Fundamentos de la Bioquímica: Bioelementos, Biomoléculas y el Átomo de Carbono
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Bioelementos
Los bioelementos forman parte de los seres vivos, aunque en proporciones muy variables y, en ocasiones, pequeñísimas. Se clasifican en tres grupos:
- Primarios (macroelementos): Forman el 96% de la materia viva y son C, H, N y O.
- Secundarios (mesoelementos): Forman el 3% y son P, S, Mg, Ca, Na, K y Cl.
- Oligoelementos: Forman el 1% restante y destacan el Cu, Co, I, F, entre otros.
Biomoléculas
Los bioelementos raramente se presentan libres; suelen combinarse entre sí para formar las moléculas constituyentes de la materia viva, llamadas biomoléculas. Se conocen también como principios inmediatos porque pueden separarse por métodos puramente físicos (filtración, centrifugación, destilación, etc.). Se clasifican en:
- Inorgánicas: Agua y sales minerales. Están presentes también en la materia inerte, no solo en la viva.
- Orgánicas: Glúcidos, lípidos, proteínas, enzimas y ácidos nucleicos. Solo se encuentran en los seres vivos.
Propiedades del Átomo de Carbono
Del átomo de carbono destacamos las siguientes propiedades fundamentales para la vida:
- Peso atómico bajo: Permite compartir electrones con otros átomos formando enlaces covalentes estables y fuertes, sin impedir las reacciones metabólicas.
- Configuración tetraédrica: Posee 4 valencias que se unen a otros carbonos mediante enlaces dobles, simples o triples, formando largas cadenas lineales, ramificadas o anillos que se pueden romper sin dificultad.
- Versatilidad de enlaces: Establece fácilmente enlaces con H, O, N y S, lo que permite introducir grupos funcionales que confieren propiedades concretas. Ningún otro elemento químico origina moléculas estables tan complejas y diversas.
- Solubilidad y polaridad: Los elementos seleccionados por los seres vivos forman compuestos generalmente solubles en agua, entorno donde se originó la vida. Además, la presencia de oxígeno confiere polaridad a las moléculas, facilitando su disolución.
- Importancia biológica del S y P: Algunos elementos como el azufre y el fósforo fueron seleccionados por razones inversas a los elementos mayoritarios; tienen mayor peso atómico y los enlaces que forman son menos estables, lo cual es de gran relevancia biológica.