplazan desde donde se encuentran más concentradas hacia donde están más diluidas, hasta que la concentración sea la misma es todas partes. La difusión puede ocurrir también a través de una membrana si ésta es lo suficientemente permeable como para que la puedan atravesar las partículas del soluto. Así se realizan los intercambios de gases y de algunos nutrientes entre la célula y su medio. La diálisis es la separación de dos solutos (generalmente, uno coloidal y el otro molecular) de una disolución a través de una membrana cuya permeabilidad solamente permite el paso de las partículas más pequeñas. Por este procedimiento, en la filtración renal se eliminan del plasma sanguíneo sales y sustancias orgánicas de pequeño tamaño molecular y se retienen proteínas y otras macromoléculas. REGULACIÓN DEL PH: PH: -Log [H + ] EL AGUA DESTILADA TIENE DE CADA 100 MILLONES DE MOLÉCULAS DE AGUA UNA DE ELLAS DISOCIADA EN H 2 O OH - + H + (10) -14 = (10) -7 + (10) -7 CONSIDERAREMOS QUE SU PH ES 7 (PH NEUTRO). LAS DISOLUCIONES ACUOSAS TIENE UN PH VARIABLE QUE VA DE 14 A 1, SIENDO LAS BÁSICAS LAS DE 14 A 7, Y LAS ÁCIDAS LAS DE 7 A 1. LOS SERES VIVOS DEBEMOS TENER LOS PH DE LAS DISOLUCIONES CONSTANTES PARA MANTENER LAS FUNCIONES VITALES, PARA ELLO SE UTILIZAN LAS SOLUCIONES TAMPÓN, O TAMPONES QUE CEDEN PROTONES CUANDO SUBE EL PH O LOS ACEPTAN CUANDO BAJA. LAS SALES MINERALES SON UTILIZADAS PARA LAS SOLUCIONES TAMPÓN POR LOS SERES VIVOS. DENTRO DE LAS CÉLULAS EL PAR CONJUGADO ÁCIDO FOSFÓRICO FOSFATO, Y EN LOS FLUIDOS EXTRACELULARES EL PAR ÁCIDO CARBÓNICO BICARBONATO HCO H + CO 3 H 2 CO 2 + H 2 O Copyrigth José Reig 2004

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