2 Clase

Fundamentos químicos de la
vida
ÁTOMOS Y MOLÉCULAS

Átomos
• Toda la materia, incluido los seres vivos, está
constituida por combinaciones de elementos.
• La partícula más pequeña de un elemento es el átomo

Átomos
Se compone de dos partes:
Protones +
- Un núcleo
Neutrones
- Capa de electrones

Son complementarios

Electrones -

Átomos
Número atómico: No. de protones
Isótopos: Igual No. deprotones, diferente neutrones

Átomos
• Los electrones determinan las propiedades químicas de
los átomos y las reacciones químicas implican cambios en
el número y estado energético de éstos.
• Un ingreso de energía puede mover al electrón a un nivel
energético más alto, es decir, alejarlo del núcleo.

• El número de electrones del nivel de energía exterior
determina las propiedades químicas delos átomos:
Cuando el último nivel
está parcialmente
ocupado, tienden a
interactuar con otros
átomos

Cuando el último nivel
energético está totalmente
ocupado, el elemento es
muy estable

Primer nivel de energía
Estructuras atómicas
de algunos
elementos

Segundo nivel de energía

Tercer nivel de energía

Cuarto nivel de energía

Elementos biológicamente
importantes (CHNOPS)
Elemento

HombreAlfalfa

Bacteria

Carbono

19.37

11.34

12.14

Hidrógeno

9.31

8.72

9.94

Oxigeno

62.81

77.90

73.68

Nitrógeno

5.14

0.83

3.04

Fósforo

0.63

0.71

0.60

Azufre

0.64

0.10

0.32

97.90%

99.60%

99.72%

Total

13 elementos en el cuerpo humano
• Oxigeno (O): Respiración celular. Agua

• Carbono (C): Parte central de las moléculas orgánicas y
puede formar cuatro enlaces con otros cuatroátomos
• Hidrógeno (H): Compuestos orgánicos. Agua
• Nitrógeno (N): Proteínas y ácidos nucleicos
• Calcio (Ca): Huesos y dientes, contracción muscular,
impulsos nerviosos, coagulación sanguínea
• Cloro (Cl-): Equilibrio de líquidos

• Fósforo (P): Componente de ácidos nucleicos, y huesos.
Transferencia de energía
• Potasio (K, K+): Función nerviosa, contracción muscular
• Azufre (S): En muchasproteínas
• Sodio (Na, Na+): Equilibrio de líquidos, conducción de
impulsos nerviosos
• Magnesio (Mg): Sangre, sistemas enzimáticos y clorofila
• Hierro (Fe): Hemoglobina y ciertas enzimas

• Yodo (I): Hormonas tiroideas

Enlaces químicos: unión de átomos para formar
moléculas

Las pérdidas, las ganancias y
el compartir electrones da
como resultado fuerzas
llamadas enlaces químicos

1. Enlaceiónico
2. Enlace covalente

Enlaces iónicos
• Los enlaces iónicos son
aquellos que implican la
atracción mutua de iones de
carga opuesta.

• Para completar los niveles
energéticos los átomos
pueden ganar o perder uno o
dos electrones.

Enlaces covalentes
• Otra forma de completar el nivel de energía exterior es
compartiendo electrones con otro átomo.

Patrones de enlace de los átomos que seencuentran en moléculas biológicas

El agua y la vida
(¾ partes de la superficie terrestre)

La estructura del agua
• Molécula polar
• Cuando una región cargada se
aproxima a una región de carga
opuesta de otra molécula de
agua, se forma un puente de
hidrógeno
• Cada molécula de agua puede
establecer puentes de hidrógeno
con otra cuatro moléculas de
agua.

Consecuencias de los puentes de
hidrógeno
•Tensión superficial
• Acción capilar e imbibición

• Congelamiento

• Resistencia a los cambios
de temperatura
• Vaporización

Tensión superficial
• Es una consecuencia de
la cohesión
• Cohesión: Unión de
moléculas de la misma
sustancia
• El agua moja
(Adhesión): Puede
cubrir otras superficies
con su capacidad
humectante

Acción capilar e imbibición
• Es el movimiento de un
líquido en unespacio
muy estrecho
• Capilaridad debida a:
cohesión y adhesión
• Ej: Movimiento del
agua entre las
partículas del suelo
(agua disponible para
las raíces de las
plantas).

Acción capilar e imbibición

• Es la penetración capilar de
las moléculas de agua en
sustancias que como
resultado se hinchan
• Las semillas se embeben
de agua cuando comienzan
a germinar, se hinchas y
sus tegumentos se rompen...