Enlaces químicos y biomoléculas: tipos, propiedades del agua y sales minerales

Enlaces químicos

Enlace iónico

Se forma entre átomos con electronegatividades opuestas: los electrones se transfieren de un átomo al otro, se forman iones y se produce una atracción electrostática. Ejemplo: NaCl (Na⁺ + Cl^-).

Enlace covalente

Se produce entre átomos con alta electronegatividad, que comparten electrones del enlace. Ejemplo: Cl₂ (Cl–Cl). Si los átomos son diferentes, existe distinta electronegatividad y el enlace es polar, generando un dipolo.

Enlace de hidrógeno

Se forma entre un átomo electronegativo y un átomo de hidrógeno unido a otro átomo muy electronegativo (como O, F o N).

Fuerzas de Van der Waals

Son interacciones entre dipolos, no formales, permanentes o momentáneas. Ejemplo: Cl···Cl (Cl₂···Cl₂).

Biomoléculas

Bioelementos

Bioelementos primarios

Constituyen el 96% de la masa de las células.

• C, H, O, N: presentes en todas las biomoléculas orgánicas.
• N: en proteínas y ácidos nucleicos.
• S: en proteínas.
• P: en ácidos nucleicos, ATP, fosfolípidos y esqueletos.

Bioelementos secundarios

Se encuentran en bajas proporciones.

• Na⁺ y K⁺: potencial de membrana e impulso nervioso.
• Ca²⁺: impulso nervioso, contracción muscular, coagulación de la sangre y esqueletos.
• Mg²⁺: clorofila y enzimas.
• Cl^-

Oligoelementos

Presentes en una proporción <0,1%: Fe, Mn, Cu, Zn, Co, I, F.

• Fe: en hemoglobina y mioglobina.
• Cu y Zn: en enzimas.
• I: en tiroxina.

Clasificación de las biomoléculas

Inorgánicas: agua y sales minerales.
Orgánicas: glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.

El agua

• Molécula polar: δ- en el O y δ+ en cada H, lo que forma enlaces de hidrógeno y una estructura reticular.
• Gran poder disolvente: medio de transporte y soporte de reacciones metabólicas.
• Calor de vaporización elevado: refrigerante (sudor).
• Calor específico elevado: amortiguador térmico.
• Cohesión y adhesión elevadas: capilaridad, tensión superficial e incompresibilidad.
• Reactividad química: rotura de moléculas por hidrólisis.
• Menor densidad en sólido que en líquido: aislamiento térmico de masas de agua.

Sales minerales

• Forma sólida: Ca₃(PO₄)₂ en huesos y dientes; CaCO₃ en esqueletos, conchas, espinas de erizos de mar y espículas de esponjas; SiO₂ en espículas de esponjas, tallos de gramíneas y diatomeas.
• En disolución: potencial de membrana (Na⁺ y K⁺), impulso nervioso (Na⁺, K⁺ y Ca²⁺) y contracción muscular (Ca²⁺).

La célula en medios de distinta concentración

Tipos de medio

• Medio hipotónico: entra agua. En vegetales se produce turgencia; en animales, lisis.
• Medio hipertónico: sale agua y la célula se deshidrata. En animales se produce crenación; en vegetales, plasmólisis.
• Medio isotónico: no hay movimiento neto de agua.

Dos medios pueden ser hipo-, hiper- o isotónicos entre sí. Separados por una membrana semipermeable, el agua pasa del medio más diluido al más concentrado.