Tema 1

BIOELEMENTOS Y BIOMOLÉCULAS
Niveles de organización:
Partículas elementares  Partículas subatómicas  átomo  moléculas  macromoléculas  complejo supramolecular  orgánulo  célula  tejido  órgano, sistema  individuo  población  comunidad  ecosistema  biosfera.
Todos los seres vivos están constituidos por la combinación de 25 elementos químicos, los cuales se encuentran presentes,también, en la materia inerte teniendo las mismas propiedades.
Bioelemento: sustancia química que compone la materia viva.
Biomolécula: sustancia que constituye la materia viva formada por bioelementos.
Los bioelementos y las biomoléculas fueron seleccionados ya que son idóneos para constituir estructuras y realizar funciones que aumenta las posibilidades de supervivencia de las células que losincorporan.
Los elementos esenciales para la vida fueron seleccionados por:
Comportamiento en el medio acuoso
Reactividad: capacidad para formar enlaces covalente
Se clasifican según la abundancia relativa en los seres vivos:
Bioelementos


Mayoritarios OligoelementosPrimarios Secundarios Esenciales No esenciales
Mg, Ca, K, Na, Fe, Mn, Cu,
Cl, S, P Zn, I, B, Si…

Menos abundantes pero desempeñan funciones vitales
Estos elementos han sido seleccionados para la vida por su reactividad, que es la capacidad para formar enlaces covalentes, y por su comportamiento en elmedio acuoso. Representan la totalidad de la materia viva. Constituyen los componentes esenciales.


Átomos de bioelementos


Unidos por enlaces iónicos Unidos por enlaces covalentes


Sales minerales Agua Glúcidos Lípidos Proteínas Nucle.


Principios inmediatos no exclusivos de la Principios inmediatosexclusivos de la
materia viva. (Inorgánicas) materia viva. (Orgánicas)
EL CARBONO
Las moléculas de los compuestos orgánicos poseen un esqueleto carbonado formado por átomos de C unidos covalentemente formando cadenas lineales, ramificadas o cíclicas unidad, a su vez, a otros grupos de átomos formando los grupos funcionales.
Z=6  configuración electrónica 1s2, 2s2, 2p2  valencia 2
Unelectrón del orbital 2s2 pasa al 2p2 formando 4 orbitales híbridos sp3 orientados hacia los 4 vértices de un tetaetro  valencia 4 lo que permite formar 4 enlaces covalentes y compartir sus 4 orbitales enlazantes con los otros átomos.
Los enlaces entre los C pueden ser simples, dobles o triples y permiten construir cadenas lineales ramificadas y anillos cíclicos.
Los enlaces si-si son más débiles.C: anormalmente estable, gaseoso y soluble en agua. Se obtiene de la fotosíntesis.
Si: sólido e insoluble en agua.
Las combinaciones del C con otros elementos dan lugar a:
Hidroxilo (alcohol) Sulghidrilo (tiol) Cetona
C – OH C – SH C = O
Amino (amina) Carboxilo (ácido) Aldehído
H O O
C – N C CH H H



Amido Éster Fenilo Éster fosfato
O H O O
C – N C C – O O – P – O
H H O

EL AGUA
Biomolécula inorgánica constituida por 2 átomos de H y uno de O unidos covalentemente.
Los orbitales sp3 de la configuración electrónica del O determinan entre los enlaces H – O – H un ángulo de 104,5º
H2O:eléctricamente neutra, pero el O (+ electronegativo) atrae con mayor fuerza los electrones compartidos por lo que tiene un comportamiento dipolar.
Orbitales saturados Densidad de carga - Distribución
O asimétrica
Orbitales no saturados H H Densidad de carga + de los e- por lo que...