Tots els elements que es troben als éssers vius es troben a la Terra però en proporcions diferents s han seleccionat els més idonis i disponibles per

• Tots els elements

que es troben als

éssers vius es

troben a la Terra

però en

proporcions

diferents 

s’han seleccionat

els més idonis i

disponibles per a

estructura i

funció

Bioelements primaris: C,H,O,N,S i P

a totes les biomolècules org 95%

97%

fonamental a proteïnes i ac. nuclèics, molts

glúcids i lípids

en 2 aa (Cys, Met) i algunes prot (vit, CoA)

en ac. nuclèics, Coenzims (NADP

, NAD

...) i

fosfolípids

Propietats fisicoquímiques que els fan

idonis

:

1. Poden formar enllaços covalents compartint parelles

d’electrons

2. Són elements lleugers e- prop del nucli enllaços

molt estables

3. Els enllaços de C tenen una configuració tetraèdrica

 els diferents tpus de biomolècules tinguen

estructures 3D diferents  estereoisòmers diferents

que són diferenciats i seleccionats pels éssers vius

4. El C és capaç de formar enllaços C-C molt estables 

permet formar llargues cadenes (lineals, ramif..) i

5. Els compostos formats per C,H,O,N es troben en

estat reduït als éssers vius  l’Oxigen els pot oxidar

formant compostos de baixa energia  l’energia que

es desprèn es aprofitada per a funcions vitals

Bioelements secundaris: a tots els éssers

vius (2.5% del pes total)

• Ca (2% del total)  CaCO

als ossos, impuls

nerviós, coagulació sang, contracció muscular

• Mg  forma part de la clorofil·la,

catalitzador, estabilitza ribosomes

membrana, ac nuclèics

• Na, K i Cl  ions dissolts, impuls nerviós,

estomes...

Biomolècules inorgàniques

es troben a la matèria viva i inert

Aigua

Sals minerals

Gassos

1. Aigua

• Es considera el lloc d’origen de la vida

• Apareixen els primers agregats orgànics

• Suposa entre el 50-95% dels e.v.  depenent de:

– Edat de l’organisme: ↓ amb l’edat

– Tipus de teixit: ↑ en els bioquímicament més actius (és on tenen lloc les reaccions químiques)

Fetus humà de 3 mesos 94%

Nounat 70%

Jove 65%

Estructura aigua

•

enllaços

•

covalents

dipol

» Una molècula d’aigua pot formar fins a 4 enllaços:

» - 3,4 en estat líquid  es formen i es trenquen molt ràpidament

Propietats fisicoquímiques de l’aigua

1. Bon dissolvent

Gràcies a la seua estructura dipolar es capaç de

dissoldre compostos iònics i compostos polars

(glúcids, aldehids, amines...) formant ponts d’H amb

elles

• Segons si es poden dissoldre en aigua o no:

• Hidrofíliques • Hidrofòbiques

• Amfipàtiques: tenen regions polars i apolars (ac grasos)

• Permet:

– És el medi on transcorren la majoria de reaccions del metabolisme

– Absorció d’elements del sòl (dissolts a l’aigua) a través de l’arrel de la planta

– Circulació de substàncies dissoltes per tot l’organisme – Expulsar substàncies tòxiques dissoltes a l’orina

– Dissol també gasos com l’O2 (per a la respiració aquàtica) i CO2 (per a la fotosíntesi dins l’aigua)

2. Dilatació anòmala de l’aigua

A diferència d’altres substàncies l’aigua sòlida pesa

menys que l’aigua líquida i per això el gel sura

• Fins a 4ºC

- Les molèc d’aigua cada cop formen més enllaços  es contrau el V augmenta la densitat

4ºC = màx densitat

• A partir de 4 ºC continua augmentant la formació d’enllaços  s’atura la contracció i comença a dilatar-se  d comença a ↓

• A 0ºC

– Cada molècula d’aigua forma 4 enllaços  molècules en

posicions fixes = xarxa cristal·lina tridimensional s’expandeix  menys densitat

3. Regulador (amortidor) tèrmic  açò es degut

a que:

- Té una calor específica molt alta  es capaç d'absorbir molta calor sense augmentar la Tª la que emprarà per a trencar els enllaços intermolec abans que per a pujar la temperatura

grans canvis de calor  quasi sense canvi de temperatura

- Té un calor de vaporització molt alt  passar 1g d’aigua a vapor requereix molta energia xq han de trencar-se tots els enllaços  bon refrigerant de l’organisme

4. Elevada cohesió 

degut als enllaços formats

entre molec d’aigua q les mantenen unides

Tensió superficial alta

Mesura la dificultat per a trencar la superfície d’un líquid

Quasi incompressible

5. Elevada adhesió  unió de les molec d’aigua

a les molec d’una superfície

+ cohesió

Capil·laritat

6. Dissociació de l’aigua

- L’aigua és capaç de dissociar-se en ions (ionitzar-se):

- Ara bé la capacitat de ionització de l’aigua és molt

baixa: de cada 10

molec, sols 1 es troba ionitzada

Producte iònic (K

)

a 25ºC:

- Si varia qualsevol dels dos ions (afegint un àcid H

_o

una base OH

_{) suposaria una variació de l’altre per a}

• Aquest valor és la base per establir una escala

d’acidesa o alcalinitat d’una dissolució aquosa= una

escala de pH

(potencial d’hidrògen)

– Neutra si [H+] = 10-7

– Bàsica si [H+]< 10-7

2. Sals minerals

2.1 Sòlides o precipitades (insolubles en aigua)

– Carbonat càlcic  FUNCIÓ: forma estructures dures:

crustacis,ossos...

– Fosfat càlcic FUNCIÓ: esquelètica=forma els ossos

2.2 Dissoltes (solubles en aigua)

– Anions (-): Cl-_{, HCO}3-_…

• FUNCIONS:

1. Regulació del pH

El pH s’ha de mantindre cte a l’org (dins i fora de la

cèl·lula) 

sistemes tampó o buffer

:

 Mantenen els valor de pH cte

 Formats per una dissolució d’àcid dèbil – base conjugada que actuen com a dador de H+ (l’àcid) i acceptor de H+ (base)

 Les proteïnes són capaces de tamponar  Els més comuns als éssers vius són:

 tampó bicarbonat  tampó fosfat

• Parell carbonat-ió bicarbonat : manté el pH ≈ 7,4 desplaçant

la reacció cap a un costat o altre

àcid carbònic ió carbonat (base)

• Parell monofosfat-bifosfat: manté el pH ≈ 6,8

ió dihidrogen fosfat ió monohidrogen fosfat

(àcid) (base)

H₂PO₄-_{+ H}

2O ↔ HPO42- + H+

2. Funcions fisiològiques i bioquímiques

IONES FUNCIONES

Na

K

• Regulación actividad cardíaca

• Transmisión del potencial de acción

Ca

• Mineralización esqueleto • Contracción muscular

• Regulación actividad cardíaca • Sinapsis

• Cofactor enzimático

Mg2+ • Contracción muscular y transmisión potencial

acción

• Constituyente ribosomas • Cofactor enzimático

3. Concentració de les dispersions

- Els líquids de l’int cel són dispersions de subst en

aigua:

Partícules < 10-7_{cm = dispersions moleculars o dissolucions}

verdaderes  sals minerals o molec org menudes (sucres o aa)

PROPIETATS

1. Difusió: les molècules es mouen en totes direccions i es distribueixen uniformement per tota l’aigua  pot ocórrer a través d’una membrana si les substàncies poden travessar-la

2. Osmosi: pas de les molècules d’aigua a través d’una memb semipermeable (deixa passar l’aigua però no els soluts) des de les zones de ↑*aigua+ (HIPOTÒNICA) a zones de ↓*aigua+

(HIPERTÒNICA) fins arribar a =[aigua] (ISOTÒNICA)

La mb plasmàtica és semipermeable → hi ha que mantindre una

concentració de sals dins de la cèl.lula igual a la del medi extern per a que no hi haja guany ni pèrdua d’aigua

MEDI HIPOTÒNIC

CÈL·LULA ANIMAL

• Entra aigua a la cèl·lula → s’infla fins a rebentar → LISI

CÈL·LULA VEGETAL

• Entra aigua a la cèl·lula → s’infla però NO SE LISA → la rígida paret cel·lular ho impedeix.

• La pressió de la cèl·lula espentant contra la paret s’anomena pressió de TURGÈNCIA

.

MEDI HIPERTÒNIC

CÈL·LULA ANIMAL

• Ix aigua de la cèl·lula → s'encongeix → ↓ el seu VOLUM= PLASMÒLISI • La cèl·lula es DESHIDRATA i perd les

seus funcions fisiològiques CÈL·LULA VEGETAL

• Ix aigua de la cèl·lula → s’encongeix, allunyant-se de la paret cel·lular, el resultat es la PLASMÒLISI.

• La cèl·lula queda deshidratada y també perd les seus funcions fisiològiques.

Partícules entre 10-5 _{i 10}-7 _{cm = dispersions col·loïdals  molèc}

org grans (polisacàrids, prot, ac nuclèics) PROPIETATS:

1. Podem trobar-les en 2 estats:

 Sol = aspecte líquid  perifèria del citoplasma = ectoplasma

 Gel = aspecte sòlid  centre del citoplasma=endoplasma Es pot passar d’un estat a altre  creació de pseudòpodes

2. Elevada viscositat

3. Elevat poder adsorbent  atracció que exerceix un sòlid sobre les molèc d’un líquid o gas: Ag-Ac, EZ-substrat

4. Efecte Tyndall: si les dispersions

s'il·luminen lateralment sobre fons fosc s’observa opalescència per la reflexió dels raigs de llum (els col·loides

5. Diàlisi: pas a través d’una membrana d’aquelles substàncies que la membrana deixa passar pel seu tamany  es poden seleccionar per massa molecular  hemodiàlisi

6. Capacitat de sedimentació  centrífuga

7. Resposta a una electroforesi  es separen per càrrega i massa molecular

https://www.youtube.com/watch?v=xU yEkXXcig8