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TEMA 1.
         BIOELEMENTOS. BIOMOLÉCULAS
                INORGÁNICAS




IES MURIEDAS
Bonifacio San Millán   2º Bachillerato - Biología
ÍNDICE


1.       BIOELEMENTOS
     1    Clasificación de los bioelementos

2.       BIOMOLÉCULAS
     2    El agua
     I    Las sales minerales
BIOELEMENTOS
   Son los elementos constituyentes de los seres vivos.
   Los seres vivos seleccionamos y tomamos del medio
    los elementos que forman parte de nuestra materia,
    y no los más abundantes.
         Elementos          Elementos
     mayoritarios en la   mayoritarios en
      corteza terrestre   los seres vivos

             O                  C
             Si                 H
             Al                 O
            Fe                  N
                                P
                                S
BIOELEMENTOS
   Hay 70 bioelementos (25 de los cuales son comunes en
    todos los seres vivos)
   Los bioelementos se clasifican según la proporción en la
    que se encuentran en los seres vivos.
Clasificación:
   Bioelementos 1arios o Mayoritarios: C H, O, N, P, S (97%)

     Bioelementos 2arios : Cl, Na, K, Mg y Ca (2%)

     Oligoelementos: o elementos traza
     Fe, Mn, Cu, F, I, Si, Zn, Ni, Co, Li, Al, etc. (1%),
     Porcentajes menores del 0,1%
 
BIOELEMENTOS PRIMARIOS
   Son  C, H, O, N, P y S
   Componentes fundamentales de las biomoléculas.
   Se encuentran en todos los seres vivos.
   Propiedades generales:
     Capas electrónicas externas incompleta ⇒ enlaces
      covalente ⇒ biomoléculas
     Bajo nº atómico ⇒ estabilidad

     Electronegatividad del O y N ⇒ solubilidad

     ↑ Accesibilidad (CO2 , H2O, nitratos, etc.)
BIOELEMENTOS PRIMARIOS
   Propiedades específicas del carbono
     Hibridación  sp3 ⇒ valencia 4 ⇒ Estructura tetraédrica
     Variedad de cadenas carbonatadas estables (lineales,
      cíclicas, ramificadas) ⇒ ↑ variedad de moléculas
      orgánicas.
     Hibridación sp2, sp ⇒ formación de dobles y triples
      enlaces
     Grupos funcionales: ⇒ aparecen como consecuencia
      de reacciones de oxidación –reducción:
         ej. Alcano ↔ Alcohol ↔ Áldehido ↔ Ácido: ⇒
   ↑↑ variedad de moléculas orgánicas polifuncionales.
HIBRIDACIÓN SP3 DEL CARBONO
GRUPOS FUNCIONALES
BIOELEMENTOS PRIMARIOS
   CARBONO: es la base de todos los seres vivos. Tiene
    estructura tetraédrica, con 4 e- desapareados, lo
    que le permite formar enlaces covalentes con otros
    átomos.
   HIDRÓGENO: se une al Carbono por enlace
    covalente formando largas cadenas
    hidrocarbonadas.
   OXÍGENO: es el más electronegativo (más polar) y el más
    abundante. Forma el agua junto con el hidrógeno.
   NITRÓGENO: forma los grupos amino (-NH2) de los aminoácidos y
    de los ácidos nucleicos.
   AZUFRE: forma el radical sulfhidrilo (-SH) en muchas proteínas.
   FÓSFORO: forma los grupos fosfatos (-PO4)-3 que forma parte del
BIOELEMENTOS SECUNDARIOS
   Se encuentran en los seres vivos en una proporción
    mayor al 0,1%.
   Cl, Na, K, Mg y Ca (2%)
   Forman parte de todos los seres vivos.
   Son necesarios para la vida de la célula
OLIGOELEMENTOS ó ELM. TRAZA
   Se encuentran en proporciones inferiores al 0,1%.
   No todos forman parte de los seres vivos.
   Son necesarios para el metabolismo celular.
   Fe, Mn, Cu, F, I, Si, Zn, Ni, Co, Li, Al, etc. (1%)
BIOMOLÉCULAS
   Formadas por la unión de varios bioelementos.
   También se llaman Principios Inmediatos (se pueden
    separar por medios físicos sin romper las moléculas)
   Se clasifican en:
EL AGUA
   El agua es la sustancia más abundante en la corteza
    terrestre y en la materia viva, y es imprescindible para
    los seres vivos.
   El contenido de agua en los seres vivos depende del tipo
    de organismo y del ambiente en el que viva:
            PORCENTAJE MEDIO DE AGUA EN ALGUNOS ORGANISMOS
                      Algas                 93-98%
                    Medusas                 95-97%
                Planta del tabaco            92%
                     Hongos                  80%
                 Cangrejo de río             77%
                   Ser humano                63%
                      Pino                   47%
               Semillas de cereales          10%
EL AGUA
   La cantidad de agua en los seres vivos depende de
    tres factores:
     La    especie:
          Sp. acuáticas > Sp. de medios áridos
               Medusa (98%)    vs. Semilla (10%)
     La    edad del individuo
          Organismos jóvenes > Organismos de + edad
               Feto de 4 meses (94%) vs. 65 años (56%)
     El   tipo de tejido u órgano
          Tejidos con ↑ actividad metabólica > tejidos inertes
               Plasma sanguíneo (92%) vs. Dientes (10%)
EL AGUA
   El agua se encuentra en los seres vivos en 3 formas
    distintas:
     AGUA   CIRCULANTE: en la sangre, en la savia, etc.

     AGUA   INTERSTICIAL: entre las células, fuertemente
      adherida a la sustancia intercelular.

     AGUA   INTRACELULAR: en el citosol y en el interior de
      los orgánulos celulares.
EL AGUA: Estructura
TETRAÉDRICA
 ELECTRONEGATIVIDAD DEL O ⇒
CARÁCTER DIPOLAR ⇒
    Puentes de Hidrógeno

     Estados:
    • Gaseoso           0%
    • Sólido            100% (4 PH)
    • Líquido            85% (3,4 PH)
    ELECTRONEGATIVIDAD: medida de la fuerza de atracción que ejerce un
    átomo sobre los electrones de otro en un enlace covalente.
EL AGUA: Estructura
EL AGUA: Estructura TETRAÉDRICA
TETRAEDRO IRREGULAR ⇒ ASIMETRÍA ELECTRICA ⇒
CARÁCTER DIPOLAR
EL AGUA: Estructura
   Entre los dipolos se establecen un tipo de enlaces
    denominados enlace o puente de Hidrógeno.
EL AGUA: Estructura

   Los puentes de hidrógeno son más débiles que los
    enlaces covalentes o los iónicos, pero se rompen y
    se forman de manera constante, lo cual confiere a
    la molécula de agua una gran cohesión interna.
EL AGUA: Propiedades e importancia
            biológica
   Las propiedades del agua derivan de LA
    PRESENCIA DE PUENTES DE H Y ESTOS DE LA
    ESTRUCTURA DEL AGUA
    •   Cohesividad ⇒ Estado líquido a Tª ambiente ⇒ Transporte y
        Estructural

    •   Poder disolvente: K = 80 ⇒ “Disolvente universal”

    •   ↑ calor específico ⇒ función termorreguladora

    •   ↑ calor de vaporización ⇒ función termorreguladora

    •   Disociable en iones H+ y OH- ⇒ Reactividad: hidrólisis y
        condensación
Cohesividad: Estado líquido del agua a
temperatura ambiente

    La elevada fuerza de cohesión entre las moléculas
     de agua (Puentes de hidrógeno) permite que el
     agua se mantenga líquida a Tª ambiente.
    Esto permite al agua actuar como vehículo de
     transporte en el interior de un organismo y como
     medio lubricante en las estructuras de movimiento.
    Esto permite que sea el agua el componente
     principal del citosol y del interior de los orgánulos
     celulares.
Cohesividad: Líquido prácticamente
                     incompresible
   Gracias al elevado grado de cohesión entre las
    moléculas de agua, el volumen del agua líquida no
    disminuye apreciablemente aunque se apliquen
    presiones muy altas.
   Esto determina las deformaciones citoplasmáticas y
    permite que el agua actúe como esqueleto
    hidrostático en las células vegetales.
Poder disolvente del agua

 Poder disolvente: K = 80 ⇒ “Disolvente
 universal”
  •  Sustancias polares (hidrofílicas) ⇒
     disoluciones verdaderas
  •  Sustancias apolares (hidrofóbicas)
     ⇒ Insolubilidad
  •  Sustancias apolares con pequeño
     grupo polar (anfipáticas) ⇒
     dispersiones Coloidales
  •  Emulsiones estables: disolvente
     (H2O), soluto (ej.grasas), emulgente
     (ej. proteína)
Poder disolvente del agua
Poder disolvente: K = 80 ⇒ Disolvente universal”
   Sustancias polares (hidrofílicas) ⇒ disoluciones verdaderas




      http://www.bionova.org.es/animbio/anim/aguadisol.swf
Poder disolvente del agua
     Sustancias apolares (hidrofóbicas) ⇒ Insolubilidad
   Su disposición dependerá de la densidad la sustancia
                          considerada

1º Emulsión inestable              1º Emulsión inestable
2º flota (insoluble)               2º precipita (insoluble)
Poder disolvente del agua
   DISOLUCIONES COLOIDALES: Sustancias apolares con
    pequeño grupo polar (anfipáticas) ⇒ dispersiones Coloidales
   Las disoluciones coloidales pueden aparecer en dos
    estados distintos;
       SOL
       GEL


          - (H2O)
SOL                 GEL
          + (H2O)
Poder disolvente del agua
   EMULSIONES:
     Formadas   por dos líquidos inmiscibles: 1de ellos (fase
      dispersa) forma pequeñas gotitas dispersas en el otro
      (fase dispersante).
     Emulsiones biológicas:
       Fase dispersa: lípidos insolubles (ej. triglicéridos, colesterol)
       Fase dispersante: agua

     La  estabilidad de las emulsiones se consigue gracias a
      otras moléculas que mantienen las gotitas de la fase
      dispersa separada (ej. proteínas, fosfolípidos, sales
      biliares)
     Ejemplos; leche, mayonesa
Elevado calor específico: Función
                  termorreguladora

   CALOR ESPECÍFICO: cantidad de calor que es
    necesario comunicar a 1 gramo de sustancia para
    aumentar su temperatura 1ªC.
   El agua tiene un calor específico alto, porque para
    elevar su temperatura, hay que romper muchos de
    los enlaces que hay entre ellas, lo que implica que
    hace falta suministrar mucho calor.
   Por ello, el agua es un buen estabilizador térmico
    del organismo frente a los cambios bruscos de
    temperatura del medio.
Elevado calor de vaporización: Función
                 termorreguladora

   Para pasar del estado líquido al gaseoso hace
    falta romper todos los puentes de hidrógeno, para
    lo cual se necesita mucha energía.
   Esto hace que el agua sea una buena sustancia
    refrigerante en el organismo.
   El agua que se evapora en la superficie de un ser
    vivo absorbe calor del organismo, actuando como
    regulador térmico.
   La capacidad refrigerante del sudor está basada
    en este hecho.
Disociable en iones H+ y OH- ⇒ Reactividad

   Hidrólisis
     Polímero   + H2O           “n” monómeros
   Condensación
     “n”   monómeros             Polímero + (n-1) H2O

                         Hidrólisis
                 A–B                A – OH       + B–H
                         Condensación
FUNCIONES DEL AGUA
   Función metabólica: Es el medio en el que se producen la mayoría de las
    reacciones metabólicas, puesto que las sustancias para que reaccionen tienen
    que estar disueltas. Además en muchas de estas reacciones el agua actúa
    como reactivo como por ejemplo en las reacciones de hidrólisis que ocurren en
    la digestión. Igualmente es la fuente de hidrógenos en la fotosíntesis vegetal.
   Función transportadora: El agua actúa como vehículo transportador de
    sustancias por el interior del organismo y entre el exterior y el interior del
    mismo, debido a que es líquida y es un excelente disolvente, las sustancias son
    transportadas disueltas en ella.
   Función estructural: Debido a la elevada fuerza de cohesión da forma a las
    células que carecen de membrana rígida regulando los cambios y
    deformaciones del citoplasma.
   Función termorreguladora: Debido al elevado calor específico y al elevado
    calor de vaporización, regula la Tª del organismo amortiguando las
    variaciones bruscas de la Tª externa y ayuda a mantener constante la Tª del
    cuerpo en los animales homeotermos o endotermos.
EL AGUA: Propiedades
    Ionización del agua
   El agua pura se comporta como un electrolito débil y se encuentra en parte
    disociada en iones H+ y OH- según la siguiente ecuación:
                  H2O → H+ + OH-
   En el agua la disociación es muy débil, esto significa que la mayor parte del
    agua se encuentra como H2O sin disociar y solo una pequeña parte está
    disociada.
   El producto de las concentraciones de los iones H+ y OH- es constante y se
    denomina producto iónico, en el agua a 25ºC es:
                            [H+].[OH-] = 10-14
    En el agua pura por cada H+ que se forma, se forma un OH- lo que hace que
    la concentración de ambos iones sea la misma.
                            [H+] = [OH-] = 10-7
   Si aumenta la concentración de uno de los iones disminuye la del otro para
    mantener constante el producto.
EL AGUA: Propiedades
Ionización del agua. Concepto de pH
   Si aumenta la concentración de uno de los iones disminuye la del otro para
    mantener constante el producto.
   Hay sustancias que al disolverse en el agua, aumentan la concentración de
    hidrogeniones, se denominan ácidos. Otras por el contrario disminuyen la
    concentración de hidrogeniones se denominan bases.
   La acidez de una disolución viene determinada por la [H+], Sorensen ideo la escala
    de pH para expresar la concentración de hidrogeniones de una disolución y por lo
    tanto la acidez.
                          El pH = - log [H+]. El valor oscila 0 y 14.
        Si el pH de una disolución es 7 como ocurre en el agua pura, dicha disolución es neutra. H+ = OH-
        Si el pH es < 7 ,la disolución es ácida. H+ > OH- .
        Si el pH es > 7, la disolución es básica. H+< OH-.
   La escala de pH es logarítmica, es decir que si aumenta o disminuye en una unidad
    significa que la concentración de H+ se hará 10 veces menor o mayor.

        http://www.youtube.com/watch?v=x8J-Jbu_W6M&feature=related

     http://www.sumanasinc.com/webcontent/animations/content/propertiesofwater/water.html
SALES MINERALES
   Son moléculas inorgánicas que están presentes en
    la materia viva en pequeña cantidad.
   Se pueden encontrar de varias formas:
     Precipitadas:    Carbonatos, fosfatos, etc.
     Disueltas

       Aniones:   Cl- ,CO32- ,HCO3- ,PO43- etc
       Cationes:   K+ ,Na+ ,Ca2+ , Mg+2 etc
     Asociadas     a moléculas orgánicas: Fe, P, etc.
Funciones de las SALES MINERALES:
    Regulación de los procesos osmóticos

o OSMOSIS y presión
  osmótica
o Turgescencia y

  plasmolisis ⇒
  Importancia biológica:
      Absorción (raíces)
      Adaptaciones (plantas
      halófitas)
      Homeostasis
SALES MINERALES: Presión
osmótica
   Presión osmótica (π) sería la presión que habría que hacer para detener
    el flujo de agua a través de la membrana semipermeable debido a la
    ósmosis.
SALES MINERALES: Presión
 osmótica




Video resumen ósmosis: http://www.youtube.com/watch?v=oONjIH39uUw
SALES MINERALES: Presión
osmótica
SALES MINERALES: Presión
osmótica
DIFUSIÓN, ÓSMOSIS y DIÁLISIS

      DIFUSIÓN               OSMOSIS               DIÁLISIS

   Membrana              Membrana             De la +
    permeable o s/m        semipermeable         concentrada a la
                          De la + diluida       + diluida
   De la +
    concentrada a la       a la +               Pasa el agua y
    + diluida              concentrada           moléculas de
                          Solo pasa agua        soluto de bajo
   Pasa agua y                                  peso molecular
    solutos
Funciones de las sales minerales

   Regulación    del pH:
      Sistemas   amortiguadores
        H   PO4- / HPO42 – intracelular
           2
         H CO / HCO -      extracelular
           2   3       3



  El pH afecta a la actividad enzimática
TEMA 1
TEST DE REPASO
   El paso de agua desde una solución menos
    concentrada a una más concentrada a través de
    una membrana semipermeable se denomina...

                    ÓSMOSIS
   La hemolisis (rotura) de los eritrocitos al colocarlos
    en agua destilada es un ejemplo de:
       A. Difusión
       B. Ósmosis
       C. Plasmólisis
       D. Turgencia
   Indica cómo se formará el puente de Hidrógeno
    entre las dos moléculas de agua




                 http://www.educa.madrid.org/portal/c/portal
                 /layout?p_l_id=2288.193&c=an
   Los enlaces de H en el agua...
        A. Son inestables en el agua en fase sólida
        B. se rompen con facilidad al aumentar la
           temperatura
        C. se rompen por debajo de los 0ºC.
        D. son estables cuando el agua hierve
        E. son muy estables
   El paso del agua y no de las partículas disueltas
    en ella, sólo se produce en el caso de la...
        A. Diálisis
        B. en ninguno de los casos anteriores
        C. Difusión
        D. Ósmosis
        E. en todos los casos anteriores
   Una de las siguientes funciones NO lo es del
    agua
          A.   esquelética

          B.   Termorreguladora

          C.   Aporte de H y O

          D.   disolvente

          E.   medio de transporte
   El agua tiene carácter de reactivo químico porque
    es...
       A. capaz de ionizar a otras sustancias.

       B. el disolvente universal.

       C.  termorreguladora

       D.  el medio donde se producen las reacciones
           metabólicas.

       E.  un vehículo de transporte de otras sustancias.
   Al introducir un alga marina en agua dulce se
    produce...
        A. un arrugamiento por exósmosis

        B. una inmersión celular.

        C. un hinchamiento por exósmosis

        D. un proceso de turgencia.

        E. su plasmolisis.

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Tema1 biomoleculas inorganica pachi 2003

  • 1. TEMA 1. BIOELEMENTOS. BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS IES MURIEDAS Bonifacio San Millán 2º Bachillerato - Biología
  • 2. ÍNDICE 1. BIOELEMENTOS 1 Clasificación de los bioelementos 2. BIOMOLÉCULAS 2 El agua I Las sales minerales
  • 3. BIOELEMENTOS  Son los elementos constituyentes de los seres vivos.  Los seres vivos seleccionamos y tomamos del medio los elementos que forman parte de nuestra materia, y no los más abundantes. Elementos Elementos mayoritarios en la mayoritarios en corteza terrestre los seres vivos O C Si H Al O Fe N P S
  • 4. BIOELEMENTOS  Hay 70 bioelementos (25 de los cuales son comunes en todos los seres vivos)  Los bioelementos se clasifican según la proporción en la que se encuentran en los seres vivos. Clasificación: Bioelementos 1arios o Mayoritarios: C H, O, N, P, S (97%) Bioelementos 2arios : Cl, Na, K, Mg y Ca (2%) Oligoelementos: o elementos traza Fe, Mn, Cu, F, I, Si, Zn, Ni, Co, Li, Al, etc. (1%), Porcentajes menores del 0,1%  
  • 5. BIOELEMENTOS PRIMARIOS  Son  C, H, O, N, P y S  Componentes fundamentales de las biomoléculas.  Se encuentran en todos los seres vivos.  Propiedades generales:  Capas electrónicas externas incompleta ⇒ enlaces covalente ⇒ biomoléculas  Bajo nº atómico ⇒ estabilidad  Electronegatividad del O y N ⇒ solubilidad  ↑ Accesibilidad (CO2 , H2O, nitratos, etc.)
  • 6. BIOELEMENTOS PRIMARIOS  Propiedades específicas del carbono  Hibridación sp3 ⇒ valencia 4 ⇒ Estructura tetraédrica  Variedad de cadenas carbonatadas estables (lineales, cíclicas, ramificadas) ⇒ ↑ variedad de moléculas orgánicas.  Hibridación sp2, sp ⇒ formación de dobles y triples enlaces  Grupos funcionales: ⇒ aparecen como consecuencia de reacciones de oxidación –reducción:  ej. Alcano ↔ Alcohol ↔ Áldehido ↔ Ácido: ⇒  ↑↑ variedad de moléculas orgánicas polifuncionales.
  • 9. BIOELEMENTOS PRIMARIOS  CARBONO: es la base de todos los seres vivos. Tiene estructura tetraédrica, con 4 e- desapareados, lo que le permite formar enlaces covalentes con otros átomos.  HIDRÓGENO: se une al Carbono por enlace covalente formando largas cadenas hidrocarbonadas.  OXÍGENO: es el más electronegativo (más polar) y el más abundante. Forma el agua junto con el hidrógeno.  NITRÓGENO: forma los grupos amino (-NH2) de los aminoácidos y de los ácidos nucleicos.  AZUFRE: forma el radical sulfhidrilo (-SH) en muchas proteínas.  FÓSFORO: forma los grupos fosfatos (-PO4)-3 que forma parte del
  • 10. BIOELEMENTOS SECUNDARIOS  Se encuentran en los seres vivos en una proporción mayor al 0,1%.  Cl, Na, K, Mg y Ca (2%)  Forman parte de todos los seres vivos.  Son necesarios para la vida de la célula
  • 11. OLIGOELEMENTOS ó ELM. TRAZA  Se encuentran en proporciones inferiores al 0,1%.  No todos forman parte de los seres vivos.  Son necesarios para el metabolismo celular.  Fe, Mn, Cu, F, I, Si, Zn, Ni, Co, Li, Al, etc. (1%)
  • 12. BIOMOLÉCULAS  Formadas por la unión de varios bioelementos.  También se llaman Principios Inmediatos (se pueden separar por medios físicos sin romper las moléculas)  Se clasifican en:
  • 13. EL AGUA  El agua es la sustancia más abundante en la corteza terrestre y en la materia viva, y es imprescindible para los seres vivos.  El contenido de agua en los seres vivos depende del tipo de organismo y del ambiente en el que viva: PORCENTAJE MEDIO DE AGUA EN ALGUNOS ORGANISMOS Algas 93-98% Medusas 95-97% Planta del tabaco 92% Hongos 80% Cangrejo de río 77% Ser humano 63% Pino 47% Semillas de cereales 10%
  • 14. EL AGUA  La cantidad de agua en los seres vivos depende de tres factores:  La especie:  Sp. acuáticas > Sp. de medios áridos  Medusa (98%) vs. Semilla (10%)  La edad del individuo  Organismos jóvenes > Organismos de + edad  Feto de 4 meses (94%) vs. 65 años (56%)  El tipo de tejido u órgano  Tejidos con ↑ actividad metabólica > tejidos inertes  Plasma sanguíneo (92%) vs. Dientes (10%)
  • 15. EL AGUA  El agua se encuentra en los seres vivos en 3 formas distintas:  AGUA CIRCULANTE: en la sangre, en la savia, etc.  AGUA INTERSTICIAL: entre las células, fuertemente adherida a la sustancia intercelular.  AGUA INTRACELULAR: en el citosol y en el interior de los orgánulos celulares.
  • 16. EL AGUA: Estructura TETRAÉDRICA ELECTRONEGATIVIDAD DEL O ⇒ CARÁCTER DIPOLAR ⇒ Puentes de Hidrógeno  Estados: • Gaseoso 0% • Sólido 100% (4 PH) • Líquido 85% (3,4 PH) ELECTRONEGATIVIDAD: medida de la fuerza de atracción que ejerce un átomo sobre los electrones de otro en un enlace covalente.
  • 18. EL AGUA: Estructura TETRAÉDRICA TETRAEDRO IRREGULAR ⇒ ASIMETRÍA ELECTRICA ⇒ CARÁCTER DIPOLAR
  • 19. EL AGUA: Estructura  Entre los dipolos se establecen un tipo de enlaces denominados enlace o puente de Hidrógeno.
  • 20. EL AGUA: Estructura  Los puentes de hidrógeno son más débiles que los enlaces covalentes o los iónicos, pero se rompen y se forman de manera constante, lo cual confiere a la molécula de agua una gran cohesión interna.
  • 21. EL AGUA: Propiedades e importancia biológica  Las propiedades del agua derivan de LA PRESENCIA DE PUENTES DE H Y ESTOS DE LA ESTRUCTURA DEL AGUA • Cohesividad ⇒ Estado líquido a Tª ambiente ⇒ Transporte y Estructural • Poder disolvente: K = 80 ⇒ “Disolvente universal” • ↑ calor específico ⇒ función termorreguladora • ↑ calor de vaporización ⇒ función termorreguladora • Disociable en iones H+ y OH- ⇒ Reactividad: hidrólisis y condensación
  • 22. Cohesividad: Estado líquido del agua a temperatura ambiente  La elevada fuerza de cohesión entre las moléculas de agua (Puentes de hidrógeno) permite que el agua se mantenga líquida a Tª ambiente.  Esto permite al agua actuar como vehículo de transporte en el interior de un organismo y como medio lubricante en las estructuras de movimiento.  Esto permite que sea el agua el componente principal del citosol y del interior de los orgánulos celulares.
  • 23. Cohesividad: Líquido prácticamente incompresible  Gracias al elevado grado de cohesión entre las moléculas de agua, el volumen del agua líquida no disminuye apreciablemente aunque se apliquen presiones muy altas.  Esto determina las deformaciones citoplasmáticas y permite que el agua actúe como esqueleto hidrostático en las células vegetales.
  • 24. Poder disolvente del agua Poder disolvente: K = 80 ⇒ “Disolvente universal” • Sustancias polares (hidrofílicas) ⇒ disoluciones verdaderas • Sustancias apolares (hidrofóbicas) ⇒ Insolubilidad • Sustancias apolares con pequeño grupo polar (anfipáticas) ⇒ dispersiones Coloidales • Emulsiones estables: disolvente (H2O), soluto (ej.grasas), emulgente (ej. proteína)
  • 25. Poder disolvente del agua Poder disolvente: K = 80 ⇒ Disolvente universal” Sustancias polares (hidrofílicas) ⇒ disoluciones verdaderas http://www.bionova.org.es/animbio/anim/aguadisol.swf
  • 26. Poder disolvente del agua Sustancias apolares (hidrofóbicas) ⇒ Insolubilidad Su disposición dependerá de la densidad la sustancia considerada 1º Emulsión inestable 1º Emulsión inestable 2º flota (insoluble) 2º precipita (insoluble)
  • 27. Poder disolvente del agua  DISOLUCIONES COLOIDALES: Sustancias apolares con pequeño grupo polar (anfipáticas) ⇒ dispersiones Coloidales  Las disoluciones coloidales pueden aparecer en dos estados distintos;  SOL  GEL - (H2O) SOL GEL + (H2O)
  • 28. Poder disolvente del agua  EMULSIONES:  Formadas por dos líquidos inmiscibles: 1de ellos (fase dispersa) forma pequeñas gotitas dispersas en el otro (fase dispersante).  Emulsiones biológicas:  Fase dispersa: lípidos insolubles (ej. triglicéridos, colesterol)  Fase dispersante: agua  La estabilidad de las emulsiones se consigue gracias a otras moléculas que mantienen las gotitas de la fase dispersa separada (ej. proteínas, fosfolípidos, sales biliares)  Ejemplos; leche, mayonesa
  • 29. Elevado calor específico: Función termorreguladora  CALOR ESPECÍFICO: cantidad de calor que es necesario comunicar a 1 gramo de sustancia para aumentar su temperatura 1ªC.  El agua tiene un calor específico alto, porque para elevar su temperatura, hay que romper muchos de los enlaces que hay entre ellas, lo que implica que hace falta suministrar mucho calor.  Por ello, el agua es un buen estabilizador térmico del organismo frente a los cambios bruscos de temperatura del medio.
  • 30. Elevado calor de vaporización: Función termorreguladora  Para pasar del estado líquido al gaseoso hace falta romper todos los puentes de hidrógeno, para lo cual se necesita mucha energía.  Esto hace que el agua sea una buena sustancia refrigerante en el organismo.  El agua que se evapora en la superficie de un ser vivo absorbe calor del organismo, actuando como regulador térmico.  La capacidad refrigerante del sudor está basada en este hecho.
  • 31. Disociable en iones H+ y OH- ⇒ Reactividad  Hidrólisis  Polímero + H2O “n” monómeros  Condensación  “n” monómeros Polímero + (n-1) H2O Hidrólisis A–B A – OH + B–H Condensación
  • 32. FUNCIONES DEL AGUA  Función metabólica: Es el medio en el que se producen la mayoría de las reacciones metabólicas, puesto que las sustancias para que reaccionen tienen que estar disueltas. Además en muchas de estas reacciones el agua actúa como reactivo como por ejemplo en las reacciones de hidrólisis que ocurren en la digestión. Igualmente es la fuente de hidrógenos en la fotosíntesis vegetal.  Función transportadora: El agua actúa como vehículo transportador de sustancias por el interior del organismo y entre el exterior y el interior del mismo, debido a que es líquida y es un excelente disolvente, las sustancias son transportadas disueltas en ella.  Función estructural: Debido a la elevada fuerza de cohesión da forma a las células que carecen de membrana rígida regulando los cambios y deformaciones del citoplasma.  Función termorreguladora: Debido al elevado calor específico y al elevado calor de vaporización, regula la Tª del organismo amortiguando las variaciones bruscas de la Tª externa y ayuda a mantener constante la Tª del cuerpo en los animales homeotermos o endotermos.
  • 33. EL AGUA: Propiedades Ionización del agua  El agua pura se comporta como un electrolito débil y se encuentra en parte disociada en iones H+ y OH- según la siguiente ecuación: H2O → H+ + OH-  En el agua la disociación es muy débil, esto significa que la mayor parte del agua se encuentra como H2O sin disociar y solo una pequeña parte está disociada.  El producto de las concentraciones de los iones H+ y OH- es constante y se denomina producto iónico, en el agua a 25ºC es: [H+].[OH-] = 10-14   En el agua pura por cada H+ que se forma, se forma un OH- lo que hace que la concentración de ambos iones sea la misma. [H+] = [OH-] = 10-7  Si aumenta la concentración de uno de los iones disminuye la del otro para mantener constante el producto.
  • 34. EL AGUA: Propiedades Ionización del agua. Concepto de pH  Si aumenta la concentración de uno de los iones disminuye la del otro para mantener constante el producto.  Hay sustancias que al disolverse en el agua, aumentan la concentración de hidrogeniones, se denominan ácidos. Otras por el contrario disminuyen la concentración de hidrogeniones se denominan bases.  La acidez de una disolución viene determinada por la [H+], Sorensen ideo la escala de pH para expresar la concentración de hidrogeniones de una disolución y por lo tanto la acidez. El pH = - log [H+]. El valor oscila 0 y 14.  Si el pH de una disolución es 7 como ocurre en el agua pura, dicha disolución es neutra. H+ = OH-  Si el pH es < 7 ,la disolución es ácida. H+ > OH- .  Si el pH es > 7, la disolución es básica. H+< OH-.  La escala de pH es logarítmica, es decir que si aumenta o disminuye en una unidad significa que la concentración de H+ se hará 10 veces menor o mayor. http://www.youtube.com/watch?v=x8J-Jbu_W6M&feature=related http://www.sumanasinc.com/webcontent/animations/content/propertiesofwater/water.html
  • 35. SALES MINERALES  Son moléculas inorgánicas que están presentes en la materia viva en pequeña cantidad.  Se pueden encontrar de varias formas:  Precipitadas: Carbonatos, fosfatos, etc.  Disueltas  Aniones: Cl- ,CO32- ,HCO3- ,PO43- etc  Cationes: K+ ,Na+ ,Ca2+ , Mg+2 etc  Asociadas a moléculas orgánicas: Fe, P, etc.
  • 36. Funciones de las SALES MINERALES: Regulación de los procesos osmóticos o OSMOSIS y presión osmótica o Turgescencia y plasmolisis ⇒ Importancia biológica:  Absorción (raíces)  Adaptaciones (plantas halófitas)  Homeostasis
  • 37. SALES MINERALES: Presión osmótica  Presión osmótica (π) sería la presión que habría que hacer para detener el flujo de agua a través de la membrana semipermeable debido a la ósmosis.
  • 38. SALES MINERALES: Presión osmótica Video resumen ósmosis: http://www.youtube.com/watch?v=oONjIH39uUw
  • 41. DIFUSIÓN, ÓSMOSIS y DIÁLISIS DIFUSIÓN OSMOSIS DIÁLISIS  Membrana  Membrana  De la + permeable o s/m semipermeable concentrada a la  De la + diluida + diluida  De la + concentrada a la a la +  Pasa el agua y + diluida concentrada moléculas de  Solo pasa agua soluto de bajo  Pasa agua y peso molecular solutos
  • 42. Funciones de las sales minerales Regulación del pH: Sistemas amortiguadores H PO4- / HPO42 – intracelular 2  H CO / HCO - extracelular 2 3 3 El pH afecta a la actividad enzimática
  • 43. TEMA 1 TEST DE REPASO
  • 44. El paso de agua desde una solución menos concentrada a una más concentrada a través de una membrana semipermeable se denomina... ÓSMOSIS
  • 45. La hemolisis (rotura) de los eritrocitos al colocarlos en agua destilada es un ejemplo de: A. Difusión B. Ósmosis C. Plasmólisis D. Turgencia
  • 46. Indica cómo se formará el puente de Hidrógeno entre las dos moléculas de agua http://www.educa.madrid.org/portal/c/portal /layout?p_l_id=2288.193&c=an
  • 47. Los enlaces de H en el agua... A. Son inestables en el agua en fase sólida B. se rompen con facilidad al aumentar la temperatura C. se rompen por debajo de los 0ºC. D. son estables cuando el agua hierve E. son muy estables
  • 48. El paso del agua y no de las partículas disueltas en ella, sólo se produce en el caso de la... A. Diálisis B. en ninguno de los casos anteriores C. Difusión D. Ósmosis E. en todos los casos anteriores
  • 49. Una de las siguientes funciones NO lo es del agua A.   esquelética B.   Termorreguladora C.   Aporte de H y O D.   disolvente E.   medio de transporte
  • 50. El agua tiene carácter de reactivo químico porque es... A. capaz de ionizar a otras sustancias. B. el disolvente universal. C.  termorreguladora D.  el medio donde se producen las reacciones metabólicas. E.  un vehículo de transporte de otras sustancias.
  • 51. Al introducir un alga marina en agua dulce se produce... A. un arrugamiento por exósmosis B. una inmersión celular. C. un hinchamiento por exósmosis D. un proceso de turgencia. E. su plasmolisis.