El agua y las sales minerales

¡¡Hola a todos de nuevo!! Como ya sabréis, hemos arrancado este curso con el primer tema de la asignatura: los bioelementos y biomoléculas.

Los bioelementos conforman los 20 elementos químicos que se encuentran en los seres vivos y según su abundancia se diferencian entre:

bioelementos primarios: Los más abundantes y constituyen aproximadamente el 96% del peso del organismo. Son el oxigeno, el carbono, el hidrogeno y el nitrógeno. En menos proporción también están el fósforo y el azufre. La función principal es la formación de las biomoléculas.
bioelementos secundarios: Se presentan en menos proporción que los primarios, constituyendo el 4% aproximadamente del peso de la materia viva. Se destacan el calcio, el sodio, el potasio, el magnesio y el cloro.
oligoelementos: Se encuentran en concentraciones inferiores al 0,1%. Entre ellos se encuentran el hierro, el cobre, el cobalto, el zinc, el yodo y el flúor. Ademas desempeñan funciones muy importantes ya que su carencia puede provocar graves trastornos en el organismo.

Las biomoléculas por otro lado, son aquellas moléculas formadas por átomos que forman enlaces entre sí y no poseen una configuración estable, constituyen los seres vivos y además las podemos diferenciar en dos grupos:

biomoléculas inorgánicas: Aquellas que se encuentran en los seres vivos pero no son exclusivas de ellos. Son el agua y las sales minerales.
biomoléculas orgánicas: Son exclusivas de los seres vivos y presentan carbono en su composición. Las constituyen los glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.

Las biomoléculas también cumplen varias funciones: función estructural, energética y biocatalizadora.

Empezaremos con las biomoléculas inorgánicas, que también son las más sencillas:

El agua esta presente tanto en seres vivos como en nuestro entorno. Está presente en nuestro planeta, donde se encuentra cubriendo la mayoría de la superficie de la tierra. Y además es la biomolécula más abundante en todos los seres vivos y representa entre el 60 y 90% de su peso.

Las moléculas de agua, como se explica en la imagen anterior, se unen entre sí mediante enlaces covalentes denominados puentes de hidrógeno.

Podemos encontrar el agua en la materia viva en tres formas distintas:

Agua circulante: por ejemplo en la savia y en la sangre.
Agua intracelular: cuando se encuentra en el interior de las células, en el citosol y en el interior de orgánulos celulares.
Agua intersticial: cuando se encuentra entre las células. Si se encuentra adherida a la sustancia intercelular se le llama agua de imbibición.

Para explicar mejor la estructura molecular, las funciones y propiedades del agua; en clase nos pusimos por grupos de 4 o 5 personas para realizar una infografía. Mi grupo estaba formado por Elizabeth Rainbow, Andrea Cámara, Alejandra Pertusa y yo, Alba Cutillas.

En ella se explica la estructura de las moléculas de agua y como esta estructura permite dar lugar a las distintas propiedades y funciones del agua. Además también relacionamos las propiedades y funciones entre sí.

Pasamos a las sales minerales, también son moléculas inorgánicas con lo cual como ya hemos comentado anteriormente se pueden encontrar tanto en los seres vivos como en la naturaleza. Pueden encontrarse de tres formas distintas:

En estado sólido o precipitadas: formando parte de estructuras esqueléticas, como el fosfato cálcico y el carbonato cálcico que constituyen los huesos y dientes de vertebrados, las conchas de los moluscos y los caparazones.
Disueltas: al estar en una disolución se disocian en sus iones: Cationes: (Na+, K+, Ca2+, Mg2+) y Aniones: ( Cl- , CO3 2- ,HPO4 - ,SO4 2- , HCO3 - ). Estos iones mantienen constante el grado de salinidad dentro del organismo, la presión osmótica y volumen celular, la permeabilidad, excitabilidad y contractibilidad; el potencial eléctrico, regulan la actividad enzimática y el grado de acidez (pH) en disoluciones amortiguadoras o tampón pese a la adición de ácidos o bases.
Asociadas a moléculas orgánicas: cumpliendo funciones especificas, fosfoproteínas fosfolípidos, clorofila, hemoglobina, ATP o la vitamina B12.

Cuando las sales minerales se encuentran disueltas pueden diferenciarse 3 tipos de disoluciones:

1. Disolución: el tamaño de la partícula es menor a 5nm y forma una mezcla homogénea.

a) Difusión: Repartición homogénea de partículas de un fluido. Por ejemplo la absorción de oxígeno por el agua.

b) Ósmosis: Es el paso del disolvente a través de una membrana semipermeable entre dos disoluciones de diferente concentración. El disolvente pasa de la más diluida a la más concentrada para llegar al equilibrio. Según el tipo de célula (animal o vegetal) la ósmosis puede tener efectos diferentes.

c) Estabilidad del grado de acidez o pH: Las sales minerales disueltas mantienen el pH del medio interno gracias a las disoluciones amortiguadoras o tampón compuestas por un ácido débil y su base conjugada. Actúan como aceptores o dadores de H+ para compensar el exceso o déficit de estos iones en el medio y mantener constante el pH. Lo consiguen mediante el sistema tampón fosfato y el sistema tampón bicarbonato.

2. Dispersión coloidal: tamaño de partículas entre 5 nm y 200 nm. Es una mezcla donde no hay sedimentación de partículas, pero reflejan y refractan la luz que incide sobre ellas (efecto Tyndall). Las dispersiones coloidales también tienen varias propiedades: Capacidad de presentarse en forma de gel o de sol, elevado poder absorbente, separación por diálisis de sus partículas, elevada viscosidad, efecto Tyndall, capacidad de sedimentación y por último la capacidad de respuesta a la electroforesis.