QUÍMICA DE LA MATERIA
VIVA
1. MATERIA VIVA
Tipo de materia de la que están formado los seres vivos.
Está formada por átomos y moléculas que tienen distintos grados de movilidad y disposición,
formando diferentes estados de agregación ( sólido, líquido, y gaseoso).Se forman disoluciones
coloidales.
La materia viva tiene límites bien delimitados y tamaños definidos.
2.BIOELEMENTOS
• CONCEPTO. Son los elementos que forman la materia viva. Existen unos 70 de los que
25 aparecen en la mayoría de los seres vivos.
• CARACTERISTICAS COMUNES
- Masa atómica pequeña. Las moléculas que se forman tienen bajo peso molecular. Se
produce economía de peso.
-
Capas electrónicas externas incompletas. Esto permite formar enlaces que originan
compuestos estables.
-
Fácilmente incorporables de la naturaleza.
-
La mayoría de los compuestos formados tienen tener gran polaridad, para que sean
solubles en agua. La vida surgió en el mar y las reacciones celulares se realizan en
medio acuoso.
•¿POR QUÉ TODO GIRA EN TORNO AL CARBONO?
-
Posee cuatro electrones desapareados o libres que le permite formar cuatro
enlaces covalentes con cuatro átomos distintos. Además puede unirse entre sí
con enlaces sencillos, dobles, triples. Pueden hacerlo formando cadenas lineales
y ramificadas, así como cadenas cicladas.
CH3- CH3
CH3 – CH2 – CH – CH2 – CH3
CH2 – CH2 – CH3
CH2 = CH – CH3
CH ≡ CH
-
Su unión con el H, O, N forma numerosos grupos funcionales que presentan
propiedades distintas.
•¿POR QUÉ EL C Y NO EL Si?
-
-
La masa atómica del carbono es 12 y la del Si es 28. Por tanto el carbono formará
moléculas de bajo peso molecular y se dará economía de peso.
El número atómico del carbono es menor, por tanto tienen menos electrones y los
electrones que se encuentran en la última capa, que son los que intervienen en el
enlace, está más cerca del núcleo. En enlace es más corto y más estable.
La unión del silicio con el oxígeno forma un compuesto sólido e insoluble u el
carbono con el oxígeno un gas. Los procesos vitales requieren compuestos solubles,
preferiblemente solubles por su facil circulación por la biosfera.
•CLASIFICACIÓN
3. BIOMOLÉCULAS
TIPOS
Biomoléculas inorgánicas: Asociadas a materia viva y no viva.
Biomoléculas orgánicas: Asociadas solo a materia viva.
•TIPOS DE ENLACE
-
Enlace iónico: Se de entre átomos de electronegatividad diferente. Uno más
electronegativo que capta electrones del más electropositivo que los pierde.Es poco
importante en la materia viva.
-
Enlace covalente: Se da entre átomos que tienen una elctronegatividad similar y
comparten electrones. Es muy importante en la materia viva, ya que es estable.
-
-
Enlace por puentes de hidrógeno: Un átomo de hidrógeno está unido
covalentemente a un átomo muy electronegativo y a su vez se une a otro elemento
muy electronegativo. Es un enlace debil, pero muy importante en biología.
Interacciones hidrofóbicas o apolares: Es la tendencia a atraerse entre restos
apolares.
Enlaces por fuerzas de Van der Waals: Es un enlace muy débil entre átomos por
variaciones en las nubes electrónicas
4. ESTUDIO DE LA MATERIA
• TÉCNICAS DE ESTUDIO.
-
Técnicas macroscópicas: Sin usar instrumentos ópticos.
Técnicas microscópicas: Utilizando instrumentos ópticos. Si se utilizan lupas o
microscopios ópticas, se estudia estructuralmente. Si se utiliza microscopio
electrónico, se estudia ultraestructuralmente
• TERMINOLOGÍA.
-
In vivo: Técnicas que se realizan en el propio ser vivo sin modificar sus condiciones
vitales.
In vitro: Técnicas que se realizan fuera del organismo, en un medio controlado.
In situ: Técnicas que estudian un proceso en el lugar y en las condiciones donde se
desarrolla ese proceso.
• ESTUDIO DE ESTRUCTURAS.
Se utilizan lupas y microscopios ópticos. En el segundo casa es necesario preparar
la muestra y teñirla.
• ESTUDIO DE LA ULTRAESTRUCTURA.
Se utilizan microscopios electrónicos de transmisión para estudios internos y el de
barrido para estudiar superficies.
• ESTUDIO DE LOS CONSTITUYENTES.
- Cromatografía: Se separa una mezcla de componentes, a través de una matriz
porosa, por su afinidad por un disolvente.
- Electroforesis: Se separa una mezcla como consecuencia de un campo eléctrico.
- Centrifugación: Se somete una mezcla a una rotación a alta velocidad,
separándose por densidades
• PREPARACIÓN DE MUESTRAS
1)
2)
3)
4)
5)
Extracción y fijación de la muestra para la estabilización de las estructuras
celulares, por técnicas físicas (congelación) o químicas (etanol)
Deshidratación e inclusión en parafina (m.óptico) y resinas (m.electrónico). Se
deja solidificar hasta formar un bloque.
Obtención de cortes con microtomos especiales y se coloca en un porta , en el
caso del m. electrónico el soporte es una rejilla circular de Cu y Ni de 4 mm. De
diámetro
Tinción y contrastado de la muestra. La muestra del m. óptico se desparafina y se
hidrata para añadirle colorantes. Para la muestra del m. electrónino se utilizan
sales de metales pesados.
Observación al microscopio. Se coloca directamente el porta en el m. óptico. Las
rejillas se colocan en un soporte especial que se introduce en el m. electrónico,
para luego hacer el vacío.
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