LA QUÍMICA DE LOS SERES VIVOS UNIDAD II LA QUÍMICA DE LOS SERES VIVOS “La base química de la vida” C.D.E.E. Sandra Vázquez Coria

LA MATERIA Está formada por elementos químicos, siendo el átomo la unidad más pequeña de un elemento Un ser vivo, también llamado organismo, es un conjunto de átomos y moléculas que forman una estructura material muy organizada y compleja, en la que intervienen sistemas de comunicación molecular, que se relaciona con el ambiente con un intercambio de materia y energía de una forma ordenada y que tiene la capacidad de desempeñar las funciones básicas de la vida que son la nutrición, la relación y la reproducción, de tal manera que los seres vivos actúan y funcionan por sí mismos sin perder su nivel estructural hasta su muerte.

SER VIVO La materia que compone los seres vivos está formada en un 95% por seis bioelementos (átomos) que son el carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre a partir de los cuales se forman las biomoléculas. C N P S O H

LOS BIOELEMENTOS En la naturaleza existen 92 elementos químicos naturales y, aproximadamente, 26 más que el hombre ha logrado sintetizar. Los bioelementos o elementos biogenésicos son los elementos químicos naturales que por selección natural participan en la integración y funcionamiento de los seres vivos. Gracias a la biología molecular estos bioelementos se han clasificado en tres grupos:

Bioelementos primarios Bioelementos secundarios Gracias a la biología molecular estos bioelementos se han clasificado en tres grupos: Bioelementos primarios Bioelementos secundarios Oligoelementos o elementos traza

BIOELEMENTOS PRIMARIOS Se considera que cerca del 99% de toda la materia viva está formada por seis elementos que se encuentran en la naturaleza. Carbono, Hidrógeno, Oxígeno, Nitrógeno, Fósforo y Azufre. C H O N P S

BIOELEMENTOS SECUNDARIOS Este grupo está integrado por sodio (Na), potasio (K), calcio( Ca) y cloro (Cl); estos bioelementos representan cerca del 1% restante de la materia viva. Aunque los biolementos secundarios son indispensables para casi todas las células, éstas los requieren en cantidades muy pequeñas. Na K Ca Cl

OLIGOELEMENTOS Se les conoce también como elementos traza, porque se encuentran en cantidades casi insignificantes en los seres vivos. Se calcula que representan el 0.1% de la materia viva. Entre estos se encuentran el magnesio (Mg), fierro (Fe), cobre(Cu), molibdeno (Mo), cromo (Cr), zinc (Zn), litio (Li), hierro (He), flúor (F),etc.

LOS ENLACES QUÍMICOS Son fuerzas de atracción, que mantiene unidos a los átomos para formar las moléculas. Los enlaces son como ligas elásticas, flexibles, que si se estiran demasiado se rompen y liberan su energía. Cuando un enlace se forma transfiriendo un electrón de un átomo a otro, recibe el nombre de enlace iónico

Un enlace covalente se forma como cuando los electrones se comparten, como sucede en la molécula del agua. Los átomos se atraen con la misma fuerza sin que ninguno pierda o gane electrones. El número de enlaces covalentes de una molécula dependerá el número de pares de electrones compartidos.

La polaridad puede colaborar a mantener unidas las moléculas mediante puentes de hidrógeno, llamados así porque el hidrógeno es compartido por dos átomos electronegativos; estos son comunes en los compuestos biológicos. La polaridad química o sólo polaridad es una propiedad de las moléculas que representa la desigualdad de las cargas eléctricas en la misma.

Las moléculas que forman los compuestos de la materia viva de clasifican en orgánicos e inorgánicos Orgánicos Se caracterizan por ausencia de ligaduras carbono-hidrógeno Inorgánicos Se caracterizan porque contienen ligaduras carbono-hidrógeno

MOLÉCULAS INORGÁNICAS DE INTERÉS BIOLÓGICO Los compuestos inorgánicos que componen la materia viva son básicamente el agua, los minerales sólidos o en disolución y los gases disueltos, que se caracterizan por la ausencia de ligaduras carbono-hidrógeno.

EL AGUA Es muy abundante en la biósfera Es el solvente ideal y gran parte de sus propiedades químicas son el resultado de su polaridad. Debido a sus abundantes puentes de hidrógeno, las pequeñas moléculas del agua, tienen gran fuerza de cohesión, lo que determina sus constantes físico-químicas (como el punto de ebullición de fusión, de congelamiento, por ejemplo).

SOLUBILIDAD La solubilidad es la propiedad que tienen las sustancias de intercalar sus moléculas con las del solvente, esto dependerá de las características del solvente y del soluto.

FUNCIONES DEL AGUA Es el compuesto inorgánico mas abundante de los organismos. Se considera que la materia viva contiene ¾ partes de agua, aunque excepcionalmente puede encontrarse en porcentajes muy bajos en algunas semillas (5%) o en porcentajes muy altos como en las medusas (95%). El agua es el vehículo de entrada a la célula de nutrientes y sustancias necesarias para la supervivencia. Es el medio por el cuál se eliminan los productos de desecho del metabolismo. Por ser el mejor solvente que existe, favorece las reacciones químicas de los procesos metabólicos. Forma parte de los sistemas coloidales, que es el estado físico en que se encuentra la materia viva, principalmente el citoplasma.

MINERALES Los minerales sólidos y en disolución como calcio, magnesio y fosfato, se encuentran formando gran parte de los órganos duros, como huesos y dientes de animales, así como las conchas y caparazones de algunos animales.

Los minerales en disolución pueden ser metálicos y no metálicos, intervienen en funciones como mantener el equilibrio osmótico de las células y establecer estados físicos adecuados de membrana y citoplasma. Potasio, sodio y cloro; como activadores de enzimas de plantas En los animales, sobre todo potasio, magnesio y calcio. El potasio es abundante en el interior de la célula; es necesario para la conducción nerviosa y la contracción muscular.

Para los fluidos del cuerpo animal sobre todo, sodio, calcio, y cloro. El cobre para la absorción del fierro en la formación de hemoglobina y citocromo. El cloro es necesario en el balance del agua de la sangre y el fluido intersticial. El cinc participa en la producción de semillas y flores, y en la biosíntesis de hormonas vegetales. Interviene en la actividad enzimática como activador. El calcio intervine en la contracción muscular y en la coagulación de la sangre. El magnesio activa el funcionamiento de muchas enzimas. El potasio interviene en los procesos osmóticos (evita la pérdida de agua), regula los impulsos nerviosos. El Sodio interviene en los procesos osmóticos, en la contracción muscular y en los impulsos nerviosos El azufre forma parte de algunos aminoácidos. En la cuarta línea es cinc o zinc???? Aunque su símbolo químico es Zn es correcto cinc

GASES Los gases, componentes inorgánicos indispensables para la existencia de los seres vivos, son el oxígeno y el bióxido de carbono, que se utilizan en la respiración y en la fotosíntesis; estos pueden estar disueltos o integrados en los organismos.

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