Enlaces Químicos y Bioelementos: Fundamentos Esenciales de la Química

Enlaces Químicos

Electronegatividad: capacidad de los átomos para atraer electrones. Tienden a estabilizarse con 8 electrones en su última capa, que es la capa de valencia.

Enlaces Intramoleculares

Átomos de la misma molécula. Son fuertes.

• Iónico: átomos con electronegatividades muy diferentes; uno cede electrones y otro los capta (aniones -, cationes +). Forman redes cristalinas.
• Covalente: entre 2 no metales, comparten 1 o más electrones; puede ser polar (electronegatividad muy diferente) o apolar (electronegatividad similar).

Enlaces Intermoleculares

Diferentes moléculas. Son temporales y débiles.

• Van der Waals: interacciones entre moléculas polares y apolares.
• Puentes de Hidrógeno: entre un hidrógeno y átomos de flúor, oxígeno o nitrógeno.
• Fuerzas de Solvatación: entre iones y moléculas polares; hidrofóbicas: se agrupan en agua.

Bioelementos

Elementos químicos que forman parte de la materia viva:

• Primarios: 96% (C, H, O, N, P, S).
• Secundarios: 3.3% (Na, K, Cl, Ca, Mg).
• Oligoelementos: menos del 0.1% (indispensables: Fe, Li, Cu, Si, F, Zn, I, Co, Mn).

Carbono

Posee 4 electrones en su última capa de valencia, lo que le permite formar enlaces dobles o triples. Los 4 enlaces forman un tetraedro, creando cadenas largas y anillos.

Agua (H₂O)

Geometría angular de 104.5º. Dipolo eléctrico: oxígeno positivo y hidrógeno negativo, se unen mediante puentes de hidrógeno.

Propiedades y Funciones del Agua

• Alto poder disolvente: líquida, baja viscosidad; transporta nutrientes, participa en reacciones químicas, y forma fosfolípidos.
• Elevado calor específico: alta conductividad térmica; actúa como amortiguador y regulador del calor corporal.
• Elevado calor de vaporización: regula la termorregulación.
• Densidad a 4ºC: permite la vida en mares polares.
• Elevada cohesión e incomprensibilidad: actúa como lubricante.
• Elevada cohesión y adhesión.
• En humanos, se encuentra en el 2/3 intracelular y en el 1/3 extracelular (80% líquido intersticial y 20% plasma sanguíneo).
• Solubilidad:
  • Hidrofílicas: solubles.
  • Hidrofóbicas: insolubles.
  • Anfipáticas: partes solubles e insolubles (monocapas, bicapas y micelas).

Sales Minerales

• Precipitadas: insolubles, sólidas, estructuras esqueléticas (protección y sostén).
• Disueltas:
  • Aniones (cloruro, fosfato, bicarbonato).
  • Cationes (sodio, calcio, hierro).
  • Específicas (contracción muscular), catalíticas (cofactores de las enzimas), homeostáticas (regulan pH).
• Sistema tampón: ayuda a mantener un pH dentro de unos límites; bicarbonato (extracelular), fosfato (intracelular).
• Ósmosis: paso de agua a través de una membrana semipermeable que separa dos soluciones diferentes; presión osmótica (aplicarla para detener el agua);
  • Hipertónica: plasmólisis.
  • Hipotónica: turgencia.
• Difusión: movimiento pasivo de moléculas disueltas desde áreas de mayor a menor concentración a través de membranas permeables.
• Diálisis: paso de agua y partículas disueltas a través de membranas de diálisis.

Dispersiones Coloidales

Heterogéneas, solutos de alto peso molecular, sedimentación, viscosas, gelatinosas, transparentes.

Disoluciones Verdaderas

Homogéneas, bajo peso molecular, no sedimentan, poco viscosas, no en estado gel, transparentes.

Clasificación de Glúcidos

• Monosacáridos: más sencillos, no se hidrolizan (ejemplo: glucosa).
• Osidos:
  • Holósidos: exclusivamente monosacáridos que se pueden hidrolizar.
  • Oligosacáridos: de 2 a 10 monosacáridos.
  • Polisacáridos: más de 10 monosacáridos; homopolisacáridos (un tipo); heteropolisacáridos (más de un tipo).
• Heterosidos: monosacárido + compuesto no glucídico (ejemplo: glucolípidos y glucoproteínas).

Monosacáridos