BIOFÍSICA 1

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Universidad Estatal de Guayaquil

Facultad de Ciencias Médicas

CARRERA:

MEDICINA

ASIGNATURA:

BIOFÍSICA 1

ESTUDIANTE:

STEVEN IGNACIO MOLINA MOLINA

DOCENTE:

DR. MARCOS ELPIDIO PEREZ RUIZ

GRUPO:

15

Tabla de contenido

Elementos Químicos        3

La Tabla Periódica, su estructura en grupos, periodos.        4

¿Cómo se organizan los compuestos?        5

Elementos biogenéticos:        5

Clasificación por abundancia:        6

Materia y energía        7

¿Qué es materia?        7

¿Qué es la energía?        8

Relación de Energía con materia        9

Termodinámica:        11

¿Qué es a la termodinámica?        11

¿Qué es un sistema termodinámico?        11

Tipos de Sistemas        11

Ley Cero de la termodinámica: Equilibrio Térmico        12

Primera ley de la termodinámica (Ley de la conservación de la energía)        14

Segunda ley de la termodinámica        14

Magnitudes y medidas        16

Fuerza y Energía        19

Unidades de energía        19

Energía potencial:        20

Energía cinética:        20

Leyes de Newton        21

Primera Ley de Newton, Ley de la inercia        21

Segunda Ley de Newton, de la Masa        21

Tercera Ley de Newton: Principio de Acción y Reacción        22

Elasticidad y Resistencia        23

¿Qué es elasticidad?        23

¿Qué es la resistencia?        23

Ley de Hooke        23

Elasticidad y Resistencia de los tejidos:        24

Referencias        25

Elementos Químicos

¿Qué son los elementos químicos?        

Los elementos químicos son un tipo de materia que se caracterizan en que ya no se pueden separar en otras más simples por métodos químicos. Se encuentran constituidos por átomos de su misma clase posee un número determinado de protones en su núcleo, haciéndolo pertenecer a una categoría única clasificada con el número atómico aun cuando este pueda desplegar distintas masas atómicas.

La mayoría de los elementos químicos fueron encontrados en la naturaleza, pero existen algunos que fueron creados artificialmente mediante procesos de fisión, aceleradores de partículas, etc. Los elementos naturales se forman por procesos nucleosinteticos que se realizan en reacciones nucleares en las diferentes estrellas.

Ordenación de los elementos químicos:

Los seremos humanos siempre hemos sido motivados a clasificar todo lo que nos rodea, buscar patrones, características, semejanzas y diferencias. La ciencia también ha ido a clasificar a la materia y a lo largo del tiempo se han hecho diferentes formas de agrupamientos, la más natural, fue la de clasificarlos por masas atómicas, pero esta clasificación no reflejaba las diferencias y similitudes entre los elementos. Muchas más clasificaciones fueron adoptadas antes de llegar a la tabla periódica que es utilizada en nuestros días.

• Triadas: Forma de clasificación en la que basándose en la masa y las propiedades ordenó a los elementos en grupos de tres que llamó “tríadas”. La tríada del cloro, del bromo y del yodo es un ejemplo. Para 1850 ya se habían contabilizado 20 triadas.
• Ley de las octavas: En 1864 Chancourtois y Newlands agruparon los elementos según sus propiedades que se repetían cada ocho elementos, pero esta ley no puede aplicarse a los elementos más allá del calcio.
• Tabla periódica:  Mendeleïev, químico ruso, presenta una primera versión de su tabla periódica en 1869. Que a diferencia de sus antecesores agrupó a los elementos según su número, pero no su masa. La primera tabla contenía 63 elementos. Esta tabla fue diseñada de manera que hiciera aparecer la periodicidad de los elementos. De esta manera los elementos son clasificados verticalmente. Él estaba convencido de que un día esos lugares vacíos que correspondían a las masas atómicas 45, 68, 70 y 180, no lo estarían más, y los descubrimientos futuros confirmaron esta convención.

La Tabla Periódica, su estructura en grupos, periodos.

La Tabla Periódica actual, también conocida como tabla de Werner-Paneth está formada por los 112 elementos que se conocen (más bien se admiten) actualmente y está constituida por siete periodos (filas) y 18 grupos (columnas), además se suele sacar de la tabla una pequeña tira con dos filas de 10 elementos simplemente por razones prácticas, estos son las llamadas "tierras raras”, formada por los grupos de elementos llamados lantánidos y actínidos.

• Grupos: Así se les llama a las columnas de la tabla, todos los elementos que pertenecen a un grupo tienen la misma valencia química principal, y por ello tienen características o propiedades similares entre sí. . Por ejemplo, los elementos en el grupo 1 tienen valencia de 1, y todos tienden a perder ese electrón al enlazarse como iones positivos de +1.
• Periodos: Los elementos que componen una misma fila tienen propiedades diferentes, pero masas similares. Todos los elementos de un período van completando la última capa electrónica a medida que se avanza en él. Siguiendo esa norma, cada elemento se coloca según su configuración electrónica. Por ejemplo: en el primer período solo hay dos miembros: hidrógeno y helio; en él se completa la primera capa electrónica. La tabla periódica consta en total de 7 períodos.

Clasificación de los elementos químicos:

• Gases nobles. Son elementos químicos inertes, es decir, no reaccionan frente a otros elementos, pues en su última órbita contienen el máximo de electrones posibles para ese nivel de energía. El argón (Ar), por ejemplo, es un gas noble ampliamente utilizado en el interior de las lámparas incandescentes y fluorescentes.
• Metales. Son elementos químicos que generalmente contienen entre uno y tres electrones en la última órbita, que pueden ceder con facilidad, lo que los convierte en conductores del calor y la electricidad. Los metales, en líneas generales, son maleables y dúctiles, con un brillo característico, cuya mayor o menor intensidad depende del movimiento de los electrones que componen sus moléculas. El oro y la plata, por ejemplo, poseen mucho brillo y debido a sus características físicas constituyen magníficos conductores de la electricidad.
• No metales. Poseen, generalmente, entre cinco y siete electrones en su última órbita. Debido a esa propiedad, en lugar de ceder electrones su tendencia es ganarlos para poder completar ocho en su última órbita. Los no metales son malos conductores del calor y la electricidad, no poseen brillo, no son maleables ni dúctiles y, en estado sólido, son frágiles.
• Metaloides. Son elementos que poseen, generalmente, cuatro electrones en su última órbita, por lo que poseen propiedades intermedias entre los metales y los no metales. Esos elementos conducen la electricidad solamente en un sentido, no permitiendo hacerlo en sentido contrario como ocurre en los metales.

¿Cómo se organizan los compuestos?

Los compuestos se pueden clasificar en dos grandes grupos, los compuestos orgánicos y compuestos inorgánicos.

• Compuestos orgánicos: Se les llama compuestos orgánicos a todos aquellos que están conformados por cadenas de átomos de carbono que pueden tener la longitud de varios miles de unidades
• Compuestos inorgánicos: Son todos aquellos compuestos que no tienen como esqueleto principal al átomo de Carbono.

Elementos biogenéticos:

Son todos aquellos elementos que forman parte fundamental de las entidades biologías, forman parte de la composición química y cumplen una función biológica para su existencia.

Criterios de selección:

Criterios de Selección

Con base en las propiedades de los elementos biogenéticos podemos intentar la definición de los criterios que los hacen útiles para los seres vivos:

1. Solubilidad en Agua: Los elementos biogenéticos son todos solubles en agua, ya sea como elementos, iones o en algún compuesto derivado.
2. Propiedades Fisicoquímicas: Los elementos biogenéticos tienen peso atómico bajo (ninguno rebasa el peso del Iodo, 126.9), peso específico bajo y calor específico elevado. Estas propiedades hacen que los compuestos que forman sean capaces de contener un máximo de energía en el mínimo posible de masa.
3. Relación con el Carbono: Este elemento tiene propiedades químicas que lo hacen adecuado como base de la estructura de las moléculas que forman los seres vivos.
4. Abundancia Natural: Los elementos más abundantes en los seres vivos, también son abundantes en la corteza terrestre, aunque con diferencias. El Oxígeno es igualmente abundante en la corteza terrestre, el agua de mar y el cuerpo humano en cambio, Hidrógeno y Carbono incrementan su porcentaje de la corteza, al agua de mar y al cuerpo humano.

Clasificación por abundancia:

1. Primarios. Son aquellos que se encuentran en mayor cantidad y sumados constituyen el 99% del peso del organismo: Oxígeno 65%, Carbono 18.5%, Hidrógeno 10%, Nitrógeno 3%, Calcio 1.5% y Fósforo 1%.

1. Secundarios. Participan en menor proporción, pero aún son abundantes: Potasio 0.3%, Azu-fre 0.25%, Sodio 0.20%, Cloro 0.15%, Magnesio 0.05% y Hierro 0.005%.
2. Oligoelementos. Sólo se encuentran en pequeñas cantidades: Flúor 0.001%, Cobre 0.0002%, Iodo 0.00004% Manganeso 0.00003%, Zinc 0.0032%, Cromo 0.0000024%, Co-balto 0.0000021%, Selenio 0.000019%, Molibdeno 0.000013%, Níquel y Estaño, en trazas.

Función General

1. Seis elementos, Hidrógeno, Carbono, Nitrógeno, Oxígeno, Fósforo y Azufre, forman las moléculas básicas de los seres vivos, aminoácidos, ácidos grasos, carbohidratos, purinas y piramiditas, que son componentes fundamentales de los principios inmediatos, proteínas, lípidos, ácidos nucleicos y polisacáridos, y también forman la estructura de otras moléculas importantes como las vitaminas.
2. Las propiedades eléctricas de los seres vivos dependen de unos pocos elementos, que son capaces de permanecer como partículas cargadas en solución, estos son los cationes Sodio, Potasio, Calcio y Magnesio, y los aniones Cloruro, Fosfato, Carbonato y Sulfato. Estos iones mantienen el medio celular eléctricamente neutro, regulan la presión osmótica, el equilibrio hídrico y el equilibrio ácidobase. La distribución de los iones es específica, K+ y Mg2+ se acumulan en el interior de la célula, mientras que Na+ y Ca2+ lo hacen en el exterior.
3. Muchos elementos se requieren en trazas, como componentes de sistemas enzimáticos o participando en diversas funciones de regulación; para muchos de ellos no se conocen sus funciones completas.

Materia y energía

¿Qué es materia?

La materia es todo aquello que ocupa en un lugar en el espacio, se sabe que esta posee características especiales según los elementos que le componen, estos son los llamados átomos, partículas que se les consideraba indivisibles, estas actúan como piezas que al unirse de un mismo o de varios tipos forma compuestos y sustancias complejas.

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