Biomoleculas

INGENIERIA BIOMÈDICA
BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR
SANDRA SULAY ARANGO VARELA

BIOELEMENTOS

A. Concepto
Se han identificado hasta 70 elementos químicos que en cantidades variables, a veces infinitesimales, intervienen en la composición de los organismos; aunque no todos son esenciales para los seres vivos. Se llaman elementos biogénicos porque a partir de ellos se forman las moléculasindispensables para la vida, las biomoléculas o principios inmediatos (Agua, Sales minerales, Glúcidos, Lípidos, Proteínas, Ácidos nucleícos).
Los bioelementos que constituyen los seres vivos no son distintos de los que aparecen en las rocas o el aire, pero se encuentran en distinta proporción. En la materia inerte, el elemento químico más abundante es el oxígeno, seguido del silicio y acompañado deelementos metálicos como aluminio, hierro, calcio, magnesio, sodio y potasio. Sin embargo, en la materia viva, el elemento químico más abundante sigue siendo el oxígeno, pero los demás varían, de tal manera que el principal elemento es el carbono, seguido del hidrógeno, del nitrógeno y del fósforo y entre los elementos metálicos los más abundantes son los mismos, es decir, el calcio, el magnesio,el sodio y el potasio.

Las propiedades más destacables de este grupo de átomos (C, H, O, N, P, S), elementos mayoritarios de las moléculas biológicas son:

1. Los seis elementos tienen capas electrónicas externas incompletas. De este modo se pueden formar enlaces covalentes fácilmente y dar lugar a las biomoléculas que constituirán las estructuras biológicas y llevarán a cabo las funcionesvitales.
2. Poseen un número atómico bajo, por lo que los electrones compartidos en la formación de los enlaces se hallan próximos al núcleo y las moléculas originadas son estables.
3. Dado que el O y el N son elementos bastante electronegativos, muchas biomoléculas son polares y por ello solubles en agua, requisito imprescindible para que tengan lugar las reacciones biológicas fundamentales de laactividad vital.
4. Los bioelementos mayoritarios pueden incorporarse fácilmente a los seres vivos desde el medio externo, ya que se encuentran en moléculas (dióxido de carbono, CO2, agua, H2O, anión trioxonitrato, etc) que pueden ser captadas de manera sencilla. Este hecho asegura el intercambio constante de materia entre los organismos vivos y su medio ambiente.

Clasificación
1. Elementosmayoritarios
- Están presentes en porcentajes superiores al 0,1 % y aparecen en todos los seres vivos.
a. Bioelementos primarios (C, H, O, N /// P, S)
- Principales constituyentes de las biomoléculas. En conjunto 95% de la materia viva (C 20 %, H 9.5
%, O 62 % y N 2,5 %).
b. Bioelementos secundarios (Na, K, Ca, Mg, Cl)
- En conjunto 4,5% de la materia viva.
2. Oligoelementos (Fe, Mn, I, F,Co, Si, Cr, Zn, Li, Mo)
- Presentes en porcentajes inferiores al 0,1%, no son los mismos en todos los seres vivos. Son indispensables para el desarrollo armónico del organismo.
- Se han aislado unos 60 oligoelementos en los seres vivos, pero solamente 14 de ellos pueden considerarse comunes para casi todos


BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS

A. El agua
- El agua - 60-90% de la materia viva. Suabundancia depende de la especie, la edad (menor proporción en individuos más viejos) y la actividad fisiológica del tejido (mayor porcentaje los que tiene mayor actividad como tejido nervioso o muscular). Aparece en el interior de las células, en el líquido tisular y en los líquidos circulantes.
1. Estructura
- El agua es una molécula bipolar: los electrones que comparten el O y el H estándesplazados hacia el O por su mayor electronegatividad por lo que esa zona de la molécula tiene una ligera carga negativa y la de los H es ligeramente positiva. Cuando dos moléculas de agua se aproximan, la zona positiva de una molécula y la negativa de otra se atraen. Estas interacciones intermoleculares se conocen como puentes de hidrógeno.
2. Propiedades y funciones biológicas
- A diferencia de...