BIOLEMENTOS y BIOMOLÉCULAS

Bioelementos[pic 1][pic 2]

BIOELEMENTOS PRIMARIOS

Son indispensables para formar biomoléculas orgánicas, constituyen más del 95% dela materia viva, tienen un total de 6 elementos:

Oxígeno: participa en el proceso de la respiración y fotosíntesis en las plantas; se encuentra constituido en varias moléculas orgánicas y es el más abundante en el cuerpo humano, se encuentra en un 65%.

Carbono: indispensable en la formación de biomoléculas orgánicas, como los carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos, es el segundo elemento más abundante en nuestro cuerpo con 18%.

Hidrógeno: forma parte de las biomoléculas inorgánicas como el agua y de las orgánicas, es el tercero más abundante en nuestro cuerpo con 9.5%.

Nitrógeno: se encuentra en los aminoácidos que forman proteínas y en los ácidos nucleicos del ADN; en la orina animal, las hojas de las plantas y es un elemento nutritivo que constituye el 3% del cuerpo humano.

Fósforo: participa en la transferencia de energía, así como forma parte de la estructura de los huesos o los dientes con 1% en el cuerpo humano.

Azufre: forma parte de algunos aminoácidos, se halla en rutas metabólicas universales, con 0.3% en el cuerpo humano.

BIOELEMENTOS secundarios

Se encuentran en menor proporción en los seres vivos, aparecen en un 3.3% ene l cuerpo humano; forman sales solubles o insolubles, son cinco elementos:

Calcio: se encuentra en estructuras óseas, como los dientes o los huesos; en la contracción muscular y presión sanguínea, es el quinto lugar en abundancia en el cuerpo humano con 1.5%.

Sodio: es necesario para la contracción nerviosa y muscular, es el noveno lugar con 0.2%.

Potasio: abunda en la naturaleza como el agua salada y otros minerales, se oxida rápidamente en el aire y es muy reactivo, especialmente en el agua, es el séptimo lugar con 0.4%.

Cloro: es necesario para mantener el balance de agua en la sangre, ocupa el décimo lugar con 0.2 %.

Magnesio: importante para que muchas enzimas funcionen correctamente, ocupa el onceavo lugar con 0.1%.

Oligoelementos

Se encuentran en menos de 1%, es indispensable para el desarrollo normal del metabolismo.

Boro: óptimo crecimiento.

Hierro: unido para llevar a cabo la oxigenación d ela sangre.

Zinc: refuerza el sistema inmune.

Cobre: se encuentra en proteínas que participan en el desarrollo del sistema nervioso y cardiovascular.

Yodo: interviene en la síntesis de hormona tiroidea.

Cobalto: forma parte de la vitamina cobalamina, de formación de glóbulos rojos.

Selenio: actúa en la forma de enzimas antioxidantes.

Manganeso: es necesario para el crecimiento de los recién nacidos.

Flúor: salud y resistencia de los dientes.

        BIOMOLÉCULAS[pic 3][pic 4]

La materia viva está formada por compuestos llamados biomoléculas, existen dos tipos: orgánicas e inorgánicas.

Las biomoléculas son sustancias imprescindibles que forman parte de los seres vivos, y que cumplen una serie de funciones importantes para su buen funcionamiento biológico.

Las biomoléculas se forman a partir de los seis elementos químicos más abundantes en los organismos, que son: el carbono (C), el hidrógeno (H), el nitrógeno (N), el oxígeno (O), el fósforo (P) y el azufre (S).

De estos elementos se componen las biomoléculas conocidas como aminoácidos, glúcidos, lípidos, proteínas, ácidos nucleicos y vitaminas, las cuales son indispensables para la formación y funcionamiento de las células que componen los tejidos y los órganos de los seres vivos. Es decir, las biomoléculas son esenciales para la existencia de los seres vivos.

Tipos de biomoléculas

Biomoléculas inorgánicas

Las biomoléculas inorgánicas son necesarias para la vida, en general, y se encuentran tanto en los organismos vivos como en los cuerpos inertes. Se caracterizan por no tener bases de carbono.

Algunos ejemplos son el agua, algunos tipos de gases como el oxígeno y las sales inorgánicas como el bicarbonato.

AGUA[pic 5]

[pic 6]El agua, un requisito necesario para la vida

Es la sustancia más abundante de nuestro planeta. En sus diferentes estados, podemos encontrarla en ríos, mares, lagos, glaciares y en el vapor de la atmósfera.

El 70% de la superficie terrestre está cubierta de agua líquida, casi las tres cuartas partes. Cerca del 96% corresponde al agua salada que forman los océanos. Del resto, aproximadamente el 69% se encuentra congelada en los polos y entre un 1% y un 4% es el vapor de agua de la atmósfera. Eso sin olvidar que también se encuentra presente en el cuerpo humano de forma muy importante; el porcentaje de agua en nuestro cuerpo ronda entre un 50 y 80%.

Es en ella, además, donde se originó la vida.

RINCIPALES CARACTERÍSTICAS DEL AGUA:

1. Es un líquido inodoro: no tiene olor salvo cuando contiene sustancias disueltas. Es insípido, lo que significa que no posee un sabor determinado. Y es incoloro, es decir, no tiene color y, en su estado puro, es completamente transparente.
2. Es el solvente universal: en ella se disuelven más sustancias que en cualquier otro líquido.
3. El sonido se propaga en el agua sin prácticamente pérdidas, lo cual permite la comunicación vía sonar.
4. En casi todos sus estados, el agua no puede comprimirse debido a su baja viscosidad.
5. Densidad del Agua: la densidad del agua es 1 (exactamente 0,9999 a 20º C). La congelación del agua es bastante distinta a la de otros líquidos. Los puentes de hidrógeno producen un reordenamiento cristalino que hace que el hielo se expanda más allá del volumen del líquido original, de forma que su densidad resulta menor y flota. Si no fuese así los cuerpos de agua se congelarían en el fondo y la vida, en la forma que conocemos no existiría.
6. Viscosidad del Agua, Es la propiedad que tiene un líquido de oponer resistencia a todo movimiento, ya sea interno o global del flujo. Es un papel fundamental de las pérdidas de carga y por tanto juega un papel fundamental en el tratamiento del agua. Disminuye cuando aumenta la temperatura. Aumenta conforme aumenta el contenido en sales disueltas, por lo que es más viscosa el agua del mar que la de un río.
7. Calor Específico, Es la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de 1Kg de agua en 1ºC. Es la sustancia que posee mayor calor específico (4.180 J/Kg/ºC). Varía en función de la temperatura y presenta un mínimo a 35ºC.
8. Calor Latente, Cantidad de calor necesaria para efectuar el cambio de estado de la unidad de masa previamente llevada a la temperatura que corresponda a la tensión reinante. La energía requerida para romper un puente de hidrógeno y liberar una molécula de agua (H20) para formar vapor, es mucho mayor que la requerida por muchos compuestos químicos comunes. El calor de vaporización del agua es de 539 Kcal/Kg, es por ello que el vapor de agua tiene un alto contenido energético y es un medio ideal para transferir energía.
9. Tensión Superficial. Es la fuerza de tracción que se ejerce sobre la superficie del líquido. El agua tiene una tensión superficial muy elevada debido a los puentes de hidrógeno. La tensión superficial disminuye al aumentar la temperatura. Se mide en Newton/metro.

10.Conductividad, El agua es ligeramente conductora de electricidad, aumentando su conductividad si se añaden sales u otros materiales ionizantes. Su unidad es microsiemens por centímetro (μS/cm).

1. Turbidez. Es la dificultad del agua para transmitir la luz de los materiales en suspensión, coloidales o muy finos. Son materiales difíciles de decantar y filtrar. La medición se hace por comparación con la turbidez inducida por diversas sustancias. Se utilizan unos aparatos llamados turbidímetros de los que existen varios tipos.

El color, la turbidez y la conductividad se utilizan como parámetros de la calidad del agua.

Propiedades físicas del agua

Algunas de las propiedades o características del agua desde un punto de vista físico son:

• Su densidad es de 1g/cm3, es decir, 1 centímetro cúbico de agua líquida pesa 1 gramo. En cambio, cuando se encuentra en estado sólido la densidad es menor, por eso el hielo flota en el agua.
• Su punto de congelación es a 0ºC, mientras que el de ebullición es a 100 °C a nivel del mar.
• El agua del planeta está en cambio constante y siempre en movimiento.
• Tiene la capacidad de absorber mucho calor antes de que suba su temperatura. Gracias a esta propiedad, ayuda a regular el cambio de temperatura del aire en las diferentes estaciones del año.
• Posee una tensión superficial muy elevada, y por ello es pegajosa y elástica. Y esta característica del agua es la que permite que algunos insectos como las arañas puedan caminar sobre ella.

Propiedades químicas del agua

• Su fórmula química es H₂O: un átomo de oxígeno ligado a dos de hidrógeno.
• La molécula del agua tiene carga eléctrica positiva en un lado y negativa en el otro, propiedad que ocasiona que sus moléculas se unan entre sí.
• Contiene minerales y nutrientes de gran valor.
• El agua pura tiene un pH neutro de 7: esto significa que no es ácida ni básica.
• Reacciona con los óxidos ácidos, los óxidos básicos y el metal.
• Cuando se une el agua y las sales, se forman los hidratos.

SALES MINERALES[pic 7]

Son biomoléculas inorgánicas que se encargan de algunos procesos de relevancia para  la salud. El organismo tiene la capacidad de producirlas, sin embargo, en muchas ocasiones necesita ayuda externa para alcanzar los niveles adecuados. Para ello, la alimentación o los suplementos son de gran ayuda.

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