Composición de los Seres Vivos: Bioelementos y Biomoléculas

Composición de los Seres Vivos

1. Bioelementos

Se han identificado unos 70 bioelementos, pero no todos son indispensables para todos los seres vivos.

Bioelementos Primarios

Son C, H, O, N y S, y forman el 95% del total de la materia viva. Sus propiedades son:

• Pueden formar enlaces covalentes.
• C, N y O pueden compartir más de un par de electrones, formando enlaces dobles o triples.
• El C puede formar enlaces carbono-carbono, dando lugar a nuevos grupos funcionales.
• Al ser O y N elementos electronegativos, son polares y solubles en agua.

Bioelementos Secundarios

No suelen superar el 4% del total y son Na, Ca, K, Mg, Cl.

Oligoelementos

Inferiores al 0,1%, como Fe, Mn, Cu, F, Ni, Co...

2. Biomoléculas

Se distinguen dos tipos:

• Biomoléculas Inorgánicas: Agua, sales minerales y algunos gases.
• Biomoléculas Orgánicas: Formadas por carbono unido a hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre. Se clasifican en cuatro grandes grupos: glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.

Biomoléculas Inorgánicas: Agua

Importante por su abundancia y las funciones que desempeña en la materia viva.

Abundancia

Depende de la especie, la edad y el tipo de tejido del individuo.

Estructura Química

La unión entre el átomo de O y los dos de H se realiza mediante enlaces covalentes. A pesar de ser una molécula eléctricamente neutra, los pares de electrones compartidos son atraídos con más fuerza por el núcleo del O, apareciendo una densidad de carga negativa en el O y positiva en el H. Este carácter dipolar del agua hace que sus moléculas puedan atraerse entre sí, estableciendo puentes de hidrógeno, más débiles que los covalentes y de corta duración, pero al formarse un gran número, sus efectos determinan la mayoría de las propiedades del agua.

Disociación Iónica

El agua puede disociarse en iones protones e iones hidroxilos.

Funciones Biológicas

1. Alto calor de vaporización: El agua no se evapora hasta que la energía calorífica es lo suficientemente alta para romper los puentes de hidrógeno.
2. Alto calor específico: Para elevar su temperatura, debe absorber gran cantidad de calor, que emplea en romper los puentes de hidrógeno.
3. Elevada tensión superficial: Las moléculas superficiales están fuertemente unidas a otras del interior.
4. Disolvente universal: La mayoría de las sustancias polares se disuelven en ella.
5. Alta cohesión y adhesión: Los puentes de hidrógeno mantienen juntas las moléculas de agua.
6. Mayor densidad en estado líquido que en sólido: Los puentes de hidrógeno congelados mantienen las moléculas más separadas que en estado líquido.
7. Capacidad de disociación iónica: El agua pura es capaz de disociarse en iones.

Sales Minerales

Se encuentran en los seres vivos disueltas o precipitadas.

Funciones Biológicas

• Sales Precipitadas: El carbonato cálcico forma el caparazón de moluscos, huesos de vertebrados y dientes. El fosfato cálcico endurece los huesos de los mamíferos y la sílice endurece muchas plantas y forma el caparazón de muchos microorganismos.
• Sales Disueltas: Intervienen en la regulación de los fenómenos osmóticos y del pH.

Biomoléculas Orgánicas

Isomería

Dos o más moléculas comparten la misma fórmula molecular pero poseen distinta forma estructural, es decir, sus átomos se encuentran unidos entre sí de forma diferente. A esto se le denomina isómeros.

Glúcidos

Son biomoléculas orgánicas formadas por C, H y O.

Clasificación de Glúcidos

• Monosacáridos: Son los glúcidos más sencillos. Son blancos, solubles en agua, dulces y no pueden ser hidrolizados.

Estructura de los Monosacáridos

Los más importantes están formados por cadenas de 3 a 7 átomos de carbono (triosas, tetrosas, pentosas...).

Ósidos

Glúcidos más complejos derivados de las osas. Se clasifican en:

• Oligosacáridos: Unión de 2-10 monosacáridos.
• Polisacáridos: Unión de muchos monosacáridos mediante enlaces O-glucosídico.