Tema 1. �La base química de la vida

1. Los enlaces químicos

A) Enlaces intramoleculares (fuertes)

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Entre átomos de una misma molécula.

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a) Enlace iónico: entre átomos con electronegatividades opuestas, uno muy alta –gana electrones (no metal) y otro muy bajo – pierde electrones (metal) 🡪 atracción electrostáticas.

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1. Los enlaces químicos

A) Enlaces intramoleculares (fuertes)

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Puente disulfuro

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Entre átomos de una misma molécula.

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b) Enlace covalente: entre átomos con alta electronegatividad (no metales). Comparten un par de electrones (par compartido)

Apolar: entre 2 átomos iguales

Polar: entre átomos distintos. Carga parcial ( δ+ (positiva) δ- (negativa): Molécula polar🡪 Dipolo

Covalente polar

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Covalente apolar

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1. Los enlaces químicos

B) Enlaces intermoleculares (débiles)

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Entre átomos de distintas moléculas.

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a) Puentes de hidrógeno: entre un átomo de H y uno de F, O o N de moléculas diferentes por la atracción de sus cargas parciales.

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Puentes de hidrógeno en la estructura proteínas.

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1. Los enlaces químicos

Enlaces intermoleculares

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Entre átomos de distintas moléculas

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b) Interacciones iónicas o electrostáticas: entre moléculas con grupos funcionales con cargas distintas.

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c) Fuerzas de Van der Waals: interacciones débiles entre moléculas orgánicas eléctricamente neutras pero que son capaces de formar dipolos momentáneos (no FON)

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d) Fuerzas de dispersión: entre dipolos instantáneos, se pueden dar entre todas las moléculas.

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https://youtu.be/DS0v0RWUwCI

2. Bioelementos

2.1. Bioelementos primarios

Un átomo especial, el carbono.

¿Por qué no es el Si como elemento básico?

• No forma variedad de enlaces. Suele establecer solo enlaces simples.

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• Cadena de silicio más débiles e inestables.

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• SiO₂ (sílice): sólido e insoluble-dificulta intercambio gases.

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CARBONO

• Puede establecer enlaces covalentes simples, dobles y triples.

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• Estabilidad de los enlaces: Permite construir cadenas largas lineales, ramificadas o cíclicas.

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• CO₂: es gaseoso y soluble en agua. Interviene en el intercambio de gases.

SILICIO

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2.2. Bioelementos secundarios

• % en medio celular muy bajas, menos del 1% pero fundamentales para la vida
• Suelen estar en forma iónica.

2.3. Oligoelementos

• Siempre por debajo del 0, 1%

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• Fe: presente en la hemoglobina.

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• Cu y Zn: presentes en enzimas.

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• I: presente en la tiroxina (hormona que regula el metabolismo y el crecimiento, secretada por el tiroides).

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• F: presente en dientes

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• Ausencia o exceso: enfermedades carenciales o intoxicaciones graves

3. Biomoléculas o principios inmediatos

• Unión de bioelementos mediante distinto enlaces químicos
• Algunas moléculas se unen a otras por enlaces intermoleculares: complejos supramoleculares (ADN-histonas)

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¿Monómeros?

Grupos funcionales

Biomoléculas inorgánicas

4. El agua (H₂O). Localización en los seres vivos

Localización H₂O:

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• Circulante o intercelular
• Dentro de las células citoplasma o dentro de los orgánulos.

4. El agua (H₂O). Estructura.

Dipolo

4. El agua (H₂O). Propiedades y funciones

• Gran poder disolvente (en sustancias polares) 🡪medio de transporte y soporte de reacciones químicas.

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• Calor de vaporización elevado (energía absorbida por un líquido para pasar a gas sin aumentar su temperatura) 🡪 Efecto refrigerante.

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• Calor específico elevado (calor necesario para aumentar 1g en 1ºC su temp.)🡪 amortiguador térmico.

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• Cohesión y adhesión elevadas 🡪 Capilaridad (ascenso sabia), tensión superficial (desplazamiento pequeños insectos), incompresibilidad (esqueleto hidroestático)

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• Reactividad química (ya que se rompe en iones) 🡪 para hidrólisis de ciertas moléculas.

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• Menor densidad hielo que líquida 🡪 fauna polar

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5. Sales minerales

SÓLIDAS (INSOLUBLES)

DISUELTAS (SOLUBLES)

5. Funciones de las sales minerales

Función esquelética

Función catalítica (coenzimas)

Control de procesos osmóticos

Regulación del equilibro ácido-base

(sistemas amortiguadores o tampón)

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Tampón bicarbonato

Tampón fosfato

6. El medio celular

• Disolución: mezcla homogénea entre disolvente y soluto.

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• Dispersión coloidal o coloide: mezcla en el que el soluto no es soluble pero puede dispersarse homogéneamente o no sedimentar durante un tiempo.

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• Según el movimiento del soluto: difusión (uniforme), ósmosis (se mueve el disolvente) y diálisis (separación de partículas grandes – colides -proteínas, ADN, etc.- de partículas pequeñas -agua, sustancias de desecho…)

Ósmosis

Se define ósmosis, como el paso de agua a través de una membrana semipermeable (aquella que sólo deja pasar el agua no las sales que constituyen los solutos).

�Si tenemos dos disoluciones con concentraciones distintas separadas por una membrana semipermeable, el agua tenderá a pasar desde la menos concentrada a la más concentrada hasta que se igualen las concentraciones de las dos disoluciones.

Este tipo de procesos son muy importantes ya que las membranas celulares son semipermeables, así:

En un medio hipotónico se va a producir un proceso de turgencia, las células se hinchan y pueden estallar (en el caso de las células vegetales la pared celular lo impediría)

Cél. Animal: lisis Cél. Vegetal: turgencia

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En un medio hipertónico se va a producir un proceso de plasmolisis, de pérdida de agua o deshidratación.

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Cél. Animal: deshidratación (crenación)

Cél. Vegetal: plasmólisis

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CÉLULA VEGETAL

CÉLULA ANIMAL