UNIDAD 4 BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS C.D. Juan Christian Mendoza García (jhustianbio) BIOELEMENTOS La composición de la materia viva considera aproximadamente 25 elementos químicos y estos pueden ser clasificados según su abundancia en: PRIMARIOS, MACROELEMENTOS O ELEMENTOS ORGANÓGENOS (99%): C, H, O (El más abundante en los seres vivos (65%)) y N. SECUNDARIOS (0.8%): Su ausencia da lugar a enfermedades carenciales
para promover la remineralización dental. En vez de la hidroxiapatita natural, esto produce la fluorapatita, que es más fuerte y más resistente al ácido. Mn, Zn, Mo, Se, Cr BIOMOLÉCULAS También son denominados principios inorgánicos INORGÁNICAS ORGÁNICAS No presentan enlaces Presentan enlaces covalentes Carbono – covalentes Carbono – Carbono ( C-C ) Carbono ( C-C ) Agua Carbohidratos Biomolécula inorgánica Reserva energética a más abundantes en los corto plazo. seres vivos Lípidos Sales minerales Reserva energética a Se disuelven fácilmente en largo plazo. agua y se disocian en Proteínas iones: catión(+) y anión (-) Biomolécula orgánica Gases más abundantes en los O2 – Proviene de la seres vivos. fotosíntesis, se utiliza Ácidos nucleicos como comburente Almacenan y expresan (combustión) y la la información respiración celular. hereditaria CO2 – Proviene de la Vitaminas combustión y de la Son compuestos respiración celular heterogéneos que al aeróbica y anaeróbica (feringerirlos de forma mentación), se utiliza en la equilibrada y en dosis fotosíntesis y la esenciales promueven el quimiosíntesis (bacterias correcto funcionamiento quimiolitótrofas) fisiológico Ácidos y Bases Liposolubles: inorgánicas - A,D,E y K Hidrosolubles: -ByC Ácidos y Bases orgánicas
Na K
Cl
Ca
Fe
Mg
-Mantienen la polaridad de membrana -Conducción del impulso nervioso -Contracción muscular -Mantiene el equilibrio hídrico SALES MINERALES (NaCl): Se disocian en iones (catión y anión) cuando se disuelven en agua (electrolitos) *Mantienen el equilibrio osmótico celular (movimiento de agua a través de la membrana) *Regulan en equilibrio ácido-base del protoplasma -Coagulación sanguínea -Contracción muscular: El Retículo sarcoplasmático del miocito (REL de la célula muscular) almacena Ca. SALES MINERALES (insolubles): Forman componentes estructurales como: *Carbonato de calcio (CaCO3): Caparazones ): Caparazones de moluscos y crustáceos, otolitos del oído medio. *Fosfato de calcio (Ca3(PO4)2): ): Hidroxiapatita (fosfato de calcio cristalino) constituyente inorgánico de huesos (60% a 70%) y dientes (Esmalte (96%)) -Hemoglobina: Transporta gases en la sangre de loa anélidos y glóbulos rojos (hematíes) de vertebrados. Déficit en la dieta: Anemia dieta: Anemia ferropénica -Mioglobina: Almacena O2 en los músculos esqueléticos. -Citocromos: Transporte de electrones en la respiración celular -Clorofila: Pigmento fotorreceptor (fotosíntesis) -Interviene en el trabajo muscular -Cofactor inorgánico: Activador inorgánico: Activador enzimático
OLIGOELEMENTOS O ELEMENTOS TRAZAS (0.2%): Aparecen en cantidades ínfimas. ínfimas.
Cu I
Co F
-Hemocianina (azul): Transporta gases en la hemolinfa de los moluscos y crustáceos. -Formación de hormonas tiroideas (Tiroxina). Órgano: Tiroides Déficit en la dieta: dieta: Cretinismo (niñez), Bocio (aumento de tamaño de la tiroides) -Vitamina B12 (Cianocobalamina): Eritropoyesis (Producción de glóbulos rojos) Anemia perniciosa: perniciosa: Disminuyen los niveles de hemoglobina por un defecto en la absorción de la vitamina B12. La terapia con fluor es frecuentemente usada
pH 14
0 ≤1
1
6
6.8
a n i r O
Rango 5.5 – 6.5 6.5
a v i l a S
Rango 7.35 – 7.45 7.45
TAMPONES Llamados también buffer o amortiguadores Sustancias reguladoras no permiten, no permiten los cambios bruscos del pH por que aceptan H + (protones) y neutralizan OH- (Oxihidrilos) al ceder iones H +. Mantienen la homeostasis ácido-base fisiológico. Medio Intracelular
Medio Extracelular
FOSFATO (H2PO4 )
BICARBONATO
HEMOGLOBINA (Glóbulo rojo, eritrocito o hematíe)
(HCO3-)
ALBÚMINA (Plasma sanguíneo)
ELECTROLITOS Compuestos que se disocian en iones (catión y anión) cuando se disuelven en agua, la solución es conductora de la corriente eléctrica. -Sales minerales -Ácidos y bases (álcalis) ÁCIDOS Y BASES ácido es el compuesto que en Según Bronsted y Lowry, el ácido es el agua es donador de H + (protones) y la base es el compuesto que en el agua es aceptor de H +. H2CO3 H+ + HCO3Ácido carbónico +
Libera H
Ión Bicarbonato (Base) Acepta H+
POTENCIAL DE IÓN HIDRÓGENO (pH) Término propuesto por Sorensen en 1909, para señalar con mayor facilidad el grado de acidez de una solución. pH = - log H+
pOH = - log OH -
pH + pOH = 14
Si en la orina la: H+ = 1x10-6 M , el pH = 6
TAMPÓNPROTEINATO
Las proteínas poseen iones dipolares (zwinterions) debido a su propiedad anfotérica (se comportan como ácido y como base)
Formado por las proteínas coloidales que poseen la capacidad de amortiguamiento debido a sus grupos aminos (NH2) y carboxilo (-COOH)
Obs: Los Obs: Los aminoácidos son anfóteros y las proteínas están constituidas de aminoácidos. AGUA Es el compuesto que más abunda en el organismo (65%75%), en las medusas puede estar presente en más del 90%. Sirve como: -Lubricante: liquido -Lubricante: liquido lagrimal, liquido sinovial, liquido pleural, liquido pericárdico. -Amortiguador de golpes: Líquido golpes: Líquido cefalorraquídeo, líquido amniótico. -Humectante: Líquido -Humectante: Líquido amniótico. La molécula del agua es covalente y dipolar (Debido al ángulo formado entre los dos átomos de H (104.5 o) y la mayor electronegatividad del átomo de O (concentra electrones en su zona)) Carga Enlace parcial covalente negativa polar
+
Una molécula puede unirse a 4 moléculas en estado sólido. Obs: Obs: El enlace puente de H es el enlace intermolecular más fuerte que existe, lo que le confiere a la masa de agua una gran cohesión (unión entre las moléculas de un cuerpo)
Enlace puente de hidrógeno
o o c i a e n o t á í m e s u g r u a l g n J c n P a a s p
La unión entre dos moléculas de agua adyacentes se produce por una fuerte atracción electromagnética (dipolodipolo) denominada puente de hidrógeno.
-
+
Carga parcial positiva La molécula de agua presenta bajo peso molecular, por ello puede estar en estado gaseoso.
e d a s r u ) o l t l r o ” n o v ó p n i e e c l t a t a n a a n v s r e u l m n o S e v a a S E i c “ i t m N n á r a O u t o u I e s f C t o y g r n t a N e s c e U l v e e d r F o l e l a s s a o a i l d p u D í c a s é r o l t t a s o s e m u E ( p m o c
) a c i n ó i a i c n a t s u s r a o n d u a e i c d o n s i ó i D c a r a p e s a l e t i m r e p (
S E D A D E I P O R P
a r a c z i r i ) l t i c b y s o é a d l t s e s e r a i e r a d s a p e l e d o e t n a p s a r s s t o a l s a l n p u r c e o d é c a l n e d o t a i m n d c a a a p m v a e l C E (
A Z E L A R U T A N
a a i c i d n v R e s i t r a a ) A e l f L i s e g e e r d t O n d P l a n o I r D r e t o c e P ( l e
n e n n u e e i t d s s o d é i v u a r q t í l a s r o a ) l d l j r a a a l a d u b i i r c o p a a l r l i e i c p d b o u b a s s u C é t v e a d r t d a a d o i n c e a p m a ó c n a e l f (
l e e t n e ) m a a u d g a i p o r d r á o e n a d n r a i o l m p u i a g l e v e r o e r p r o o r l m e u a r c c e l e T e d e o u s q e e c x t i e m r e P (
) s a d n u f o r p s a e u g t n a a s l a l s i a e o d o m t r e n e T i m a i r f n e l e a t i v E (
l ) a ) o e l ) c r a a a i o e c o i f a r u i í c s a u c d t v i t q n s i f l f r e a i o l r a u á í ó o e l o l c l e r e s s ) e d e e a p d c n p o n a y p i e n u n n d s m d d i d a a s ó s i e a o s u a r t e ó i s n m t d q o d l s ó i s r n r i o í s u o c a s e i e f l o t e l u n e c h s h ” a a l q e a e n í d n o s a c p e t e l m u a e c l a A t g o c e n u n e d s a a a n d b a c r a a r m a e d r l é b o d l o a i a G o m v d a s i d s i e e v ( l b e m e E v p n h l e A á e l m l “ E E r D E ( ( s e R s t N A o n l Ó L I a e u ) U S o p H E C d s e H E i b e d L O e c a D l C O ( n M e