COMPOSICION QUIMICA DE LOS SERES VIVOS

1. INTRODUCCION

Los seres vivos estn caracterizados, entre otras cosas, por poseer una organizacin celular, es decir determinadas molculas se organizan de una forma particular y precisa e interactan entre s para establecer la estructura celular.

Al estudiar qumicamente estas molculas observamos que las mismas estn constituidas en un 98% por elementos tales como C, H, O N, P Y S; y el 2% est representado por elementos como Fe, Ca, Na, K, Cu, Mg, I, Cl, etc.

Aquellos compuestos en cuya composicin interviene el carbono se les denominan, compuestos orgnicos. Estos representan aproximadamente el 30% de la composicin qumica de los seres vivos. El 70% lo constituye al agua.

2. ATOMOS Y MOLECULAS

Toda la materia, incluyendo a los seres vivos, est compuesta por distintos tomos. Un tomo es la partcula ms pequea de materia que puede existir libre conservando las propiedades fsico-qumicas caractersticas de ese elemento y que es capaz de intervenir en reacciones qumicas.

Estructura del tomo:

1. Regin central muy densa, formada por dos tipos de partculas los protones y los neutrones.2. En torno al ncleo se encuentra otras partculas cargadas negativamente llamadas electrones. Giran alrededor del ncleo en zonas denominadas orbitales.

Importante:

Los tomos de distintos elementos qumicos poseen un nmero caracterstico de protones; se denomina: numero atmico. La suma de protones y neutrones, se conoce como; nmero msico. Existen tomos que tienen el mismo nmero de portones pero distinto cantidad de neutrones, se les denomina: isotopos.

3. UNIONES QUIMICAS

Los tomos se mantienen nidos formando molculas por medio de fuerzas, estas reciben el nombre de enlaces o uniones qumicas.

A. UNION IONICA

Aniones: Son tomos que ganan con facilidad electrones se dice que son electronegativos, predomina carga negativa.

Cationes: tomo que pierde electrones, predomina carga positiva.

En las uniones inicas los tomos se mantienen unidos debido a fuerzas de atraccin que surgen por tener cargas opuestas: anin- catin.

Los compuestos inicos se caracterizan por un alto punto de fusin, alto punto de ebullicin, solubles en agua y conducen corriente elctrica.

B. UNION COVALENTE

Algunos tomos no tienen tendencia a ganar o perder electrones, sino que los comparten con otros tomos. Cuando la diferencia de electronegatividad no existe o es muy baja, los tomos que intervienen comparten electrones.

Esquemticamente cada par de electrones compartidos se simboliza con una lnea, dos tomos pueden compartir 1,2 o 3 pares de electrones.

C. UNION PUENTE DE HIDROGENO

Es una unin sumamente lbil, formndose y destruyndose continuamente, dependiendo se efecto estabilizador ms a la cantidad de dichas uniones, que a la fuerza de atraccin entre los tomos.

Es muy importante en los sistemas biolgicos, ya que contribuye a das estabilidad a macromolculas.

D. FUERZAS DE VAN DER WAALS

Son fuerzas de atraccin inespecficas que ocurren cuando los tomos se encuentran a distancias pequeas y cuando momentneamente se forman diferencias de cargas en torno al tomo debido a los movimientos de los electrones. Este tipo de interacciones juega un papel importante en la unin de sustratos de enzimas y aumentan la cohesin de las molculas.

E. INTERACCIONES HIDROFOBICAS

Estas interacciones ocurren porque las molculas no polares tienden a agruparse cuando estn en un medio acuosos para repeler el agua o esconderse de ella. Tiene importancia en el plegamiento de protenas y en la asociacin entre una enzima con un sustrato.

4. REACCIONES QUIMICAS

Los tomos reaccionan entre s, formando molculas, estas reacciones se representan por medio de ecuaciones qumicas, en donde se colocan los reactivos y los productos de la reaccin y el sentido de la reaccin. Dichas ecuaciones qumicas se balancean, de manera que la cantidad de tomos de un elemento en ambos lados, sea la misma.

5. COMPOSICION QUIMICA DE LOS SERES VIVOS

En la composicin qumica de los seres vivos encontramos desde sencillos iones inorgnicos hasta complejas macromolculas orgnicas, siendo todos igualmente importantes para construir, mantener y perpetuar el estado vivo.

A. IONES

Sodio- Potasio: Ampliamente distribuidos en los organismos, de su proporcin depende el mantenimiento de constantes fisiolgicas vitales. Calcio: Permite el equilibrio dinmico con el plasmtico mediante un proceso continuo de formacin y resorcin sea. Magnesio: Catin fundamentalmente intracelular, interviene en la transmisin del impulso nervioso, ayuda a mantener la integridad del SNC. Hierro: Mineral esencial para el metabolismo energtico y oxidativo, se establece dos compartimientos, funcional y de reserva. Zinc: Esencial para la actividad de ms de 70 enzimas; se relaciona con la utilizacin de energa, la sntesis de protenas y la proteccin oxidativa. Yodo: Indispensable para la sntesis de hormonas tiroideas. Fosfato: Se encuentra en el tejido seo, formando la hidroxiapatia. Cumple funcin estructural. Cloruro: Regulador de la presin osmtica, forma parte del jugo gstrico. Azufre: Integra diversas molculas orgnicas. Manganeso: Acta activando importantes enzimas. Flor: Importante para la formacin de hueso y dientes.

B. AGUA

La qumica de la vida ocurre en el agua. Muchas de las propiedades del agua se explican debido al gran nmero de puentes de hidrogeno que existen entre sus molculas.

Acta como disolvente para molculas polares. El calor de vaporizacin es muy alto en relacin a otros lquidos.

Generalidades

Tiene molculas hidrofobicas Estructura acuosa: Acido base: molcula que en, solucin, cede un H+. Base: molculas que en solucin, acepta un ion H+. Dbil tendencia a ionizarse: Acido dbil. Paso de molculas por la membrana se denomina osmosis.

6. MOLECULAS ORGANICAS Y MACROMOLECULAS

ATOMO DE CARBONO.

La qumica de los compuestos que tiene carbono, se denomina qumica orgnica. Si se unen con otros tomos, forma largas cadenas que pueden ser lineales, ramificadas o bien cilndricas.

Grupos funcionales: Propiedades qumicas especficas de una molcula orgnica.

MONOMEROS, POLIMEROS, MACROMOLECULAS

MONOMERO: Unidades moleculares sencillas de acuerdo a sus propiedades qumicas. Si se agrupan forman una estructura o cadena polmero. Pueden ser homopolimero y heterpolimero. MACROMOLECULAS: Se usa para designar molculas de gran tamao; entre ellas podemos encontrar:

A. Lpidos

Grupo compuesto muy heterogneo, su nica caracterstica es la insolubilidad en agua y otros solventes polares. Se clasifican en:

Lpidos simples:

1. cidos grasos: Pueden ser saturados y no saturados. Constituyentes de molculas ms grandes y combustibles celulares de eleccin.2. Grasas neutros: Consiste en una molcula de glicerol unida a cidos grasos. Actan en la termorregulacin.3. Ceras: Lpidos compuestos por alcoholes y cidos grasos, forman el colesterol. Sirven de cubierta protectora.

Lpidos complejos:

Fosfogliceridos: Conocidos con el nombre de fosfolpidos. Poseen una cabeza polar o hidrofilica y dos colas no polares o hidrofobicas. Son componentes principales de las membranas celulares y forman parte de los axones de las clulas nerviosas.

Glucolipidos: Estn formados por una ceramida unida a un monosacrido u oligosacrido, son molculas anfipaticas.

Lipoproteinas: Resultan de la unin de lpidos con protenas solubles.

Lpidos Asociados:

1. Prostaglandinas: Constituyen una familia de derivados de cidos grasos insaturados.2. Terpenos: Estn constituidos por unidades mltiples del hidrocarburo de cinco tomos de carbono isopreno.3. Esteroides: Ms conocido como colesterol, presente en las membranas biolgicas de todas las clulas.

B. Glcidos

Tambin llamados hidratos de carbono o azucares. Se clasifican en:

1. Monosacridos: Son los monmeros de los glcidos, pueden ser: triosa, tetrosa, pentosa, hexosa o heptosa. Constituyen la principal fuente de energa.2. Oligosacaridos: Se forman de la unin covalente de 2 a 10 monosacaridos. Son formas de transporte en vegetales y algunos animales. Intervienen en la estructura de la membrana plasmtica.3. Polisacaridos: Pueden ser homopilimeros o heteropolimeros. Los ms importantes en la naturaleza son: Almidn, glucgeno y celulosa.

C. Protenas

D. cidos Nucleicos