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UNIDAD DIDÁCTICA 1: LA BASE MOLECULAR Y FISICOQUÍMICA DE LA VIDA 1.- COMPONENTES QUÍMICOS DE LA CÉLULA 2.- BIOELEMENTOS: CONCEPTO Y CLASIFICACIÓN 3.- BIOMOLÉCULAS: CONCEPTO Y CLASIFICACIÓN 4.- BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS 4.1.- EL AGUA EN LOS SERES VIVOS 4.2.- LAS SALES MINERALES EN LOS SERES VIVOS 5.- BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS 5.1.- GLÚCIDOS 5.1.1.- MONOSACÁRIDOS 5.1.2.- DISACÁRIDOS 5.1.3.- POLISACÁRIDOS

5.2.- LÍPIDOS 5.2.1.- LÍPIDOS SAPONIFICABLES 5.2.2.- LÍPIDOS INSAPONIFICABLES 5.3.- PRÓTIDOS 5.3.1.- AMINOÁCIDOS 5.3.2.- PÉPTIDOS 5.3.3.- PROTEÍNAS 5.4.- ENZIMAS 5.4.1.- Naturaleza química. 5.4.2.- Centro activo y actuación general de los enzimas. 5.4.3.- Inhibición enzimática. 5.4.4.- Clasificación. 5.5.- ÁCIDOS NUCLEICOS 5.5.1.- Fórmula general de un nucleótido. 5.5.2.- ADN 5.5.3.- ARN

Grupo funcional: Conjunto de átomos que poseen unas propiedades químicas definidas, independientemente de la molécula en la que se encuentran. Ejemplos de grupos funcionales presentes en las biomoléculas:

Grupo amino

Grupo cetónico

Grupo éster

Grupo carboxilo

Grupo aldehído

Grupo fosfato

Grupo alcohólico

Grupo metilo Grupo tiol

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1.- COMPONENTES QUÍMICOS DE LA CÉLULA Los seres vivos están constituidos por átomos de los distintos elementos químicos, los cuales, a su vez, pueden unirse para constituir moléculas.

A los elementos químicos que forman parte de los seres vivos se les denomina bioelementos y

a las moléculas, biomoléculas o principios inmediatos. Estas últimas a su vez pueden sen

inorgánicas (agua y sales minerales, tb O2, CO2) u orgánicas (glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos).

2.- BIOELEMENTOS

CONCEPTO Y ABUNDANCIA Son los elementos que forman parte de la materia viva. Son, aproximadamente, unos 70 (o más), casi todos los estables, excepto los gases nobles. Y sólo unos 25 son comunes a todos los seres vivos. Se encuentran en proporciones diferentes entre ellos y respecto a su abundancia en la corteza terrestre.

También se les llama elementos biogénicos, porque a partir de ellos se forman las moléculas indispensables para la vida.

CLASIFICACIÓN Atendiendo a su abundancia, que no a su importancia, los podemos agrupar en tres categorías:

o PRIMARIOS: O, C, H, N, P y S.

Son los elementos mayoritarios de la materia viva. Representan el 96 % del peso de la materia viva. Constituyen las biomoléculas orgánicas (glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos).

En general, las propiedades físico-químicas que los hacen tan adecuados para la vida son las siguientes:

1. Forman entre ellos con facilidad enlaces covalentes, compartiendo

pares de electrones, los cuales son bastante estables (ya que son los elementos más ligeros con capacidad para formar enlaces covalentes).

2. Algunos de ellos, como el C, N y O, pueden compartir más de un par de electrones, formando enlaces dobles y triples, lo cual les dota de una

gran versatilidad para el enlace químico (les ofrece mayores posibilidades de establecer enlaces químicos).

3. Los compuestos formados por estos átomos en los organismos vivos

se hallan en estado muy reducido y almacena energía química en sus enlaces. Como el oxígeno es muy abundante en la superficie del planeta, los compuestos tienden a oxidarse para formar compuestos de baja energía, como el dióxido de carbono y el agua. La energía desprendida en esas oxidaciones es aprovechada par las funciones vitales de los organismos.

4. En general, forman compuestos solubles. Este hecho es de gran importancia, ya que el agua es el componente más abundante de los seres vivos.

ABUNDANCIA DE LOS BIOELEMENTOS

Materia viva (% peso)

Corteza terrestre (% peso)

0 C H N Ca P S

Resto

63 20 9,5 2,5 2,5 0,6 0,5 1,4

0 Si Al Fe Ca Na K

Mg Resto

47 28 8

4,5 3,5 2,5 2,5 2,2 1,8

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Es particularmente importante el átomo de C, por lo siguiente:

- Características del átomo de C: El C es un elemento químico de número atómico 6. Su configuración electrónica es 1s

2 2s

2 2p

2.

En principio, sólo tiene 2 electrones desapareados (los del orbital 2p) por lo que tendría valencia II, pero uno de sus electrones del orbital 2s

2 pasa

al 2p, quedando 4 electrones desapareados y por tanto tendrá valencia

IV.

El átomo de C es, por tanto, tetravalente, por lo que puede formar cuatro enlaces covalentes al compartir sus cuatro electrones desapareados con otros átomos. Esos enlaces se dirigen hacia

los cuatro vértices de un tetraedro (tienen

disposición espacial tetraédrica)

- Idoneidad del átomo de C:

1) Los enlaces C-C permiten construir cadenas más o menos

largas, lineales o ramificadas, e incluso anillos cíclicos, que constituyen el esqueleto de muchas moléculas orgánicas. Como consecuencia de la disposición tetraédrica de sus enlaces

pueden formar moléculas con estructura tridimensional (importancia, por ej.:diversidad de Ac). Biológicamente, los enlaces han de ser lo suficientemente fuertes para constituir moléculas estables, pero lo suficientemente débiles para que puedan romperse en las diferentes reacciones químicas.

2) Los enlaces C-H, C=O y C-N permiten la aparición de gran variedad de grupos funcionales (hidrocarburos, alcoholes, aldehídos, cetonas, carboxílicos, aminas, etc.) cada uno con sus propias propiedades químicas, que permiten la creacion de gran variedad de moléculas orgánicas por reacción entre los diferentes grupos (ej.: carboxilo -ácido- + alcohol origina un éster), contribuyendo a incrementar la diversidad molecular.

3) El CO2 es gaseoso y soluble en agua por lo que puede ser tomado por las plantas (fotosíntesis) y expulsado por los animales (respiración).

El nitrógeno se encuentra en forma reducida, como grupo amino (-NH2), en los aminoácidos de las proteínas y en las bases nitrogenadas de los nucleótidos, que constituyen los ácidos nucleicos y otras sustancias de gran interés biológico, como muchas coenzimas (NAD+, NADP+, etc.).

El fósforo es parte integrante de los nucleótidos. También forma parte de los fosfolípidos, sustancias fundamentales en la constitución de las membranas

El Si también tiene valencia IV, pero el enlace Si-Si es muy débil e inestable. Y el enlace O-Si-O-Si-O-... es muy resistente (demasiado). Las moléculas que originan (las siliconas) son, químicamente inertes. El compuesto de Si análogo del CO2 (la sílice, SiO2) es sólido e insoluble en agua, por lo que es de difícil captación por los seres vivos con mecanismos similares a la fotosíntesis

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celulares y también forma parte de los fosfatos, sales minerales abundantes en los seres vivos. En el ATP. Los enlaces (-P) son ricos en energía.

El azufre se halla en dos aminoácidos (cisteína y metionina) presentes en casi todas las proteínas. También está en otras sustancias de interés biológico, como vitaminas del complejo B y en el CoA. Forma parte de los sulfatos, que son sales presentes en todos los seres vivos.

o SECUNDARIOS: Mg, Ca, Na, K, C Se encuentran formando parte de todos los seres vivos, si bien en conjunto no superan, generalmente, el 3,5 % en masa del total del organismo.

El magnesio forma parte de la molécula de clorofila, y en forma iónica actúa como catalizador, junto con las enzimas, en muchas reacciones químicas de los organismos.

El calcio forma parte del carbonato de calcio (CaCO3), que es el componente principal de las estructuras esqueléticas de muchos animales. En forma iónica estabiliza muchas estructuras celulares, como el huso mitótico, e interviene en muchos procesos fisiológicos, como la contración muscular, la coagulación de la sangre y la transmisión del impulso nervioso.

El sodio, potasio y cloro forman parte, como iones, de las sales minerales disueltas en el agua de los organismos. Intervienen directamente en muchos procesos fisiológicos, como la transmisión del impulso nervioso, por ser los responsables de la creación de los potenciales de membrana. El potasio regula la apertura y el cierre de los estomas de las hojas.

o OLIGOELEMENTOS

La palabra deriva del griego oligo que significa “escaso”. Se denomina de esta forma al conjunto de elementos químicos que están presentes en los organismos en proporciones reducidísimas (en conjunto, no representan más allá del 0,5 % de la masa total del organismo). Tanto su carencia como su exceso puede provocar graves trastornos en los seres vivos. Estos bioelementos se encuentran en cantidades infinitesimales (<01%), son elementos vestigiales.

Se han podido aislar unos 60 oligoelementos en los seres vivos, pero solamente 14 de

ellos pueden considerarse comunes para gran parte de ellos, y reciben el nombre de

oligoelementos esenciales: Fe, Mn, Cu, Zn, F, I, B, Si, V, Cr, Co, Se, Mo, Sn. Entre las funciones que desempeñan estos elementos, podemos destacar las siguientes:

El hierro es fundamental para la síntesis de clorofila, actúa como catalizador en muchas reacciones químicas y forma parte de proteínas de funciones muy importantes, como los citocromos, que intervienen en la respiración celular, y de la hemoglobina, que actúa como transportador de oxígeno. Su carencia produce anemia.

El manganeso interviene en la fotólisis del agua durante la fotosíntesis.

El iodo es necesario para la síntesis de la hormona tiroidea (tiroxina) de los vertebrados. Su carencia produce bocio.

El flúor forma parte del esmalte dentario y de los huesos.

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3.- PRINCIPIOS INMEDIATOS O BIOMOLÉCULAS

CONCEPTO Y CLASIFICACIÓN Son las moléculas que constituyen la materia viva y pueden separarse e identificarse mediante métodos físicos: centrifugación, filtración, diálisis, destilación, electroforesis, evaporación, cristalización, cromatografía, etc.

4.- BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS

4.1.- EL AGUA EN LOS SERES VIVOS

IMPORTANCIA BIOLÓGICA Y ABUNDANCIA

Es el componente más abundante en los seres vivos. Presente en todos los seres vivos y en los medios donde hay vida. Resutla difícil imaginar la vida sin agua.

La proporción variable y depende de varios factores:

ESTRUCTURA

Configuración electrónica del O: 1s2 2s

2 2p

4 (le faltan 2 electrones para completar los orbitales

2p).

Configuración electrónica del H: 1s1 (le falta 1 electrón).

La molécula de agua se forma mediante la unión de un átomo de O con dos átomos de H,

mediante 2 enlaces covalentes entre el átomo de O y los dos átomos de H compartiendo 2 electrones en cada enlace covalente. El ángulo entre los enlaces es de 104,5º.

El O es más electronegativo que el H, por lo que atrae con más fuerza a los electrones de cada

enlace. Debido a ello, aunque la molécula de agua tenga una carga total neutra (tiene el mismo número de protones que de electrones), presenta una distribución asimétrica de sus electrones lo que le convierte

en una molécula polar: alrededor del O se concentra una densidad de carga negativa (), mientras que

CLASIFICACIÓN DE LOS PRINCIPIOS INMEDIATOS

INORGÁNICOS (no exclusivos de los seres vivos, también presentes en la

materia inerte)

H2O Sales minerales

O2 CO2

ORGÁNICOS (exclusivos de los seres vivos)

Glúcidos Lípidos

Proteínas Ácidos nucleicos

ABUNDANCIA DEL AGUA EN LOS SERES VIVOS (% peso)

ORGANISMO (varía en función de la proporción

de las partes dura) EDAD

ACTIVIDAD BIOLÓGICA

del órgano o tejido

Hombre: 63% Algas: 98%

Medusas: 95% Insectos: 72%

Lombriz terrestre: 88%

Feto humano (3 meses): 95% Niño: 78%

Adulto: 63% Anciano: 60%

Huesos: 22% Músculos: 75%

Diente: 10% Cerebro: 86%

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los núcleos de H quedan desprovistos parcialmente de sus electrones y manifiestan una densidad de

carga positiva (). Es, por tanto, una molécula dipolar.

Como consecuencia del carácter dipolar de esta moléculas se van a establecer interacciones

entre los dipolos de agua del tipo de enlaces o puentes de hidrógeno. La carga parcial negativa del O de una molécula atrae electrostáticamente las cargas parciales positivas de los átomos de H de moléculas adyacentes. Son uniones débiles (1/20 más débiles que los enlaces covalentes). Se establecen puentes de H entre varias moléculas de agua (3 ó más). Estos enlaces están continuamentes formándose y rompiéndose y duran fracciones (millonésimas) de segundo, alcanzando un Pm elevado por lo que el

agua es un líquido a temperatura ambiente y no gas como cabría esperar por tener un Pm tan bajo (Pm H2O = 18, comparar con CO2 o con O2).

PROPIEDADES:

o Acción disolvente (elevada capacidad de disolvente): Es el líquido que más sustancias

disuelve (por eso se le denomina disolvente universal). Esta propiedad se debe a su carácter dipolar:

- Capacidad para formar puentes de H con otras sustancias polares (grupos -OH de alcoholes y azúcares; grupos –NH2 de a.a., proteínas y ácidos nucleicos; grupos -COOH de ácidos grasos, etc.).

- Capacidad de disolver compuestos iónicos (NaCl) ya que los iones son atraídos

por los dipolos formando alrededor de ellos una capa de hidratación o solvatación.

o Elevado calor específico: Energía que hay que suministrar para aumentar la temperatura. Requiere mucho calor para elevar su temperatura (para aumentar 1 ºC la temperatura de 1 litro de agua, se necesita suministrar 1000 calorías).

o Buen conductor térmico: Por lo que distribuye homogéneamente el calor por toda la masa de agua.

o Elevado calor de vaporización: (540 calorías para evaporar 1 gramo de agua a 20 ºC). Se debe a que hay que romper todos los puentes de H y luego dotar a las moléculas de la energía cinética suficiente para abandonar la fase líquida y pasar a estado vapor.

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o Elevada fuerza de cohesión entre sus moléculas, como consecuencia de los puentes de H, lo que mantiene las moléculas de agua unidas, formando una estructura compacta que la

convierte en un líquido casi incompresible.

o Elevada fuerza de adhesión a superficies.

o Capilaridad (depende de las fuerzas de adhesión y de cohesión), que provoca la ascensión de la columna de agua por el interior de tubos de diámetro muy pequeño (capilares).

o Transparencia: Puede ser atravesada por la luz.

o Comportamiento anómalo frente a la temperatura: Presenta menor densidad en estado sólido (a menor temperatura) que en estado líquido (a mayor temperatura).

FUNCIONES: DISOLUCIÓN Y TERMORREGULACIÓN

o DISOLUCIÓN: La capacidad disolvente del agua es responsable de las siguientes funciones:

Medio de reacción: En el agua transcurre la mayoría de las reacciones metabólicas, ya que para que dos sustancias reaccionen necesitan estar disueltas en el mismo medio. El interior de la célula es fundamentalmente acuoso.

Medio de transporte, entrada y eliminación de sustancias en el interior de los seres vivos. Estas sustancias entran, se transportan o eliminan disueltas en agua o en medio acuoso. Ej.: transporte de savia en vegetales y sangre en animales, absorción de savia bruta, eliminación de orina.

o TERMORREGULACIÓN: El agua interviene en la regulación de la temperatura en los seres vivos debido a su elevado calor específico (las variaciones de temperatura del exterior son amortiguadas por el agua del interior de los organismos, manteniendo su temperatura relativamente constante), conductividad térmica (el calor generado por las reacciones metabólicas no se acumula donde se produce, sino que se difunde en el medio acuoso) y calor de vaporización (por ej.: la pérdida de calor por sudoración en vertebrados, ya que la evaporación del sudor provoca una disminución de la temperatura corporal).

o Gracias a su incompresibilidad, el agua es responsable del volumen de las células.

o También, como consecuencia de la capilaridad, favorece el ascenso de la savia bruta por los vasos leñosos de las plantas.

o Al ser transparente puede llegar a las plantas acuáticas permitiendo que éstas puedan

realizar la fotosíntesis.

o También permite la vida en los ambientes acuáticos fríos, ya que el hielo flota sobre el agua líquida y forma una capa aislante que impide la congelación de ésta.

3.2.- LAS SALES MINERALES EN LOS SERES VIVOS

DISTRIBUCIÓN Y FUNCIONES

Las sales minerales se pueden presentar en los seres vivos de 3 maneras:

o Asociadas a moléculas orgánicas: fosfoproteinas, fosfolípidos, etc.

o Precipitadas (en estado sólido): Así se presentan las sales que son insolubles en agua.

Forman estructuras sólidas con función protectora y de sostén (función estructural). Ejs.: Esqueleto de los vertebrados (fosfato y carbonato cálcico). Conchas y caparazones de moluscos y crustáceos (CaCO3).

o Disueltas en forma de cationes y aniones. Así se encuentran las sales solubles en agua.

Cationes: Na+, K

+, Ca

2+, Mg

2+,...

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Aniones: Cl-, SO4

=, PO4

3-, CO3

=, HCO3

-, NO3

-,...

Las sales disueltas desempeñan una función reguladora en los seres vivos:

Acciones específicas (ya comentadas al estudiar los bioelementos): o K

+ y Na

+: en la transmisión del impulso nervioso.

o Fe2+

: componente del grupo hemo de la hemogloblina. o Ca

2+: contracción muscular.

o Mg2+

: cofactor, componente de la clorofila

Mantienen constante la salinidad en el medio interno (contribuyen a regular la presión osmótica).

Mantienen constantes los valores de pH en el organismo.

ÓSMOSIS. REGULACIÓN DE LA PRESIÓN OSMÓTICA

o Concepto de ósmosis: Paso de moléculas de disolvente a través de una membrana semipermeable que separa dos disoluciones de diferente concentración. (Las membranas semipermeables sólo dejan pasar las moléculas de disolvente, pero no las de soluto). El sentido del paso es de la disolución más diluida a la más concentrada (de menor a mayor concentración de soluto), hasta que iguale las concentraciones a ambos lados de la membrana.

o Comportamiento de las células frente a la presión osmótica: Las membranas

plasmáticas se pueden considerar membranas semipermeables y están, por tanto,

sujetas a los fenómenos osmóticos. Las células deben permanecer en equilibrio

osmótico con los líquidos tisulares que las bañan. Según los medios, la respuesta de las células puede ser: Medio isotónico (=isoosmótico): Igual concentración a ambos lados de la membrana.

La célula no se deforma. Medio hipertónico (=hiperosmótico): Mayor concentración que en el interior celular.

Se produce pérdida de agua, la célula se arruga y se puede romper (plasmolisis). Medio hipotónico (=hipoosmótico): Menor concentración que en el interior celular. Se

produce entrada de agua, la célula se hincha (turgencia o turgescencia) y se puede romper.

Las células animales se encuentran en medios isotónicos, en equilibrio osmótico con los líquidos extracelulares. En las células vegetales, aunque se encuentran en medios hipotónicos, no se produce la lisis osmótica debido a que presentan una pared celular que lo impide. En algunos protozoos, que también se encuentran en medios hipotónicos, se evita la lisis gracias a la presencia de vacuolas pulsátiles en su citoplasma.

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MANTENIMIENTO DEL pH EN LOS SERES VIVOS

CONCEPTO Y ESCALA DE pH

Ionización del H2O

Las moléculas de agua se pueden disociar según el siguiente proceso:

2 H2O OH- + H3O

+

Por convenio se utiliza el símbolo H+ en lugar de H3O

+ (aunque en el agua no existen protones

desnudos sino hidratados como iones hidronio H3O+), por ello se suele representar dicha disociación de esta manera:

H2O OH- + H

+

Sólo 1 de cada 551.000.000 de moléculas de agua está ionizada (disociada en sus iones). El grado de

ionización del agua es muy bajo.

A 25 ºC: [H+] = [OH

-] = 10

-7 moles/litro en agua pura.

Concepto de pH

El pH es una forma de expresar la concentración de protones de una solución y se define como el logaritmo negativo de la concentración de protones de dicha solución:

pH = - log [H+] (pH = - log [H3O

+])

Escala de pH

La escala de pH es logarítmica y tiene valores entre 1 y 14 (de acidez a basicidad).

Tipos de soluciones según el pH

[H+] > 10

-7 pH < 7 Solución ácida.

[H+] = 10

-7 pH = 7 Solución neutra.

[H+] < 10

-7 pH > 7 Solución básica.

o SISTEMAS TAMPÓN O "BUFFER": Los sistemas tampón consisten en un par

conjugado ácido-base, que tiende a impedir el cambio de pH en una disolución, cuando se añaden contidades moderadas de H

+ o de OH

-.

Ej.: CH3COOH CH3COO

- + H

+

ác. acético acetato (ácido) (base)

Funcionamiento: El ácido actúa como dador de H+ y la base como aceptora,

convirtiendose uno en otro mediante una reacción química reversible. - Si se añaden H

+ al medio, la reacción se desplaza hacia la izquierda (neutraliza).

- Si se añaden OH- al medio, la reacción se desplaza hacia la derecha (acidifica).

o Los organismos vivos no soportan variaciones del pH mayores de unas décimas de unidad, ya que las variaciones del pH afectan a la estabilidad de los proteínas en general,

y, en concreto, a las enzimas (que son muy sensibles a las variaciones de pH), las

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cuales ejercen su actividad máxima a un pH determinado (pH óptimo) y desciende notablemente a ambos lados de este valor, llegando, incluso, a desnaturalizarse. Por ello, los seres vivos han desarrollado, a lo largo de la evolución, sistemas tampón o buffer. Los sistemas tampón tienen una capacidad tamponadora máxima a un pH determinado. Los tampones biológicos a pH alrededor de 7.

En los seres vivos tienen gran capacidad tamponadora las proteínas y también

algunas sales minerales disueltas:

- En el medio intracelular: Tampón fosfato H2PO4-/HPO4

=

acidifica

H2PO4-

HPO4= + H

+

neutraliza

- En el medio extracelular(sangre y fluidos intersticiales): Tampón ácido

carbónico-bicarbonato H2CO3/HCO3-

H2CO3

HCO3

- + H

+

LAS DISOLUCIONES Y LAS DISPERSIONES COLOIDALES (Fisicoquímica de las dispersiones acuosas: Ósmosis y conceptos de difusión y diálisis)

Los fluidos presentes en los seres vivos constan de una fase dispersante, que es el agua, y de una fase

dispersa o soluto, formada por partículas que pueden presentar distintos tamaños. Según el tamaño de las partículas de la fase dispersa se puede realizar la siguiente clasificación:

Disolución. Si el tamaño es menor de 5 nm. Se considera una mezcla homogénea de sustancias puras donde las partículas disueltas son iones, moléculas aisladas o agrupaciones muy pequeñas de estos componentes, que no sedimentan.

Dispersión coloidal. Si el tamaño está entre 5 nm y 200 nm. Se trata de una mezcla en la que las partículas tampoco sedimentan, pero reflejan y refractan la luz que incide sobre ellas; además, no pueden atravesar membranas, que solo son permeables al disolvente.

Propiedades de las disoluciones verdaderas Algunas de las propiedades de las disoluciones con más interés en biología son: ósmosis, estabilidad del pH (ya estudiadas) y difusión.

Difusión. Es la repartición homogénea de las partículas de un fluido (gas o líquido) en el seno de otro fluido al ponerlos en contacto. Este proceso se debe al movimiento constante en que se encuentran las partículas de los

líquidos y los gases. Por ejemplo, la absorción de oxígeno por parte del agua, es decir, la entrada del oxígeno

del aire en el seno del agua al ponerlos en contacto, y la humidificación del aire, que es la entrada de moléculas de vapor de agua en el aire.

Propiedades de las dispersiones coloidales La mayor parte de los líquidos de los seres vivos son dispersiones coloidales. Entre sus propiedades destacan: Capacidad de presentarse en forma de sol (con aspecto de líquido) o de gel (aspecto semipastoso o gelatinoso), elevada viscosidad, capacidad de sedimentación por centrifugación, efecto Tyndall (opalescencia al ser iluminadas lateralmente sobre un fondo oscuro), respuesta a la electroforesis (transporte de partículas coloidales por acción de un campo eléctrico), separación por diálisis, elevado poder adsorbente (unión a superficies).

Separación por diálisis. Es la separación de partículas dispersas según su masa molecular, gracias a una membrana semipermeable que tan solo deja pasar agua y otras moléculas pequeñas, pero no las grandes.

Una aplicación clínica muy utilizada en individuos con insuficiencia renal es la hemodiálisis, que permite separar la urea, de baja masa molecular, de la sangre sin alterar la concentración de las proteínas sanguíneas, que tienen una masa molecular elevada.