BIOMOLECULAS INORGANICAS

BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS

Estas tienen características de la materia inerte, pero se encuentran también entre los seres vivos. No poseen átomos de carbono o este, si aparece, no forma cadenas con otros carbonos y con hidrógenos. Son el agua, las sales minerales y algunos gases que pueden desprenderse o utilizarse en el transcurso de las reacciones químicas de las células como el oxígeno (O2) y el dióxido de carbono (CO2).

EL AGUA. El agua es una molécula de enorme importancia biológica, tanto por su abundancia como por las funciones que desempeña en la materia viva, así como por el papel que ha jugado en el origen y evolución de la vida. 

Imagen del planeta tierra

- Abundancia. El agua es la biomolécula más abundante de los seres vivos, alcanzando una proporción media del 75% del peso total. Hay seres con mayor proporción (lechugas o medusas, por ejemplo, con más de un 90%) y otros con mucha menos (por ejemplo, las semillas de los vegetales 15%). Esta agua procede en su mayor parte del medio externo y en menor proporción de reacciones químicas de las células. En los seres pluricelulares, el agua se encuentra dentro de las células, entre las mismas (espacio intersticial o intercelular), o circulando por el organismo (sangre, linfa o savia). 

Se puede observar como esta compuesta la molécula de agua

- Estructura de la molécula. La molécula del agua es neutra en conjunto, pero presenta bipolaridad, es decir, se comporta como un pequeño imán o dipolo debido al reparto asimétrico de sus electrones, que hace que un extremo tenga carga positiva y el otro extremo la tenga negativa. Esta asimetría procede de que, en el enlace covalente entre los hidrógenos y el oxígeno, este último “tira” de los electrones de los hidrógenos al ser muy electronegativo quedando con un exceso de carga negativa y la zona de los hidrógenos con un defecto de esta carga negativa y por lo tanto con exceso de carga positiva. Debido a esta característica, entre hidrógenos y oxígenos de distintas moléculas se establecen enlaces débiles llamados puentes de hidrógeno que mantienen unidas a las moléculas del agua. Por todo ello presentan una gran cohesión y para evaporar agua habrá que aportar una gran cantidad de energía. 

- Funciones biológicas. Están relacionadas con sus propiedades fisicoquímicas. Las principales son:       
-Función disolvente. El agua es un líquido que disuelve un gran número de sustancias diferentes (disolvente universal). Esto hace que casi todas las reacciones biológicas tengan lugar en medio acuoso, al mantener muchos compuestos de forma ionizada y por lo tanto permitiendo que puedan reaccionar entre ellos.  

-Medio de reacción. Además, constituye un medio que facilita la movilidad de las moléculas, favoreciendo el que puedan reaccionar entre ellas. (Las semillas pueden mantenerse “dormidas” mucho tiempo porque al no tener agua, no hay reacciones químicas). 

-Función transportadora. Los medios transportadores de sustancias tanto nutritivas como de desecho suelen estar constituidos fundamentalmente por agua (sangre, savia). 

El agua en un proceso de fotosíntesis

-Función bioquímica. El agua participa en reacciones bioquímicas como sustancia reaccionante o sustrato, como por ejemplo en las llamadas hidrólisis, mediante las cuales muchas macromoléculas orgánicas son descompuestas en biomoléculas más simples. En procesos como la fotosíntesis, el agua interviene aportando hidrógenos. En otras reacciones, se obtiene agua como producto de reacción, como por ejemplo en la respiración u oxidación de la glucosa.  

-Función estructural. El agua puede servir de auténtico esqueleto, dando consistencia a ciertas células o estructuras. Por ejemplo, esto sucede en plantas herbáceas o en animales como las medusas. 

-Función termorreguladora. El agua, debido a su elevado calor específico (se necesita mucha energía para elevar o disminuir su temperatura) es un excelente regulador, evitando los cambios bruscos que podrían afectar a los seres vivos. Por ejemplo, la sangre calienta la piel cuando ésta pierde calor, o el sudor la enfría si hay un sobrecalentamiento. Pero todo ello sin tener que movilizar o perder mucha cantidad de líquido. 

La vida se considera tan ligada al agua que solo ahora que se ha demostrado la existencia de esta en Marte, los científicos se plantean la búsqueda de seres vivos en dicho planeta. 

LAS SALES MINERALES. Las sales minerales están formadas por un catión y un anión. Las sales pueden presentarse de dos formas diferentes:  

Sales Minerales

-Sales insolubles o no disociadas. Se dicen también sales precipitadas. Presentan una función esquelética, formando caparazones (carbonato cálcico) o conchas o bien huesos (fosfato cálcico).  En algunos casos, los iones pueden estar unidos a moléculas orgánicas, de modo que no están disociados, pero tampoco forman sales minerales. Sus funciones dependerán de la molécula de que se trate. Por ejemplo, la hemoglobina lleva el ion hierro, la clorofila contiene magnesio, la vitamina B12 lleva el ion Cobalto, etc.

-Sales en forma disociada o sales solubles o disueltas. Los iones se encuentran disueltos en agua y son responsables de algunas funciones muy específicas, pero también intervienen de manera decisiva en procesos físico-químicos de importancia vital para los organismos.  

Dos de los fenómenos fundamentales desde el punto de vista biológico son el equilibrio osmótico y el pH.

Equilibrio Osmótico

-Equilibrio osmótico. Las membranas celulares son semipermeables. Esto quiere decir que dejan pasar el agua libremente pero no las sales. La dirección que lleve el agua, es decir, si entra o si sale de las células dependerá de la concentración de sales a cada lado de la membrana: el agua siempre se mueve desde donde hay menos concentración de sales hacia donde hay más, hasta que ambas disoluciones alcancen la misma concentración. A este fenómeno se le llama ósmosis, y en este trasvase el agua ejerce una presión osmótica. (Si fuera de la célula hay mayor concentración de sales, la disolución es hiperosmótica o hipertónica, el agua sale de la célula y esta se deshidrata. Si la concentración fuera es menor o hipoosmótica o hipotónica, el agua entra en la célula y se hincha. El tercer caso es el idóneo: si una célula está rodeada por una disolución isoosmótica, el agua no entra ni sale. La presión osmótica es creada básicamente por las sales, pero en general por las moléculas de todo tipo que se encuentran en disolución acuosa. Es un fenómeno de importancia vital para los seres vivos.

-Equilibrio ácido-base. El pH es uno de los parámetros que un organismo debe mantener constantes. (El pH está relacionado con la concentración de hidrogeniones [H+] presentes en el medio acuoso). En muchas reacciones celulares el pH tiende a aumentar o a disminuir y ciertas sales se unen a los protones o los liberan evitando cambios en su concentración. Se denominan sustancias tamponantes. Un ejemplo de sistema tampón en las células lo constituye el ion hidrógeno carbonato, carbonato ácido o bicarbonato. [Recuerda que para eliminar la acidez de estómago muchas personas emplean bicarbonato sódico]. Además de lo anteriormente visto, las sales disueltas pueden intervenir en funciones específicas. Se pueden citar, a modo de ejemplo iones como el Na+ y el K+, imprescindibles en la transmisión del impulso nervioso; el Ca2+ que participa en la contracción muscular y en la coagulación sanguínea, etc.

A continuación te dejamos una sopa de letras para que te diviertas
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