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