TRABAJO

COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA MATERIA VIVA


1. INTRODUCCIÓN.

Al analizar químicamente cualquier ser vivo, se encuentra que están constituídos por alrededor de 20 elementos químicos, que generalmente son los mismos y en proporciones similares. Sin embargo, algunos se encuentran en mayor cantidad y se denominan macronutrientes (C, H, O, N), constituyen cerca del 1 % de la composición químicade los seres vivos; los microelementos (Na, K, Cl, Ca, Mg, P, S) se encuentran en menor proporción (entre 0,05 y 1 %) y los oligoelementos o elementos trazas en bajísimas cantidades (menos del 0,05 %). Cada uno de estos elementos químicos cumple funciones esenciales en el organismo vivo, son irremplazables y su falta produce problemas de crecimiento o incluso su falta permanente puede conducir ala muerte.

Estos elementos químicos están constituidos por unidades llamadas átomos, que tienen la propiedad de unirse a otros átomos iguales o diferentes para formar moléculas, a través de enlaces químicos.

Los enlaces químicos pueden ser fuertes o muy estables, porque se requiere gran cantidad de energía para romperlos y, al unirse los átomos forman moléculas verdaderas. Ocurre cuandoátomos comparten determinados electrones. Los electrones compartidos pueden estar más cerca de uno de los núcleos atómicos y en ese caso las moléculas presentan polaridad, de lo contrario es apolar. Este tipo de enlaces se denomina covalente.

También hay enlaces débiles o inestables que requieren relativamente poca energía para romperlos, generalmente permiten la interacción entre moléculas omantienen reversiblemente la estructura tridimensional de las moléculas. Entre ellos tenemos, el enlace iónico, los puentes de hidrógeno, las fuerzas de Van der Waals y las interacciones hidrofóbicas. Estos enlaces permiten la formación de estructuras dinámicas entre moléculas que permiten su ensamblaje y desensamblaje según las necesidades de la célula.

Los enlaces iónicos consiste en eldesplazamiento total de electrones de un átomo a otro, de tal forma que el átomo que recibe uno o más electrones se carga negativamente (ión negativo) y el átomo que cede sus electrones queda cargado positivamente (ión positivo), de tal manera que puedan interaccionar eléctricamente entre ellos (atracción por diferencia de cargas) y forman cristales. Ej.: Cloruro de sodio (Na+Cl-). Las interaccionesiónicas se dan tanto entre grupos completamente cargados (enlace iónico) como entre grupos parcialmente cargados, pero de signo contrario.

Los enlaces o puentes de hidrógeno, se establecen entre dos elementos muy electronegativos (gran capacidad para atraer electrones), generalmente oxígeno y/o nitrógeno pertenecientes a distintas moléculas, de tal manera que una molécula quepresenta una unión covalente R-O-H ó R-N-H puede atraer a otra molécula similar o diferente, de tal forma que el oxígeno o nitrógeno de esa molécula tenderá a atraer el H unido al oxígeno o nitrógeno de la otra molécula, por ejemplo atracción entre moléculas de agua.

Las Fuerzas o Interacciones de Van der Waals, se produce por atracciones muy débiles entre dos átomos de moléculas sin carga(apolares) distintas, pero que por cercanía de sus grupos alcanzan cierta distancia que corresponde a la suma de sus radios de Van der Waals de sus átomos covalentemente unidos en sus moléculas. El tamaño característico de cada átomo se expresa mediante su radio de Van der Waals. Superada esta distancia los átomos se repelen. A una distancia muy reducida, dos átomos cualesquiera muestran una débilatracción de enlace debido a la fluctuación de sus cargas eléctricas, los átomos pueden atraerse mutuamente hasta que la distancia entre sus núcleos es aproximadamente igual a la suma de sus radios de Van der Waals. Aunque individualmente son muy débiles, las atracciones de Van der Waals resultan importantes cuando dos macromoléculas adaptan estrechamente sus superficies, porque implican a muchos...