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Elemento |
Corteza terrestre (% át.) |
Agua de mar(% át.) |
Cuerpo humano (% át.) |
H C N O P S Cl Si Al Fe |
0’88 0’09 - 49 0’12 0’05 0’19 25 7’5 4’7 |
63 - - 33 - - 1 - - - |
63 9’5 1’4 25 1 0’05 0’19 - - - |
Como podemos ver, las proporciones son
semejantes entre el agua y el cuerpo humano (2/3 de nuestro cuerpo es agua).
Pero las proporciones entre los elementos más abundantes de la Corteza terrestre
y los del cuerpo humano no se corresponden.
¿Por
qué esos son los elementos más apropiados para la materia
viva?
-Los
pm de C, O, H y N son bajos (C:12; O:16; H:1; N:14), y eso da mayor estabilidad al enlace
covalente. Además se dan frecuentes casos de polaridad en las moléculas formadas
por dichos elementos, lo cual facilita su solubilidad en
agua.
El
H y el O forman el H2O: "disolvente universal" imprescindible para la
vida. Además, H y O intervienen directamente en procesos de óxido-reducción
(metabolismo).
El
C y el N tienen una gran afinidad tanto por el O como por el H. Por eso pasan
con facilidad del estado oxidado (CO2, HNO3) al reducido
(CH4, NH3).
El
C presenta unas características atómicas y unas propiedades que explican su
importancia dentro de la materia viva:
.La
forma oxidada CO2 se encuentra en estado gaseoso en condiciones
normales, mientras que SiO2 en sólido.
.El
C presenta gran versatilidad en enlaces covalentes, mientras que el Si no forma
dobles ni triples enlaces.
.Los
híbridos sp, sp2 y sp3
constituyen la base de los esqueletos plásticos de la célula. El C permite
formar largas cadenas que serán el esqueleto de las grandes biomoléculas.
El
S y el P forman parte de ácidos nucléicos, proteínas y
azúcares. El P da lugar a enlaces con elevado contenido energético, muy
importantes en el metabolismo: ATP, etc. El P, además, modifica la actividad
enzimática.
b)
Enlaces químicos
Los enlaces químicos por los que se unen entre sí los bioelementos -y en general cualquier elemento químico- pueden ser:
*Enlace
covalente:
los átomos que se unen comparten electrones.
Ej.:
CO2, H2O, NH3.
*Enlace
iónico o salino:
la unión se realiza por atracción electrostática entre iones de carga
opuesta.
Ej.:
NaCl, restos de aminoácidos.
*Puentes
de H:
por atracciones electrostáticas de menor intensidad en las que intervienen
dipolos.
Ej:
grupos ceto
(C=O) y amino (-NH3+)
grupos
ceto (C=O) y H2O ó
alcoholes
grupos
alcohol y H2O
*Fuerzas
de Van der Waals o fuerzas
de dispersión:
muy débiles, debidas a la existencia de dipolos momentáneos en moléculas con
enlaces covalentes.
*Interacciones
hidrofóbicas
(no son propiamente enlaces).
c)
Biomoléculas o principios
inmediatos
En
la materia viva los bioelementos se combinan entre sí y dan lugar a compuestos
químicos que denominamos principios inmediatos o biomoléculas. Éstos son los grupos de compuestos que
pueden obtenerse de los seres vivos por procedimientos de extracción puramente
físicos (filtración, decantación, destilación...)
Para
su estudio, dividimos estos principios inmediatos en dos
grupos:
*Principios inmediatos
inorgánicos: son aquellos que pueden encontrarse también fuera de los
seres vivos:
-agua
-sales
minerales
*Principios inmediatos
orgánicos: son exclusivos de los seres vivos:
-glúcidos
-lípidos
-proteínas
-ácidos
nucléicos