LA MATERIA VIVA Y SUS PROPIEDDES Profesor: Oscar A. Palomino Gamboa 1 UNIVERSIDAD DE PAMPLONA FACULTAD DE CIENCIAS BASICAS Departamento de Biología y Química

Profesor: Oscar A. Palomino Gamboa

LA MATERIA VIVA Y SUS PROPIEDADES

La Materia de la que están compuestos los seres vivos está integrada, principalmente, por los elementos químicos Carbono (C), Hidrógeno (H) Oxígeno (0) y Nitrógeno (N) que reciben el nombre de elementos biogénicos. Juntamente con ellos los seres vivos están compuestos, además, por calcio (Ca), Fósforo (P), sodio (Ca), Cloro (Cl), Potasio (K), magnesio (Mg) y Azufre (S)- Estos 11 elementos constituyen por sí solos el 99,9 % de la composición centesimal de la materia viva y reciben, por ello, el nombre de elementos plásticos. Además la materia viva tiene (hasta una treintena)1 los denominados oliqoelemetos, que entre todos alcanzan a construir el O,1 % restante y que tienen a menudo, una función más catalítica que estructural. Todos los elementos químicos hasta aquí considerados se encuentran en la m.v. combinados entre si en forma molecular. Las distintas moléculas que componen la m.v. se pueden separar por métodos puramente físicos (que no alteran la estructura química) ej: el filtrado, la decantación y sedimentación, la destilación, etc, o fisicoquímicos como la electroforesis y la cromatografía. De la aplicación de tales métodos resulta la identificación de algunas clases principales de moléculas componentes de la materia orgánica son los principios inmediatos. De tales principios inmediatos es posible distinguir dos clases principales. Mientras que los principios inmediatos inorgánicos (el agua y la sales minerales) se encuentran así mismo en la materia mineral o inorgánica, los principales principios inmediatos orgánicos -de los que existen cuatro clases principales: Glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos son en la actualidad propios de los seres vivos o de su actividad. En la materia viva todas las moléculas constituyentes, las biomoléculas, se encuentran formando dispersiones (muchas de ellas son de tamaño demasiada grande como para poder formar disoluciones verdaderas) en agua. Estas dispersiones llamadas dispersiones coloidales cuando las partículas dispersas son de diámetro medio superior al milímetro, una dispersión coloidal o coloide se encuentra de ordinario en células de fase fluida o de sol, cuando se producen interacciones moleculares o hidrostáticas a causa de variaciones de pH, de temperatura, etc, pueden pasar, tras sufrir un cierto colapso, a fase de gel. Algunas biomoléculas se encuentran así mismo en estado sólido (celulosa o las sales minerales —fosfato y carbonatos cálcicos, fundamentalmente— que forman los huesos o las conchas de los animales) o, incluso, en forma gaseosa. como los gases respiratorios que atrapados por el sistema pulmonar, se encuentran en la

LA MATERIA VIVA Y SUS PROPIEDDES Profesor: Oscar A. Palomino Gamboa 2 sangre. Las dispersiones presentan algunas propiedades biológicamente muy importantes, entre las cuales se destaca la viscosidad o resistencia al desplazamiento relativo de las moléculas y la absorción, por medio de las cuales las partículas de un fluido se adhieren a Las superficies sólidas. La diálisis, por su parte, es la capacidad que representan determinadas membranas semipermeables (celofán o las membranas biológicas) de dejar pasar la partículas pequeñas —las del disolvente y las sustancias disueltas de pequeño tamaño— pero no las partículas coloidales. De está forma comportamiento semipermeable de las membranas biológicas, permite la regulación del equilibrio osmótico entre el interior y exterior celular mediante la plasmólisis y la turgencia en función del gradiente relativo de concentración. PRlNClPl0S INMEDIATOS INORGÁNICOS. El constituyente más abundante de la m.v. es el agua, que en los animales terrestres tienen el 60 a 70% de la masa total o cifras muy elevadas, por encima del 90% en las partes verdes o tiernas de los .vegetales y en muchos invertebrados marinos. Las propiedades -físicas y químicas explican muchas características de los seres vivos y su bioquímica. Una es el calor especifico del agua (el calor especifico de una sustancia es la cantidad de calor necesario par elevar un grado de temperatura de un gramo de dicha sustancia), su gran capacidad disolvente y su constante dieléctrica. A estas propiedades del agua se debe su función, básica. Así, el papel del agua como componente celular es importante porque: 1- Permite la disolución molecular o iónica de muchas sustancias; 2- Posibilita la reactibilidad de muchas sustancias, que se encuentran físicamente, precisamente por estar disueltas; 3, la propia agua participa en muchas reacciones bioquímica, como son las de condensación e hidrólisis, o en otras reacciones de síntesis / análisis y en numerosas reacciones redox; 4. confiere estructura debido a la turgencia celular responsable, del parte (junto con las paredes celulósicas) de las partes internas de los vegetales, que se altera por falta de agua. 5. En los organismos juega un papel universal de transporte, constituye el elemento principal de los fluidos de transporte; 6. Es un lubricante biológico, donde disminuye tensiones por razonamiento;; 7. El agua es un importantísimo amortiguador térmico, por su elevado calor especifico. En la medida en que ello permita a los seres vivos dulcificar las variaciones de temperatura de medio externo, mantiene la temperatura propia dentro de límites compatibles con la vida, y en una gama adecuada para que puedan llevarse a cabo las reacciones bioquímicas, catalizadas por las enzimas, que requieren temperaturas adecuadas. Aparte del agua las células vivas contienen sales minerales, a menudo en forma iónica. Los aniones más abundantes en los seres vivos son; Fosfatos

LA MATERIA VIVA Y SUS PROPIEDDES Profesor: Oscar A. Palomino Gamboa 3 PO4

-3 carbonato CO3-2, bicarbonato CO 3H-, y entre los cationes sodio Na +,

potasio K + calcio Ca +2, magnesio Mg +2, Amonio NH 4 etc. Estos iones son objeto de un transporte intenso con misiones especificas muy variadas y contribuyen globalmente al mantenimiento de la presión osmótica. Así, el Na +

ayuda a la conductividad de la fibra nerviosa y el Ca* en la contractibilidad de la fibra muscular y funciones esqueléticas; algunas de dichas sustancias regulan el pH formando sistemas químicos tampón. Determinados iones, por ej: Mg +2 Mn 2, son de presencia obligada para el funcionamiento de determinadas enzimas. Algunos átomos metálicos son constituyentes obligados de moléculas biológicas: el Mg +2 en la clorofila y el Fe +2 en la hemoglobina. PRINCIPIOS INMEDIATOS ORGÁNICOS. Son los Glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos poseen en común una característica química muy importantes son todos los compuestos del carbono. La química de la materia viva es, por tanto, la química del carbono. Las moléculas de los principios inmediatos orgánicos, son, de ordinario, cadenas ctc átomos de carbono son sus valencias libres saturadas por hidrógeno, oxigeno, nitrógeno o determinados grupos funcionales (aldehidos –C triple enlace

O H , cetona –C=0, amino –NH 2, etc.

Dichos átomos de carbono se disponen enlazados entre si ocupando el centro de espacio es tetraédricos con sus 4 "valencias" dirigidas hacia sus vértices. Desde este punto de vista químico, los principios inmediatos orgánicos pueden considerarse derivados de los hidrocarburos (cadena lineales o cíclicas de carbonos con sus valencias saturadas por hidrógenos) por adición de diversos grupos funcionales. BIBLIOGRAFÍA

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