BIOELEMENTOS
Se denominan elementos biogénicos o bioelementos a aquellos elementos químicos que forman parte de los seres vivos.
Bioelementos primarios
Constituyen el 95% de los tejidos en seres vivos, son compuestos indispensables para la formación de glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.
- Carbono (C)
- Hidrógeno (H)
- Oxígeno (O)
- Nitrógeno (N)
- Azufre (S)
- Fósforo (P)
Bioelementos secundarios
Se encuentran en menor proporción en forma iónica.
- Magnesio (Mg)
- Sodio (Na)
- Potasio (K)
- Hierro (Fe)
- Calcio (Ca)
- Cloro (Cl)
Oligoelementos
Se encuentran en cantidades mínimas.
- Cobre (Cu)
- Boro (B)
- Silicio (Si)
- Manganeso (Mn)
- Flúor (F)
- Yodo (I)
BIOMOLÉCULAS
También llamadas principios inmediatos, son las moléculas que forman parte de los seres vivos.
Inorgánicas
- Agua
- Sales minerales
Orgánicas
- Glúcidos
- Lípidos
- Proteínas
- Ácidos nucleicos
Glúcidos
Reciben también el nombre de azúcares, carbohidratos o hidratos de carbono.
Lípidos
Insolubles en agua, pero solubles en disolventes orgánicos apolares.
Proteínas
Desempeñan una gran diversidad de funciones.
Ácidos nucleicos
Son responsables del almacenamiento, interpretación y transmisión de la información genética.
Se encuentran normalmente asociados a proteínas, formando nucleoproteínas.
Organización de la materia
- Subatómico
- Átomo
- Molecular
- Macromolecular
- Organelo
- Celular
- Tejido
- Órgano
- Aparato y sistemas
El agua
Biomolécula inorgánica más abundante en los seres vivos.
Estructura
Molécula formada por 2 átomos de H y 1 de O con 4 puentes de H.
Puentes de Hidrógeno
Se establecen cuando el protón oscila entre dos átomos electronegativos formando un enlace débil.
Calor específico
Para aumentar su temperatura 1°C es necesario comunicarle mucha energía para romper los puentes de hidrógeno.
Calor de evaporación
Se absorbe mucha energía en el proceso.
Calor latente de fusión
Solo cambia el estado físico, no la estructura.
Conductividad térmica
Conduce el calor, posee alta conductividad.
Constante dieléctrica
Capacidad de disminuir la interacción electrostática.
Densidad
Cantidad de masa, sólida o líquida. En estado sólido hay menor densidad que en estado líquido.
En estado líquido las moléculas forman una red cristalina. Por ello los mares no se congelan.
Punto de ebullición
100 °C
Punto de fusión
0 °C
Solución isotónica
Aquellas con gran capacidad de rehidratación.
Solución hipertónica
(gr. hypér, en exceso y ton(o), tensión) es aquella que tiene mayor osmolaridad en el medio externo, por lo que una célula en dicha solución pierde agua.
Solución hipotónica
Es aquella que tiene menor concentración de soluto en el medio exterior en relación al medio interior de la célula, es decir, en el interior de la célula hay una cantidad de sal mayor que la que se encuentra en el medio en la que ella habita.
BIOENERGÍA
La energía es la capacidad de realizar un trabajo, producir movimiento y generar cambios.
Trabajo
- Movimiento
- Calor
- Reacciones químicas
- Electricidad
Materia
Se vincula con la energía.
- Átomo
- Neutrón
- Protón
- Electrón
- Quarks
La energía constituye la materia.
Tipos de energía
- Mecánica
- Química
- Lumínica
- Eléctrica
- Potencial
- Cinética
ATP
Adenosín trifosfato, es el intermediario rico en energía más común y universal. Como indica su nombre está formado por un grupo adenosina (adenina + ribosa) y un grupo trifosfato.
Molécula que usa la célula para proveer de energía a una serie de procesos.
¿Cómo el ATP nos transfiere energía?
No es energía, es un compuesto con 3 enlaces con grupo fosfato, moviliza y provee energía para que el metabolismo funcione.
Energía libre de Gibbs
La energía de los productos es la energía de los reactantes.
Todos los procesos naturales requieren de un proceso energético, se emplea en química para explicar si una reacción sucederá de manera espontánea o no.
- La variación de entalpía (ΔH) explica si las reacciones son endotérmicas o exotérmicas.
- Si son endotérmicas ΔH será mayor que cero.
- En las reacciones exotérmicas ΔH será menor que cero.
Poca energía, mucho desorden, baja energía, alto nivel de entropía.
AMINOÁCIDOS
Son precursores de hormonas.
Son monómeros estructurales de las proteínas.
Todas las proteínas poseen 20 aminoácidos en diferentes combinaciones.
Aminoácidos esenciales
- Triptófano
- Treonina
- Valina
- Lisina
- Leucina
- Metionina
- Histidina
- Fenilalanina
- Isoleucina
Clasificación de los aminoácidos
No polares
- Glicina
- Alanina
- Valina
- Leucina
- Isoleucina
- Fenilalanina
- Metionina
- Prolina
- Triptófano
Polares y neutros
- Serina
- Treonina
- Cisteína
- Tirosina
- Asparagina
- Glutamina
Ácidos
- Ácido aspártico
- Ácido glutámico
Básicos
- Lisina
- Arginina
- Histidina
Aminoácidos esenciales
- Isoleucina (cadena ramificada)
- Leucina (cadena ramificada)
- Metionina
- Treonina (aromático)
- Fenilalanina (aromático)
- Triptófano
- Valina
Aminoácidos no esenciales
- Alanina
- Asparagina
- Cisteína
- Glutamato
- Glutamina
- Glicina
- Prolina
- Serina
- Tirosina (aromático)
Proteínas
Están unidas por enlaces peptídicos, son moléculas complejas y las más abundantes en las células (C, H, O, N y S).
Clasificación de las proteínas
Según su composición
- Simples (albúmina, actina)
- Conjugadas (mioglobina, citocromo C)
- Apoproteína: parte proteica.
- Holoproteína: parte proteica y no proteica.
Según el número de subunidades
- Monoméricas (mioglobina)
- Oligoméricas (hemoglobina)
Según su estructura
- Fibrosas (colágeno, queratinas)
- Globulares (mioglobina, hemoglobina)
Según su función
- Transporte
- Enzimas
- Reguladoras
- Defensa
- Contráctiles o motiles
- De reserva
Estructuras de las proteínas
Estructura primaria
Secuencia de aminoácidos, anemia falciforme.
Estructura secundaria
Plegado local de las cadenas de aminoácidos intracatenarios.
- Hélice alfa
- Estructura de bucle
- Beta plegada (forma de abanico)
Estructura terciaria
Plegado que le da a la molécula su forma tridimensional.
Factores que afectan el plegamiento proteico: desnaturalización irreversible
- Compuestos químicos
- Temperatura
- pH