Biología . 2º Bachillerato

Composición química de los seres vivos

1.4 - Compuestos Inorgánicos


1.4.1 - Agua  
1.4.2 - Sales minerales  
1.4.3 - Gases disueltos  
     
Fórmulas de Compuestos inorgánicos  

1.4.1 - Agua

  • Compuesto esencial para los seres vivos
  • Las células viven en agua. La tienen tanto en el interior como en el exterior.
  • Entre un 60 y 95% en peso de los organismos vivos es agua.
    • Entre el 80 y 95% en células y tejidos activos
    • Menor % tejidos no activos: Esqueletos animales y plantas
    • Bajo % en formas de resistencia: Semillas, espora, virones de virus.
  • El agua es abundante en la superficie terrestre aunque muy variable en diferentes zonas

Características químicas

- Molécula polar por la diferente electronegatividad de H y O
- Enlaces en ángulo de 104º
- Escaso grado de ionización [H+]=[OH-]=10E-7 M

Cada molécula de agua puede establecer cuatro puentes de hidrógeno
El número de puentes disminuye con la temperatura
A temperatura ambiente unas 6 a 10 moléculas unidas.
Estos enlaces duran fracciones de milisegundo pero se vuelven a formar otros nuevos

La polaridad y la estructura reticular de los puentes de H dan sus propiedades características anómalas

 

Propiedades

  • Gran fuerza de cohesión entre moléculas
    • Líquida a temperatura ambiente. Puntos de fusión y ebullición altos.
    • Alto calor de vaporización (paso de líquido a gas) 540 cal/g
    • Alto calor específico . 1cal/ºC aprox
    • Escasa compresibilidad
    • Elevada tensión superficial
  • Elevada polaridad
    • Disolvente de sustancias polares e iónicas. Establece con ellas puentes de H
    • Fuerza de adhesión a superficies. Capilaridad
  • Menor densidad en estado sólido.
    • Aumento a partir de 4ºC. Importancia en ecología y climatología
Compuesto
peso molecular
Fusión (ºC)
Ebullición (ºC)
H2
2
-252
-250
CH4
16
-183
-164
NH3
17
-78
-33
H2O
18
0
100
HF
19
-83
20
N2
28
-210
-195
O2
32
-218
-183
CO2
48
 -78
 -57
C4H10
58
 -138
 -1
 

Funciones

Disolvente

Sustancias iónicas y polares Hidrófilas o Hidrofílicas
Segregación de moléculas apolares Hidrófobas o Hidrofóbicas
Permite reacciones químicas celulares: medio fluido

Reactivo químico

Hidrólisis. Fotolisis

Transporte

Medio fluido
Sustancias en disolución verdadera: moléculas individuales
Sustancias en disolución coloidal: macromoléculas o agrupaciones cargadas
Sustancias en suspensión: Insolubles en movimiento turbulento
- Alimentos
- Desechos
- Mensajeros
- Células en organismos pluricelulares
Tipos de disoluciones

Estructural

Volumen y forma celular
Esqueleto hidrostático

Circulación por capilaridad

Tendencia a ascender en medios hidrofílicos. Savia. Semillas. Moscas

Lubricante

Disminuye el rozamiento

Amortiguador mecánico

Deformación en golpes

Termorregulación

Enfriamiento por alto valor de vaporización
Inercia térmica en seres vivos grandes por alto calor específico

Amortiguador de pH

H3O+ <--> H2O <--> HO-

Obtención

- Ingestión directa en forma líquida
- Ingestión en alimentos
- Producto de reacciones químicas. Respiración

En muchos casos factor limitante de la distribución de especies.

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1.4.2 - Sales minerales
Se encuentran en disolución, precipitadas o asociadas a compuestos orgánicos
Cationes Na+ K+ Ca++ Mg++
Aniones Cl- PO4--- CO3 -- NO3- NO2- SO4--

Funciones

Tampón de pH
Regulación muy estricta. Humanos 7.00 - 7.40 - 7.80
H2CO3 <--> HCO3- <--> CO3--
H3PO4 <--> H2PO4- <--> HPO4-- <--> PO4---
Regulación de fenómenos osmóticos
Todos
Reacciones eléctricas celulares
Na+ . K+ . Ca++ . H+
Mensajeros celulares
Ca++ . K+ . Na+
Equilibrio eléctrico celular
Na+ . K+ . Cl-
Formaciones esqueléticas
Estructural y protección
Esqueletos de vertebrados, moluscos, corales, esponjas, protistas, plantas, etc
CaCO3 . Ca3(PO4)2 . SiO2 . CaF2
Formaciones en tejidos y órganos
Resistencia de paredes celulosa de gramíneas
Oolitos
Obtención de elementos para compuestos orgánicos
NO3- SO4-- PO4--- CO3--
Estabilización de dispersiones coloidales
 
Estabilización y función de proteínas
Mg++ . Mn++ . I- . Fe++ . Fe+++ . Co++ . PO4--- . Zn++
Obtención de oxígeno en respiraciones anaerobias
NO3- . SO4--

Obtención

Del medio disueltas o en alimentos

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1.4.3 - Gases disueltos

O2 N2 CO2 NO

 

Oxígeno . O2
Proceso de respiración aerobia: Oxidación para la obtención de enrgía.
Residuo en fotosíntesis como fotolisis del agua
Compuesto muy reactivo y tóxico para las células.

Nitrógeno . N2

Inertes excepto para bacterias y cianobacterias fijadoras de nitrógeno

Dióxido de Carbono . CO2

Fuente principal del C en seres vivos: se incorpora en Fotosíntesis y quimiosíntesis
Residuo de obtención de energía por respiración

Óxido Nítrico . NO

Mensajero en organismos animales

 

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