Bioelementos e Biomoléculas: Guía Completa de Química Biolóxica

Bioelementos e Biomoléculas

Bioelementos son os elementos químicos que forman parte da materia viva.

1. Bioelementos primarios

Son moi abundantes na materia viva (96%). Son os elementos máis lixeiros que poden formar enlaces covalentes estables, dándolle estabilidade á materia viva. Son O, C, H, N, P e S, que forman biomoléculas orgánicas (glícidos, lípidos, proteínas e ácidos nucleicos). O máis importante é o carbono.

2. Bioelementos secundarios

Os principais son Ca, Na, K, Mg, Cl, Fe, Si, etc. Preséntanse en pequenas cantidades pero son indispensables para a vida, xa que exercen funcións catalíticas acelerando as reaccións bioquímicas. Os bioelementos secundarios con proporción inferior ao 0,1% son oligoelementos.

Exemplo: ferro. Representa o 0,01% da materia viva e é un oligoelemento indispensable. Interven na respiración celular, xa que forma parte dos transportadores de electróns mitocondriais. Forma parte da hemoglobina do sangue e de diversos enzimas.

Biomoléculas

Os átomos dos bioelementos únense na materia viva formando moléculas chamadas biomoléculas, que poden ser:

• Inorgánicas: auga, sales e gases.
• Orgánicas: glícidos, lípidos, proteínas e ácidos nucleicos.

Sales minerais

Os bioelementos secundarios forman parte principalmente de sales minerais. O normal é que se atopen disoltos en forma de ións, de dous tipos: ánions (carga negativa) e cátions (carga positiva).

Funcións: funcións estruturais, regulación do pH, intervención no establecemento da presión osmótica e do equilibrio hídrico, creación de potenciais de membrana e catálise de reaccións enzimáticas.

A auga

A auga é o compoñente máis abundante na materia viva. Supón un 63% do peso corporal humano e noutros seres vivos ata o 90%.

Carácter dipolar

A auga ten carácter dipolar porque o átomo de O, moi electronegativo, atrae os electróns que comparte co átomo de H. Como consecuencia, as moléculas poden formar entre elas pontes de hidróxeno, que son enlaces débiles que se orixinan pola pequena atracción electrostática que se establece entre a carga parcial positiva dunha molécula de auga e a negativa doutra molécula distinta.

Funcións

• Magnífico disolvente.
• Interven en reaccións químicas, rompendo enlaces por hidrólise.
• Transporta substancias.
• Regula a temperatura e dá volume e rixidez ás células.

Propiedades da auga

1. Variación anómala da densidade: ao arrefriala, a súa densidade decrece e o xeo é menos denso que a auga líquida, polo que flota. Forma un 10% máis de pontes de hidróxeno.

2. É un magnífico disolvente: a auga con solutos de baixo peso molecular pode formar verdadeiras disolucións, pero con solutos de elevado peso forma coloides, que se caracterizan por ter solutos pesados, ser transparentes pero opalescentes cando se ven ao trasluz e non sedimentar.

3. Escasa capacidade de ionización: só está disociada iónicamente unha molécula de cada 550 millóns.

Os tampóns

Para evitar variacións de pH, moi prexudiciais para o funcionamento do organismo, existen os tampóns químicos. Poden captar ou ceder facilmente H⁺ e fan que o pH do organismo apenas varíe.

Presión osmótica

A presión osmótica é a presión que exercen os disolventes que atravesan unha membrana semipermeable. Unha membrana semipermeable é aquela que deixa pasar o disolvente pero non os solutos.

Se temos dúas disolucións separadas por unha membrana semipermeable, as substancias sempre se moverán de forma neta desde a disolución onde están en maior concentración cara á disolución onde a concentración é menor.

A membrana plasmática comportase, en parte, como unha membrana semipermeable, polo que nas células se dan fenómenos osmóticos. Non obstante, trátase dunha membrana moi especial, pois nela hai canles e transportadores de substancias. Se é necesario, a célula pode transportar substancias en contra do gradiente de concentración (transporte activo).

Tipos de enlaces

Enlace covalente

Prodúcese cando dous átomos comparten un electrón. Un tipo de enlace covalente característico das proteínas é a ponte disulfuro.

Pontes de hidróxeno

Establécense sempre entre un átomo electronegativo e un H unido covalentemente a outro átomo electronegativo.