BIOELEMENTOS
Y
BIOMOLÉCULAS
INORGÁNICAS
Bioelementos
Son los elementos químicos que forman parte de los seres vivos
Forman las biomoléculas o principios inmediatos
Aproximadamente unos 70 bioelementos diferentes
C, O, H y N constituyen aproximadamente el 95% del peso de cualquier ser
vivo
S, P, Mg, Ca, Na, K y Cl también se encuentran en todos los seres vivos,
llegando a alcanzar el 4,5% de su peso
El resto se encuentran en cantidades muy pequeñas (oligoelementos)
Carbono, oxígeno, hidrógeno y nitrógeno
Abundan en las capas externas de la Tierra, por lo que
son accesibles
Forman con facilidad enlaces covalentes
Salvo el hidrógeno, pueden establecer enlaces simples
o múltiples.
El carbono puede formar cadenas, lineales o
ramificadas
Forman compuestos fácilmente solubles en agua
S, P, Mg, Ca, Na, K, Cl
El azufre forma parte de casi todas las proteínas y de la
coenzima A, entre otras sustancias
El fósforo forma parte de los ácidos nucleicos, del
ATP, etc
El magnesio es cofactor de muchas enzimas, y forma
parte de la clorofila
El calcio interviene en la mitosis, la contracción
muscular, la propagación del impulso nervioso, etc
Sodio, potasio y cloro son responsables del potencial de
membrana, entre otros
Oligoelementos
El resto de los bioelementos se encuentran en proporciones muy bajas, por lo
que se denominan oligoelementos o elementos traza
En conjunto no superan el 0,5% del peso del ser vivo
Individualmente, se encuentran el proporciones inferiores al 0,1% del peso
Hierro, manganeso, flúor, yodo, cobalto, silicio, cromo, zinc, molibdeno, boro
y litio se encuentran en casi todos los seres vivos
Los demás, hasta el total de 70, sólo se encuentran en determinados seres
vivos
La ausencia de cualquiera de ellos origina en el ser humano enfermedades
carenciales
Niveles excesivos ocasionan intoxicaciones y pueden llegar a causar la muerte
Biomoléculas inorgánicas
Agua
Sales minerales
El agua
Entre un 70 y un 90% del peso de los seres vivos
Agua circulante (disolvente y transportador)
Agua de imbibición (“empapando” tejidos y
células)
Agua ligada (combinada con otras sustancias)
Estructura de la molécula de agua
Rawn
Naturaleza dipolar de la molécula de agua
Lehninger
Propiedades de la molécula de agua
Carácter polar: el agua es un dipolo
Consecuencia 1: las moléculas de agua tienden a
unirse por enlaces de hidrógeno
Consecuencia 2: puntos de fusión y ebullición
elevados para su masa molecular
Dos moléculas de agua unidas por puente de hidrógeno
Lehninger
Enlaces de hidrógeno entre moléculas de agua
Rawn
Propiedades de la molécula de agua
Elevada constante dieléctrica
Consecuencia: el agua es un buen disolvente
Disolución de sales cristalinas por agua
Lehninger
Propiedades de la molécula de agua
Elevado calor específico
Consecuencia: el agua es un buen amortiguador
de los cambios de temperatura
Propiedades de la molécula de agua
Bajo grado de ionización
Consecuencia: comportamiento “neutro”
Funciones biológicas del agua
Disolvente y transportador de sustancias. Medio
en el que tienen lugar las reacciones bioquímicas.
Termorregulador
Lubricante y amortiguador mecánico
Funciones estructurales
Dispersiones y disoluciones acuosas
Todas las reacciones bioquímicas se realizan en
medios acuosos: en el citosol celular, en los
líquidos orgánicos, etc.
Estos medios son dispersiones, es decir, mezclas
homogéneas de moléculas distintas
Constan de una fase dispersante o disolvente,
(agua), y de una fase dispersa o soluto, en la
que entran a formar parte todas aquellas
sustancias que acompañan al agua
Dispersiones y disoluciones acuosas
Se clasifican en tres grupos:
Disoluciones verdaderas
Dispersiones coloidales (suspensiones y emulsiones)
Dispersiones groseras
Dispersiones y disoluciones acuosas
Ósmosis
Las sales minerales (I)
En todos los seres vivos se encuentran ciertas
cantidades de sales minerales, en porcentajes
muy variables
Por ejemplo, el tejido óseo de los vertebrados es
uno de los más ricos, con un 20% en peso fresco
y hasta un 70% en peso seco y eliminando la
médula
Las sales minerales (II)
En los seres vivos se pueden encontrar:
Precipitadas (esqueletos, caparazones…)
Disueltas en líquidos biológicos
Asociadas a moléculas orgánicas, formando complejos
Funciones biológicas de las sales minerales
Funciones estructurales
Regulación del pH
Regulación de la presión osmótica
Estabilización de dispersiones coloidales
Funciones específicas de algunos iones
pH y sistemas tampón
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