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Salud: ¿sabías de los beneficios increíbles de consumir chirimoya?
La chirimoya o chirimoyo es una planta originaria de las zonas tropicales de América. Últimamente se cultiva también en climas subtropicales. Pertenece a la familia de las Annonaceae. Suele confundirse con la guanábana o anona, pero no es la misma fruta, y sus propiedades pueden variar. Pero el consumo de todas aporta muchos beneficios para la salud.
Propiedades:
• La chirimoya es rica en calcio, hierro, fósforo, potasio, magnesio y vitaminas (grupo B, C, A) proteínas, niacina, riboflavina, tiamina, ácido fólico, ácido ascórbico entre otros.
• Contiene mucha fibra, lo que ayuda a la digestión y al tránsito intestinal.
• Es muy recomendable consumirlas como postre, gracias a su fácil digestión y efecto laxante.
• Tiene pocas calorías (85 kcal), es ideal para las dietas por su efecto de saciedad y su índice glucémico es bajo (35). Por esta razón se permite a las personas con diabetes, a personas convalecientes, en pacientes con enfermedades crónicas, ancianos.
• Reduce los niveles de colesterol.
• En dietas de adelgazamiento se aconseja el consumo de una porción pequeña.
• Es ideal para niños en etapa de crecimiento y mujeres embarazadas porque interviene en la formación de colágeno, huesos, dientes, glóbulos rojos.
• Favorece la absorción del hierro de los alimentos.
• El alto contenido de vitaminas C y A de la chirimoya nos aporta antioxidantes y facilita la curación o prevención de resfriados, así como de otras enfermedades, como, por ejemplo, las digestivas (gastritis, enteritis), artríticas, reumáticas.
Investigaciones científicas han atribuido a la chirimoya propiedades antitumorales. Se cree que su capacidad citotóxica se debe a las acetogeninas, que son las sustancias responsables de hacer frente al cáncer.
En caso de padecer una enfermedad, es importante consultar a nuestro especialista sobre el consumo de la chirimoya, sobre todo en el caso de las personas con insuficiencia renal o diabetes. Y nunca sustituir un medicamento por el consumo de esta fruta.
Es una fruta ideal por la cantidad por los nutrientes y vitaminas que nos aportan.
viernes, 9 de octubre de 2015
BIOELEMENTOS
Ø
Los estudiantes y el docente acuerdan normas
para la interacción del trabajo (por ejemplo, escuchar con atención las
indicaciones del docente e intervenir ordenadamente respetando la opinión de
sus compañeros).
Ø
El docente da a conocer a los estudiantes las
competencias, capacidades y campos temáticos que se abordarán en la unidad.
Para ello, relaciona la situación significativa ¿Qué porcentajes de agua
contendrán un ser humano, un delfín y una fruta?, con el tema de la sesión.
Explicará que el agua es una biomolécula inorgánica presente en la composición
de los seres vivos y que, a la vez, está compuesta por dos bioelementos. Acto
seguido, preguntará a los estudiantes si conocen dichos elementos.
Ø
Luego, se rescatan los saberes previos por medio
de una lluvia de ideas. A partir de ellas, el docente anotará en la pizarra las
palabras claves relacionadas con el tema.
CARACTERISTICAS Y FUNCIONES
CARACTERISTICAS
Carbono: Tiene una función estructural y aparece en todas las moléculas orgánicas.
Hidrógeno: Forman grupos funcionales con otros elementos químicos.
Oxígeno: Forma parte de las biomoléculas y es un elemento importante a nivel de la respiración celular.
Nitrógeno: Igual que los anteriores forma parte de las biomoléculas pero destaca su presencia en proteínas y lípidos y ácidos nucleicos (bases nitrogenadas)
Fosforo: Presente en los ácidos nucleicos y también a nivel de los huesos.
Azufre: Presente en aminoácidos (cisterina y metionina) (con SH)
Magnesio: Puede actuar como coafactor de muchas enzimas. También está presente en la molécula de clorofila.
Calcio: Es importante para los huesos y también actúa como cofactor y para la coagulación de la sangre y la contrqacción muscular.
Potasio: Es importante por que interviene en la contracción muscular y en los procesos relacionados con la ósmosis (bomba de potasio) y en la transmisión del impulso nervioso.
Cloro y Sodio: Intervienen en la ósmosis y la transmisión del impulso nervioso.
Hierro: Es un oligoelemento que forma parte de la hemoglobina, es un cofactor y forma parte de algunoas proteínas de la cadena transportadora de electrones (citocromos). El hierro es importante a nivel vegetal en relación con la fotosíntesis. Su carencia produce anemia.
Cobalto: Forma parte de la vitamina B12 y tiene utilidad como anticancerígeno. Su carencia produce anemia y trastornos en el crecimiento.
Manganeso: Es importante a nivel de la fotosíntesis sobre todo relacionado con la fotolísis del agua.
Yodo: Es un elemento químico que forma parte de una hormona, la tiroxina. Su carencia influye en el metabolismo celular.
Cinc: Es un cofactor de muchas enzimas.
Cromo: Junto con la insulina interviene en el paso de la glucosa hacia el interior de las células.
Cobre: cofactor.
Silicio: Presente en algunos tejidos conjuntivos y en las paredes celulares de las gramíneas (plantas con espigas como la cebada).
Litio: Antidepresivo.
Flúor: Relacionado con el esmalte de los dientes y la formación de los huesos.
Aparte de la abundancia como criterio de clasificación a los bioelementos los podemos clasificar por su función:
FUNCIONES ELEMENTOS
Estructural C, H, O, N
Energética C, H, O, N
Esquelética Ca, Si, F, P
Osmótica K, Na, Cl
Catalítica Mg, Mn, Ca, Cu, Zn
T-2: Biomoléculas inorgánicas
El agua
El agua es una molécula fundamental para la vida pues surgió en ella hace 3.500 m.a. Los seres vivos tienen una proporción entre el 65 - 75 % de agua. Los seres vivos acuáticos tienen mayor cantidad y dentro de una especie o un ser vivo, los individuos más jóvenes tienen mayor cantidad de agua. A su vez, órganos como el cerebro o el riñón tienen más cantidad de agua que los huesos, es decir, que cuanto mayor sea la actividad de un órgano o tejido mayor es la dependencia que éste tiene del agua.
El agua tiene muchas funciones en los seres vivos. Tiene una función bioquímica (p.ej. la fotolisis o la hidrólisis). El agua tiene la función de disolvente (es uno de los disolventes universales), lubricante, amortiguadora, reguladora de la temperatura corporal, reguladora de los climas de los ecosistemas, permite que la savia suba por capilaridad, que la vida se desarrolle bajo las capas de hielo, etc.
Además, el agua está en estado líquido entre los 0 y los 100º C, con lo cual puede utilizarse como medio de transporte de nutrientes y sustancias tóxicas, mientras que moléculas muy similares, como el CO2 y el amoníaco, están en estado gaseoso.
Todas estas funciones importantes para la vida y para el ecosistema se deben a su composición química y a su estructura molecular. La molécula de agua compuesta por 2 átomos de hidrógeno y uno de oxígeno unidos por un enlace covalente teóricamente tendría que ser eléctricamente neutra, sin embargo, el oxígeno es más electronegativo que los átomos de hidrógeno, por tanto, atrae hacia su núcleo la nube de electrones que intervienen en el enlace, con lo que aparece una zona con carga negativa cercana al oxígeno y una zona con carga positiva cercana a los átomos de hidrógeno. Por tanto, decimos que la molécula de agua se comporta como un dipolo. Esta es la base de todas sus propiedades y sus funciones.
Por ejemplo, el agua tiene la función de regular la temperatura corporal tanto externa como interna y también la de regular los climas (hacerlos más suaves). Esto lo logra gracias a la propiedad de un alto calor específico y un alto calor de vaporización.
La siguiente propiedad es que el agua es un disolvente casi universal por que en ella se disuelven las sales minerales y las sustancias polares. También las sustancias anfipáticas pueden formar micelas en contacto con el agua.
Lo anterior lo podemos explicar en base a la estructura molecular del agua ya que es un dipolo y como tal tiene una constante dieléctrica elevada, que quiere decir que mientras en estado sólido las sales permanecen unidas por enlaces iónicos, en presencia del agua ésta hace de pantalla rodeando a los iones e impidiendo que se unan. Otras moléculas como los azúcares (glucosa p.e.), los ácidos nucleicos, algunas proteínas, al presentar carga también se disuelven en agua. Las sustancias anfipáticas, es decir, aquellas que presentan una parte apolar y otra parte polar como p.e. los ácidos grasos, en presencia de agua, tienden a formar micelas, es decir, una especie de vacuolas (esféricas) donde las partes negativas o polares estarían en contacto con el agua y las positivas hacia el interior. Más adelante veremos que ésta es la base de las membranas biológicas. Las sustancias que tengan apetencia por el agua se denominan hidrofílicas (las polares) y las que se alejan, hidrofóbicas (las apolares).
Como consecuencia de poseer una constante dieléctrica elevada aparte de ser un disolvente universal, el agua, es el medio de transporte de la mayoría de los nutrientes (que se disuelven en ella) y también de los productos tóxicos.
Aparte de eso, al tener disueltas gran cantidad de sustancias le podemos considerar como función el ser lubricante y amortiguador. P.e. el humor acuoso y el humor vítreo del ojo, las bolsas sinoviales de la rodilla o el líquido cefaloraquídeo tienen dicha función lubricante y amortiguadora.
La estructura molecular del agua también le otorga las propiedades de elevada fuerza de adhesión, y esto permite que determinados fluidos como la savia bruta y la savia elaborada asciendan por capilaridad, es decir, que en vasos muy finos y con carga, el agua, tiende a unirse a sus paredes.
Muy relacionada con la anterior aparece la propiedad de elevada fuerza de cohesión lo que hace que el agua sea prácticamente incompresible. Esto es importante porque puede servir como esqueleto hidráulico o hidrostático de muchos gusanos. En la mayoría de las células sin pared su forma se la da el contenido de agua.
El agua en grandes depósitos como charcas en su superficie tiene una elevada tensión superficial, es decir, sus moléculas permanecen unidas. Esto permite que determinados insectos puedan caminar sobre ella y que las aves, por el contrario, sufran fuertes impactos para vencer la tensión superficial de su superficie.
El agua, en estado sólido, tiende a tener ocupados todos los puentes de hidrógeno de forma permanente. Esto ocurre cuando hay un descenso de la temperatura, por la disposición de los átomos de la molécula de agua y la disposición de estos puentes de hidrógeno fijos, implican un incremento de volumen lo que hace que baje la densidad. Esta propiedad hace que en los inviernos, la vida transcurra bajo las superficies de hielo de los grandes lagos ya que el hielo al ser menos denso, flota y aunque parezca contradictorio actúa como aislante térmico de tal manera que el agua más profunda está a mayor temperatura que el medio externo.
El agua también tiene una función bioquímica p.e. determinadas enzimas que se conocen con el nombre de hidrolasas llevan a cabo sus reacciones químicas siempre en presencia de agua. Otro ejemplo, es la fotosíntesis de la mayoría de las plantas verdes, que utilizan el agua como fuente de electrones, mediante un proceso que se llama fotolisis, es decir, la rotura del agua mediante la energía de la luz. Esto es debido a que una pequeña porción de moléculas de agua, se disocian en protones (H+) e iones hidroxilo (OH-) que utilizan las enzimas para añadir a las moléculas que rompen.
Las sales minerales
Las sales minerales desde el punto de vista químico resultan de la combinación nentre un ácido y una base. Sin embargo, en los seres vivos las podemos encontrar de dos maneras:
Primero, precipitadas o en estado sólido y que generalmente forman estructuras esqueléticas por ejemplo, las conchas de los moluscos, los caparazones de crustáceos y de tortugas está, formadas fundamentalmente por carbonato cálcico. Los esqueletos internos de vertebrados están formados por fosfato cálcico. En otros organismos como algas diátomeas en lugar de tener carbonato cálcico tienen sílice. Las gramíneas y algunos helechos también presentan sílice como componente estructural.
También encontramos las sales en disolución o en fluidos del organismo están en forma iónica y pasan a tener diversas funciones, por ejemplo regulador del PH. Exceptuando algún órgano como el estómago que tiene un PH ácido la mayoría de los fluidos del organismo deben mantenerse en un PH de 7'4, para que esto ocurra y exista una regulación homeostática el organismo dispone de una serie de sustancias amortiguadoras o de efecto tampón del PH. Entre éstas están las sales minerales, los aminoácidos, las proteínas... Dentro de las sales minerales distinguimos el tampón bicarbonato que tiene su acción fundamentalmente en el medio extracelular y el tampón fosfato que tiene su acción en el medio iontracelular.
El ión bicarbonato tiene un efecto regulador del PH. Este ión puede proceder de la bilis o del páncreas o al tomarlo en forma de bicarbonato sódico. Si el medio es ácido, es decir inferior a 7'4 quiere decir que en ese medio existe gran cantidad de protones. Éste se combian con estos iones (protones) transformándose en ácido carbónico y luego mediante una enzima se transforma en dióxido de carbono y agua que son fácilmente eliminables. En caso de que el medio se haga básico la reacción transcurre de derecha a izquierda.
Na HCO3 Na + + HCO -
HCO3 - + H+ H2CO3 CO2 + H2 O
En el medio intracelular existe un tampón fosfato que juega entre los iones dibásico y monobásico.
H+ + HPO4 H2PO4
Las células animales gastan mucha energía a nivel de las bandas de sodio y potasio que tienen como finalidad mantener una determinada concentración de iones lo que influye también en la presión osmótica ya que si no las células estallarían. En los vegetales no existe este problema por que poseen pared celular. Iones como el Cl, Na y el K también mantienen el impulso nervioso creando una diferencia de cargas entre el interior y el exterior de la membranan celular.
Las sales minerales también tienen función catalítica. Las funciones de los oligoelementos también las podemos considerar funciones de las sales minerales ya que éstos están en forma iónica, el Cu que tiene una función parecida a la insuñina, el Fe, el Mg, el Ca y el Co.
Los fluidos de los seres vivos incluido el hombre son dispersiones y representan una disolución de diversas moléculas en el agua. Dependiendo de su tamaño las dispersiones pueden ser moleculares o dispersiones verdaderas y coloidales. En las primeras las disoluciones son moleculares cuando las moléculas tienen un tamaño inferior a 10 elevado a -7 cm y las dispersiones coloidales serían aquellas donde las moléculas o las fases dispersas tienen un tamaño superior a esta medida. Todas estas disoluciones tienen una serie de propiedades que son la difusión, la diálisis y la ósmosis.
Difusión
Cuando nosotros tenemos dos disoluciones separadas por una membrana permeable pero con diferente concentración, habrá un paso de soluto de una disolución a otra, de la más concentradad a la otra hasta igualar concentraciones. Esto ocurre en el organismo en los alveolos pulmonares y en los capilares.
Diálisis
Es un caso particular de difusión de sustancias que ocurre por ejemplo a nivel de las membranas del riñón y consiste en que la membrana deja pasar únicamente las moléculas de pequeño tamaño. Así por ejemplo, al filtrar la sangre en ésta quedan retenidas la célula y las proteínas de alto peso molecular, el resto, los iones, los productos tóxicos como la urea y el ácido úrico van a parar a las nefronas junto con el agua.
Ósmosis
Dentro de las propiedades de los fluidos veíamos que en una disolución hay un fenómeno que se llama difusión. En la difusión tenemos una membrena que es permeable, si en ambos lados hay diferencia de concentración tanto el soluto como eldisolvente pasan de un lado a otro de la membrana para igualar las concentraciones. En la ósmosis el fenómeno es parecido con la diferencia de que la membrana es semipermeable, dejando pasar solamente el disolvente y nada o casi nada de soluto hasta igualar concentraciones. Cuando tenemos en el caso de la ósmosis dos disoluciones separadas por una membrana semipermeable y con diferente concentración, a la más diluída se le denomina hipotónica y a la más concentrada se le llamará hipertónica, de tal manera que se tiende a igualar las concentraciones pasando agua o disolvnete desde la más diluida o hipotónica hasta la más concentrada o hipertónica, hasta obtener dos disoluciones de igual concentración o isotónicas. El paso de dislovente de una a otra genera una presión osmótica.
Este fenómeno ocurre también en las células, por ejemplo, cuando el medio extracelular es hipotónico entraría agua en el interior de las células produciendo un hinchamiento que se conoce con el nombre de turgescencia. Si la presión osmótica es muy alta y no existe pared celular las células se rompen que en el caso de los glóbulos rojos el fenómeno se conoce como hemolisis.
En el caso contrario cuando la céluala está situada en un medio hipertónico estando el medio intracelular hipotónico tiende a salir agua de la célula produciéndose un arrugamiento que se conoce como plasmolisis.
Las disoluciones que definiamos como coloidales tenían partículas de gran tamaño, si éstas dispersiones tienen gran cantidad de agua decimos que están en estado sol y si pierden agua decimos que pasa a estado gel
Carbono: Tiene una función estructural y aparece en todas las moléculas orgánicas.
Hidrógeno: Forman grupos funcionales con otros elementos químicos.
Oxígeno: Forma parte de las biomoléculas y es un elemento importante a nivel de la respiración celular.
Nitrógeno: Igual que los anteriores forma parte de las biomoléculas pero destaca su presencia en proteínas y lípidos y ácidos nucleicos (bases nitrogenadas)
Fosforo: Presente en los ácidos nucleicos y también a nivel de los huesos.
Azufre: Presente en aminoácidos (cisterina y metionina) (con SH)
Magnesio: Puede actuar como coafactor de muchas enzimas. También está presente en la molécula de clorofila.
Calcio: Es importante para los huesos y también actúa como cofactor y para la coagulación de la sangre y la contrqacción muscular.
Potasio: Es importante por que interviene en la contracción muscular y en los procesos relacionados con la ósmosis (bomba de potasio) y en la transmisión del impulso nervioso.
Cloro y Sodio: Intervienen en la ósmosis y la transmisión del impulso nervioso.
Hierro: Es un oligoelemento que forma parte de la hemoglobina, es un cofactor y forma parte de algunoas proteínas de la cadena transportadora de electrones (citocromos). El hierro es importante a nivel vegetal en relación con la fotosíntesis. Su carencia produce anemia.
Cobalto: Forma parte de la vitamina B12 y tiene utilidad como anticancerígeno. Su carencia produce anemia y trastornos en el crecimiento.
Manganeso: Es importante a nivel de la fotosíntesis sobre todo relacionado con la fotolísis del agua.
Yodo: Es un elemento químico que forma parte de una hormona, la tiroxina. Su carencia influye en el metabolismo celular.
Cinc: Es un cofactor de muchas enzimas.
Cromo: Junto con la insulina interviene en el paso de la glucosa hacia el interior de las células.
Cobre: cofactor.
Silicio: Presente en algunos tejidos conjuntivos y en las paredes celulares de las gramíneas (plantas con espigas como la cebada).
Litio: Antidepresivo.
Flúor: Relacionado con el esmalte de los dientes y la formación de los huesos.
Aparte de la abundancia como criterio de clasificación a los bioelementos los podemos clasificar por su función:
FUNCIONES ELEMENTOS
Estructural C, H, O, N
Energética C, H, O, N
Esquelética Ca, Si, F, P
Osmótica K, Na, Cl
Catalítica Mg, Mn, Ca, Cu, Zn
T-2: Biomoléculas inorgánicas
El agua
El agua es una molécula fundamental para la vida pues surgió en ella hace 3.500 m.a. Los seres vivos tienen una proporción entre el 65 - 75 % de agua. Los seres vivos acuáticos tienen mayor cantidad y dentro de una especie o un ser vivo, los individuos más jóvenes tienen mayor cantidad de agua. A su vez, órganos como el cerebro o el riñón tienen más cantidad de agua que los huesos, es decir, que cuanto mayor sea la actividad de un órgano o tejido mayor es la dependencia que éste tiene del agua.
El agua tiene muchas funciones en los seres vivos. Tiene una función bioquímica (p.ej. la fotolisis o la hidrólisis). El agua tiene la función de disolvente (es uno de los disolventes universales), lubricante, amortiguadora, reguladora de la temperatura corporal, reguladora de los climas de los ecosistemas, permite que la savia suba por capilaridad, que la vida se desarrolle bajo las capas de hielo, etc.
Además, el agua está en estado líquido entre los 0 y los 100º C, con lo cual puede utilizarse como medio de transporte de nutrientes y sustancias tóxicas, mientras que moléculas muy similares, como el CO2 y el amoníaco, están en estado gaseoso.
Todas estas funciones importantes para la vida y para el ecosistema se deben a su composición química y a su estructura molecular. La molécula de agua compuesta por 2 átomos de hidrógeno y uno de oxígeno unidos por un enlace covalente teóricamente tendría que ser eléctricamente neutra, sin embargo, el oxígeno es más electronegativo que los átomos de hidrógeno, por tanto, atrae hacia su núcleo la nube de electrones que intervienen en el enlace, con lo que aparece una zona con carga negativa cercana al oxígeno y una zona con carga positiva cercana a los átomos de hidrógeno. Por tanto, decimos que la molécula de agua se comporta como un dipolo. Esta es la base de todas sus propiedades y sus funciones.
Por ejemplo, el agua tiene la función de regular la temperatura corporal tanto externa como interna y también la de regular los climas (hacerlos más suaves). Esto lo logra gracias a la propiedad de un alto calor específico y un alto calor de vaporización.
La siguiente propiedad es que el agua es un disolvente casi universal por que en ella se disuelven las sales minerales y las sustancias polares. También las sustancias anfipáticas pueden formar micelas en contacto con el agua.
Lo anterior lo podemos explicar en base a la estructura molecular del agua ya que es un dipolo y como tal tiene una constante dieléctrica elevada, que quiere decir que mientras en estado sólido las sales permanecen unidas por enlaces iónicos, en presencia del agua ésta hace de pantalla rodeando a los iones e impidiendo que se unan. Otras moléculas como los azúcares (glucosa p.e.), los ácidos nucleicos, algunas proteínas, al presentar carga también se disuelven en agua. Las sustancias anfipáticas, es decir, aquellas que presentan una parte apolar y otra parte polar como p.e. los ácidos grasos, en presencia de agua, tienden a formar micelas, es decir, una especie de vacuolas (esféricas) donde las partes negativas o polares estarían en contacto con el agua y las positivas hacia el interior. Más adelante veremos que ésta es la base de las membranas biológicas. Las sustancias que tengan apetencia por el agua se denominan hidrofílicas (las polares) y las que se alejan, hidrofóbicas (las apolares).
Como consecuencia de poseer una constante dieléctrica elevada aparte de ser un disolvente universal, el agua, es el medio de transporte de la mayoría de los nutrientes (que se disuelven en ella) y también de los productos tóxicos.
Aparte de eso, al tener disueltas gran cantidad de sustancias le podemos considerar como función el ser lubricante y amortiguador. P.e. el humor acuoso y el humor vítreo del ojo, las bolsas sinoviales de la rodilla o el líquido cefaloraquídeo tienen dicha función lubricante y amortiguadora.
La estructura molecular del agua también le otorga las propiedades de elevada fuerza de adhesión, y esto permite que determinados fluidos como la savia bruta y la savia elaborada asciendan por capilaridad, es decir, que en vasos muy finos y con carga, el agua, tiende a unirse a sus paredes.
Muy relacionada con la anterior aparece la propiedad de elevada fuerza de cohesión lo que hace que el agua sea prácticamente incompresible. Esto es importante porque puede servir como esqueleto hidráulico o hidrostático de muchos gusanos. En la mayoría de las células sin pared su forma se la da el contenido de agua.
El agua en grandes depósitos como charcas en su superficie tiene una elevada tensión superficial, es decir, sus moléculas permanecen unidas. Esto permite que determinados insectos puedan caminar sobre ella y que las aves, por el contrario, sufran fuertes impactos para vencer la tensión superficial de su superficie.
El agua, en estado sólido, tiende a tener ocupados todos los puentes de hidrógeno de forma permanente. Esto ocurre cuando hay un descenso de la temperatura, por la disposición de los átomos de la molécula de agua y la disposición de estos puentes de hidrógeno fijos, implican un incremento de volumen lo que hace que baje la densidad. Esta propiedad hace que en los inviernos, la vida transcurra bajo las superficies de hielo de los grandes lagos ya que el hielo al ser menos denso, flota y aunque parezca contradictorio actúa como aislante térmico de tal manera que el agua más profunda está a mayor temperatura que el medio externo.
El agua también tiene una función bioquímica p.e. determinadas enzimas que se conocen con el nombre de hidrolasas llevan a cabo sus reacciones químicas siempre en presencia de agua. Otro ejemplo, es la fotosíntesis de la mayoría de las plantas verdes, que utilizan el agua como fuente de electrones, mediante un proceso que se llama fotolisis, es decir, la rotura del agua mediante la energía de la luz. Esto es debido a que una pequeña porción de moléculas de agua, se disocian en protones (H+) e iones hidroxilo (OH-) que utilizan las enzimas para añadir a las moléculas que rompen.
Las sales minerales
Las sales minerales desde el punto de vista químico resultan de la combinación nentre un ácido y una base. Sin embargo, en los seres vivos las podemos encontrar de dos maneras:
Primero, precipitadas o en estado sólido y que generalmente forman estructuras esqueléticas por ejemplo, las conchas de los moluscos, los caparazones de crustáceos y de tortugas está, formadas fundamentalmente por carbonato cálcico. Los esqueletos internos de vertebrados están formados por fosfato cálcico. En otros organismos como algas diátomeas en lugar de tener carbonato cálcico tienen sílice. Las gramíneas y algunos helechos también presentan sílice como componente estructural.
También encontramos las sales en disolución o en fluidos del organismo están en forma iónica y pasan a tener diversas funciones, por ejemplo regulador del PH. Exceptuando algún órgano como el estómago que tiene un PH ácido la mayoría de los fluidos del organismo deben mantenerse en un PH de 7'4, para que esto ocurra y exista una regulación homeostática el organismo dispone de una serie de sustancias amortiguadoras o de efecto tampón del PH. Entre éstas están las sales minerales, los aminoácidos, las proteínas... Dentro de las sales minerales distinguimos el tampón bicarbonato que tiene su acción fundamentalmente en el medio extracelular y el tampón fosfato que tiene su acción en el medio iontracelular.
El ión bicarbonato tiene un efecto regulador del PH. Este ión puede proceder de la bilis o del páncreas o al tomarlo en forma de bicarbonato sódico. Si el medio es ácido, es decir inferior a 7'4 quiere decir que en ese medio existe gran cantidad de protones. Éste se combian con estos iones (protones) transformándose en ácido carbónico y luego mediante una enzima se transforma en dióxido de carbono y agua que son fácilmente eliminables. En caso de que el medio se haga básico la reacción transcurre de derecha a izquierda.
Na HCO3 Na + + HCO -
HCO3 - + H+ H2CO3 CO2 + H2 O
En el medio intracelular existe un tampón fosfato que juega entre los iones dibásico y monobásico.
H+ + HPO4 H2PO4
Las células animales gastan mucha energía a nivel de las bandas de sodio y potasio que tienen como finalidad mantener una determinada concentración de iones lo que influye también en la presión osmótica ya que si no las células estallarían. En los vegetales no existe este problema por que poseen pared celular. Iones como el Cl, Na y el K también mantienen el impulso nervioso creando una diferencia de cargas entre el interior y el exterior de la membranan celular.
Las sales minerales también tienen función catalítica. Las funciones de los oligoelementos también las podemos considerar funciones de las sales minerales ya que éstos están en forma iónica, el Cu que tiene una función parecida a la insuñina, el Fe, el Mg, el Ca y el Co.
Los fluidos de los seres vivos incluido el hombre son dispersiones y representan una disolución de diversas moléculas en el agua. Dependiendo de su tamaño las dispersiones pueden ser moleculares o dispersiones verdaderas y coloidales. En las primeras las disoluciones son moleculares cuando las moléculas tienen un tamaño inferior a 10 elevado a -7 cm y las dispersiones coloidales serían aquellas donde las moléculas o las fases dispersas tienen un tamaño superior a esta medida. Todas estas disoluciones tienen una serie de propiedades que son la difusión, la diálisis y la ósmosis.
Difusión
Cuando nosotros tenemos dos disoluciones separadas por una membrana permeable pero con diferente concentración, habrá un paso de soluto de una disolución a otra, de la más concentradad a la otra hasta igualar concentraciones. Esto ocurre en el organismo en los alveolos pulmonares y en los capilares.
Diálisis
Es un caso particular de difusión de sustancias que ocurre por ejemplo a nivel de las membranas del riñón y consiste en que la membrana deja pasar únicamente las moléculas de pequeño tamaño. Así por ejemplo, al filtrar la sangre en ésta quedan retenidas la célula y las proteínas de alto peso molecular, el resto, los iones, los productos tóxicos como la urea y el ácido úrico van a parar a las nefronas junto con el agua.
Ósmosis
Dentro de las propiedades de los fluidos veíamos que en una disolución hay un fenómeno que se llama difusión. En la difusión tenemos una membrena que es permeable, si en ambos lados hay diferencia de concentración tanto el soluto como eldisolvente pasan de un lado a otro de la membrana para igualar las concentraciones. En la ósmosis el fenómeno es parecido con la diferencia de que la membrana es semipermeable, dejando pasar solamente el disolvente y nada o casi nada de soluto hasta igualar concentraciones. Cuando tenemos en el caso de la ósmosis dos disoluciones separadas por una membrana semipermeable y con diferente concentración, a la más diluída se le denomina hipotónica y a la más concentrada se le llamará hipertónica, de tal manera que se tiende a igualar las concentraciones pasando agua o disolvnete desde la más diluida o hipotónica hasta la más concentrada o hipertónica, hasta obtener dos disoluciones de igual concentración o isotónicas. El paso de dislovente de una a otra genera una presión osmótica.
Este fenómeno ocurre también en las células, por ejemplo, cuando el medio extracelular es hipotónico entraría agua en el interior de las células produciendo un hinchamiento que se conoce con el nombre de turgescencia. Si la presión osmótica es muy alta y no existe pared celular las células se rompen que en el caso de los glóbulos rojos el fenómeno se conoce como hemolisis.
En el caso contrario cuando la céluala está situada en un medio hipertónico estando el medio intracelular hipotónico tiende a salir agua de la célula produciéndose un arrugamiento que se conoce como plasmolisis.
Las disoluciones que definiamos como coloidales tenían partículas de gran tamaño, si éstas dispersiones tienen gran cantidad de agua decimos que están en estado sol y si pierden agua decimos que pasa a estado gel
INTRODUCCION
Introducción
Para caracterizar a un ser vivo podemos hablar de diferentes niveles de organización por ejemplo, un nivel de organización sencilla sería el nivel atómico constituído por partículas subatómicas y los átomos.
En este nivel existen una serie de propiedades físico-químicas características de cada elemento químico. Cuando pasamos a un nivel superior por ejemplo al nivel molecular la organización y la complejidad aumenta y aparecen nuevas propiedades. Sin embargo, todos se rigen por las mismas leyes físico-químicas. Posteriormente, podemos hablar de macromoléculas como las proteínas, complejos macromoleculares (ribosomas) y finalmente orgánulos más complejos como retículo, aparato de Golgi... hasta que llegamos a la célula y aparecen las propiedades de la vida como la homeostasis, en todos los casos aumenta la complejidad y la organización.
Los elementos químicos que forman parte de los seres vivos no son los más abundantes en la corteza terrestre, por ejemplo en la corteza es muy abundante el O, Si, Al y Fe; en los seres vivos sin embargo los elementos más abundantes son C, H, O, N.
El que estos elementos formen parte de la materia viva debe ser debido a sus propiedades físico-químicas:
•Son átomos de pequeño tamaño o radio atómico.
•Son muy ligeros, lo ue es importante a nivel del campo gravitatorio terrestre.
•Pueden entablar enlaces químicos covalentes consigo mismos y entre sí y con otros elementos químicos, por ejemplo el carbono puede formar moléculas ramificadas y cíclicas.
•Otra propiedad del carbono: puede formar también dobles enlaces e incluso triples enlaces por que puede compartir uno o más electrones, lo mismo ocurre con el Ni.
•El C es la molécula indispensable para la vida por que tiene otra característica física y química, que lo diferencia del Si que también tiene valencia 4, esa característica es la de poseer un radio atómico o un tamaño pequeño, el tamaño del radio atómico es universalmente proporcional a la dureza o fuerza del enlace covalente.
*¿El Si tiene mayor radio atómico que el C? ¿Quién de los elementos formaría enlaces covalentes más fuertes? El C, por ese motivo se eligió el carbono como elemento químico estructural para constituir las moléculas de la vida
•Estos elementos químicos (C, H, O, N...) también se pueden unir mediante enlaces covalentes entre ellos formando lo que se conoce como grupos funcionales que veremos más adelante pueden ser hidrofílivos o hidrofóbicos.
Los bioelementos los podemos clasificar atendiendo a un criterio que es la abundancio que no es lo mismo que importancia. Así tenemos:
Bioelementos primarios que aproximadamente están en un 95% (C, H, O y N)*.
Bioelementos secundarios: P, S, Mg, Ca, Na, K, Cl,... (iónicos) 4'5%.
Oligoelementos: (0'5% y 0'1%) Fe, Mn, F, I, Co, Li, Zn, Cu, Cr.
* En algunas tablas que atienden a este criterio de abundante aparecen el P y S como bioelementos primarios
BIOELEMENTOS
Para caracterizar a un ser vivo podemos hablar de diferentes niveles de organización por ejemplo, un nivel de organización sencilla sería el nivel atómico constituído por partículas subatómicas y los átomos.
En este nivel existen una serie de propiedades físico-químicas características de cada elemento químico. Cuando pasamos a un nivel superior por ejemplo al nivel molecular la organización y la complejidad aumenta y aparecen nuevas propiedades. Sin embargo, todos se rigen por las mismas leyes físico-químicas. Posteriormente, podemos hablar de macromoléculas como las proteínas, complejos macromoleculares (ribosomas) y finalmente orgánulos más complejos como retículo, aparato de Golgi... hasta que llegamos a la célula y aparecen las propiedades de la vida como la homeostasis, en todos los casos aumenta la complejidad y la organización.
Los elementos químicos que forman parte de los seres vivos no son los más abundantes en la corteza terrestre, por ejemplo en la corteza es muy abundante el O, Si, Al y Fe; en los seres vivos sin embargo los elementos más abundantes son C, H, O, N.
El que estos elementos formen parte de la materia viva debe ser debido a sus propiedades físico-químicas:
•Son átomos de pequeño tamaño o radio atómico.
•Son muy ligeros, lo ue es importante a nivel del campo gravitatorio terrestre.
•Pueden entablar enlaces químicos covalentes consigo mismos y entre sí y con otros elementos químicos, por ejemplo el carbono puede formar moléculas ramificadas y cíclicas.
•Otra propiedad del carbono: puede formar también dobles enlaces e incluso triples enlaces por que puede compartir uno o más electrones, lo mismo ocurre con el Ni.
•El C es la molécula indispensable para la vida por que tiene otra característica física y química, que lo diferencia del Si que también tiene valencia 4, esa característica es la de poseer un radio atómico o un tamaño pequeño, el tamaño del radio atómico es universalmente proporcional a la dureza o fuerza del enlace covalente.
*¿El Si tiene mayor radio atómico que el C? ¿Quién de los elementos formaría enlaces covalentes más fuertes? El C, por ese motivo se eligió el carbono como elemento químico estructural para constituir las moléculas de la vida
•Estos elementos químicos (C, H, O, N...) también se pueden unir mediante enlaces covalentes entre ellos formando lo que se conoce como grupos funcionales que veremos más adelante pueden ser hidrofílivos o hidrofóbicos.
Los bioelementos los podemos clasificar atendiendo a un criterio que es la abundancio que no es lo mismo que importancia. Así tenemos:
Bioelementos primarios que aproximadamente están en un 95% (C, H, O y N)*.
Bioelementos secundarios: P, S, Mg, Ca, Na, K, Cl,... (iónicos) 4'5%.
Oligoelementos: (0'5% y 0'1%) Fe, Mn, F, I, Co, Li, Zn, Cu, Cr.
* En algunas tablas que atienden a este criterio de abundante aparecen el P y S como bioelementos primarios
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