BIOELEMENTOS Y BIOMOLÉCULAS

DISOLUCIONES Y DISPERSIONES COLOIDALES

LAS SALES MINERALES Y ÓSMOSIS

El agua es un gran disolvente de la

materia viva y se encuentra en los

seres vivos formando:

Disoluciones verdaderas

Dispersiones coloidales o

coloides

DISOLUCIONES Y DISPERSIONES COLOIDALES

DISOLUCIONES VERDADERAS

Son mezclas homogéneas donde el soluto es de bajo peso

molecular.

Ej . Agua (Disolvente) con Azúcares, sales minerales, aminoácidos

(Solutos).

DISOLUCIONES Y DISPERSIONES COLOIDALES

DISPERSIONES COLOIDALES

O COLOIDES

Son mezclas heterogéneas en las

que las partículas de la fase dispersa

tienen un mayor peso molecular

Ej. Agua (disolvente) y

Proteínas, lípidos, ácidos nucleicos

(fase dispersa).

DISOLUCIONES Y DISPERSIONES COLOIDALES

DISPERSIONES COLOIDALES O COLOIDES

Las dispersiones pueden encontrarse en dos estados

físicos:

Estado de Sol: si es un coloide fluido (líquido) debido a

que hay mayor número de moléculas de disolvente que de

soluto.

Estado de Gel: si es un coloide viscoso, gelatinoso, debido

a que hay mayor número de moléculas de soluto que de

disolvente. Ej. Colágeno, gelatina.

DISOLUCIONES Y DISPERSIONES COLOIDALES

DISPERSIONES COLOIDALES O COLOIDES

Las dispersiones pueden recibir distintos nombres

según el estado en que se encuentre la fase

dispersa:

Emulsión coloidal: si fase dispersa es líquida.

Ej. Aceite en agua.

Suspensión coloidal: si fase dispersa es sólida.

Ej. Almidón en agua.

DISOLUCIONES Y DISPERSIONES COLOIDALES

DISPERSIONES COLOIDALES O COLOIDES

Dentro de los coloides se pueden distinguir:

Coloides hidrófilos: Son amantes del agua, es decir,

moléculas muy polares, por lo tanto, tendrán una gran

facilidad de disolverse en el agua.

Coloides hidrófobos: Tienen terror al agua. No se

disuelven en agua, son apolares y no se ionizan.

Sustancias anfipáticas:

tienen una parte polar

y otra apolar. Ej. Micelas

DISOLUCIONES Y DISPERSIONES COLOIDALES

SALES MINERALES

Las sales se pueden

encontrar en los

seres vivos de tres

formas:

Ejemplo de sales Función

PRECIPITADAS Carbonatos,

silicatos, fosfatos,

…

Forman estructuras duras

DISUELTAS Aniones y

Cationes

Mantienen el grado de salinidad.

Amortiguan cambios en el pH

Regulan los fenómenos

osmóticos

Realizan acciones específicas

ASOCIADAS A OTRAS

MOLÉCULAS

Fosfolípidos,

fosfoproteínas, …

Varias funciones (función

estructural, energética, etc.)

SALES MINERALES PRECIPITADAS

Forman estructuras duras, que proporcionan estructura o protección al ser que

las posee. (ej. Conchas, esqueleto externo (exoesqueleto) de animales, huesos,

vegetales, etc.)

Ejemplos: Carbonato cálcico, silicatos, fosfato cálcico

SALES MINERALES DISUELTASDISUELTAS (IONES)

Aniones: Cl-, fosfatos (PO43-), sulfatos (SO4

2-), nitratos (NO3-) y carbonatos

(CO32-)

Cationes: Na+, K+, Ca2+, Mg2+

FUNCIONES

Mantienen un grado de salinidad constante

dentro del organismo.

Amortiguan cambios en el pH, mediante el

efecto tampón.

Regulan los fenómenos osmóticos entre la

célula y el medio extracelular creando un

medio isotónico con respecto a las células.

Acciones específicas: ej. Contracción

muscular (Ca2+), forma parte de la

hemoglobina (Fe3+)

SALES MINERALES DISUELTASDISUELTAS (IONES)

FUNCIONES: Amortiguan cambios en el pH, mediante el efecto tampón.

Tal como el "metro" es una unidad de medida de la longitud, y un "litro" es

una unidad de medida de volumen de un líquido, el “pH” es una medida de

la acidez o de la alcalinidad de una sustancia.

El pH = -log [H+], es decir, es inversamente proporcional a la cantidad de

H+. Los valores del pH oscilan entre 0 y 14. Así, según superen o no el valor

medio de 7, podemos distinguir los siguientes tipos de disoluciones:

Disolución ácida Si [H+] > [OH-] pH < 7

Disolución neutra Si [H+] = [OH-] pH = 7

Disolución básica o alcalina Si [H+] < [OH-] pH > 7

Un ácido es una sustancia capaz de ceder protones (H+), como por ejemplo

el HCl. Una base es una sustancia que cede grupos OH- como por ejemplo

NaOH.

SALES MINERALES DISUELTASDISUELTAS (IONES)

FUNCIONES: Amortiguan cambios en el pH, mediante el efecto

tampón.

La escala pH está dividida en 14 unidades, del 0 (la acidez máxima)

a 14 (nivel básico máximo). El número 7 representa el nivel medio

de la escala, y corresponde al punto neutro. Los valores menores que

7 indican que la muestra es ácida. Los valores mayores que 7 indican

que la muestra es básica.

SALES MINERALES DISUELTASDISUELTAS (IONES)

FUNCIONES: Amortiguan cambios en el pH, mediante

el efecto tampón.

Disoluciones tampón o amortiguadoras.

En los tampones existen dos especies iónicas en

equilibrio formadas por ácidos débiles (ej. Ácido

carbónico) y sus bases conjugadas (ej. Bicarbonato) o

bien por bases débiles y sus ácidos conjugados. Así

son capaces de mantener el pH cuando se añade al

medio un ácido o una base.

Un ácido débil es aquel ácido que no está totalmente

disociado en una disolución acuosa. Aporta iones al

medio, pero también es capaz de aceptarlos. (ej. ácido

carbónico)

SALES MINERALES DISUELTASDISUELTAS (IONES)

FUNCIONES: Amortiguan cambios en el pH, mediante el efecto

tampón.

Disoluciones tampón o amortiguadoras.

Ejemplo: En el sistema tampón bicarbonato, una especie iónica es

el bicarbonato (HCO3-) y otra el ácido carbónico (H2CO3). En el

plasma sanguíneo, el CO2 procedente del metabolismo celular se

combina con el agua, teniendo lugar la siguiente reacción:

CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ HCO3- + H+

Si se acidifica el medio (si aumentan los H+), la reacción se

desplaza hacia la izquierda y se elimina al exterior el exceso de CO2

producido. El HCO3- se une al exceso de H+ , dando H2CO3, que se

descompone inmediatamente en CO2 + H2O .

Si disminuyen los H+, el equilibrio se desplaza hacia la derecha,

tomando CO2 del exterior.

SALES MINERALES DISUELTAS

FUNCIONES: Regulan los fenómenos osmóticos entre la célula y el

medio extracelular creando un medio isotónico con respecto a las

células.

Las membranas celulares tienen un comportamiento semipermeable, esto

es, permite el paso de disolvente (agua), pero no de soluto (de gran tamaño).

Se define ósmosis como una difusión pasiva, caracterizada por el paso de

disolvente a través de la membrana semipermeable, desde la solución

más diluida a la más concentrada.

ANIMACIÓN ÓSMOSIS

DISUELTAS (IONES)

SALES MINERALES

FUNCIONES: Regulan los fenómenos osmóticos entre

la célula y el medio extracelular creando un medio

isotónico con respecto a las células.

Según su concentración, un medio acuoso separado por

una membrana semipermeable de otro, puede ser:

Hipertónico. Si tiene una elevada concentración

de solutos con respecto al otro medio.

Hipotónico. Si tiene una baja concentración

de solutos con respecto al otro medio.

Isotónico: Hay equilibrio de solutos

entre los dos medios. [A] = [B]

[A] < [B]

[A] > [B]

A B

AB

DISUELTAS (IONES)

SALES MINERALES

FUNCIONES: Regulan los fenómenos osmóticos entre la célula y el

medio extracelular creando un medio isotónico con respecto a las

células.

Las moléculas de agua difunden desde los medios hipotónicos hacia los

hipertónicos, provocando un aumento de presión sobre la cara de la

membrana del compartimento hipotónico. Esta presión se denomina presión

osmótica.

La Presión osmótica, es aquella que sería necesaria para detener el flujo

de agua a través de la membrana semipermeable, es decir, es la necesaria

para mantener en equilibrio a las dos disoluciones. Las células de los

organismos pluricelulares deben permanecer en equilibrio osmótico con los

líquidos extracelulares.

DISUELTAS (IONES)

SALES MINERALES

FUNCIONES: Regulan los fenómenos osmóticos entre la célula y

el medio extracelular creando un medio isotónico con respecto a

las células.

Cuando la célula se encuentra

en un medio isotónico, no se

da intercambio de agua entre

ambos lados de la membrana.

Los dos medios están en

equilibrio osmótico (las dos

soluciones son isotónicas)

DISUELTAS (IONES)

SALES MINERALES

FUNCIONES: Regulan los fenómenos osmóticos entre la célula y

el medio extracelular creando un medio isotónico con respecto a

las células.

Cuando la célula se encuentra en un medio

hipertónico, sale agua de la célula por

ósmosis; entonces:

Disminuye el volumen celular.

Aumenta la presión osmótica en el interior

celular.

En el caso de las células vegetales, este

hecho provoca la plasmólisis (la célula se

arruga, se contrae), al desprenderse la

membrana plasmática de la pared celular.

Retracció

n

Plasmólisi

s

DISUELTAS (IONES)

SALES MINERALES

FUNCIONES: Regulan los fenómenos osmóticos entre la célula y

el medio extracelular creando un medio isotónico con respecto a

las células.

Cuando el medio externo celular es

hipotónico con respecto al medio interno,

se produce entrada de agua hacia el

interior de la célula, lo que ocasiona:

Aumento del volumen celular.

Disminución de la presión osmótica en el

interior celular.

En el caso de las células animales, puede

producirse estallido celular o hemólisis.

En células vegetales, que presentan

paredes rígidas, se produce turgencia

celular.

Hemólisis

Turgencia

DISUELTAS (IONES)

SALES MINERALES

FUNCIONES: Regulan los fenómenos osmóticos entre la célula y el

medio extracelular creando un medio isotónico con respecto a las

células.

Animación Ósmosis

Turgencia

HemólisisRetracció

n

Plasmólisi

s

Equilibrio

DISUELTAS (IONES)

SALES MINERALES

Las sales se pueden

encontrar en los

seres vivos de tres

formas:

Ejemplo de sales Función

PRECIPITADAS Carbonatos,

silicatos, fosfatos,

…

Forman estructuras duras

DISUELTAS Aniones y

Cationes

Mantienen el grado de salinidad.

Amortiguan cambios en el pH

Regulan los fenómenos

osmóticos

Realizan acciones específicas

ASOCIADAS A

OTRAS MOLÉCULAS

Fosfolípidos,

fosfoproteínas,

…

Varias funciones (función

estructural, energética, etc.)

SALES MINERALESASOCIADAS A OTRAS

MOLÉCULAS

Ej. Fosfolípidos (formando bicapa lipídica de la Membrana Plasmática).

SALES MINERALESASOCIADAS A OTRAS

MOLÉCULAS

Fosfoproteínas: moléculas formadas por una parte

proteica y otra, un grupo fosfato. Son proteínas

energéticas, como la caseína de la leche o la vitelina del

huevo.Ej. La proteína caseína

es una fosfoproteína que

se encuentra en la leche y

en algunos derivados,

como el yogurt o el queso.

Ej. vitelina del huevo.

SALES MINERALES

Las sales se pueden

encontrar en los

seres vivos de tres

formas:

Ejemplo de sales Función

PRECIPITADAS Carbonatos,

silicatos, fosfatos,

…

Forman estructuras duras

DISUELTAS Aniones y

Cationes

Mantienen el grado de salinidad.

Amortiguan cambios en el pH

Regulan los fenómenos

osmóticos

Realizan acciones específicas

ASOCIADAS A OTRAS

MOLÉCULAS

Fosfolípidos,

fosfoproteínas, …

Varias funciones (función

estructural, energética, etc.)

RESUMEN

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