Composición de la materia viva
Marta Gutiérrez del Campo
Bioelementos y Biomoléculas
Son aquellos elementos del sistema periódico que forman parte de la materia viva.
 BIOELEMENTOS PRIMARIOS.
C, H, O, N, P, S
Que constituyen el 96% de la materia viva. El hecho de que el C, H, O, N, P, S, sean los bioelementos
primarios que se pueden unir entre si mediante enlaces covalentes estables. Pero susceptibles de
romperse con relativa facilidad, para dar lugar a otras moléculas.
 BIOELEMENTOS SECUNDARIOS Y OLIGOELEMENTOS
Se encuentran en baja proporción, algunos son indispensables porque están en todos los seres vivos: Ca,
K, Na, Mg, Cl, Te, Si, Cu, Mn, B, F, I y otro son variables, porque solo están en algunos seres vivos Bi,
Zn, Al, Li…
Cuando la proporción es menos de 0,1% se les llama oligoelementos: Fe y en algunos seres vivos I, Cu,
Co, F, Si y Li
http://www.lenntech.com/periodic-chart.htm?gclid=CPD7oseCjJYCFQyD1QodgxgDEQ
Agua
Biomoléculas
Inorgánicas
Orgánicas
Funciones
Agua
1.
2.
3.
4.
Agua, sales minerales y algunos gases como CO2, O2,…
Glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleídos.
Estructural (proteínas, sales minerales…)
Energética (grasa) biocatalizadores (proteínas).
Sustancia más abundante de la materia terrestre
En el hombre 63% de su peso
No todos los tejidos contienen la misma cantidad
En los seres vivos se encuentra como agua circulante, en sangre, savia,… como agua de
inhibición rellenando el tejido intersticial. O como agua combinada formada parte de las
reacciones químicas
Estructura: Enlace de hidrógeno
a. Líquido a temperatura ambiente
b. Es un dipolo
c. Cargas desiduales favorecen la formación del
puentes de hidrogeno con otras moléculas,
d. Estas
moléculas quedan cargadas, el
oxigeno electronegativo negativamente y el
hidrogeno positivamente
e. En el agua estos puentes unos 3, 4,…, 8
unidades por lo que el agua es liquida y no
gaseosa.
f. Estos puentes son transitivos
Agua
Funciones
1. Disolvente
Se debe a la formación de puentes de hidrogeno con otras
sustancias polares, con grupos –OH, -NH2, -COOH.
En las sustancias iónicas como el cloruro sódico los iones
son fuertemente atraídos por los dipolos de agua.
En el caso de las grasas y ácidos grasos
que son sustancias antipáticas, al
disolverse en agua, forman macrocapas,
bicapas o micelas.
http://www.edumedia-share.com/media.php?id=416
1.
Medio donde transcurren la mayoría de las reacciones del
metabolismo.
2.
Aporte de nutrientes y eliminación de sustancias de
deshecho se realiza a través de sistemas de transporte
acuoso
Agua
2. Termorreguladora
Debido a su elevado calor especifico y a su alto calor de
vaporización, el agua es bien amortiguador de los cambios
bruscos de temperatura.
i.
El calor específico: es la cantidad de calor que hay que aplicar a un gramo de agua
para que eleve su temperatura en 1ºC y es de una caloría por gramo y por grado
centígrado,
ii. El calor de fisión también es elevado 80 calorías por gramo y evita la congelación de
los seres vivos, además el agua sólida es menos densa que el agua liquida por lo que
el hielo flota y permite la vida en zonas con temperaturas muy frías.
iii. El calor de vaporización es el calor o cantidad de calor que hay que suministrar a un
grado de agua a 100ºC para que pese de estado liquido a gaseoso, y es de 540 cal/g
esto permite a los seres vivos a disminuir la temperatura corporal por medio de la
evaporización y la transpiración
http://www.uam.es/departamentos/ciencias/qorg/docencia_red/ada/frameset.htm
Agua
3. Transporte
El agua es un buen vehículo de transporte de sustancias debido a su capacidad
disolvente y a sus elevadas fuerzas de adhesión y de cohesión entre sus
moléculas.
i.
Las fuerzas de cohesión son debidas a los puentes de hidrogeno entre sus
moléculas, que están fuertemente unidas formando una estructura compacta.
ii.
Las fuerzas de adhesión también son debidos a los puentes de hidrogeno que se
establecen entre el agua y otras sustancias polares y junto con la cohesión es
responsable de la capilaridad, a esto se debe la ascensión de la savia bruta.
iii.
También podemos observar que el agua tiene elevada tensión superficial. El agua
tiene máxima tensión superficial de entre los líquidos salvo alguna excepción como
el mercurio.
Agua
4. Reacciones de hidrólisis
Tiene lugar mediante la Incorporación de los
radicales –OH y –H procedentes de las moléculas
de agua.
En las sustancias iónicas como el cloruro sódico
los iones son fuertemente atraídos por los dipolos
de agua.
Las enzimas hidrolíticas han explotado la
capacidad del agua para romper determinados
enlaces y degradan los compuestos orgánicos
en otros más simples durante los procesos
digestivos.
C12O22O11 + H2O  2 C6H12O6
Sales minerales
1. Precipitados formando estructuras sólidas con
función esquelética:
a. carbonato cálcico: moluscos.
b. sílice: diatomeas.
2. Disueltos en forma de iones mas abundantes:
a. cationes Na+, Ca2+, K+, Mg2+.
b. aniones o iones Cl-, SO42-, PO43-, Co32-, HCO3-,
NO3-.
3. También asociados a sustancias orgánicas:
a. a proteínas  fosfoproteína
b. a lípidos  fosfolipidos….
http://www.um.es/molecula/sales07.htm
1. Forman estructuras
esqueléticas.
2. Estabilizan disoluciones
coloidales: soluto con
elevado peso molecular.
3. Mantener el grado de
salinidad en el medio
interno.
4. Constituir asociaciones
amortiguadores: regular el
pH.
5. Acciones específicas.
Sales minerales
Funciones
1. Regulación de pH
Dos moléculas de agua se pueden ionizar.
2H2O
H3O+ + OH-
El agua no es un líquido químicamente puro solución iónica: H3O+ y OHEn el agua pura a 25ºC el producto uno es:
Kw = [H3O+]·[OH–]=10–14
log Kw = log [H3O+] + log [OH–]
–14 = log [H3O+] + log [OH–]
14 = –log [H3O+] – log [OH–]
pH + pOH = 14
pH = log 1/[ H+] = - log [ H+]
Como el agua pura es químicamente neutral la concentración de [ H+] es igual a la
concentración de [OH-]
Sales minerales
2. Osmosis y presión osmótica
Osmosis
Paso de disolvente a través de una membrana semipermeable
Se hace en contra de un gradiente de disolución
menos concentrada
más diluida
más concentrada
Sales minerales
2. Osmosis y presión osmótica
Presión osmótica
Presión necesaria para detener el flujo de agua a través de la membrana
semipermeable. A mayor concentración mayor presión osmótica.
1. Hipertónicas cuando la presión
osmótica es mas alta que el de la otra.
2. Hipotónicas cuando la presión
osmótica es menos alta que el de la
otra.

El agua pasara de la hipotónica a la
hipertónica.
3. Isotónica cuando las dos tiene la mima
presión osmótica.
Sales minerales
2. Osmosis y presión osmótica
Osmorregulación
http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2bachillerato/biomol/invesosmos.htm
Forma activa de regular la presión osmótica del medio interno del cuerpo para mantener la
homeostasis de los líquidos del cuerpo.
1. Peces de agua dulce viven en un medio hipotónico, el agua
tiende a entrar en su cuerpo por ósmosis y a través de las
branquias. Por ello, tienen que eliminar el exceso de agua, con lo
que la orina está muy diluida y es abundante.
2. Peces de agua salada viven es hipertónico.
1. Los peces óseos (teleósteos) ingieren gran cantidad de
agua salada por la boca y reabsorbiéndola casi toda en sus
riñones, con lo que la cantidad de orina excretada es muy
pequeña y concentrada.
2. Los peces cartilaginosos (elasmobranquios), han
transformado su medio interno en ligeramente hipertónico
(prácticamente isotónico) respecto al agua del mar, para lo
cual acumulan una alta concentración de urea que sería tóxica
para otros animales. No ingieren agua, penetra por ósmosis y
segregan una orina hipotónica y abundante, la sal se excreta
por una glándula situada en la región posterior del intestino.
Carácter coloidal de la materia viva
1. Disoluciones verdaderas
http://medicina.usac.edu.gt/quimica/coloides/Coloides_1.htm
Moléculas dispersas en un disolvente tienen diámetros inferiores a
10-7 cm.
2. Dispersiones coloidales o simplemente coloides
Cuando los diámetros de las partículas son superiores y oscilan
entre 10-7 y 2 x10-5 cm, se forman unas mezclas heterogéneas.
 Hidrófilos cuando contienen
moléculas polares que son atraídas
por las moléculas de agua.
 Hidrófobos cuando contienen
moléculas no polares.
 Sol. Un coloide tiene aspecto
líquido, las moléculas de soluto que
constituyen la fase dispersa se
encuentran en menor cantidad que
las de la fase dispersante líquida
 Gel. Un coloide en forma de gel
tiene aspecto semisólido y gelatinoso
En las células, los estados de sol y gel se alternan según las variaciones de concentración de
las partículas coloidales y los lugares en los que se encuentran
Bioelementos
Se
Clasifican
forman
Primarios
son
C, H, O, N, P,S
Secundarios
son
Ca, Na, K,...
Oligoelementos
son
I, Fe, Li,...
Biomoléculas
Se
clasifican
Simples
Compuestas
Pueden
ser
como
Inorgánicas
Orgánicas
como
como
Oxígeno
molecular
Nitrógeno
molecular
Alta Fuerrza de
cohesión
Agua
S.minerales
Presenta
Se
encuentran
Alto calor
específico
Alto calor
vaporización
Alta cte
dieléctrica
como
Propiedades
físico- qcas
Funciones
biológicas
como
Glúcidos
Lípidos
Precipitadas
como
CaCO3
Disueltas
como
Na+, Cl-
Disolvente
Bioquímica
Transporte
Proteínas
A. Nucleicos
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Proteínas