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.

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