tema 1 la organizacion de la materia. agua y sales minerales

TEMA 1

LA ORGANIZACIÓN DE LA MATERIA

AGUA Y SALES MINERALES

LOS ATOMOS SE UNIERON FORMANDO MOLÉCULAS

ORGANIZACIÓN DE LOS SERES VIVOS

NIVELES DE ORGANIZACIÓN

LOS ORGANISMOS SE CONSTITUYEN EN POBLACIONES DENTRO DE UNA COMUNIDAD Y TODOS ELLOS SE

ENCUENTRAN DENTRO DE UN ECOSISTEMA

CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVOS

TODOS ESTAN FORMADOS POR CÉLULAS, QUE TIENEN METABOLISMO

TIENEN MATERIAL CON CAPACIDAD DE AUTODUPLICARSE

TODOS SSVV SE NUTREN, SE RELACIONAN Y SE REPRODUCEN

LA CLASIFICACIÓN DE LOS SERES VIVOS

Filósofo griego Aristóteles (350 A.C.):

• Reino vegetal y animal.

• Introdujo el término especie

(“formas similares de vida”)

• PLANTAS

• ANIMALES

Linneo

• Carlos Linneo (Siglo XVIII)– Primero en clasificar más de 1000

especies

– Usa el SISTEMA BINOMIAL

– Se le considera el fundador de la

TAXONOMÍA MODERNA

Ejemplos de Clasificación Taxonómica

Ser HumanoSer Humano GirasolGirasol

DominioReinoFilo

ClaseOrdenFamiliaGéneroEspecie

EukaryaAnimaliaChordataMammaliaPrimates

HominidaeHomosapiens

EukaryaPlantae

AnthophytaDicotyledoneae

AsteralesAsteraceaeHelianthusannuus

CONSIDERACIONES BÁSICAS PARA CLASIFICAR SERES VIVOS

• Tipo de célula• Número de células en cada organismo• Modo de nutrición (obtención de

energía)

LOS 5 REINOS

SERES VIVOS

Reino monéras

Reino protoctistas Reino

hongosReino

metáfitasReino

metazoos

CARACTERÍSTICAS DE LOS 5 REINOS

Reinos Células Número de células

Nutrición

Móneras Procariotas Unicelulares Autótrofa o heterótrofa

Protoctistas Eucariotas

Unicelulares

Pluricelulares talofíticas

Heterótrofa, con digestión interna

Autótrofa fotosintética

Hongos Eucariotas Unicelulares o pluricelulares

Heterótrofa, condigestión externa

Plantas Eucariotas Pluricelulares con tejidos

Autótrofa fotosintética

Animales Eucariotas Pluricelulares con tejidos

Heterótrofa, con digestión interna

TIPOS DE BIOELEMENTOS

BIOELEMENTOS

Sólo 27 elementos de la naturaleza forman parte de los seres vivosSon los bioelementos o elementos biogénicos

Bioelementos

PRIMARIOS:

• Constituyen el 95 % del peso de cualquier organismo

• C, H, O, N

SECUNDARIOS:

• Constituyen el 4 % del peso de cualquier organismo

• P, S, Ca, Na, K, Cl, I, Mg, Fe

OLIGOELEMENTOS:

• Constituyen el 0,1 % del peso de cualquier organismo

• Cu, Zn, Mn, Co, Mo, Ni Si, ……..

BIOMOLÉCULASLos bioelementos se unen originando las biomoléculas que forman la materia viva

CompuestosInorgánicos Orgánicos• Agua

• Sales minerales

• Glúcidos

• Lípidos

• Proteínas

• Ácidos nucleicosUnión de numerosos monómeros

POLÍMEROSMacromoléculas

formadas a base de moléculas más sencillas

EL CARBONO

Carbono6C

(He) 2s22p2

Silicio14Si

(Ne) 3s23p2

El MUNDO ORGÁNICO¿Qué hace especial tan al

carbono?

• Forma 4 enlaces covalentes con muchos átomos diferentes, en especial, con átomos de hidrógeno y átomos que están cerca de él en la tabla periódica, como el nitrógeno, oxígeno, azufre, fósforo y los halógenos.

• También se enlaza con otros átomos de carbono produciendo cadenas longitudinales de dos hasta miles de átomos.

IDONEIDAD DEL CARBONO

• Puede constituir estructuras de cadena ramificada o de anillos muy complejas, e incluso estructuras moleculares parecidas a una jaula.

• La oxidación de las moléculas de carbono generan CO2 (gas), muy fáciles de eliminar

¡¡¡Todas estas posibilidades de enlace hacen que el carbono esté presente en millones de compuestos!!!

PRINCIPIOS INMEDIATOS INORGÁNICOS

AGUA SALES MINERALES

EL AGUA

• SU FORMULA EMPÍRICA ES:

H2O• DOS TIPOS DE ENLACE:

– COVALENTE

– PUENTES DE HIDRÓGENO

CARACTERÍSTICAS DEL AGUA

1) Angulo de 104,5º

2) Constituye un DIPOLO

3) La carga resultante de la molécula es NEUTRA

LAS PROPIEDADES DEL AGUA

ALTO CALOR DE ESPECIFICO Y DE VAPORIZACIÓN

BUEN DISOLVENTE

ALTA TENSIÓN SUPERFICIAL Y CAPILARIDAD QUE SE DEBE A…

LAS PROPIEDADES DEL AGUA

ELEVADA COHESIÓN MOLECULAR

ALTA CONSTANTE DIELÉCTRICA (DEBIDO AL CARÁCTER DIPOLAR DE LA MOLÉCULA) Y BAJO GRADO DE IONIZACIÓN (POR ESO EL AGUA PURA PRESENTA UN pH=7)

LAS PROPIEDADES DEL AGUA

ELEVADA TENSIÓN SUPERFICIAL (YA QUE LAS MOLÉCULAS ESTÁN MUY COHESIONADAS)

¿Por qué el hielo flota en el agua líquida si la densidad en los sólidos aumenta con respecto a los estados líquidos?

DILATACIÓN ANÓMALA DEL AGUA

Cada molécula de agua forma el máximo de 4 puentes hidrógeno en una red cristalina regular. En el agua líquida, cada molécula forma un promedio de 3.4 puentes hidrógeno con otras moléculas de agua. La red cristalina del hielo ocupa mas espacio que el mismo número de moléculas de agua líquida. El hielo es menos denso que el agua líquida y por eso flota.

Estructura del hielo

FUNCIONES DEL AGUA EN LOS SERES VIVOS

Es el disolvente polar universal: el agua, debido a su elevada constante dieléctrica, es el mejor disolvente para todas aquellas moléculas polares.

FUNCIONES DEL AGUA EN LOS SERES VIVOS

Constituye un buen lugar donde se realizan reacciones químicas

Además posee una función estructural: por su elevada cohesión molecular y tensión superficial, el agua confiere estructura, volumen y resistencia.

FUNCIONES DEL AGUA EN LOS SERES VIVOS

Función de transporte: por ser un buen disolvente ygracias a la elevada cohesión entre sus moléculas

FUNCIONES DEL AGUA EN LOS SERES VIVOS

Función amortiguadora: Debido a su elevada cohesión molecular y a su alto calor específico, sirve como lubricante entre estructuras que friccionan, evitando el rozamiento

FUNCIONES DEL AGUA EN LOS SERES VIVOS

Función termorreguladora: al tener un alto calor específico y un alto calor de vaporización es la sustancia idónea para mantener constante la temperatura.

LAS SALES MINERALES

Precipitadas

Las sales se forman por unión de un ácido con una base, liberando agua. En forma precipitada forman estructuras duras, que proporcionan estructura o protección al ser que las posee. Ejemplos son las conchas, los caparazones o los esqueletos:-CaCO3 y Ca3(PO4)2

LAS SALES MINERALES

Las sales pueden disolverse en agua, manifestando cargas positivas o negativas. Los cationes más abundantes en la composición de los seres vivos son Na+, K+, Ca2+, Mg2+... Los aniones son Cl-, PO4

3-, CO32-...

Funciones:•Mantener el grado de salinidad (importante para que tenga lugar el fenómeno osmótico).•Amortiguar cambios de pH.•Responsables de la contracción muscular y del mantenimiento del potencial de membrana (Na+ y K+).

LAS SALES MINERALES

Sales minerales asociadas a otras moléculas

Los iones pueden asociarse a moléculas, permitiendo realizar funciones que, por sí solas no podrían realizar

¿Por qué el bicarbonato de sodio neutraliza la acidez estomacal?

+CO O

Na Cl

¿Por qué el bicarbonato se usa para la extinción de incendios?

VIDEO DE LA CONTRACCIÓN MUSCULAR VIDEO DE LA CONTRACCIÓN MUSCULAR

BEBIDAS ISOTÓNICASAQUARIUS 1 lataEnergía [Kcal]

31,60

Proteína [g] 0,00Hidratos carbono [g]

7,90

Agua [g] 92,10MineralesCalcio [mg] 0,80Hierro [mg] 0,00Yodo [mg] 0,00Magnesio [mg]

0,00

Zinc [mg] 0,00Selenio [µg] 0,00Sodio [mg] 24,00Potasio [mg] 2,20Fósforo [mg]

0,00

EJERCICIO TEST SOBRE AGUA Y

SALES MINERALES

EJERCICIO TEST SOBRE AGUA Y

SALES MINERALES

FENÓMENOS ASOCIADOS AL AGUA Y A LAS SALES MINERALES

FENÓMENOS ASOCIADOS AL AGUA Y A LAS SALES MINERALES

DISOLUCIONES Y DISPERSIONES COLOIDALES

Una disolución es una mezcla homogénea formada por dos sustancias químicas que reaccionan entre sí. Toda disolución está formada por un soluto y un medio dispersante denominado DISOLVENTE.

DISPERSIÓN COLOIDAL

Coloide, suspensión coloidal o dispersión coloidal:Es un sistema fisico-químico compuesto por dos fases: una continua, normalmente fluida, y otra dispersa en forma de partículas. Estas partículas no son apreciables a simple vista.

Fenómeno que tiene lugar cuando, en dos medios que presentan distinta concentración de iones y que se encuentran separados por una membrana semipermeable, el disolvente (agua) migra desde el medio menos concentrado, al más concentrado

ÓSMOSIS

A B

Solución HipertónicaExosmosis.Plasmolisis.

Solución HipotónicaEndosmosis.Célula turgente.

Solución IsotónicaNo hay ósmosis neta.No hay plasmolisis ni turgencia.

Osmosis: Movimiento neto del agua a través de una membrana semipermeable.

Disolvente (agua)

Soluto (sal)

DIÁLISIS

• En la diálisis, es el soluto el que pasa a través de la membrana (en lugar del disolvente).

• Tanto la ósmosis como la diálisis pertenecen al fenómeno conocido como difusión: paso de moléculas (disolventes o solutos) a través de una membrana semipermeable

DIFUSIÓN

DIÁLISIS ÓSMOSIS

EL pHEl pH puede definirse como el logaritmo decimal cambiado de signo, de la concentración de iones hidronio

DISOLUCIONES AMORTIGUADORAS

Disoluciones amortiguadoras (o tampón): Disoluciones quemantienen un pH aproximadamente constante cuando se agregan pequeñas cantidades de ácido o base.Las disoluciones tampón vienen determinadas por la presencia de un ácido débil y su base conjugada

Ácido débil -> Suministra protones a una base fuerteBase conjugada -> Acepta protones de un ácido fuerteÁcido débil -> Suministra protones a una base fuerteBase conjugada -> Acepta protones de un ácido fuerte

•Sistema carbonato/ bicarbonato: Na2CO3 / NaCO3

-

•Sistema fosfatos: Na2HPO4 / NaH2PO4

CO2 + H2O <===> H2CO3 <===> HCO3- + H+

A este efecto se denomina amortiguación: Que es la capacidad de resistencia de una disolución a variar su pH cuando se le añade un ácido o una base.

SOLUCIONES TAMPONADORAS

En un SISTEMA TAMPÓN: Todo cambio que afecte a la concentración de cualquier componente de la reacción de equilibrio produce un reajuste en la misma.

SISTEMAS TAMPONADORES

EJERCICIOS TEST

Sales MineralesDisueltasPrecipitadasÓsmosisDifusión y ósmosis