Tema 1: la materia de los seres vivos. Los compuestos inorgánicos
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TEMA 1: La materia viva Biología 2º Bachillerato TEMA 1: LA MATERIA DE LOS SERES VIVOS. LOS COMPUESTOS INORGÁNICOS
1.- INTRODUCCIÓN Los seres vivos están compuestos principalmente por C, H, O y N; y en menor proporción por P y S. La química orgánica se basa en enlazar átomos de carbono formando macromoléculas bastante estables y la vida es el resultado de la organización de estas macromoléculas. Teniendo en cuenta que los elementos mayoritarios del Universo son helio e hidrógeno, cabe preguntarse por qué aparecen otros elementos en la composición de los seres vivos. La respuesta radica en la formación de la Tierra y el posterior origen de la vida. Si aceptamos que la vida surgió en el agua, los elementos que se seleccionaron tenían que cumplir dos características:
2.- LA BASE QUÍMICA DE LA VIDA La base de la química orgánica es la cadena hidrocarbonada o los hidrocarburos: …CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3 La idoneidad del carbono como base del esqueleto de las biomoléculas se debe a que permite construir cadenas largas y anillos cíclicos.
¿Por qué no el silicio? El silicio es más abundante en la corteza terrestre y se sitúa justo por debajo del carbono en la tabla periódica (también posee 4 electrones en su capa externa). A diferencia del carbono, forma enlaces más largos que se rompen con mayor facilidad, por tanto, las grandes moléculas de silicio son más inestables que las de carbono. Además, el silicio no puede formar dobles o triples enlaces y al combinarse con oxígeno forma cuarzo, químicamente inerte e insoluble en agua. Los compuestos orgánicos pueden ser considerados derivados de los hidrocarburos al sustituir los hidrógenos por ramas hidrocarbonadas o por uno o varios átomos, lo que se denomina grupo funcional. Los principales grupos funcionales son hidroxilo, carbonilo, carboxilo, ciano, fenilo y metilo. La presencia de estos grupos determina los tipos de compuestos (véase pg. 15 del libro de texto). 3.- BIOELEMENTOS Y BIOMOLÉCULAS De los más de cien elementos químicos existentes sólo unos veinte están presentes en todos los seres vivos. Se les conoce como bioelementos y podemos clasificarlos en:
(véase pg. 13 del libro de texto) Los bioelementos se estructuran formando una serie de biomoléculas o principios inmediatos.
4.- EL AGUA H2O Es el componente mayoritario de los seres vivos (65 – 95% del peso corporal). Estructura del agua Molécula compuesta por un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno. Aunque su carga total es neutra se comporta como un dipolo debido a la mayor electronegatividad del oxígeno. Este carácter polar permite la creación de puentes de hidrógeno responsables de muchas características peculiares del agua. (véase pg 16 del libro de texto) Propiedades físico – químicas del agua Justifican su importancia para la aparición y mantenimiento de la vida.
Disociación del agua. El pH y las soluciones tampón El agua es un electrolito débil, de cada 107 moléculas de agua, sólo una se encuentra ionizada. H2O  H3O+ + OH-Esto explica que la concentración de iones hidronio (H3O+) y de los iones hidroxilo (OH-) sea muy baja. Dado los bajos niveles de H3O+ y de OH-, si al agua se le añade un ácido o una base, aunque sea en poca cantidad, estos niveles varían bruscamente. (Se utiliza el símbolo H+, en lugar de H3O+). El producto [H+]·[OH-]= 10-14, se denomina producto iónico del agua, y constituye la base para establecer la escala de pH, que mide la acidez o alcalinidad de una disolución acuosa , es decir, su concentración de iones [H+] o [OH-] respectivamente. Definimos el pH como: pH=-log[H+] El pH del agua es 7 y lo consideramos neutro. Valores mayores serán básicos o alcalinos y valores menores ácidos. La mayoría de las reacciones metabólicas ocurren a pH neutro, es decir, próximo a 7. Para mantener estas condiciones existen las soluciones amortiguadoras o tampón: sistemas acuosos en los que, aunque se añadan cantidades importantes de una base o un ácido, prácticamente no varía el pH. Las más importantes son:
5.- LAS SALES MINERALES Moléculas inorgánicas que se encuentran en los seres vivos disueltas o en forma sólida.
El equilibrio osmótico Las membranas celulares son semipermeables, dejan pasar el agua y no permiten el paso de numerosos solutos. Entre dos medios de diferente concentración separados por una membrana semipermeable se produce el fenómeno de la ósmosis. Como el soluto no puede atravesar la membrana, el agua pasa intentando contrarrestar las diferencias de concentración, provocando una diferencia de presión denominada presión osmótica. Una célula puede encontrarse en tres tipos de medios:
TEST DE REPASO 1) Los enlaces por puente de Hidrógeno son  Más débiles que los covalentesMás fuertes que los covalentes Igual de fuertes que los covalentes2) El agua es un líquido casi incompresible debido a: Elevada fuerza de adhesión La fuerza de cohesión entre sus moléculas Elevado grado de ionización3) En el agua la concentración de iones OH- y H+ es : Muy alta Baja Muy Baja4) ¿Cúal es el productor iónico del agua? [H+]·[OH-]= 10-14 [H-]·[OH+]= 10-14 [H+]·[OH-]= 75) ¿Para qué utilizan los seres vivos los sistemas tampón? Para elevar o bajar su pH. Para que su pH varie con el medio. Para mantener su pH constante. 6) Entendemos por presión osmótica .... La presión de la atmósfera sobre los seres vivos. La necesaria para detener el flujo de agua a través de la membrana semipermeable. La necesaria para aumentar el flujo de agua a través de la membrana semipermeable.7) Los cristales de oxalato cálcico ... pueden producir agujetas pueden originar cálculos renales pueden dar anemia perniciosa8) El carbonato de calcio se encuentra en ... la retina. el oido interno. la piel. 9) El Mn2+ .... Forma estructuras de sostén en células vegetales. Regula el pH de la sangre de los vertebrados. Actúa como cofactor enzimático.10) ¿Qué elemento interviene en la contracción muscular? Mn2+ Ca2+. Cu2+.http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2bachillerato/biomol/contenidos.htm |
