COMPOSICION DE LOS SERES VIVOS

¿CUÁNTOS ELEMENTOS HAY EN NUESTRO PLANETA?La abundancia de los elementos varía en gran medida en todo el universo. Alrededor del93% de

todos los átomos que hay en el universo son de hidrógeno. Los átomos de helioconstituyen aproximadamente otro 7% y los demás elementos forman menos del 0.1%.

En nuestro planeta, 11 elementos forman más del 99% de la masa de la corteza terrestre,del agua de los ríos y océanos y de la atmósfera. En la figura 1 se muestran losporcentajes de estos elementos más abundantes. El oxígeno(con casi el50%) y el silicio(25%)componen el conjunto del75%de esta masa.El agua que cubre alrededor del 71% de la superficie de la tierra contieneaproximadamente el 89%de oxigeno en masa.

Figura 1. Abundancia de los elementos en la corteza, agua y atmósfera terrestres, expresada como porcentaje masa en masa (%m/m).

Sin embargo, no todos los elementos están presentes en la composición de los seres vivos. En el 99 % del cuerpo de los organismos sólo están presentes seis elementos: carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre.

Fuente: Burns, R. Fundamentos de Química.Figura 2. Elementos presentes en el cuerpo humano, por ciento en masa (% m/m).

Si bien los seres vivos y los entes inanimados están formados por los mismos componentes químicos, la diferencia entre ellos radica en el modo en que se organiza la materia que los constituye.

Las moléculas que conforman las principales sustancias de los seres vivos son: agua, minerales, hidratos de carbono, lípidos, proteínas, ácidos nucleicos y vitaminas. Se caracterizan por tener un esqueleto o estructura formada por cadenas de átomos de carbono unidos entre sí. Estas cadenas pueden formarse a partir de unos pocos átomos de carbono o de un gran número de ellos y pueden ramificarse, plegarse o adoptar formas diversas. De esta forma se origina una diversidad de moléculas con tamaños, pesos y formas muy diferentes, que determinan, a su vez, la gran diversidad de funciones que desempeñan.

Proteínas15%

Lípidos4%Hidratos de carbono

2%Acidos nucleicos

2%Minerales

1%Otras

1%

Agua75%

Principales componentes del cuerpo humano

Compuestos orgánicos

Hidratos de carbonoTambién se llaman carbohidratos, glúcidos e incluyen a los azúcares.Están compuestos de átomos de C, H y O.Los azúcares más sencillos se denominan monosacáridos ya que están compuestos por una sola

unidad de azúcar. La glucosa es el monosacárido que las plantas producen en el proceso de la fotosíntesis a partir de la combinación del dióxido de carbono (CO2) y el agua (H2O).

Dos monosacáridos se pueden unir formando un disacárido como la sacarosa, o azúcar común (glucosa-fructosa) y la lactosa, o azúcar de la leche (glucosa-galactosa).

A partir de la unión de muchos monosacáridos se forman polisacáridos que son moléculas muy grandes (macromoléculas) que no tienen sabor dulce. Ej.: almidón, glucógeno, celulosa.

Algunos glúcidos forman parte de otras biomoléculas. La ribosa es un monosacárido que forma parte de los ácidos nucleicos. Otros se combinan con proteínas (glucoproteínas) y con lípidos (glucolípidos) que forman parte de la membrana celular.

Funciones:Energética: La glucosa, el monosacárido más abundante, es la principal fuente de energía

de la célula, a través del proceso de respiración celular.De reserva: Las células pueden almacenar polisacáridos a partir de los cuales pueden

obtener glucosa para obtener energía mediante el proceso de respiración celular. Entre los polisacáridos de reserva se encuentran:

El almidón, principal fuente de almacenamiento energético de las plantas.El glucógeno, la reserva energética por excelencia de los animales. Es utilizado cuando no

hay glucosa disponible, por ejemplo entre las comidas.Estructural: Algunos polisacáridos tienen una función importante como material de

construcción y de sostén de las células.Entre los polisacáridos estructurales se encuentran:La celulosa, componente de las paredes de las células vegetales.La quitina, que integra las paredes celulares de los hongos y el exoesqueleto de los

artrópodos (insectos, arácnidos, crustáceos, etc.)

Alimentos ricos en Hidratos de Carbono: pan, pastas, dulces, cereales, papa, arroz.

Fibras alimentariasSon polisacáridos, principalmente celulosa. No pueden ser digeridas por nuestro organismo. Son atacadas en el intestino grueso por las

bacterias de la flora intestinal, que las descomponen en sustancias de menos tamaño con diferentes funciones.

Fibras solubles: regulan los niveles de colesterol y glucosa en sangre. Se encuentran en la avena, el centeno, la pulpa de frutas y hortalizas y en las legumbres.

Fibras insolubles: aceleran el tránsito intestinal. Se encuentran en los cereales integrales, en la cáscara de las frutas y las verduras y en los tallos y hojas de hortalizas.

LípidosIncluyen un conjunto heterogéneo de sustancias: grasas y aceites, ceras y colesterol. Son

insolubles en agua.Están constituidos por átomos de C, H y, en menor proporción, O. Algunos contienen fósforo, nitrógeno o azufre.

Las grasas, de origen animal y los aceites, de origen vegetal, se denominan triglicéridos, ya que están constituidos por tres ácidos grasosy una molécula de glicerol. Dentro de los ácidos grasos que el organismo necesita, hay algunos que es incapaz de producir por sí mismo, como el omega 3 y omega 6, por lo cual se denominan ácidos grasos esenciales.

Entre los que no tienen ácidos grasos, se encuentra el colesterol y el betacaroteno.

Funciones:Reserva energética: Los triglicéridos se almacenan en el tejido adiposo de los animales y

en las semillas y frutos de algunos vegetales.Constituyen la segunda fuente de energía de las células cuando hay poca disponibilidad de hidratos de carbono.

Estructural: Los fosfolípidos, glucolípidos y el colesterol con componentes fundamentales de las membranas celulares, junto con las proteínas. Las ceras forman cubiertas alrededor de las semillas y frutos de vegetales y de la piel, pelos y plumas de animales.

Reguladora: Algunos lípidos regulan los procesos corporales, como por ejemplo las hormonas sexuales y las vitaminas A, D, E y K.

Alimentos ricos en Lípidos: carnes, huevos, crema, manteca, leche entera, mayonesa, fiambres y fritos.

ProteínasEn los seres vivos existe una gran diversidad de proteínas, con formas y tamaños diferentes, que

cumplen funciones muy variadas. La célula de una bacteria, por ejemplo, puede tener 800 tipos de proteínas, mientras que en una célula humana pueden encontrarse 10.000 clases diferentes de proteínas.

Son moléculas grandes, que están formadas por la unión de subunidades denominadas aminoácidos constituidos por átomos de C, H, O y N y algunas veces, por S. Algunas también se pueden unir a Fe, Cu y Zn.

En la Naturaleza existen 20 aminoácidos. Estos se combinan entre sí en un orden determinado formando largas cadenas.

Se llaman aminoácidos esenciales aquellos que no pueden ser sintetizados en el organismo y para obtenerlos es necesario tomar alimentos ricos en proteínas que los contengan. Nuestro organismo, descompone las proteínas para obtener los aminoácidos esenciales y formar así nuevas proteínas.

Los aminoácidos esenciales son:Valina (Val, V) Leucina (Leu, L)Treonina (Thr, T) Lisina (Lys, K)Triptófano (Trp, W) Histidina (His, H) Fenilalanina (Phe, F) Isoleucina (Ile, I)Metionina (Met, M) Arginina (Arg, R)A los aminoácidos que pueden sintetizarse o producirse mediante la síntesis de aminoácidos en

el organismo se los conoce como no esenciales y son:Alanina (Ala, A) Prolina (Pro, P)Glicina (Gly, G) Serina (Ser, S)Cisteína (Cys, C) Asparagina (Asn, N)Glutamina (Gln, Q) Tirosina (Tyr, Y) Ácido aspártico (Asp, D) Ácido glutámico (Glu, E)

Funciones:Estructural: Las proteínas son los componentes fundamentales de la estructura de las

células. Constituyen distintas estructuras y tejidos.Queratina Uñas, cabellos, plumas, escamasElastina TendonesColágeno Huesos y cartílagosFlagelinas Bacterias

Transporte: unen distintas moléculas y las transportan, como la hemoglobina de los glóbulos rojos, que llevan el oxígeno a los diferentes tejidos y las lipoproteínas que transportan lípidos.

Reguladora: Controlan numerosas funciones del organismo. Por ejemplo, la insulina regula los niveles de glucosa en la sangre.

Enzimática: las enzimas actúan como catalizadores, acelerando las reacciones químicas. Por ejemplo, la amilasa aumenta la velocidad de rotura del almidón en moléculas de glucosa.

Defensa: Los anticuerpos actúan en la defensa del organismo frente a las infecciones.

Alimentos ricos en Proteínas: carnes, lácteos, clara de huevo, legumbres, frutos secos y los cereales.

VitaminasSon un grupo heterogéneo de sustancias. Se las agrupa porque todas ellas son esenciales en

pequeñas cantidades para que se lleven a cabo algunas reacciones químicas en las que participan en asociación con las enzimas. Cumplen una función reguladora. Las vitaminas se pueden clasificar en:

Vitaminas hidrosolubles: son la vitamina C y las vitaminas del complejo B. No se almacenan en el cuerpo, se destruyen por cocción de los alimento o por exposición a la luz.

Vitaminas liposolubles: son las vitaminas A, D, E y K. Se acumulan en el tejido adiposo. Consumidas en exceso pueden resultar tóxicas.

MineralesLos minerales como el hierro, el calcio, el potasio o el magnesio son necesarios para el

organismo. Según la cantidad requerida se pueden clasificar en: Macroelementos: necesitan consumirse en grandes cantidades, como el calcio o el

potasio. Microelementos: deben consumirse en cantidades menores, como el hierro, el flúor, etc.

Acidos nucleicosEn los seres vivos se encuentran dos tipos de ácidos nucleicos denominados ADN (ácido

desoxirribonucleico) y ARN (ácido ribonucleico). En conjunto son responsables de la portación, expresión y transmisión de la información genética.

Son largas moléculas formadas a partir de unidades denominadas nucleótidos. Están compuestos por átomos de C, H, O, N y P.

Los nucleótidos están formados por un azúcar (desoxirribosa en el ADN y ribosa en el ARN), un grupo fosfato y una base nitrogenada (adenina, guanina, citosina o timina en el ADN y adenina, guanina, citosina o uracilo en el ARN).