TEMA 1 LA QUÍMICA DE LA MATERIA VIVA

1. MATERIA VIVA 2.BIOELEMENTOS Tipo de materia de la que están formado los seres vivos. Está formada por átomos y moléculas que tienen distintos grados de movilidad y disposición, formando diferentes estados de agregación ( sólido, líquido, y gaseoso).Se forman disoluciones coloidales. La materia viva tiene límites bien delimitados y tamaños definidos. 2.BIOELEMENTOS CONCEPTO. Son los elementos que forman la materia viva. Existen unos 70 de los que 25 aparecen en la mayoría de los seres vivos.

CARACTERISTICAS COMUNES - Los elementos que forman la m.viva tienen masa atómica pequeña. Las moléculas que se forman tienen bajo peso molecular. Se produce economía de peso.

Capas electrónicas externas incompletas Capas electrónicas externas incompletas. Esto permite formar enlaces que originan compuestos estables.

Fácilmente incorporables de la naturaleza. La mayoría de los compuestos formados tienen tener gran polaridad, para que sean solubles en agua. La vida surgió en el mar y las reacciones celulares se realizan en medio acuoso.

¿POR QUÉ TODO GIRA EN TORNO AL CARBONO? Posee cuatro electrones desapareados o libres que le permite formar cuatro enlaces covalentes con cuatro átomos distintos. Además puede unirse entre sí con enlaces sencillos, dobles, triples. Pueden hacerlo formando cadenas lineales y ramificadas, así como cadenas cicladas. CH3- CH3 CH2 = CH – CH3 CH ≡ CH CH3 – CH2 – CH – CH2 – CH3 CH2 – CH2 – CH3

Su unión con el H, O, N forma numerosos grupos funcionales que presentan propiedades distintas. alcoholes Cetona Aldehido Ácido orgánico

¿POR QUÉ EL C Y NO EL Si? La masa atómica del carbono es 12 y la del Si es 28. Por tanto el carbono formará moléculas de bajo peso molecular y se dará economía de peso. El número atómico del carbono es menor, por tanto tienen menos electrones y los electrones que se encuentran en la última capa, que son los que intervienen en el enlace, está más cerca del núcleo. En enlace es más corto y más estable. La unión del silicio con el oxígeno forma un compuesto sólido e insoluble u el carbono con el oxígeno un gas. Los procesos vitales requieren compuestos solubles, preferiblemente solubles por su facil circulación por la biosfera.

CLASIFICACIÓN

3. BIOMOLÉCULAS TIPOS Biomoléculas inorgánicas: Asociadas a materia viva y no viva. Biomoléculas orgánicas: Asociadas solo a materia viva.

TIPOS DE ENLACE Enlace iónico: Se de entre átomos de electronegatividad diferente. Uno más electronegativo que capta electrones del más electropositivo que los pierde.Es poco importante en la materia viva. Enlace covalente: Se da entre átomos que tienen una elctronegatividad similar y comparten electrones. Es muy importante en la materia viva, ya que es estable.

Enlace por puentes de hidrógeno: Un átomo de hidrógeno está unido covalentemente a un átomo muy electronegativo y a su vez se une a otro elemento muy electronegativo. Es un enlace debil, pero muy importante en biología. Interacciones hidrofóbicas o apolares: Es la tendencia a atraerse entre restos apolares. Enlaces por fuerzas de Van der Waals: Es un enlace muy débil entre átomos por variaciones en las nubes electrónicas

4. ESTUDIO DE LA MATERIA TÉCNICAS DE ESTUDIO. TERMINOLOGÍA. Técnicas macroscópicas: Sin usar instrumentos ópticos. Técnicas microscópicas: Utilizando instrumentos ópticos. Si se utilizan lupas o microscopios ópticos, se estudia estructuralmente. Si se utiliza microscopio electrónico, se estudia ultraestructuralmente TERMINOLOGÍA. In vivo: Técnicas que se realizan en el propio ser vivo sin modificar sus condiciones vitales. In vitro: Técnicas que se realizan fuera del organismo, en un medio controlado. In situ: Técnicas que estudian un proceso en el lugar y en las condiciones donde se desarrolla ese proceso.

ESTUDIO DE ESTRUCTURAS. ESTUDIO DE LA ULTRAESTRUCTURA. Se utilizan lupas y microscopios ópticos. En el segundo caso es necesario preparar la muestra y teñirla. ESTUDIO DE LA ULTRAESTRUCTURA. Se utilizan microscopios electrónicos de transmisión para estudios internos y el de barrido para estudiar superficies.

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ESTUDIO DE LOS CONSTITUYENTES. - Cromatografía: Se separa una mezcla de componentes, a través de una matriz porosa, por su afinidad por un disolvente. - Electroforesis: Se separa una mezcla como consecuencia de un campo eléctrico. - Centrifugación: Se somete una mezcla a una rotación a alta velocidad, separándose por densidades

PREPARACIÓN DE MUESTRAS Extracción y fijación de la muestra para la estabilización de las estructuras celulares, por técnicas físicas (congelación) o químicas (etanol) Deshidratación e inclusión en parafina (m.óptico) y resinas (m.electrónico). Se deja solidificar hasta formar un bloque. Obtención de cortes con microtomos especiales y se coloca en un porta , en el caso del m. electrónico el soporte es una rejilla circular de Cu y Ni de 4 mm. De diámetro Tinción y contrastado de la muestra. La muestra del m. óptico se desparafina y se hidrata para añadirle colorantes. Para la muestra del m. electrónino se utilizan sales de metales pesados. Observación al microscopio. Se coloca directamente el porta en el m. óptico. Las rejillas se colocan en un soporte especial que se introduce en el m. electrónico, para luego hacer el vacío.