Composición química de la materia viva y sus propiedades
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La materia viva es un sistema coloidal, polifásico y heterogéneo. Desde el punto de vista químico es una mezcla constituida por elementos orgánicos e inorgánicos. Su medio de dispersión es el agua
Características.
Organización específica
Invariable (homeostática)
Reproducción
Crecimiento y desarrollo
Metabolismo celular (anabolismo o síntesis - catabolismo o degradación)
Irritabilidad
Adaptación
Composición química
Elemental: Se refiere a los elementos o cuerpos simples que lo componen, es decir elementos biogenésicos. Son elementos químicos, forman parte de los seres vivos permanentemente. Algunos como: C, H, N y O están presentes en un 95% de su peso y caracterizan la materia viva. Se clasifican de la siguiente forma:
Según su proporción:
- Primarios (95%) – C,H,O,N, P y S
- Secundarios (4,5%) – Mg, Ca, Na, K, Cl
- Oligoelementos (menos de 0,5%) – Fe, l, Cu, Mn, F, Zn, Co, Si, Cr, U
Los primarios también conocidos como bioelementos principales. Las propiedades que los hacen iones son:
- Forman entre ellos enlaces covalentes, son muy estables
- El C, N y O comparten más de un par de electrones
- La combinación de C con otros elementos (O,H, N) permite aparición de grupos funcionales
Los oligoelementos, están presentes en forma vestigial y son indispensables para el desarrollo armónico del organismo.
CLASIFICACIÓN DE ELEMENTOS BIOGENÉSICOS
Primarios
Azufre –
Se encuentra en aminoácidos. Presente en todas las proteínas y también en la coenzima A
Fósforo –
Forma parte de nucleótidos, forma parte de coenzimas y otras moléculas fosfolípidos, forma parte de fosfatos
Secundarios
Magnesio -
Actúa como catalizador
Calcio –
Forma parte de carbonatos de calcio. Interviene en contracción muscular, coagulación sanguínea y transmisión de impulso nervioso.
Sodio –
Abundante en el medio extracelular, necesario para conducción nerviosa y contracción muscular.
Potasio –
Abundante en el interior de la célula, necesario para conducción nerviosa y contracción muscular
Cloro –
Necesario para mantener el balance de agua en la sangre y fluido intersticial.
Oligoelementos
Hierro –
Fundamental para la síntesis de clorofila. Catalizador en reacciones químicas. Forma parte de los citocromos que intervienen en la respiración. En la hemoglobina interviene en el transporte de oxígeno
Yodo -
Necesario para síntesis de tiroxina, hormona que interviene en metabolismo
Flúor -
Forma parte de esmalte dentario y huesos
Cobalto -
Forma parte de vitamina B12, necesaria para síntesis de hemoglobina
Cromo -
Interviene con la insulina en la regulación de glucosa en sangre
Litio –
Actúa sobre neurotransmisores y permeabilidad celular. Puede prevenir estados de depresiones
Según su frecuencia:
- Constantes o invariables - CH,O,Ca, K, Na, Fe
- Frecuentes o variables - B, I, Zn, Br
- Ocasionales o elementos trazos – Se, Te, Hg, Ag, Sr y Co
Según su función
- Plásticos (materia orgánica e inorgánica) – C, H, O, N, Ca, P y S
- Oligosinérgicos (regulan funcionamiento normal). Actúan como:
1. Elementos electrolitos. En forma de cationes (Na+, K+, Mg++, Ca++) o de aniones (Cl-) contribuyen al mantenimiento de la presión osmótica y regulan el equilibrio ácido-básico.
2. Elementos catabólicos. Se combinan con compuestos orgánicos. Ej. Fe+ forma parte de la hemoglobina.
Propiedades de los bioelementos
a) Abundan en la naturaleza
b) Peso atómico bajo
c) Calor específico elevado
d) Químicamente activos
e) Baja densidad
f) Calor de combustión elevado
g) Capacidad de formar compuestos
Seguimos con Composición química
Inmediata: La combinación de elementos biogenésicos forma compuestos químicos llamados ‘‘principios inmediatos’’. Estos solo pueden ser separados por medios puramente físicos. Se clasifican en:
- Simples: Cuando se unen átomos iguales como oxígeno (O2) y nitrógeno (N2)
- Compuestos:
a) Orgánicos: Glúcidos o carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.
b) Inorgánicos: Agua en un 90% y sustancias minerales (potasio, sodio, calcio, cloruro de potasio, carbonatos y fosfatos)
ENLACE QUÍMICO
Fuerzas de atracción que mantienen juntos átomos en los compuestos.
Tipo de enlaces
Covalentes
a) Se comparten pares de electrones
b) Son enlaces fuertes
c) Se pueden compartir
d) Electronegatividad: Los electrones están más tiempo en un átomo que en el otro. La molécula se encuentra polarizada.
Moléculas polares
Distribución asimétrica
Tienen: O,N,S o P
Hidrofílicas
Moléculas NO polares
Carecen de regiones cargadas
Relativamente inertes
Hidrofóbicas
No covalentes
a) No comparten pares de electrones
b) Existen fuerzas de atracción en una misma molécula entre regiones con diferentes cargas eléctricas
c) Enlaces débiles
d) Variados
e) Confieren gran estabilidad a las moléculas
Pueden ser
Iónicos:
1. Atracción electrostática entre átomos con carga de signo contrario. Ej. Un no metal y un metal.
Enlace de hidrógeno o puente de hidrógeno:
1. Más débil que el enlace covalente o enlace iónico
2. La fuerza del enlace de hidrógeno está entre un enlace covalente y las Fuerzas de VDW
3. Ocurre en moléculas inorgánicas
Interacción Hidrofóbicas y fuerzas de Van Der Waals:
1. Interacciones débiles
2. Experimentan fuerzas de atracción
Moléculas orgánicas
Son compuestos orgánicos, contienen carbono formando enlaces covalentes carbono-carbono y/o carbono-hidrógeno. Contienen oxígeno, nitrógeno, azufre, fósforo, boro, halógenos. Si contienen carburos, carbonatos y óxidos de carbono NO son moléculas orgánicas. Todas contienen carbono pero no todas las moléculas con carbono son orgánicas. Pueden ser:
Naturales. Sintetizadas por seres vivos
Artificiales. Fabricadas por el hombre. Ej. Plásticos
Un átomo de CARBONO puede formar CUATRO enlaces covalentes como máximo. Sus átomos pueden formar enlaces entre sí y formar cadenas largas.