Biologia Tema2

Tema 2. Composición química de los seres vivos

Objetivos del tema

Al finalizar el tema serás capaz de:

• Enlistar algunos elementos químicos y explicar las funciones que desempeñan en los seres vivos.

• Distinguir la importancia de algunas moléculas inorgánicas, como el agua y las sales minerales, para los seres vivos.

• Explicar las biomoléculas y asociar sus divisiones internas presentes en los seres vivos.

Introducción

En México, 7 de cada 10 personas son obesas, hecho que se ha convertido en un verdadero problema de salud pública, debido a que la obesidad es una causa importante en el desarrollo de enfermedades mortales.

La receta para ser obeso es muy fácil, consume más alimento del que necesitas en el desempeño de tus actividades diarias, de esta manera, tendrás reservas de energía en forma de grasas que se acumularán en diversos tejidos del organismo con lo que ganarás sobrepeso y luego obesidad, pero luego no te asustes si desarrollas cirrosis hepática por el exceso de grasa en el hígado o cáncer de colon por la acumulación de grasa en el abdomen o un derrame cerebral por los depósitos de grasa en las paredes arteriales.

Todos los seres vivos poseemos características que nos distinguen de la materia inerte, pero además de las características que nos hacen especiales, los seres vivos tenemos una composición química muy similar, apenas 27 elementos de los 118 existentes en la tabla periódica están presentes en nuestro organismo para cumplir con las funciones básicas de constituir la forma o estructura, aumentar la velocidad de las reacciones químicas y transportar sustancias a través de las membranas. La falta de alguno de estos bioelementos o no tener la cantidad normal de ellos provocaría en los seres vivos patologías considerables, es decir, efectos dañinos en la salud.

Para combatir la obesidad no hay vacuna, depende de ti, y sólo es necesario hacer ejercicio y comer justo lo que tu cuerpo necesita, y lo que necesita es una dieta balanceada en la que se combinen adecuadamente los 5 nutrientes básicos: Carbohidratos, lípidos, proteínas, vitaminas y minerales, y no te debe faltar tomar 2 litros de agua al día.

Explicación del tema 2

Biología I

Tema 2. Composición química de los seres vivos

2. Composición química de los seres vivos

La tabla periódica está conformada por 118 elementos de los cuáles aproximadamente el 95% se encuentran en el océano, y los seres humanos tienen tan sólo 27 elementos. Estos elementos reciben el nombre de bioelementos que al unirse a otros forman la biomoléculas, las cuales se clasifican en orgánicas e inorgánicas.

2.1 Elementos químicos y su función en los seres vivos

De los 118 elementos químicos presentes en la naturaleza, 6 son indispensables para la vida, a estos elementos se les llama bioelementos primarios.

• Carbono (C): Es el elemento más importante. El principal en la construcción de las moléculas orgánicas.

• Hidrógeno (H): Componente estructural de las moléculas inorgánicas. En altas concentraciones ocasiona deficiencias de oxígeno en el organismo.

• Oxígeno (O): Formador estructural de las moléculas biológicas. Es el producto más importante para la vida en la biosfera. Forma parte de la molécula más trascendente de la vida: el agua.

• Nitrógeno (N): Formador estructural de las moléculas biológicas. Esencial para el crecimiento de los seres vivos. Forma fertilizantes. Se deposita en el suelo, donde sirve de alimento para las plantas.

• Fósforo (P): En todas las formas de vida los fosfatos desempeñan un papel esencial en los procesos de transferencia de energía como metabolismo, la fotosíntesis, la función nerviosa y la acción muscular. Se encuentra en las plantas y en el ATP.

• Azufre (S): Formador de moléculas biológicas, reacciona como agente antioxidante, forma sulfuros y sulfatos. Se encuentra en las paredes arteriales, bilis, cartílago, glándulas suprarrenales, insulina y vitamina B1 de algunos organismos.

Además de estos elementos, existen otros que aunque se encuentran en menores cantidades tienen una función importante para la estabilidad, que de faltar o no tener la cantidad normal, los seres vivos tendrían patologías considerables. A estos se les llama bioelementos secundarios y son: Calcio (Ca), Sodio (Na), Potasio (K), Magnesio (Mg), Hierro (Fe), Flúor (F), Zinc (Zn), Cloro (Cl), Manganeso (Mn), Yodo (I), y Litio (Li).

2.2 Moléculas inorgánicas de interés biológico

Las moléculas inorgánicas son: El agua, las sales minerales, gases, minerales sólidos y minerales en disolución; aunque las más trascendentes para la vida son el agua y las sales minerales. Estas moléculas son fundamentales para los seres vivos por la función que desempeñan y se describen a continuación.

• Agua: Molécula vital, pequeña pero con gran fuerza de cohesión. Se encuentra en los tres estados de la materia: gaseoso, líquido y sólido. Es el vehículo de entrada de nutrientes y salida de desechos. Regula la temperatura corporal y ocupa entre el 60% y 90% del volumen de todos los seres vivos. Se clasifica en pura, ligera, pesada, dura y oxigenada.

• Sales minerales: Con el agua se disocian en iones y electrolitos. Algunos ejemplos de sales minerales son: NaCl (sal de mesa), KCl, CaCO3, CaCl2, MgCl2, Ca3 (PO4)2 y Na2SO4.

• Gases: Solubles en agua, se encuentran participando en la fotosíntesis y en la respiración. Además participan en la formación de alcoholes, carboxilos y carbonilos. Los más comunes son: O2 y CO2.

• Minerales sólidos: Generalmente se encuentran en forma de sales y forman estructuras duras como huesos, dientes y depósitos superficiales en los vegetales y protozoarios. Los más abundantes son: Ca, Mg y P.

• Minerales en disolución: Metálicos o no metálicos que mantienen el equilibrio celular. Algunos ejemplos son: Ca, Cl, K, Mg, Mn y Na.

Como ya se había dicho, las moléculas inorgánicas más importantes son el agua y las sales minerales. A continuación se describen algunas de sus propiedades:

Propiedades del agua.

El agua es la molécula inorgánica más importante de todas. Se forma por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno y se unen mediante un puente de hidrógeno, sus propiedades son:

a. Tensión superficial elevada. Las plantas suben el agua por sus tallos y los insectos se aprovechan de esto para desplazarse por ella sin mojarse.

b. Calor específico elevado. Al sudar los animales liberan energía que se necesita para romper los puentes de hidrógeno de las moléculas.

c. Actividad térmica elevada. El agua desprendida por las plantas afecta la humedad ambiental, lo que influye en el clima.

d. Poder disolvente elevado. Los seres vivos aprovechan las reacciones químicas que se llevan a cabo con mayor rapidez si las sustancias se encuentran disueltas.

Propiedades de las sales minerales.

a. Pueden encontrarse en estado sólido o líquido.

b. En estado sólido: forman estructuras duras, como caparazones o esqueletos de algunos invertebrados marinos, o en huesos y dientes.

c. Disueltas en agua: regulan los cambios osmóticos a través de las membranas celulares, el pH y concentraciones de iones como el Ca+, K+, Na+, etc.

2.3 Biomoléculas orgánicas

Químicamente los seres vivos están formados de las mismas moléculas y la mayoría de las veces presentan los mismos porcentajes, por ejemplo, una bacteria, tiene el 70% de agua, 15% de proteínas, 7% de ácidos nucleicos, 4% de carbohidratos, 2% de lípidos, 1% de iones orgánicos y menos del 1% de iones inorgánicos. Como podemos observar tan solo el 30% de las moléculas que conforman un organismos son orgánicas, el resto son inorgánicas.

Las biomoléculas orgánicas se forman combinando átomos de carbono con átomos de oxígeno, nitrógeno, hidrógeno y algunos otros elementos como el azufre y el fósforo. Los seres vivos son los únicos capaces de sintetizar y degradar estás biomoléculas para obtener energía y regular funciones celulares. Se pueden clasificar en cuatro grupos: Carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.

A. Carbohidratos: Los carbohidratos son las biomoléculas más abundantes en la naturaleza, están formados por carbono, hidrógeno y oxígeno, también se les conoce como polialcoholes, glúcidos y sacáridos o azúcares. Su función principal es proveer al organismo la energía de arranque necesaria para desempeñar las actividades más importantes como la del funcionamiento del corazón, además de ser responsables de los movimientos corporales. Hay tres clases de carbohidratos: Monosacáridos, Oligosacáridos y Polisacáridos.

• Monosacáridos: Son los carbohidratos más simples, ya que contienen un sólo monómero. Algunas de sus propiedades son de aspecto cristalino, solubles en agua, sabor dulce y color blanco. Están presentes en todas las células de los seres vivos y todos los utilizan como la principal fuente de energía. A continuación se describen los principales monosacáridos y algunas de sus propiedades.

o Glucosa (C6H12O6): Monosacárido más importante y esencial para la vida. Representa la energía de arranque, es el producto orgánico resultado de la fotosíntesis y se transforma en almidón en los cereales y hortalizas. Se encuentra en el suero sanguíneo y en el medio extracelular. Es el componente del metabolismo energético ya que todos los seres vivos son capaces de metabolizar la glucosa para obtener energía

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