Composición Química de los Seres Vivos: Bioelementos y Biomoléculas

1. Composición Química de los Seres Vivos

1.1 Bioelementos

Son los elementos químicos que forman parte de los seres vivos. Hay 3 grupos:

1. Bioelementos Primarios

Son los más abundantes. Hidrógeno (es el componente mayoritario) 63%, Oxígeno 25%, Carbono 9,5% y Nitrógeno. También son bioelementos primarios los que forman parte de las proteínas (azufre y fósforo).

2. Bioelementos Secundarios

Son los más abundantes en 2º lugar. Son el sodio, potasio, cloro, calcio y magnesio.

3. Oligoelementos

Se encuentran en los seres vivos en proporciones menores al 0,1%. Algunos de ellos son: cobre, yodo, hierro, cobalto y zinc.

1.2 Biomoléculas

Componentes fundamentales de los seres vivos a partir de los cuales se construyen todas las estructuras biológicas.

1. Inorgánicas

1. Agua

Es la más abundante.

Formas de Obtención del Agua

A través de las bebidas y de los alimentos (frutas), también la podemos obtener a través del agua metabólica procedente de las grasas.

Formas de Pérdida del Agua

Orina, sudor, lágrimas, defecación, respiración. El contenido del agua no es el mismo en todos los seres vivos.

Fórmula

H₂O. Tiene el mismo número de cargas, es una molécula neutra, pero se comporta como si hubiera un polo negativo y otro positivo, como un dipolo eléctrico. Las moléculas de agua se unen unas a otras mediante un puente de hidrógeno formando enlaces con las moléculas vecinas.

Funciones del Agua

• Participa en reacciones químicas, ej: hidrólisis.
• Regula la temperatura (termorreguladora).
• Función de transporte, ya que es el medio idóneo para el transporte de sustancias en nuestro organismo, tanto de sustancias nutritivas como de desechos.
• Es el medio donde ocurren las reacciones químicas en el organismo.
• Es importante mantener la cantidad de agua.

2. Sales Minerales

Pueden estar disueltas con función reguladora (concentración muscular, impulso nervioso, etc.) o precipitadas que forman estructuras duras, en el hombre (huesos, dientes).

Ósmosis

Paso del agua a través de las membranas semipermeables. Dos disoluciones con la misma concentración en sales se llama isotónica. Dos disoluciones con distinta concentración se llama hipertónica a la de mayor contenido en sales e hipotónica a la de menor. Si los glóbulos rojos los situamos en una disolución hipotónica entraría agua al glóbulo y estallaría plasmólisis en animales y turgencia en vegetales.

Sistemas Amortiguadores o Sistemas Tampón

Otra de las funciones de las sales minerales es el sistema tampón que regula el pH de los líquidos fisiológicos (interior, exterior de las células, sangre...).

¿Qué es el pH?

pH = -log[H⁺]. Toma valores entre 1 y 14, pH básico y en 7 es neutro, pH ácido, y mide la cantidad de protones que hay en la sangre.

Enzimas

Son proteínas que participan en las reacciones químicas para acelerarlas. Debe mantenerse constante en cada comportamiento porque las enzimas funcionan solo a unos valores de pH. Los tampones más frecuentes son tampón bicarbonato (espacio intercelular) y tampón fosfato (interior células).

2. Moléculas Orgánicas

Glúcidos

Formados por átomos de C, H y O. Poseen una función energética fundamental, aunque existen también glúcidos con función estructural.

Clasificación: Tipos

1. Monosacáridos: con función energética. Compuestos entre 3 y 7 átomos de carbono, como el grupo funcional cetona o un grupo aldehído. En ellos se encuentran las triosas, pentosas, hexosas. Entre las pentosas se encuentran la ribosa (ARN) y entre las hexosas tenemos glucosa (azúcar de la sangre) y fructosa (azúcar de la fruta).
2. Oligosacáridos: resultan de la unión de 2 o más monosacáridos, los más importantes son los disacáridos: solubles en agua/dulces.
3. Disacáridos: resultan de la unión de 2 monosacáridos. Su función es energética. Algunos disacáridos son:
   Lactosa: azúcar de la leche (enlace O-glucosídico) entre la glucosa y la galactosa.
   Sacarosa: azúcar común = glucosa + fructosa.
   Maltosa: azúcar de malta = glucosa + glucosa.
4. Polisacáridos: unión de muchos monosacáridos. No tienen sabor dulce, no son solubles en agua. Función estructural y función de reserva energética. Ej.:
   Almidón: polímero de la glucosa (se encuentra en las plantas, su función: reserva energética en plantas, tubérculos o semillas).
   Homopolisacáridos: almidón, glucógeno, dextranos, células formadas por el mismo tipo de monosacáridos.
   Heteropolisacáridos: formados por monosacáridos diferentes.
   Glucógeno: polímero de la glucosa, tiene función de reserva energética en animales. Se diferencia del almidón en que tiene mayor peso molecular. Se acumula en hígado y músculo.
   Celulosa: polímero de la glucosa. Se encuentra en vegetales con función estructural.
   Quitina: forma los exoesqueletos de los artrópodos, función estructural.
   Peptidoglucano: forma la pared celular de las bacterias, función estructural.
   Ácido hialurónico: forma parte de la dermis, función estructural.
   Heparina: anticoagulante, función anticoagulante.