INTRODUCCIÓN A LA BIOQÍMICA. BIOELEMENTOS Y BIOMOLÉCULAS

TEMA 0                                                                 BIOQUÍMICA

INTRODUCCIÓN A LA BIOQÍMICA. BIOELEMENTOS Y BIOMOLÉCULAS.

1. Concepto bioelementos

Los bioelementos son los átomos de los elementos químicos que están presentes en los sistemas vivos. Son unos 70, y solo 25 son comunes a todos los seres vivos (de aproximadamente 100 el de la naturaleza).

1. Clasificación de bioelementos

El criterio empleado para clasificarlos es su abundancia:

• Bioelementos primarios: 99%. C, H, O y N, y en menos % el P y el S. Son los constituyentes de las biomoléculas. Son átomos ligeros y con tendencia a completar su nivel energético más exterior compartiendo electrones, mediante enlaces covalentes, con uno o más átomos, lo que hace posible que forme moléculas muy estables variadas y complejas. Destaca la capacidad del átomo de carbono, con cuatro electrones de valencia en su capa externa, para formar enlaces covalentes con otros átomos de carbono, lo que le hace esencial para formar la estructura básica de las moléculas orgánicas; reacciona fácilmente con el hidrógeno, el oxígeno y el nitrógeno, y los compuestos del oxígeno con el carbono son bastantes solubles en agua.
• Bioelementos secundarios: <1%. Mg, Ca, K, Na y Cl. Intervienen en menor cantidad, lo cual no significa que no sean importantes, ya que son imprescindibles para el metabolismo celular (en agua suelen estar ionizados).
• Oligoelementos: se encuentran en cantidades inferiores al 0.1%. Se han identificado 60, pero sólo 14 son esenciales para la vida (Fe, Mn, Cu, Zn, I…). El resto son denominados oligoelementos no esenciales en todos los organismos (B, Al, Mo, I, Si).

1. Funciones de los bioelementos

• Estructural o plástica: C, H, O, N, P y S.
• Catalítica específica: Fe (transporta oxígeno)

         Mg (forma parte de la clorofila)

         Co (es componente de la vitamina B12)

         I (forma parte de la hormona tiroxina)

         Ca (interviene en el mecanismo de coagulación de la sangre)

         Mn (interviene en la fotolisis del agua)

         Zn (cofactor de enzimas)

• Funciones osmóticas: esta función la tienen varios elementos en forma iónica (cuando están disueltos).

1. Concepto biomoléculas

Son las moléculas integrantes de los seres vivos, formadas por la unión de los bioelementos.

1. Clasificación de biomoléculas

• Gases: CO2, O2.
• Inorgánicas: pobres en energía.

· Sales minerales: Aniones (-). Ejemplos: Cl-, CO3-

                   Cationes (+). Ejemplos: Na+, Mg++

· Agua

• Orgánicas: ricas en energía y su esqueleto es el átomo de C.

1. Los enlaces químicos y su importancia en biología

Los átomos de los bioelementos se unen para formar biomoléculas, mediante enlaces químicos. En la mayoría de los casos, las biomoléculas que se forman presentan enlaces fuertes: covalente e iónico. Sin embargo, las funciones de las biomoléculas dependen de otras uniones débiles que pueden romperse fácilmente (Fuerzas intermoleculares) como son: Fuerzas de Van der Waals y Puentes de Hidrógeno.

ENLACE COVALENTE

Los elementos tienen tendencia a alcanzar la configuración del gas noble (8 electrones en su capa de valencia, 2 en el caso del H). para ello, ceden, toman o comparten los electrones necesarios, siguiendo la regla del octeto.

El enlace covalente tiene lugar entre átomos con alta electronegatividad (capacidad que tiene un átomo de atraer hacia sí, los electrones de un enlace). Los átomos comparten pares de electrones de valencia para llenarla, los cuales atraen a los núcleos, quedando unidos.

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