Sales Minerales: Funciones Biológicas, Sistemas Tampón y Estructuras Precipitadas

Funciones Biológicas de las Sales Minerales

3. Sales Minerales en Disolución

3.1 Funciones de las sales en disolución

Las sales en disolución colaboran en el mantenimiento de la homeostasis o equilibrio del medio interno.

• Mantenimiento del grado de salinidad: Las concentraciones iónicas varían entre organismos, pero se mantienen constantes dentro de ciertos límites. Es importante notar que la proporción de sales en disolución en el interior celular es distinta a la del plasma sanguíneo.
• Regulación de la actividad enzimática: Ciertos iones activan o inhiben reacciones bioquímicas, asociándose al sustrato o a las enzimas.
• Regulación de la presión osmótica y el volumen celular: Los medios con alta concentración salina son hipertónicos, y los de baja concentración son hipotónicos. Si el medio interno es hipertónico, el agua tiende a entrar, aumentando el volumen celular.
• Estabilización de las dispersiones coloidales: Conservan el grado de hidratación. Su disociación en iones permite mantener en suspensión las partículas coloidales.
• Generación de potenciales eléctricos: La diferencia en la concentración de iones entre el interior y el exterior de las células genera una diferencia de potencial a través de la membrana, conocido como potencial de membrana, esencial para el impulso nervioso.
• Regulación del pH: Pueden amortiguar el pH (aumentar o disminuir la concentración de iones H+). Las disoluciones que cumplen esta función se denominan tampones o amortiguadoras.

3.2 Disoluciones amortiguadoras del pH (Sistemas Tampón)

También llamadas sistemas tampón o buffer, son de naturaleza variada y mantienen el pH constante cuando se les añade un ácido o una base.

Contienen dos especies iónicas en equilibrio, generalmente formadas por ácidos débiles. La alteración del pH del medio se contrarresta debido al desplazamiento del equilibrio entre estas dos especies.

Existen disoluciones amortiguadoras en todos los fluidos biológicos y son imprescindibles para mantener la vida. Los tampones fisiológicos pueden ser:

• De naturaleza orgánica: Como las proteínas, aminoácidos y el tampón hemoglobina.
• De naturaleza inorgánica: Como el bicarbonato.

Sistemas Tampón Fisiológicos Principales:

• Sistema tampón bicarbonato: Las dos especies son el ion bicarbonato (HCO₃⁻) y el ácido carbónico (H₂CO₃), que se disocia en CO₂ y H₂O.
• Sistema tampón fosfato: Las dos especies son el ion dihidrogenofosfato (H₂PO₄⁻) y el ion monohidrogenofosfato (HPO₄²⁻).

4. Sales Minerales Precipitadas (Insolubles)

Las sales minerales insolubles en la materia viva se encuentran en estado sólido. En cada organismo se generan diversos cristales de una o varias especies minerales con formas y tamaños específicos. Los cristales biológicos son diferentes a los que se encuentran en la materia inorgánica. Los cristales más abundantes son los silicatos, carbonatos y fosfatos.

Funciones de las Sales Precipitadas

• Carbonato cálcico (CaCO₃):
  • Forma caparazones y conchas.
  • En vertebrados, endurece huesos y dientes.
  • Constituye los cristales del oído interno que permiten el mantenimiento del equilibrio.
  • Forma el esqueleto externo de corales y exoesquelos en artrópodos.
  • Proporciona rigidez a algunas esponjas.
• Silicatos:
  • Componen las espículas de algunas esponjas.
  • Forman caparazones de protección de microorganismos.
  • Endurecen estructuras de sostén de vegetales.
• Fosfato cálcico (Ca₃(PO₄)₂):
  • Forma parte de la matriz mineral que compone los tejidos óseos de los animales vertebrados.