Bioelementos: Importancia y Funciones en los Seres Vivos

Los Bioelementos: Importancia y Funciones en los Seres Vivos

Los Bioelementos son aquellos elementos que forman parte de los seres vivos, aunque en proporciones muy variables. Todos ellos son importantes y necesarios para el correcto funcionamiento de los seres vivos.

Según su abundancia:

• Primarios (muy abundantes >96% y presentes en todos los seres vivos): C H O N "Esqueleto" P S biomoléculas orgánicas (exclusivas)
• Secundarios (menos abundantes 3.9% pero presentes en todos los organismos): Na, Mg, P, S, Cl, K y Ca equilibrio osmótico, caparazones...
• Oligoelementos (<0.1%): Oligoelementos esenciales (Fe, Mn, Cu, Zn) y Oligoelementos no esenciales (I)

Unión entre átomos, moléculas o iones = ENLACE QUÍMICO Procesos biológicos implica reacciones químicas implica ruptura y formación de enlaces. De ellos depende la estructura, estabilidad, configuración espacial, polaridad y almacenaje de E tipos:

• IÓNICO: Entre 2 átomos electronegativamente diferentes, uno capta e- del otro -> cationes (+) y aniones (-)
• COVALENTE: Entre dos átomos (electronegatividad alta y similar) que comparten electrones. Enlace muy fuerte. Enlace por excelencia. C HON pueden formarlo. Pueden carecer casi por completo de polaridad insolubilidad. Zonas hidrófobas e hidrofílicas carácter anfipático. Abundantes regiones hidrófilas solubles en agua (monosacáridos). Se pueden ionizar en disolución acuosa (aa)
• INTERMOLECULARES: Puentes de hidrógeno (unión débil pero MUY importante)

Atracción de dos regiones moleculares (polares sin carga o con carga muy débil y de diferente signo) que están lo suficientemente próximas las zonas quedan “orientadas” y “sujetas”. Ej: doble hélice de ADN, agua.... Fuerzas de Van der Waals (unión débil). Entre grupos apolares. Ej: en los ácidos grasos determinan que sean sólidos/líquidos

AGUA

• El agua es la molécula + abundante (20% huesos – 85% neuronas)
• Agua extracelular e intracelular
• IMPRESCINDIBLE PARA LA VIDA

ESTRUCTURA Y CARACTERÍSTICAS DEL AGUA e- repartidos con asimetría -> molécula polar a pesar de ser eléctricamente neutra. <Disposición tetraédrica. <Enlaces covalentes simples. <Oxígeno + electronegativo y atrae con más fuerzas a los electrones de cada enlace. <Estructura de dipolo por la diferencia en las densidades de cargas. Densidades de carga ≠ -> atracciones electrostáticas entre O y H de otras moléculas - puentes de H (máx.4)

PROPIEDADES ESPECIALES

• ↑ poder disolvente por su carácter polar (disociación iones y los rodea) importante para el transporte de sustancias e interacción entre ellas
• ↑ cohesión molecular
• ↑ tensión superficial
• ↑ fuerza de adhesión
• ↑ Q latente (intercambio de calor sin cambio de estado físico)
• ↑ Q específico (absorben el calor sin elevar demasiado su To)
• ↑ calor vaporización (hay que romper muchos enlaces)

Importancia biológica y funciones que desarrolla el agua

• Disolvente universal (estableciendo nuevos puentes de H y disociando moléculas)
• Función metabólica (medio de reacciones, hidrólisis...)
• Función estructural (volumen, turgencia de plantas y células, cambio citoplasma...)
• Función mecánica amortiguadora (por su incompresibilidad). Ej: articulaciones de vertebrados
• Función de transporte (por su elevada capacidad disolvente). Ej: nutrición y excreción
• Función termorreguladora (por el calor específico del agua). Ej: sudoración. Posibilita la vida acuática en climas fríos (se forma una capa de hielo superior menos densa que protege a la masa de agua inferior)

SALES MINERALES

Moléculas inorgánicas presentes en todos los seres vivos que se encuentran disueltas/asociadas a moléculas/precipitadas. Disueltas (solubles en agua). Disociadas en iones, en medio intra/extracelular. Función principal: intervienen en la presión osmótica regulando el volumen celular. Otras funciones específicas: regulan actividad enzimática (cofactores), generan potenciales eléctricos y regulan el pH (sistema tampón bicarbonato y el sistema tampón fosfato). Ejemplos: catión Fe2+ (hemoglobina).

Funciones de las sales minerales disueltas:

• Función osmótica (concentración de solutos)
• Función tampón (para mantener constante el pH ante ciertos cambios)

Precipitadas (insolubles). Se forman cristales de una o más especies minerales de ≠ tamaños. Función principal: formar estructuras de protección y sostén (Carbonatos, Fosfatos y silicatos). Funciones de las sales minerales precipitadas: Función estructural (protección y sostén)