Componentes Químicos de la Célula

Los Componentes Químicos de la Célula

Bioelementos

Son los elementos presentes en las biomoléculas. Los más abundantes son el C, H, O, N y P, S. Según la proporción en que se encuentran en la materia viva se clasifican en tres grupos:

• Bioelementos primarios: los más abundantes en materia viva. Estos son el C, H, O, N y - proporción P y S.
• Bioelementos secundarios: se encuentran en el medio celular en pequeñas cantidades. Son Ca, Mg, Cl, Na y K.
• Oligoelementos: se encuentran en proporciones inferiores al 0,1% pero son imprescindibles pq desempeñan funciones esenciales en procesos bioquímicos y fisiológicos.

La razón por lo que los primarios son mayoritarios es pq sus propiedades los hacen elementos idóneos para constitución de seres vivos:

• Poseen capas electrónicas externas incompletas y forman enlaces covalentes fácilmente.
• Poseen número atómico bajo y por lo tanto son estables atómicamente.
• Oxígeno y Nitrógeno son electronegativos por lo que son solubles en agua lo que tiene gran importancia.

Los Enlaces Químicos y su Importancia en la Biología

Enlace covalente: se forma cuando 2 átomos comparten uno o más pares de electrones. Si comparten 2, uno cada átomo, diremos que están unidos mediante un enlace simple; si comparten 4, aportando 2 cada uno, un enlace doble; y si son seis un enlace triple. Cuando 2 átomos presentan una electronegatividad similar, sus moléculas son apolares e insolubles en agua, Si hay una mayor diferencia de electronegatividad las moléculas son polares y solubles.

Enlace iónico: es la unión entre átomos en la que uno de ellos capta electrones del otro. El átomo que capta electrones se transforma en anión y el que los pierde, es catión. Al tener carga eléctrica de distinto signo se atraen y quedan unidos por atracción electrostática. Enlace iónico se da entre átomos de electronegatividad muy diferente. Se da en los seres vivos en formaciones sólidas cristalinas.

Enlace intra-intermolecular: los medios biológicos son una mezcla compleja de compuestos químicos, tanto orgánicos como inorgánicos. Todas estas moléculas van a unirse entre sí. Estas uniones son:

• Enlaces iónicos: se suelen dar preferentemente en moléculas que contienen grupos -COOH y -NH2. Estos grupos se encuentran ionizados. Van a tener importancia en la estabilidad de la estructura de ciertas moléculas aunque sean débiles.
• Puentes disulfuro: enlaces covalentes que se forman al reaccionar entre sí dos grupos -S-H para dar -S-S. Son extraordinariamente resistentes. Importante en proteínas porque estabiliza la estructura tridimensional.
• Enlaces de hidrógeno: son enlaces débiles, pero si se dan en gran número pueden dar gran estabilidad a las moléculas. Se deben a la mayor o menor electronegatividad de los elementos que participan en un enlace covalente.
• Fuerzas de Van der Waals: se producen entre grandes moléculas apolares. Cuando dos moléculas se aproximan se produce una alteración en la disposición de los electrones de las capas y entonces se forman dipolos instantáneos que permiten la atracción electrostática entre núcleos de los átomos de las moléculas.
• Uniones hidrofóbicas: son muy débiles, pero son importantes para el mantenimiento de los componentes lipídicos de las membranas celulares.

Biomoléculas

Átomos de diferentes bioelementos se combinan entre sí para formar las moléculas constituyentes de la materia viva. Desde el punto de vista químico, se clasifican en:

• Inorgánicas: no son exclusivas de los seres vivos y tienen estructura química sencilla. Son el Agua y Sales minerales.
• Orgánicas: exclusivas de materia viva. Están formadas por cadenas hidrocarbonatadas derivadas de hidrocarburos. Son glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. La mayoría de las moléculas orgánicas son macromoléculas en muchos casos, polímeros formados por la unión de moléculas sencillas llamadas monómeros. Las moléculas orgánicas tienen agrupaciones que son los grupos funcionales: Alcohol, Carbonilo, Carboxilo, Amina, Amida y Tiol-