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BASE MOLECULAR DE LA MATERIA VIVA BIOELEMENTOS BIOMOLÉCULAS
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BIOELEMENTOS Sólo 27 elementos de la naturaleza forman parte de los seres vivos Son los bioelementos o elementos biogénicos BIOELEMENTOS PRIMARIOS Constituyen el 95 % del peso de cualquier organismo C, H, O, N PRIMARIOS Constituyen el 95 % del peso de cualquier organismo C, H, O, N SECUNDARIOS Constituyen el 4 % del peso de cualquier organismo P, S, Ca, Na, K, Cl, I, Mg, Fe SECUNDARIOS Constituyen el 4 % del peso de cualquier organismo P, S, Ca, Na, K, Cl, I, Mg, Fe OLIGOELEMENTOS Constituyen el 0,1 % del peso de cualquier organismo Cu, Zn, Mn, Co, Mo, Ni Si, …….. OLIGOELEMENTOS Constituyen el 0,1 % del peso de cualquier organismo Cu, Zn, Mn, Co, Mo, Ni Si, ……..
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Bioelementos Composición química de los seres vivos 30 elementos naturales son esenciales para los seres vivos La mayoría tienen un número atómico bajo Bioelementos primarios o principales: C, H, O, N Bioelementos secundarios: S, P, Mg, Ca, Na, K, Cl Oligoelementos: Fe, Mn, Zn, Na, Cl, Cu, Se, Si, Cr, F, I, B, etc.
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BIOMOLÉCULAS LOS BIOELEMENTOS SE UNEN ORIGINANDO LAS BIOMOLÉCULAS QUE FORMAN LA MATERIA VIVA LOS BIOELEMENTOS SE UNEN ORIGINANDO LAS BIOMOLÉCULAS QUE FORMAN LA MATERIA VIVA Compuestos InorgánicosOrgánicos Agua Sales minerales Glúcidos Lípidos Proteínas Ácidos nucleicos Unión de numerosos monómeros Unión de numerosos monómeros POLÍMEROS Macromoléculas formadas a base de moléculas más sencillas
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1- Agua: Ver presentación correspondiente 2- Sales Minerales: -Se encuentran en bajas cantidades. -Interior de la célula = Medio Intracelular. -Exterior= Medio Extracelular. Sales Minerales Disuelven IONES Mantener el grado de salinidad del organismo y regula la acidez corporal Na+ Cl- K+
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LAS SALES MINERALES SE PUEDEN ENCONTRAR EN LOS SERES VIVOS DE 3 FORMAS : PRECIPITADAS, formando estructuras sólidas, insolubles, con función esquelética. Por ejemplo, el carbonato cálcico en las conchas de los moluscos), el fosfato cálcico y el carbonato cálcico que, depositados sobre el colágeno, constituyen los huesos, el cuarzo (SiO 2 ) en los exoesqueletos de las diatomeas y en las gramíneas, etc. DISUELTAS (aniones y cationes). Los principales son: Cationes: Na +, K +, Ca 2+ y Mg 2+. Aniones: CI -, SO 4 2-, PO 4 3-, CO 3 2-, HCO 3 - y NO 3 -. ASOCIADAS A MOLÉCULAS ORGÁNICAS: fosfoproteínas, fosfolípidos,…
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IONES FUNDAMENTALES PARTICIPAN EN VARIADOS PROCESOS: Sodio (Na + ) Mantenimiento del equilibrio iónico y acuoso en el medio extracelular. Transmisión del impulso nervioso. Potasio (K + ) Participan en la conducción del impulso nervioso Contracción muscular. Regulación de la actividad cardíaca. Calcio (Ca ++ ) Participa en la contracción muscular, Constituyente de huesos y dientes. Contracción muscular. Participa en la coagulación sanguínea. Activador y cofactor de algunas enzimas. Regulación de la actividad cardíaca. Hierro (Fe ++ ) Constituyente de la molécula de Hemoglobina. Magnesio (Mg ++ ) Constituyente de los ribosomas funcionales. Activador y cofactor de algunas enzimas. Participa en la contracción muscular, Transmisión del impulso nervioso. Fósforo (P) Constituyente de huesos y dientes y de moléculas de ADN y ATP.
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FUNCIONES DE LAS SALES MINERALES - SOSTÉN Y PROTECCIÓN: Conchas, huesos, exoesqueletos - OSMOSIS Mantenimiento de concentraciones osmóticas adecuadas en los líquidos biológicos - CONTROL DEL pH - OTRAS DIÁLISIS El agua atraviesa la membrana de donde hay menos concentración de sales adonde hay más.
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COFACTORES IONES ASOCIADOS A BIOMOLÉCULAS HIERROHemoglobina MAGNESIOClorofila FOSFATOÁcidos nucleicos, ATP, fosfolípidos COBALTOVitamina B 12 IODOHormonas tiroideas AZUFREAminoácidos Cys, Met
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OSMOSIS EN LAS MEMBRANAS CELULARES En A los glóbulos rojos están en un líquido con la misma concentración salina (Isotónica), por lo que no hay reacción. En B los glóbulos rojos están en un líquido con una concentración salina más alta (Hipertónica), por lo que el agua sale del glóbulo hacia el líquido y se contrae. En C los glóbulos rojos están en un líquido con una concentración salina más baja (Hipotónica), por lo que el agua entra en el glóbulo y éste se engorda hasta reventar.
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OSMORREGULACIÓN Los seres vivos viven frecuentemente en ambientes que no son isotónicos con su interior, por lo que desarrollan sistemas para mantener ese equilibro. Es lo que se llama Osmorregulación. Lo estudiaremos con detenimiento en el Sistema excretor, pero podemos adelantar los siguientes: + Gruesas paredes celulares con orificios (Estomas): PLANTAS + Vacuolas que evacuan periódicamente el exceso de agua ( Vacuolas pulsátiles): En MICROORGANISMOS + Glándulas salinas. Sobre todo en AVES que vuelan mucho tiempo sin beber agua dulce. Estas glándulas eliminan el exceso de sal al beber agua de mar. + En los mamíferos existen órganos como riñones. EN RESUMEN, ES NECESARIO MANTENER UN EQUILIBRIO SALINO ENTRE EL INTERIOR DE UN SER VIVOS Y ELMEDIO EN EL QUE VIVEN
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En el metabolismo celular se generan ácidos que alteran el pH y, como consecuencia se alteran las proteínas y la actividad celular. Para evitarlo la célula cuenta con los llamados sistemas tampón, buffer o amortiguadores. Los sistemas tampón actúan como aceptores o dadores de H + para compensar el exceso o el déficit de estos iones en el medio y mantener constante su pH. TIPOS DE TAMPÓN 1) Intracelulares: (tamponan en torno a pH=7) Fosfatos inorgánicos (H 2 PO 4 - HPO 4 2- ) Fosfatos orgánicos (Glucosa 6-fosfato, ATP) 2) Extracelulares (sangre y fluidos intersticiales): Bicarbonato (tampona en torno a pH=5) Proteínas CONTROL DEL pH
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FORMACIÓN DE PARTÍCULAS RELACIONADAS CON LA ORIENTACIÓN. + LOS OTOLITOS del oído interno, que son cristales de carbonato cálcico que intervienen en el equilibrio. + LAS PARTÍCULAS MAGNÉTICAS (óxido de hierro) presentes en numerosas especies (palomas mensajeras, abejas, delfines, tortugas, etc.) y que actúan como una brújula interna para orientarse. OTRAS FUNCIONES
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