Nivells d'Organització Biològica i Biomolècules Essencials

Nivells d'Organització Biològica

• Subatòmic: Protons, neutrons, electrons.
• Atòmic: Àtom d'un element químic.
• Molecular: Molècules i enllaços químics.
• Macromolècula: Complex supramolecular.
• Orgànul cel·lular: Lisosoma, ribosoma.
• Cel·lular: Procariota, eucariota.
• Pluricel·lular: Estructures formades per cèl·lules.
• Tal·lus: Cèl·lules iguals.
• Teixit: Cèl·lules semblants amb una funció.
• Òrgan: Diferents teixits amb funció conjunta.
• Aparell: Conjunt d'òrgans amb una funció.
• Sistema: Òrgans semblants, mateix teixit, diferent acció.
• Població: Individus d'una mateixa espècie en una zona.
• Ecosistema: Conjunt de poblacions.
• Biosfera: Conjunt d'ecosistemes.

Bioelements

Elements químics presents en la matèria viva.

• Primaris: Indispensables per a la formació de biomolècules orgàniques que constitueixen els éssers vius.
• Secundaris:
  • Variables: Poden faltar en alguns organismes.
  • Invariables: NO poden faltar.
• Oligoelements: Catalitzadors de reaccions orgàniques.

Biomolècules

Components de la substància viva.

• Simples: Formades per un sol element.
• Compostos: Formades per diversos elements (inorgànics, orgànics).

L'Aigua: La Biomolècula Més Abundant

Formes de l'aigua

• Circulant
• Intersticial
• Intracel·lular

Propietats i estructura

• Líquid a temperatura ambient: Gràcies a la seva estructura dipolar i els ponts d'hidrogen.
• Dipol: Amb un pol negatiu i un pol positiu.
• Ponts d'hidrogen: Força d'atracció entre molècules d'H₂O.

Funcions de l'aigua en els éssers vius

• Estructural
• Bioquímica
• Dissolvent i transportadora
• Termoreguladora
• Mecànica amortidora

Característiques de l'aigua

• Elevada calor específica: Funció termoreguladora.
• Elevada constant dielèctrica: Facilita el procés de dissolució i transport de substàncies.
• Cohesió i adhesió: Relacionades amb la capil·laritat (gràcies als enllaços d'hidrogen).
• Tensió superficial: Resistència a trencar-se.
• Densitat: Més alta en estat líquid que en estat sòlid (el gel flota sobre l'H₂O).
• Grau d'ionització baix: Important per a la regulació del pH en els éssers vius.

Sals Minerals

Es troben en els éssers vius en tres formes:

• Precipitades: Amb estructura sòlida i insoluble.
• Dissoltes: Donen lloc a anions i cations, mantenint la salinitat constant i el grau d'acidesa (efecte tampó).
• Associades: A substàncies orgàniques (lípid, proteïnes).

Líquids dels Éssers Vius (Solut + Dissolvent)

• Cristal·loides: Pes molecular baix, formen dissolucions.
• Col·loides: Pes molecular elevat, formen dispersions col·loïdals.

Dissolucions

• Difusió: Repartició homogènia de les partícules en un fluid.
• Osmosi: Pas del dissolvent entre dues dissolucions a través d'una membrana semipermeable (el solut no passa).
• Acidesa (pH estable): Dissolució tampó.

Dispersions Col·loïdals

• Fase dispersa: Actua com un solut dins d'una dissolució.
• Fase dispersant: Actua com a dissolvent en una dissolució.

Propietats de les dispersions col·loïdals

• Elevada viscositat: Resistència interna.
• Elevat poder adsorbent: Fenomen d'adsorció.
• Sedimentació: Normalment no sedimenten.
• Diferència entre absorció i adsorció: L'absorció és la penetració en el volum, mentre que l'adsorció és la fixació a la superfície de les molècules.

Fenòmens associats a dispersions col·loïdals

• Efecte Tyndall: Dispersió de raigs de llum en un fons fosc sobre una dispersió col·loidal.
• Gelificació - Estat gel: Predomina la fase dispersant.
• Gelificació - Estat sol: Predomina la fase dispersa.

Tècniques de Bioquímica

• Centrifugació: Separa components d'una mescla per la diferència de densitats, permetent la sedimentació (les cèl·lules més pesades queden a la part inferior).
• Diàlisi: Separa substàncies per la mida de les partícules, utilitzada per separar col·loides de cristal·loides a través d'una membrana semipermeable (el solut no passa).
• Electroforesi: Separa partícules d'ADN, ARN o proteïnes segons la seva mida i càrrega mitjançant un camp elèctric aplicat en un gel.
• Cromatografia: Tècnica per separar components d'una mescla segons les seves propietats químiques.
• Marcadors radioactius: Ús d'isòtops radioactius en determinades molècules per observar com es transformen o s'acumulen.
• Espectrofotometria: Permet determinar la concentració d'un compost en solució. La quantitat de llum absorbida depèn de la concentració.