Bioelementos y propiedades del agua en los seres vivos
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Bioelementos y sus clasificaciones
Bioelementos son las sustancias químicas constituidas por átomos de una misma clase que están presentes en los seres vivos.
Los clasificamos según su abundancia relativa en los seres vivos en:
Elementos biogénicos mayoritarios primarios
Los más abundantes un 95%, como puede ser C, H, O, N, S, P.
Elementos biogénicos mayoritarios secundarios
Menor proporción pero de vital importancia, como Mg, Ca, K, Na, Cl.
Elementos vestigiales o oligoelementos
Pueden ser esenciales (Fe, Zn, Cu) o no esenciales (Si, Cr, F, Li).
Propiedades del agua
El agua es una biomolécula inorgánica constituida por dos átomos de hidrógeno unidos covalentemente a un átomo de oxígeno.
Dada la:
- Electronegatividad del oxígeno (elevada afinidad por los electrones compartidos en un enlace covalente)
- Distribución híbrida sp3 de los orbitales del oxígeno (ángulo de 104’4º)
Decimos que el agua tiene comportamiento dipolar a pesar de ser una molécula neutra (ya que sus electrones se encuentran distribuidos de forma asimétrica). Posee una zona de densidad de carga negativa en las zonas próximas al oxígeno y zonas de densidad de carga positivas en las zonas cercanas a los átomos de hidrógeno. Esto permite crear enlaces débiles entre la zona de densidad positiva del hidrógeno y la zona de densidad negativa del oxígeno. Este enlace es el puente de hidrógeno. La gran cantidad de puentes de hidrógeno configuran la estructura reticular del agua. (Definimos puente de hidrógeno como enlace químico de carácter electroestático entre un hidrógeno y un átomo electronegativo como el oxígeno o el nitrógeno)
Una sustancia es hidrófila cuando puede establecer interacciones con la estructura reticular del agua. Esto es posible gracias a (tipos de disoluciones):
- Puentes de hidrógeno con moléculas que poseen grupos polares (disoluciones moleculares)
- Capas de solvatación sobre iones (disoluciones iónicas)
- También existen dispersiones coloidales que son interacciones entre las moléculas de agua con moléculas de elevada masa molecular.
Una sustancia es hidrófoba cuando no puede establecer interacciones con la estructura reticular del agua. La solubilidad del agua depende de sus grupos funcionales: hidrófilos (–OH, -COOH, -NH2, -SH) e hidrófobos (cadenas alifáticas, anillos aromáticos como el benceno…).
Cuando una molécula posee doble carácter (hidrófobo/hidrófilo) se le denomina antipático