Biologia

.4 Fig . 2-' , El escarabajo bombardero utiliza la qulmica para defenderse.

Conceptos clave
2· ' La materia se compone de elementos químicos en forma pura y de combinaciones denominadas compuestos Las propiedades de un elemento dependen de la estructura de sus átomos La foonación y la función de las moléculas dependen de los enlaces químicos enlTe los átomos Las reacciones químicas forman yrompen enlaces químicos
tuarán muchas conexiones con los temas presentados en el capItulo 1. Uno de esos temas es la organización de la \..¡da en una jerarqula de niveles estructurales, con propiedades adicionales que surgen en cada nivel sucesivo. En esta unidad se verá cómo se aplica el tema de las propiedades emergemes a los niveles más bajos de la organización biológica -al ordenamiento de losátomos en moléculas y a las interacciones de esas moléculas demro de las ctlul35-. En algún lugar en la transición de moléculas a células se cruzará el ambiguo limite entre lo inanimado y la vida. Se comenzará por considerar los componentes qulmicos que COllSlituyen toda la materia. Como menciona Lydia Makhubu en la entrevista de las páginas 30 y 31, la qufmica es un aspecto integral de labiologfa.

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Panorama general

Los fundamentos químicos de la biología
l igual que otros animales, los escarabajos han desanoltado estructuras y mecanismos que los defienden de los ataques. El escarabajo bombardero que habita en el suelo tiene un mecanismo paniculanneme declivo para tratar con las honnigas que lo asedian. Al detectar una honniga en su cuerpo, este escara· bajo aITOJaun aerosol de liquido caliente hirviendo desde sus glándulas en el abdomen, apuntando directamente a la honniga (en la figura 2-' el escarabajo dirige su aerosol a las pinzas de un ciemlfico). El aerosol contiene compuestos irritames generados en el momento de la expulsión por la reacción explosiva de dos grupos de sustancias químicas almacenadas por separado en las glándulas. La reacción producecalor y un estallido audible. En la mve&igación acerca del escarabajo bombardero paniciparon la qulmica, la ffsica y la ingenietia, además de biologia. Esto no es sorprendente, dado que a diferencia de un catálogo universitario de cursos. la naturaleza no está ordenadamente empaquetada en las distintas ciencias naturales. Los biólogos se especializan en el estudio de la vida, pero los organismos yel mundo en el que viven son sistemas naturales a los cuales se aplican los conceptos básicos de la qufmica y la física. L1 biologia es una ciencia multidisciplinaria. Esta unidad de capítulos presenta conceptos clave de la qulmica que se aplicarán a lo largo de nueslro estudio de la vida. Se efee-

Concepto

A

La materia se compone de elementos químicos en forma pura y de combinacionesdenominadas compuestos
Elementos y compuestos
Los organismos están compuestos por mate ria, que es cualquier cosa que ocupa un espacio y tiene una masa.- La materia existe en muchas formas, cada una con sus propias características. Rocas, metales, aceites, gases y seres humanos son solamente algunos ejemplos de 10 que parece ser una interminable variedad de materia.

"A veces. se SU5muye elltrmmopeso por masa. aunque los dos no son idtmicoso La masa t;S la canudad de malería de un objeto, mientras que el peso de un objeto t;S la ruerza oon que esa masa t;S alrarda por la gravedad El peso de un aslronauta que camina por la superficIe de la luna es aproximadameme 116 del que lendrta Si estuviera caminando en la Tierra, pero su masa es ta misma. Sin embargo, mientras nos mantengamos atadosa la Tierra, el peso de un objeto ser.I una medIda de su masa~ en un lenguaje comun y oomenle, por 10 tanlO, lendernos a utilizar los términos como Intercambiables.

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Cuadro 2·1 . Elementos que se encuentran naturalmente en el cuerpo humano Porcentaje Numero de peso del cuerpo atómico Sfmbolo Elemento (véase p . 34) humano
O

+

C
Sodio
Cloro Cloruro de sodio
H

N
.. Fig . 2·2...