Bioelementos, agua y sales minerales

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Los bioelementos, el agua
y las sales minerales
CONSIDERACIONES SOBRE LA PAU
9%
de pruebas de PAU incluyen
preguntas relacionadas con los
contenidos de este tema
 Preguntas concretas con respuestas concretas
 Las cuestiones sobre la ósmosis se deben apoyar en
esquemas donde se indique la situación inicial y la final
 La ósmosis se aplica a casos concretos
 Si preguntan sobre los sistemas tampón en seres vivos,
Recuerda el principio de Le Châtelier

¿Qué se suele preguntar?
 Propiedades físico-químicas del agua derivadas de su estructura
 Funciones biológicas del agua en relación a sus propiedades
 La ósmosis aplicada a células animales y vegetales en medios
de distinta concentración
 Función de las sales en estado sólido y en disolución
 Principales sistemas tampón en los s. vivos y su actuación
CONSIDERACIONES SOBRE LA PAU

Los bioelementos
Los bioelementos, el agua
y las sales minerales
Biomoléculas
El agua
Las sales minerales
Disoluciones
Propiedades de las disoluciones
Sistemas tampón
Dispersiones
coloidales
Propiedades de las dispersiones coloidales

Los bioelementos
BIOELEMENTOS Elementos que constituyen la materia viva
Por su abundancia son
BIOELEMENTOS
PRIMARIOS
Indispensables para formar
biomoléculas orgánicas
(glúcidos, lípidos, proteínas
y ácidos nucleicos
BIOELEMENTOS
SECUNDARIOS
Están en biomoléculas
orgánicas o en otras
Indispensables
Variables
Ca, Na,
K, Mg,
Cl, Fe y I
Br, Zn y
Ti
Están en
todos los s. v.
No todos los s. v.

Los elementos de masa atómica
pequeña tienen a completar su
último orbital compartiendo
electrones
Los bioelementos
Bioelementos primarios
Constituyen el
98% de los
seres vivos
C, N, H,
O ,S, P
Forman con facilidad
enlaces covalentes

Los bioelementos

Los bioelementos
Los bioelementos mayoritarios pueden incorporarse fácilmente a los seres vivos
desde el medio externo ya que se encuentra en moléculas que pueden ser
captadas de manera sencilla (CO2, H2O, nitratos). Este hecho asegura el
intercambio constante de materia entre los organismos vivos y su medio
ambiente
Nitratos,
Fosfatos
H2O,
fosfatos
CO2
O2
ATMÓSFERA
HIDRÓSFERA
GEOSFERA
Seres vivos

Los bioelementos
Biosfera
Hidrosfera Litosfera
Atmósfera
N2 gas inerte, pocos organismos lo usan
H y O forman el agua
H y O, alto % de agua en los s.v.

Los bioelementos
Grupo del carbono y el hidrógeno
Tiene cuatro electrones en su periferia y puede formar
enlaces covalentes estables con otros carbonos y con el
hidrógeno.
Puede constituir largas cadenas hidrocarbonadas
(macromoléculas), los compuestos del carbono.

Los bioelementos
Los cuatro enlaces están dirigidos hacia los cuatro vértices de
un tetraedro imaginario
Forman estructuras tridimensionales, permitiendo la
formación de numerosos tipos de moléculas

Los bioelementos
C C
C C
C C
Hay una gran diversidad de moléculas formadas
por átomos de carbono, porque los enlaces
pueden ser simples, dobles y triples y por los
grupos funcionales formados al unirse con otros
átomos

Los bioelementos
Grupo del oxígeno, nitrógeno, azufre y fósforo
Son elementos electronegativos y al establecer enlaces
covalentes entre si o con el hidrógeno forman moléculas
dipolares (H2O, NH3, SH2, H3PO4)Oxígeno (O)
Bioelemento más electronegativo, aporta más
polaridad y abunda por su presencia en el agua
Nitrógeno (N)
Están en los grupos amino (-NH2) de aminoácidos y
ácidos nucleicos
Azufre (S)
Forma el radical sulfhidrilo (-SH) de las proteínas, que forman los
enlaces disulfuro que mantienen la estructura proteica
Fósforo (P)
En los grupos fosfato (-PO4)-3
de ATP y de los fosfolípidos

Los bioelementos
Bioelementos secundarios
BIOELEMENTOS MÁS ABUNDANTES OLIGO ELEMENTOS
Pueden ser por su abundancia
En proporción
superior al 0,1 %
En proporción
inferior al 0,1 %

Los bioelementos
Bioelementos más abundantes
Na, K y Cl :En forma de iones mantienen grado de
salinidad y participan en el impulso nervioso
Ca: Está en caparazones y huesos, interviene en la
contracción muscular, en la permeabilidad de
membrana y en la coagulación
Mg: Imprescindible para el funcionamiento de
muchas enzimas, parte de la clorofila, interviene en
síntesis y degradación del ATP, en la replicación del
ADN y su estabilización y en la síntesis del ARN

Los bioelementos
Oligoelementos
Fe: Como ión Fe2+
en la hemoglobina y mioglobina y en
citocromos de la respiración celular
Zn: Es abundante en el cerebro, en los órganos sexuales y en el páncreas. En
este último se asocia a la acción de la hormona insulina para el control de la
concentración del azúcar en sangre.
Co: Hace falta para sintetizar la vitamina B12 y algunas enzimas que regulan la
fijación del nitrógeno.
Mn: Actúa asociado a diversas enzimas degradativas de proteínas, como factor
de crecimiento, y en los procesos fotosintéticos. Su deficiencia origina por ello
amarillamiento de las hojas.
Cu: se requiere para formar la hemocianina, pigmento respiratorio de muchos
invertebrados acuáticos, y para algunas enzimas oxidasas.

Los bioelementos
Oligoelementos
Li: Actúa incrementando la secreción de los neurotransmisores y favorece la
estabilidad del estado de ánimo en enfermos de depresiones endógenas.
Si: Forma parte de los caparazones de las diatomeas y da rigidez a los tallos
de las gramíneas y de los equisetos.
I: Es necesario para formar la hormona tiroidea, responsable del ritmo del
metabolismo energético. Su falta provoca el bocio.
F: Se encuentra en el esmalte de los dientes y en los huesos. Su carencia
favorece la caries de los dientes.

Las biomoléculas o principios inmediatos
BIOELEMENTOS Elementos que constituyen los seres vivos
Se asocian mediante
enlaces para formar
BIOMOLÉCULAS Estos compuestos que se pueden aislar
por métodos como la disolución, la filtración,
la destilación, la centrifugación, etc.
Polímeros o macromoléculas
Algunas forman
Se
constituyen
por
Monómeros
Polisacárido Monosacárido
Proteína Aminoácido

Biomoléculas
Simples
Con átomos del
mismo elemento
Compuestas
Con átomos
de elementos
diferentes
Oxígeno molecular (O2)
Nitrógeno molecular (N2)
Inorgánicas
Orgánicas
Constituidas por polímeros
de carbono e hidrógeno
Agua (H2O)
Dióxido de carbono (CO2)
Sales minerales (NaCl, CaCO3, etc.)
Glúcidos.
Formados por C, H y O
Lípidos.
Constituidos por C, H y un pequeño
porcentaje de O
Proteínas.
Formadas por C, H, O, N y S
Ácidos nucleicos.
Constituidos por C, H, O, N y P

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FuncionesESTRUCTURAL
Proteínas y
sales de
huesos o
lípidos de
membrana
ENERGÉTICA
Grasas
BIOCATALIZADORA
Aceleradora de
las reacciones
bioquímicas,
como las
proteínas
enzimáticas
Funciones de las biomoléculas

El 02, el C02 y el N2 son tres sustancias gaseosas a temperatura ambiente.
•El 02 es necesario para la respiración aeróbica o un producto de excreción en la
fotosíntesis.
•El C02 es un producto de excreción en la respiración celular, eliminándose
directamente a través de las membranas celulares en los organismos unicelulares o
en los pluricelulares de organización sencilla. Lo captan de la atmósfera las algas y
las plantas al realizar la fotosíntesis en sus cloroplastos.
•El N2 es prácticamente un gas inerte, y por ello los vegetales son incapaces de
tomarlo de la atmósfera; sólo algunas bacterias del suelo (por ejemplo, Clostridium
pasteurianum) y otras que son simbiontes de las raíces de las leguminosas (algunas
especies del género Rhizobium) son capaces de captarlo y aprovecharlo para
sintetizar proteínas.
Funciones de las biomoléculas

Compuesto más abundante en los seres vivos
La cantidad presente en un organismo
depende de la especie, de la edad del
individuo y del órgano.
El agua

Existe una relación directa entre contenido en
agua y actividad fisiológica de un organismo:
Los más activos, como las reacciones
bioquímicas se realizan en medio acuático,
tienen más cantidad de agua.
También tiene relación con el medio en el que
se desenvuelve el organismo:
Así, los menores porcentajes se dan en seres
con vida latente, como semillas, virus, etc.,
pero también encontramos altos porcentajes
de agua en seres como la medusa (95% de
agua) pese a su metabolismo poco intenso.
El agua

AGUA EN LOS SERES VIVOS
Agua circulante
Agua intersticial
Agua intracelular
Se
encuentra
de tres
formas
Se desplaza en los organismos
transportando sustancias (sangre, savia,…)
Entre las células, a veces fuertemente adherida
a la sustancia intercelular (agua de
imbibición), como sucede en el tejido
conjuntivo.
Está en el citosol y los orgánulos
Agua
intersticial
Agua
intracelular
En los seres humanos, el agua circulante supone el 8 % de su peso,
el agua intersticial el 15 %, y el agua intracelular el 40 %
El agua

Los organismos pueden conseguir el agua
directamente a partir del agua exterior o a
partir de otras biomoléculas mediante
diferentes reacciones bioquímicas, es lo que se
denomina «agua metabólica» (en los camellos,
la degradación de la grasa de la joroba produce
agua y por ejemplo, a partir de la oxidación de
la glucosa, también aparece agua).
Ganancias Pérdidas
Orina
Sudor
Aire espirado
Heces
Bebidas
Alimentos
Agua metabólica
El agua

Enlace
covalente
e- e-
El agua, a temperatura ambiente, es líquida,
(otras moléculas de peso molecular parecido,
como el SO2, el CO2 o el NO2 son gases).
Se forma por un oxígeno y dos hidrógenos
unidos por enlaces covalentes
Este comportamiento físico se debe a que en
la molécula de agua los dos electrones de los
dos hidrógenos están desplazados hacia el
átomo de oxígeno, por lo que en la molécula
aparece un polo negativo, donde está el átomo
de oxígeno, debido a la mayor densidad
electrónica, y dos polos positivos donde están
los dos núcleos de hidrógeno, debido a la
menor densidad electrónica.
Las moléculas de agua son
dipolos.
El agua
La molécula de agua

Entre los dipolos del agua se
establecen fuerzas de atracción
llamadas puentes de hidrógeno,
formándose grupos de 3, 4 y hasta
poco más de 9 moléculas.
δ+
δ+δ-
Con ello se alcanzan pesos moleculares elevados y el H2O se comporta como un líquido.
Aunque son uniones débiles (30 veces más que los enlaces covalentes), el hecho de que
alrededor de cada molécula de agua se dispongan otras 4 moléculas unidas por puentes de
H (dos puentes con el oxígeno y uno con cada uno de los hidrógenos) permite que se forme
en el agua (líquida o sólida) una estructura reticular, responsable de su comportamiento
anómalo y de la peculiaridad de sus propiedades fisicoquímicas.
El agua
La molécula de agua

El agua
Propiedades del agua
δ+
δ+
Molécula polar
Formación
de puentes
de
hidrógeno
Enlace de
hidrógeno
base de
PROPIEDADES DEL AGUA
Funciones del agua
en los seres vivos
de las que se
derivan
Elevada fuerza de cohesión
Elevada fuerza de adhesión
Elevada tensión superficial
Elevado calor específico
Elevado calor de vaporización
Densidad anómala
Elevada constante dieléctrica
Bajo grado de ionización
PAU

Elevada fuerza de cohesión
entre las moléculas
Debida a los puentes de hidrógeno. Ello explica que el agua sea un líquido prácticamente
incompresible, idóneo para dar volumen a las células, provocar la turgencia de las plantas,
constituir el esqueleto hidrostático de anélidos y celentéreos, etc.
El agua
PAU

El fenómeno de la capilaridad depende tanto de la adhesión de las moléculas de agua a
las paredes de los conductos como de la cohesión de las moléculas de agua entre sí. Esta
propiedad explica, por ejemplo, que la savia bruta ascienda por los tubos capilares
El agua
PAU
Elevada fuerza de adhesión

Elevada tensión superficial
Su superficie opone una gran resistencia a romperse, a que se separen sus moléculas.
Esto permite que muchos organismos vivan asociados a esa película superficial y que se
desplacen sobre ella.
El agua
PAU

Elevado calor específico
El agua puede absorber grandes cantidades de calor, mientras que, proporcionalmente,
su temperatura sólo se eleva ligeramente. El agua emplea esta energía en romper los
puentes de H. El agua se convierte en estabilizador térmico del organismo frente a los
cambios bruscos de temperatura del ambiente.
El agua
PAU

Elevado calor de vaporización
Ello se debe a que para pasar del estado líquido al gaseoso hay que romper todos los
puentes de hidrógeno. Los seres vivos utilizan esta propiedad para refrescarse al
evaporarse el sudor.
El agua
PAU

Densidad más alta en estado líquido que en estado sólido
Ello explica que el hielo flote en el agua y que forme una capa superficial termoaislante
que permite la vida, bajo ella, en ríos, mares y lagos. Si el hielo fuera más denso que el
agua, acabaría helándose toda el agua. Esto se explica por que los puentes de hidrógeno
“congelados” mantienen las moléculas más separadas que en el estado líquido.
El agua
PAU

Elevada constante dieléctrica
Por tener moléculas dipolares, el agua es un gran medio disolvente de compuestos
iónicos, como las sales minerales, y de compuestos covalentes polares, como los
glúcidos. El proceso de disolución se debe a que las moléculas de agua, al ser polares, se
disponen alrededor de los grupos polares del soluto, llegando en el caso de los
compuestos iónicos a desdoblarlos en aniones y cationes, que quedan así rodeados por
moléculas de agua. Este fenómeno se denomina solvatación iónica.
Agua (H2O)
Cloruro
de sodio
(NaCl2) H2O
Cl─
Na+
El agua
PAU

Bajo grado de ionización
De cada 10.000.000 de moléculas de agua, sólo una se encuentra ionizada:
Por eso, la concentración de iones hidronio (H30+
) e hidroxilo (OH-) es muy
baja, concretamente 10-7
moles por litro ([H30+
] = [OH-
] = 10-7
).
Dados los bajos niveles de H30+
y de OH-
, si al agua se le añade un ácido
(se añade H30+
) o una base (se añade OH-
), aunque sea en muy poca
cantidad, estos niveles varían bruscamente.
El agua
PAU

Disolvente El agua por solvatación o hidratación iónica disocia las sales
en iones y cationes. Es un buen disolvente de sales
minerales y compuestos covalentes polares.
El agua es básica para la vida, ya que prácticamente todas las
reacciones biológicas tienen lugar en el medio acuoso.
Cristal de NaCl
Molécula
de agua
Iones solvatados
Na+
Cl -
El agua
Funciones del agua en los seres vivos
PAU

El agua interviene en muchas reacciones químicas, por
ejemplo, en la hidrólisis (rotura de enlaces con
intervención de agua) que se da durante la digestión de
los alimentos, como fuente de hidrógenos en la
fotosíntesis, etc.
El agua
PAU

Transportador El agua es el medio de transporte de las sustancias desde
el exterior al interior de los organismos y en el propio
organismo, a veces con un gran trabajo como en la
ascensión de la savia bruta en los árboles.
El agua
PAU

Estructural Volumen y forma de las células que carecen de membrana
rígida se mantienen gracias a la presión que ejerce el
agua interna. Al perder agua, las células pierden su
turgencia natural, se arrugan y hasta pueden llegar a
romperse (lisis).
El agua
PAU

Amortiguador
mecánico
Por ejemplo, los vertebrados poseen en sus articulaciones
bolsas de líquido sinovial que evita el roce entre los
huesos.
El agua
PAU

Termorregulador Se debe a su elevado calor específico y a su elevado calor
de vaporización. Es un material idóneo para mantener
constante la temperatura, absorbiendo el exceso de
calor o cediendo energía si es necesario.
• Por ejemplo, los animales, al sudar, expulsan agua,
la cual, para evaporarse, toma calor del cuerpo y,
como consecuencia, éste se enfría.
El agua
PAU

El agua
PAU
Aporta H+
y OH-
en reacciones
bioquímicas,
El agua pura es capaz de disociarse en ionesCapacidad de
disociación iónica
Mares y ríos se hielan sólo en su
superficie
Los puentes de hidrógeno “congelados”
mantienen las moléculas más separadas
Más densa líquida que
sólida
Mantiene forma y volumen de las
células; permite cambios y
deformaciones del citoplasma y
el ascenso de la savia bruta
Los puentes de hidrógeno mantienen juntas
las moléculas de agua
Alta cohesión y
adhesión
Transporte de sustancias y de
que en su seno se den todas las
reacciones metabólicas
La mayoría de las sustancias polares se
disuelven en ella al formar puentes de
hidrógeno.
Es un excelente
disolvente
Causa de deformaciones
celulares y de los movimientos
citoplasmáticos
Las moléculas superficiales están
fuertemente unidas a las del interior, pero
no a las externas de aire.
Elevada tensión
superficial
Para elevar su Tª ha de absorber mucho
calor, para romper los puentes de H.
Alto calor específico
Función termorreguladora: ayuda
a mantener constante la
temperatura corporal de los
animales homeotermos.
La energía calorífica debe ser tan alta que
rompa los puentes de hidrógeno.
Alto calor de
vaporización
Medio de transporte en el
organismo y medio lubricante
Los puentes de hidrógeno mantienen a las
moléculas unidas
Líquida a Tª
ambiente
FUNCIÓN BIOLÓGICADEBIDA APROPIEDAD

Las sales minerales
PRECIPITADAS DISUELTAS
En los seres vivos se pueden encontrar
Sales minerales
ASOCIADAS A
MOLÉCULAS
ORGÁNICASConstituyen estructuras sólidas,
insolubles, con función esquelética.
Por ejemplo, el carbonato cálcico en las conchas de los moluscos, el fosfato cálcico,
Ca3(P04)2, y el carbonato cálcico que, depositados sobre el colágeno, constituyen los
huesos, el cuarzo (SiO2) en los exoesqueletos de las diatomeas y en las gramíneas,
etc. Este tipo de sales pueden asociarse a macromoléculas, generalmente de tipo
proteico.
Dan lugar a aniones y cationes. Los principales son:
Cationes: Na+
K+
Ca2+
y Mg2+.
Aniones: Cl-
, S04
2-
, PO4
3-
, CO3
2-
, HCO3
-
y NO3
-
.
Estos iones mantienen un grado de salinidad constante dentro del organismo, y
ayudan a mantener también constante su pH.
Cada ion desempeña funciones específicas y, a veces, antagónicas. Por ejemplo, el
K+ aumenta la turgencia de la célula, mientras que el Ca2+
la merma. Esto es debido
a que el K+ favorece la captación de moléculas de agua (inhibición) alrededor de las
partículas coloidales citoplasmáticas, mientras que el Ca2+
la dificulta.
Otro ejemplo es el corazón de la rana, que se para en sístole si hay exceso de Ca2+
,
y en diástole si el exceso es de K+. El Ca2+
y el K+ son iones antagónicos.
El medio interno de los organismos presenta unas concentraciones iónicas
constantes. Una variación provoca alteraciones de la permeabilidad, excitabilidad y
contractilidad de las células.
Suelen encontrarse junto a proteínas,
como las fosfoproteínas, junto a lípidos
(fosfolípidos) y con glúcidos (agar-agar)
Como iones en moléculas orgánicas: Fe
en hemoglobina, Mg en clorofila, fosfatos
en ácidos nucleicos y ATP, Co vitamina
B12, I en hormonas tiroideas y S en
cisteína y metionina
PAU

Las disoluciones y las dispersiones coloidales
Fluidos en los
seres vivos
Presentan
Fase dispersante o
disolvente
Fase dispersa
o soluto
H2O
Según el tamaño de las
partículas de soluto
DISOLUCIÓN
DISPERSIÓN
COLOIDAL
Partículas de tamaño < 5nm
Mezcla homogénea
Partículas disueltas: iones,
moléculas, pequeñas
agrupaciones, que no sedimentan
Partículas de tamaño entre
5nm y 200nm
Las partículas no sedimentan
Pero relejan y refractan la luz
y no pueden atravesar
membranas

DISOLUCIÓN DISPERSIÓN COLOIDAL
Soluto o
fase dispersa
Disolvente o
fase dispersante
DISOLUCIÓN VERDADERA DISPERSIÓN COLOIDAL
∅ < 5 nm 5 nm < ∅ < 200 nm

Propiedades de las disoluciones verdaderas
Difusión Ósmosis Estabilidad del grado de acidez o pH
Es la repartición homogénea de las partículas de un fluido (gas o líquido) en el
seno de otro, al ponerlos en contacto. Este proceso se debe al constante
movimiento en que se encuentran las partículas de líquidos y gases. La
absorción o disolución de oxígeno en el agua es un ejemplo de difusión.
http://highered.mcgraw-
hill.com/sites/0072495855/student_vi
ew0/chapter2/animation__how_diffu
sion_works.html

Ósmosis
Es el paso del disolvente entre dos soluciones de diferente concentración a
través de una membrana semipermeable que impide el paso de las moléculas
de soluto.
Medio hipotónico
Presión osmótica
baja.
Medio hipertónico
Presión osmótica alta.
Medios isotónicos
Igual presión osmótica.
BAJA
CONCENTRACIÓN
ALTA
CONCENTRACIÓN
Membrana semipermeable Membrana semipermeable
Permite el paso de
disolventes pero no
de solutos.
El disolvente atraviesa la membrana hasta igualar las concentraciones en ambos lados.
PAU

Ósmosis
El disolvente, que en los seres vivos es el agua, se mueve desde la disolución
más diluida a la más concentrada. Aparece un impulso de agua hacia la mas
concentrada.
La membrana citoplasmática es una membrana semipermeable y da lugar a
diferentes respuestas frente a la presión osmótica del medio externo.
Si éste es
isotónico
respecto al
medio interno
celular, es decir,
tiene la misma
concentración, la
célula no se
deforma.
Si el medio
externo es
hipotónico
(menos
concentrado), la
célula se
hinchará por
entrada de agua
en su interior.
Este fenómeno se llama turgencia y es observable, por ejemplo, en los
eritrocitos, añadiendo agua destilada a una gota de sangre.
Si el medio externo es hipertónico (más concentrado), la célula perderá agua y se arrugará,
dándose un fenómeno de plasmólisis que acaba con la rotura de la membrana.
Esto sucede, por ejemplo, en los eritrocitos, cuando se añade agua saturada de sal a una gota
de sangre.
PAU

Ósmosis
PAU
Los procesos de osmosis
explican cómo las plantas
consiguen absorber grandes
cantidades de agua del suelo, y
por qué el agua del mar no
sacia la sed, ya que al estar
más concentrada que el medio
intracelular provoca la pérdida
de agua en las células.
http://highered.mcgraw-
hill.com/sites/0072495855/stud
ent_view0/chapter2/animation_
_how_osmosis_works.html

Ósmosis
PAU
Medio externo hipertónico
Medio externo hipotónico
Medio externo isotónico

Estabilidad del grado de acidez o pH
En los seres vivos existe siempre una cierta cantidad de hidrogeniones (H+
) y de
iones hidroxilo (OH-
) que proceden de:
• La disociación del agua que proporciona los dos iones
+
-
Ión hidrogenio
Ión hidroxilo
• La disociación de cuerpos con función ácida que
proporcionan H+
:
ClH Cl-
+ H+
• La disociación de cuerpos con básicos que
proporcionan OH-
:
NaOH  Na+
+ OH-

Por lo tanto la acidez o alcalinidad del medio interno de un organismo dependerá
de la proporción en que se encuentren los dos iones. Así será:
Neutro cuando [H+
]=[OH-
]
Ácido cuando [H+
]>[OH-
]
Alcalino cuando [H+
]<[OH-
] Ácido Base
H+ OH-
7
6 8
logaritmo decimal con signo negativo de la
concentración de iones hidrogeniones
Definición de pH
pH agua = - log 10-7
= 7
si el pH < 7, la disolución será ácida;
si el pH = 7, será neutra;
si el pH > 7, será básica.

La actividad biológica del medio interno celular se produce a un determinado valor de pH.
Dado el bajo grado de ionización del H2O, si se le añade un ácido (se añade ) o una base
(se añade ), aunque sea en muy poca cantidad, estos niveles varían bruscamente.
En los líquidos biológicos, sin embargo, y pese a estar constituidos únicamente por agua,
la adición de ácidos o bases no varía apenas su pH.
¿Cómo consiguen
los seres vivos
mantener estable el
pH de sus fluidos?
¿Cómo consiguen
los seres vivos
mantener estable el
pH de sus fluidos?
Con disoluciones tampón
o amortiguadoras

Disoluciones tampón o amortiguadoras
Son sales minerales y proteínas disueltas en los líquidos biológicos que pueden
ionizarse en mayor o menor grado dando lugar a H+
o OH-
que contrarresten el
efecto de las bases, o ácidos añadidos.
PAU
Cambios producidos al añadir un
ácido o una base al agua
Cambios producidos al añadir un
ácido o una base a una disolución
tamponada

TAMPÓN: disolución compuesta de un ácido débil y su correspondiente
base conjugada.
PAU
Los tampones son capaces de regular
el pH en el entorno de su valor de pKa,
donde la concentración de ácido y
base son iguales
CH3COOH ↔ CH3COO- + H+

PAU
● Tampón bicarbonato (pKa = 6,1  regula pH = 7,4)
● Tampón fosfato (pKa = 6,8  mejor tampón)
El pH fisiológico es de aproximadamente 7,2-7,4
Si añado un ácido el
equilibrio se desplaza hacia
LA DERECHA

Capacidad de presentarse en forma de gel
Elevado poder absorbente
Elevada viscosidad
Separación por diálisis
Efecto Tyndall
Capacidad de sedimentación
Capacidad de respuesta a al electroforesis
Sol
Gel
Fase dispersa
(sólido)
Fase dispersante
(sólido con fibras
entrelazadas)
Fase dispersante
(líquido)
Pueden
presentarse en
dos estados en
forma de sol o
estado líquido, y
en forma de gel
o estado
semisólido.
Fase dispersa
un sólido y la
dispersante un
líquido
Fase dispersa
un líquido y la
dispersante un
sólido

Capacidad de presentarse en forma de gel
La transformación de sol en gel, y viceversa, está en relación con la síntesis o
con la despolimerización, respectivamente, de proteínas fibrilares y permite la
emisión de pseudópodos, y, por tanto, el movimiento ameboide y la fagocitosis

La adsorción es la atracción que ejerce la superficie de un sólido sobre las
moléculas de un líquido o de un gas. La misma cantidad de sustancia ejerce mayor
adsorción si se encuentra finamente dividida. Ejemplo biológico de adsorción son
los contactos «enzimas con sustratos»
Elevado poder absorbente

Es la separación de las partículas dispersas de elevado peso molecular (coloides) de las de
bajo peso molecular (cristaloides), gracias a una membrana semipermeable cuyo tamaño de
poro sólo deja pasar las moléculas pequeñas (agua y cristaloides), pero no las grandes.
Tubo de diálisis con
membrana semipermeable
Agua
destilada
Cristaloide
Coloide
Una aplicación clínica es la hemodiálisis, que es la separación de la urea de la sangre de
individuos con deficiencia renal.

La viscosidad es la resistencia interna que presenta un líquido al movimiento relativo de sus
moléculas. Las dispersiones coloidales, dado el elevado tamaño de sus moléculas, son muy
viscosas.

El tamaño de las partículas coloidales oscila entre una milimicra y 0,2 micras, que es el límite
de observación en el microscopio óptico. Así pues, las dispersiones coloidales, al igual que
las disoluciones verdaderas, son transparentes y claras. Sin embargo, si se iluminan
lateralmente y sobre fondo oscuro, se observa una cierta opalescencia provocada por la
reflexión de los rayos luminosos. Es algo parecido a lo que ocurre cuando un rayo de luz
ilumina el polvo en una habitación a oscuras. Si la iluminación es frontal, el polvo ya no
resulta apreciable.
Efecto Tyndall

Las dispersiones coloidales son estables en condiciones normales, pero si se someten a
fuertes campos gravitatorios, se puede conseguir que sedimenten sus partículas. Ello se
realiza en las ultracentrifugadoras, que pueden alcanzar las 100000 revoluciones por minuto.
Capacidad de sedimentación

Es el transporte de las partículas coloidales gracias a la acción de un campo eléctrico a
través de un gel. Generalmente se utiliza para separar las distintas proteínas que se extraen
juntas en un tejido. La velocidad es mayor cuanto más alta sea su carga eléctrica global y
cuanto menor sea su tamaño (peso molecular). Se suelen utilizar geles de almidón o de
poliacrilamida.
Capacidad de respuesta a al electroforesis
Cada muestra contiene diferentes proteínas
Al gel se le aplica
un campo eléctrico
Cada banda azul
representa una
proteína diferente

Ejercicios de selectividad
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