1. Biomoléculas inorgánicas

1. BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS

2ºbach.

ÍNDICE

1. Bioelementos

2. Las biomoléculas

3. El agua

4. Las sales minerales

5. Técnicas de separación de biomoléculas.

Bioelementos

¿Que son?

¿Cómo se clasifican?

Descubre aquí su importancia para la vida:

El carbono

Tiene cuatro orbitales con electrones desapareados que se disponen en una estructura tetraédrica. Al ser tetravalente (puede establecer 4 enlaces covalentes) será la base de las cadenas que forman las biomoléculas.

Tipos de cadenas

Crea tu propia cadena. Ésta debe ser: a) Cíclica y saturada. b) Ramificada e insaturada

¿algún otro enlace?

Las biomoléculas

¿Que tipo de enlaces emplean?

¿Cuáles conocéis?

"Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit, sed diam nonummy"

Nombre del auor

El agua

El ser humano no aguanta más de 3-5 días sin beber agua. ¿Qué características hacen que esta molécula sea imprescindible para la vida?

Descubre la molécula de agua

Estructura química del agua

Carácter dipolar

Cada molécula de agua puede establecer hasta 4 puentes de hidrógeno.

MOLÉCULA ALTAMENTE COHESIVA

PROPIEDADES Y FUNCIONES BIOLÓGICAS DEL AGUA

MAPA

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit, sed diam nonummy nibh.

Poder disolvente del agua

La constante dieléctrica.

Indica la fuerza con la que las moléculas de un disolvente mantienen separados a los iones de carga opuesta pese a la atracción que existe entre ellos.

Su polaridad y su constante dieléctrica (tendencia a disminuir las atracciones interiónicas), que provoca la separación de los compuestos iónicos en iones individuales rodeados por moléculas de agua.

Estado líquido del agua a temperatura ambiente.

Capilaridad

Elevado calor de vaporización

Elevado calor específico

Líquido prácticamente incompresible

Elevada tensión superficial

Hielo menos denso que el agua líquida

Esto tiene una importante consecuencia biológica ya que cuando el agua se enfria y se congela debido al frio atmosférico, se queda en la superficie aislando la capa de agua inferior.

Ionización del agua

¿Cuál es su función?

Ión hidronio

Ión hidroxilo

Esta propiedad va a ser importante en las reacciones biológicas ya que permite la hidrólisis (ruptura) de diversas moléculas orgánicas. Es una propiedad tambien muy importante en la fotosíntesis, ya que proporciona el H+ y los electrones necesarios.

Disoluciones y dispersiones

Disoluciones verdaderas

Dispersiones coloidales

Play

• Tamaño de las moléculas de soluto es pequeño
• Aspecto igual al del disolvente puro.
• Ej. Sales minerales y pequeñas biomoléculas (monosacáridos, aminoácidos...)

• Tamaño de las partículas mucho mayor.
• Pueden aparecer en 2 estados interconvertibles sol y gel
• Ej. Polisacáridos, proteínas y ácidos nucléicos.

+Info

Las sales minerales

Sin embargo, lo más usual es encontrarlas disuelas y disociadas en sus iones componentes.

Pueden encontrarse en los seres vivos en forma de disolución o precipitadas.

Algunos de los más frecuentes

Funciones de las sales minerales

Funciones biológicas y bioquímicas.

Mantenimiento de concentraciones osmóticas adecuadas.

Mantenimiento del pH en estructuras y medios biológicos.

Constitución de estructuras duras y de sostén.

Ósmosis

Es el paso del disolvente a través de una membrana semipermeable, que impide el paso de los solutos, entre dos disoluciones de concentración diferente hasta alcanzar el equilibrio.

Estabilidad del grado de acidez o pH

El potencial de hidrógeno (pH) mide cuantitativamente el grado de acidez de una disolución.

¿Cómo logran los seres vivos mantener constante su pH interno?

S. P. L. Sørensen

Disoluciones amortiguadoras del pH

Vamos a aprendernos las 2 siguientes, por ser las más comunes en los seres vivos.

Tampón bicarbonato

Tampón fosfato

Difusión

Si colocamos dos disoluciones de diferente concentración, que están separadas por una membrana permeable, pasará por difusión el soluto y el disolvente, a favor del gradiente de concentración, desde donde hay más hacia donde hay menos concentración, hasta que se igualen las concentraciones de las dos disoluciones.

Diálisis

Cuando la membrana que separa dos disoluciones deja pasar, además de agua, los solutos de menor tamaño, se produce el fenómeno denominado diálisis. Las moléculas de bajo peso molecular pasan desde la disolución en la que se encuentran en mayor concentración hacia la disolución en la que se encuentran en menos concentración.

¿Qué es la hemodiálisis?

Play

Técnicas que permiten separar biomoléculas

tipos

Electroforésis

Cromatrografía

Espectrofotometría

Centrifugación

¡GRACIAS!

Preguntas EBAU

Andalucía, Septiembre de 2018, suplente, opción B, cuestión 1. a) Diferencie entre los procesos de difusión y ósmosis [0,8]. b) Explique el comportamiento de la célula en función de la concentración del medio donde se encuentre [1,2]. Madrid, Julio de 2020, pregunta B4 B.4.- (2 puntos) Respecto a los procesos energéticos celulares: a) Indique una diferencia entre ósmosis y difusión (0,5 puntos). Navarra, Junio de 2020, opción B, pregunta 2 a) ¿Qué relación existe entre la diálisis, la ósmosis y la difusión? b) ¿En qué se diferencian estos tres procesos? c) Explica el papel del proceso de ósmosis en los seres vivos. La Rioja, Junio de 2021, pregunta 2 Defina los siguientes conceptos: difusión, ósmosis, diálisis, pH, solución tampón.

Aragón. Junio de 2017, opción A, cuestión 2. (2 puntos). Septiembre de 2015, opción A, cuestión 2. c) Nombre tres funciones de las sales minerales. (0,75 puntos) Oviedo, Junio de 2019, opción B, cuestión 1. Un equipo investigador de la Universidad de Oviedo y del Instituto de Astrofísica de Canarias ha descubierto y caracterizado un exoplaneta. El planeta K2-286 se encuentra en el límite interior de la zona de habitabilidad, de modo que, bajo las condiciones adecuadas, podría mantener agua líquida en su superficie, requisito indispensable para el desarrollo de vida tal y como la conocemos. Aparte también han detectado la presencia de sustancias inorgánicas, como las que están presentes en los seres vivos de nuestro planeta. a) Indique de qué dos formas se pueden encontrar dichas sustancias actuando como biomoléculas, explicando algún ejemplo de cada una de ellas. (Calificación máxima 1,0). b) Indique tres funciones biológicas que realice esta sustancia en los seres vivos, indispensables para el mantenimiento de la vida. (Calificación máxima 1,0).

Comunidad Valenciana, Junio de 2019, opción A, bloque 1, Cuestión 1 Entre las moléculas que se disuelven en agua están las sustancias amortiguadoras o tampones: a) ¿Qué función tienen y cuál es su importancia para los seres vivos?; b) Cita dos ejemplos de tampón inorgánico. Islas Baleares, Julio de 2019, opción A, cuestión 1 Las sales minerales y los organismos a) Nombra las tres formas principales en que se encuentran las sales minerales formando parte de los organismos vivos. b) Para cada una de estas tres formas, menciona (1) las principales funciones que cumplen estas sales; (2) algunas de las sales que se encuentran en esta forma (3) al menos una estructura, molécula o ión de que formen parte los elementos de una de las sales mencionadas en la forma a que se hace referencia. Murcia, Julio de 2020, pregunta 1.1 1.1. Las sales minerales disueltas: a) Detalla los iones cuantitativamente más importantes (0,5 puntos) b) Describe las funciones desarrolladas por ellas en los líquidos corporales. (1,5 puntos)

Comunidad Valenciana, Junio de 2021, pregunta 1.3 a) Define qué es una solución tampón (1 punto). b) Indica qué solución tampón se representa en el siguiente equilibrio y en qué dirección se desplazará en medios ácidos. Razona la respuesta (1 punto). HCO3- + H+ ↔ H2CO3 ↔ CO2 + H2O Navarra, Junio de 2022, pregunta 1 Describe cuatro funciones de las sales minerales de importancia en los seres vivos. Galicia, Julio de 2023, pregunta 1B Explique la relación que existe entre las sales minerales que se pueden encontrar en los seres vivos y las disoluciones tampón o amortiguadoras y explique qué pasaría si el medio interno de los organismos no fuese una disolución tampón.

La diferencia radica en la cantidad de disolvente y en el estado de agregación del soluto. Función fundamental en el mantenimiento de la humedad de ciertas estructuras (mucus del aparato respiratorio...)

Esto le permite actuar como vehículo de transporte en el interior de organismos vivos y como medio lubricante en las estructuras de movimiento.

El tampón fosfato se encuentra en los líquidos intracelulares, y mantiene el pH en torno a 6,86: HPO42- + H+ ↔ H2PO4-

Cuando los riñones no realizan correctamente su labor, la diálisis (hemodiálisis) permite eliminar de la sangre las sustancias de desecho y que el enfermo pueda seguir viviendo.

Ésta técnica permite comparar la radiación absorbida por una solución que contiene una concentración desconocida de soluto con otra que contiene una concentración conocida del mismo. Cada sustancia presenta un grado de absorción diferente según la longitud de onda utilizada (espectro de absorción), lo cuál permite reconocerla.

La centrifugación es una técnica de separación que se utiliza para aislar o concentrar partículas suspendidas en un líquido aprovechando la diferente velocidad de desplazamiento según su forma, tamaño o peso al ser sometidas a una fuerza centrífuga.

Son todos aquellos elementos de la materia que se encuentran formando parte de los seres vivos.

La plasmólisis ocurre cuando las células vegetales pierden agua después de ser colocadas en una solución que tiene una mayor concentración de sales.

Se llama turgencia al fenómeno por el cual las células al absorber agua, se hinchan y ejercen presión contra las membranas celulares

El carbonato cálcico en las conchas de los moluscos, crustáceos, corales y vertebrados. El fosfato cálcico, Ca3(PO4)2, que junto con el carbonato cálcico que, depositados sobre el colágeno, constituyen los huesos. El sílice (SiO2) en los exoesqueletos de las diatomeas y en las gramíneas, etc.

Debido al elevado grado de cohesión entre sus moléculas, el volumen no disminuye aunque se apliquen presiones muy altas.

La electroforesis es una técnica de laboratorio que se usa para separar moléculas de ADN, ARN o proteínas en función de su tamaño y carga eléctrica. Se usa una corriente eléctrica para mover las moléculas a través de un gel o de otra matriz.

La fuerza de cohesión entre las moléculas del agua genera una fuerza neta dirigida hacía el interior del líquido, convirtiendo a la superficia en una membrana elástica tensa.

La cromatografía es un método físico de separación en el que los componentes que se han de separar se distribuyen entre dos fases, una de las cuales está en reposo (fase estacionaria) mientras que la otra (fase móvil) se mueve en una dirección definida.Las sustancias retenidas con menos fuerza avanzan más mientras que las retenidas con más fuerza avanzan menos.

El tampón bicarbonato es común en los líquidos intercelulares como el plasma sanguíneo. Mantienen el pH en valores próximos a 7,4 gracias al equilibrio entre el ión bicarbonato y el ácido carbónico, que a su vez se disocia en dióxido de carbono y agua: HCO3- + H+ ↔ H2CO3 ↔ CO2 + H2O Si aumenta la concentración de iones H+ en el medio por cualquier proceso químico, el equilibrio se desplaza a la derecha, y se elimina al exterior del organismo el exceso de dióxido de carbono producido. Si por el contrario disminuye la concentración de iones H+ del medio, el equilibrio se desplaza a la izquierda, para lo cual se toma dióxido de carbono del medio exterior.

El alto grado de chesión junto con su polaridad (que facilita la adhesión a otras superficies), permite que el agua pueda ascender a lo largo de conductos estrechos.

El calor específico es la cantidad de calor necesaria para lograr que un gramo de determinada sustancia aumente 1ºC su temperatura.

Función termorreguladora del cuerpo

El alto porcentaje de agua de nuestro cuerpo nos permite resistir temperaturas extremas durante largos periodos de tiempo.

Para que el agua pase de estado líquido a gaseoso, es necesario romper todos los puentes de hidrógeno, lo cuál requiere una cantidad de energía considerable.

Cuando sudamos, se toma energía calorífica de nuestro cuerpo para evaporar parte del agua corporal, logrando así un efecto refrigerante.