Aigua I Sals Minerals

TEMA 1. COMPOSICIÓ DE LA MATÈRIA VIVA

ELEMENTS
La matèria viva no es diferencia de la inert per la seva composició, de fet,
poden trobar-se en ella tots els 92 elements químics estables, no obstant, tan
sols 22 en són essencials, els elements biogènics que es classifiquen en:
o BIOELEMENTS: Constitueixen el 98% de la matèria viva (cadascun més
de l’1% en pes).
o OLIGOELEMENTS (en quantitats moltmenors)
Els elements majoritaris de la matèria viva ho són perquè acompleixen
determinades condicions:
1- Ésser molt abundants a la superfície de la Terra.
2- Possibilitat d’establir entre ells enllaços covalents (d’elevada energia)
que donen estabilitat a l’hora que poden trencar-se per permetre una
dinàmica.
3- Poden realitzar enllaços senzills i múltiples, el que augmenta la
variabilitat de lamatèria orgànica en possibilitar gran quantitat de grups
funcionals.
4- Poden formar-se llargues cadenes, principalment el carboni, la qual cosa
permet gran quantitat de configuracions espacials a causa de la posició
dels enllaços.
Totes aquestes característiques les
acompleixen també altres elements (p.e.
el Si) però aquest presenta determinats
desavantatges, com són la gran fortalesa
dels seusenllaços, i la gran densitat o la
insolubilitat dels seus compostos.
Les característiques que presenten C, O i
N deriven de la seva posició a la taula
periòdica (núm. 6, 7 i 8):
o lleugeresa
o abundància
o tenen estructures electròniques molt
semblants i la seva proximitat els
dóna electronegativitats properes per
formar enllaços covalents.

Taula 1.1. Abundància relativa dels
principals elementsFig 1.1. Hibridació sp3 de l'àtom de
carboni i tipus d'enllaç entre àtoms
de carboni segon empri les
hibridacions sp3 (enllaç simple),
sp2 (doble) o sp (triple).

BIOMOLÈCULES
Els elements es combinen per formar biomolècules. El nombre d’aquestes que
són essencials és bastant petit.
Si es descompon per mètodes físics i químics senzills la matèria viva, s’obté el
que hom anomena principisimmediats, que poden ésser, per la seva natura,
de dos tipus:

PRINCIPIS IMMEDIATS
ORGÀNICS
Glúcids
Lípids
Pròtids
Àcids Nucleics

INORGÀNICS
Aigua
Sals minerals
Gasos

AIGUA
És el principi immediat més abundant en pes a la matèria viva (60-80%), amb
oscil·lacions que van del 2-3 % al 98 % segons organismes i teixits. És molt
abundant a la superfície de la Terra i tots els organismes en depenen de laseva proximitat.
Per les estructures electròniques de l’oxigen i l’hidrogen i la seva hibridació, els
enllaços que s’estableixen entre els elements no estan alineats sinó que formen
un angle de 104o aproximadament, de manera que un extrem de la molècula
està ocupat per l’oxigen mentre a l’altre s’hi troben pròxims els dos àtoms
d’hidrogen. A causa d’aquesta geometria i les diferènciesd’electronegativitat
entre els dos elements, la molècula presenta una elevada asimetria geomètrica
i elèctrica, comportant-se com un dipol amb (+) a la banda de l’hidrogen i (–) a
la de l’oxigen.

Aigua i sals minerals

2

Fig 1.2. Distribució espaial dels àtoms a la molècula d'aigua i formació del pont d'hidrogen
entre molècules

Com a conseqüència d’això s’estableix una unió dèbil entre
unes molècules d’aigua iles veïnes. Tan sols a l’aigua en
forma vapor es pot considerar l’existència majoritària de
molècules lliures. A l’aigua sòlida estan totes unides entre elles
i a la líquida coexisteixen polímers i algunes molècules lliures
que van desplaçant-se d’uns polímers a altres. Aquestes
peculiaritats expliquen la major densitat a 4oC perquè és la
temperatura a la qual els “forats” entre polímers són méspetits.
Fig 1.3. Polímers dinàmics de molècules d'aigua

A més d’aquests ponts d’hidrogen poden establir-se enllaços de Van der Waals
entre els polímers i altres molècules, el que permet augmentar la capacitat per
dissoldre substàncies. Això també determina la disposició de les
macromolècules i les estructures que aquestes formen a la matèria viva.
Les funcions que desenvolupa l’aigua als...