Bioelementos y biomoleculas 1-Moleculas inorganicas Agua Professor: Verónica Pantoja . Lic. MSP. “Kinesiologia” IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014

IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014 Objetivos Reconocer los bioelementos en los seres vivos Reconocer el agua como biomolécula fundamental de los sistemas vivos. Habilidades IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014

Los seres vivos están compuestos por moléculas, las INTRODUCCIÓN Los seres vivos están compuestos por moléculas, las cuales, si se examinan individualmente, cumplen con todas las leyes físicas y químicas que describen el comportamiento de la materia. IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014

COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS SERES VIVOS Uno de los retos de la Biología actual es la descripción de los complejos mecanismos químicos y físicos que sustentan la vida BIOELEMENTOS BIOMOLÉCULAS Elementos químicos de la materia viva Moléculas que componen a los seres vivos IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014

IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014 LOS ELEMENTOS DE LA VIDA Los seres vivos están constituidos por materia y, por tanto, por elementos químicos. De los 92 elementos naturales, unos 27 son esenciales para todos los ss.vv, si bien sólo 16 son comunes a todos ellos. IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014

IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014 De acuerdo con su abundancia en los ss.vv., clasificamos los bioelementos en tres categorías: Bioelementos principales [ > 97% ] Bioelementos secundarios [aprox. 2,5 %] Oligoelementos [< 0,5 %] IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014

IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014 Bioelementos principales [ > 97% ] C Carbono Hidrógeno Oxígeno Nitrógeno Fósforo Azufre H O N P S IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014

IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014 Bioelementos principales [ > 97% ] Constituyen el 95 % de la materia viva C Carbono Hidrógeno Oxígeno Nitrógeno Fósforo Azufre Forman parte de todas las biomoléculas orgánicas H (Y también de moléculas inorgánicas como el H2O, etc.) O N P S IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014

IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014 Constituyen el 95 % de la materia viva C Carbono Hidrógeno Oxígeno Nitrógeno Fósforo Azufre Forman parte de todas las biomoléculas orgánicas H (Y también de moléculas inorgánicas como el H2O, etc.) O N Forma parte de Aminoácidos (=> y proteínas) Ácidos nucleicos (ADN y ARN) Nucleótidos (como el ATP) Clorofila Hemoglobina Muchos glúcidos y lípidos etc. P S IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014

IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014 Constituyen el 95 % de la materia viva C Carbono Hidrógeno Oxígeno Nitrógeno Fósforo Azufre Forman parte de todas las biomoléculas orgánicas H (Y también de moléculas inorgánicas como el H2O, etc.) O N Forma parte de Aminoácidos (=> y proteínas) Ácidos nucleicos (ADN y ARN) Nucleótidos (como el ATP) Clorofila Hemoglobina Muchos glúcidos y lípidos etc. P Forma parte de Nucleótidos Coenzimas Fosfolípidos etc. Moléculas inorgánicas como fosfatos y sales minerales S IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014

IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014 Constituyen el 95 % de la materia viva C Carbono Hidrógeno Oxígeno Nitrógeno Fósforo Azufre Forman parte de todas las biomoléculas orgánicas H (Y también de moléculas inorgánicas como el H2O, etc.) O N Forma parte de Aminoácidos (=> y proteínas) Ácidos nucleicos (ADN y ARN) Nucleótidos (como el ATP) Clorofila Hemoglobina Muchos glúcidos y lípidos etc. P Forma parte de Nucleótidos Coenzimas Fosfolípidos etc. Moléculas inorgánicas como fosfatos y sales minerales S Forma parte de Cisteína y metionina (dos aminoácidos presentes en casi todas las proteínas). Otras moléculas orgánicas (p.ej. Vitaminas B, CoenzimaA,…) IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014

IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014 Bioelementos secundarios [ 2,5 % ] Ca Mg Na K Cl Forma parte del carbonato cálcico (CaCO3)que es el componente principal de las estructuras esqueléticas de muchos animales. Ca Forma parte de la molécula de clorofila. En forma iónica actúa como catalizador, junto con enzimas, en muchas reacciones químicas de los organismos. Mg Na Forman parte, como iones, de las sales minerales disueltas en el agua de los organismos. Intervienen directamente en muchos procesos fisiológicos, como la transmisión del impulso nervioso.. K Cl IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014

IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014 Oligoelementos [ < 0,5 % ] Mn Fe Co Cu Zn I F Si etc [ del griego oligos = escaso] Tanto su déficit como su exceso pueden producir graves trastornos en los ss.vv. Mn Fe Co Cu Zn Son los oligoelementos universales (presentes en todos los ss.vv.) I F Si Se B V Cr Mo etc Sólo se encuentran en algunos grupos de seres vivos IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014

IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014 LAS BIOMOLÉCULAS También se denominan “principios inmediatos” H2O Sales minerales Gases - Biomoléculas inorgánicas - Biomoléculas orgánicas Disueltas Precipitadas (no disueltas) Glúcidos Lípidos Proteínas Ácidos Nucleicos Otras Un ejemplo: abundancia y diversidad de biomoléculas en la bacteria Escherichia coli, una célula procariota. IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014

Composición química de una célula tipo IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014

IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014 Agua La vida depende de la presencia de agua: impregna todas las partes de la célula, constituye el medio en el que se realiza el transporte de nutrientes, las reacciones del metabolismo y la transferencia de energía química, etc. El agua es el componente mayoritario de los seres vivos , si bien el % no es el mismo en todos ellos, ni en las diferentes partes de un mismo ser. . IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014

IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014 Tejido % de Agua Líquido cefalorraquídeo 99 Plasma sanguíneo 91-93 Glóbulos rojos 60-65 Tej. Nervioso (s. gris) 85 Tej. Nervioso (médula) 93 Tej. Nervioso (s.blanca) 70 Músculo 75-80 Piel 72 Hígado 70-75 Tej. Conjuntivo 60 Hueso (sin médula) 20-25 Tej. Adiposo 10-20 Dentina 3 IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014

El contenido en agua disminuye con la edad IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014

IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014 Estructura de la molécula del agua Estructura de polos se denomina dipolo permanente. Por ello decimos que el agua es una sustancia polar. IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014

IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014 Propiedades del agua: importancia para la vida A-Regulación de la temperatura B-Capacidad disolvente C-Densidad en estado sólido D-Cohesión y tensión superficial Estas y otras propiedades hacen del agua una sustancia ideal para la vida IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014

IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014 A:Regulación de la temperatura El H2O tiene un elevado calor específico. EL H2O tiene un elevado calor de vaporización. El agua es un buen regulador térmico ya que, en comparación con otras sustancias, es capaz de absorber mucho calor sin aumentar mucho su temperatura, ya que esta energía calorífica se utiliza para romper puentes de hidrógeno antes de que aumente el movimiento (energía cinética) de las moléculas. El H2O regula la temperatura del planeta y de los seres vivos. IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014

IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014 B:Capacidad disolvente El H2O es un excelente disolvente de muchas sustancias, por lo que con frecuencia recibe el calificativo de “disolvente universal”. IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014

IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014 C: Densidad en estado sólido El hielo flota sobre el agua líquida, al ser menos densa que ésta. Al solidificarse, el H2O forma unos “huecos” debido al establecimiento de puentes de H fijos (en cambio, en estado líquido los puentes de H se forman y deshacen continuamente, dando una red dinámica empaquetada). IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014

IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014 D: Cohesión y tensión superficial El agua líquida tiene una gran cohesión interna. No obstante, como la duración media de un puente de H es muy breve ( 10 -9 segundos) el agua no es viscosa sino muy fluida. El H2O tiene una elevada tensión superficial, lo que significa que en su superficie se forma una película difícil de romper, en comparación con otras sustancias en estado líquido. IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014

IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014 El agua : reactivo químico El agua y sus productos de ionización participan en una serie de reacciones biológicas importantes: Hidrólisis: una molécula de agua lleva a cabo la rotura de una molécula orgánica, como sucede, por ejemplo, durante los procesos digestivos y en otros procesos metabólicos. El proceso inverso a la hidrólisis se denomina condensación (moléculas sencillas se unen para obtener otras mayores), el cual origina moléculas de agua que se denominan «agua metabólica». IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014

IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014 Actividad individual IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014

En grupos de 3 personas responder: 1. Realiza un mapa conceptual con los principales conceptos de bioelementos 2.Cual es la importancia del agua para la salud 3.Elije una propiedad del agua y explique. IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014

IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014 Síntesis de la clase IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014

BIOELEMENTOS Y BIOMOLÉCULAS Lípidos Glúcidos A. Nucleicos Proteínas como Orgánicas Secundario Na , Ca Primarios (C, H, O, N, P, S) Biomoléculas forman Simples N2, O2 Propiedades físico- químicas Funciones biológicas Disolvente Bioquímica Transporte presenta Elevada fuerza de cohesión Alto calor específico Alto calor de vaporización Alta constante eléctrica Mayor densidad en estado líquido se encuentran Disueltas (Na+, Cl-) Precipitadas (CaCO3) Inorgánicas S.minerales Agua pueden ser Oligoelementos ,ej :Fe, IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014

¿PREGUNTAS, DUDAS, COMENTARIOS? IPCHILE - Kinesiologia DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2014