Los seres vivos son complejos



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A continuación profundizaremos las características de los seres vivos mencionadas anteriormente. ¿Comenzamos?


LOS SERES VIVOS SON COMPLEJOS


LA COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS SERES VIVOS: bioelementos y biomoléculas.

El análisis de la composición de los seres vivos nos muestra que los elementos químicos que los constituyen son los mismos que componen el resto de la materia de nuestro

planeta, de nuestra galaxia y del universo.

Sin embargo, la proporción en la que se encuentran los distintos elementos es diferente en los seres vivos y en la materia inanimada.

Los elementos que predominan en los seres vivos son el carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O), nitrógeno (N), fósforo (P) y azufre (S). A estos elementos los conocemos como bioelementos primarios, ya que son los elementos indispensables para formar las moléculas que conforman la materia viva y constituyen aproximadamente el 96 % de la misma.

En los seres vivos, encontramos, en un porcentaje mucho menor, otros elementos que consideramos bioelementos secundarios. Estos son necesarios para mantener el equilibrio osmótico y para realizar el metabolismo, por lo que son indispensables para la vida. Los bioelementos secundarios son calcio (Ca), sodio (Na), potasio (K), cloro (Cl), magnesio (Mg), hierro (Fe) y yodo (I).

Por último, encontramos los oligoelementos, que se encuentran en proporciones mucho más bajas y no en todos los seres vivos, pero que tienen un papel importante. Algunos de estos oligoelementos son el flúor (F), el cobre (Cu), el zinc (Zn) o el cobalto (Co).

Los bioelementos establecen entre ellos múltiples y complejas combinaciones, que dan lugar a las biomoléculas, moléculas que constituyen a los seres vivos.

Existen dos tipos de biomoléculas: orgánicas e inorgánicas. Las biomoléculas orgánicas son los glúcidos, los lípidos, las proteínas y los ácidos nucleicos. Todas ellas son sustancias basadas en la unión de numerosos átomos de carbono.

Aunque las biomoléculas orgánicas constituyen una parte importante de los seres vivos, existen dos biomoléculas inorgánicas de gran relevancia para la vida: el agua y las sales minerales.


Moléculas inorgánicas.
Son moléculas que están presentes tanto en los seres vivos como en la materia inerte o inanimada. Las principales moléculas son:
- Agua. Suele ser la molécula más abundante en todos los seres vivos, aunque varía entre un 60 y un 90 por ciento en peso. Es importante por múltiples razones, ya que el agua regula la temperatura, es un medio de transporte, un estupendo disolvente y en ella se realizan todas las reacciones químicas que desarrollan los organismos.
- Sales minerales. En unos casos forman estructuras como caparazones, huesos y dientes. En otros casos actúan activamente en las reacciones químicas e intervienen en procesos fundamentales como la contracción de los músculos, la transmisión del impulso nervioso, la coagulación sanguínea, etc.
Moléculas orgánicas.
La vida, tal y como la conocemos, está basada en el carbono, y este es el único elemento que sirve como esqueleto de todas las moléculas orgánicas. Este elemento permite formar moléculas muy grandes (macromoléculas), al unirse con el hidrógeno y el oxígeno. En muchos casos se constituyen por la unión de moléculas pequeñas, encadenadas, cada una de las cuales se llama monómero (mono = uno; mero = parte). Al unirse muchos monómeros (+ de 100) se forman macromoléculas, denominadas polímeros. Las moléculas orgánicas o biomoléculas son las siguientes:
- Glúcidos. Son biomoléculas orgánicas formadas por carbono, oxígeno e hidrógeno. Constituyen un grupo de sustancias muy extenso y variado y en algunas ocasiones los conocemos como hidratos de carbono o, simplemente, azúcares. Solemos distinguir tres grandes grupos de glúcidos: los monosacáridos, los oligosacáridos y los polisacáridos.

Los monosacáridos son los glúcidos más sencillos, formados por una cadena de entre tres y siete átomos de carbono. Por lo general, son solubles en agua, blancos y de sabor dulce. Son las sustancias que utiliza la célula para obtener energía. El monosacárido más representativo es la glucosa. Está formada por seis átomos de carbono y es utilizada como fuente de energía básica por muchos seres vivos. Es el monosacárido más abundante en la naturaleza y se encuentra en la fruta y en la miel. Otros monosacáridos importantes son la ribosa, la fructosa o la galactosa.

Los oligosacáridos son glúcidos compuestos por la unión de dos a diez monosacáridos. Al igual que los monosacáridos, son dulces y solubles en agua. Algunos oligosacáridos representativos en los organismos vivos son la sacarosa (glucosa + fructosa) que obtenemos de la caña de azúcar o la remolacha, y es el azúcar que consumimos habitualmente; la lactosa (galactosa + glucosa) que se encuentra exclusivamente en la leche o la maltosa (2 glucosas). Sus funciones son siempre energéticas.

Los polisacáridos, están compuestos por un gran número de monosacáridos unidos entre sí. Al contrario que los monosacáridos y los oligosacáridos, los polisacáridos no tienen sabor dulce ni son solubles en agua. Por este motivo, cumplen principalmente un papel estructural en los seres vivos, aunque también actúan a menudo como reserva de energía. Los polisacáridos con función de reserva más representativos son el almidón y el glucógeno. El almidón es la sustancia de reserva energética propia de las plantas y se encuentra de forma abundante en las semillas y los tubérculos. Está formado por la unión de miles de moléculas de glucosa. Por otro lado, el glucógeno cumple la misma función que el almidón, pero en los animales. Se encuentra de manera muy abundante tanto en el hígado como en los músculos. Al igual que el almidón, el glucógeno es un polímero de miles de moléculas de glucosa.

En cuanto a los polisacáridos con función estructural, los más representativos son la celulosa y la quitina. La celulosa forma la pared celular de las células vegetales y es un polímero formado por glucosa.

Por su parte, la quitina forma los exoesqueletos de algunos animales como insectos y crustáceos, así como la pared de las células de los hongos.


- Lípidos. Son un grupo de biomoléculas orgánicas, compuestas por carbono, hidrógeno y oxígeno, aunque en ocasiones pueden presentar otros elementos como nitrógeno, fósforo o azufre. Pueden ser de origen vegetal o de origen animal. Los de origen vegetal o grasas insaturadas son líquidos a temperatura ambiente y se denominan aceites. Los de origen animal o grasas saturadas son sólidos y se conocen como sebos.

Constituyen un grupo muy amplio con gran diversidad de estructuras y funciones, pero todos tienen algo en común de vital importancia para los organismos vivos: no son solubles en agua. Sirven como reserva energética y forman estructuras como las membranas celulares. Ejemplos: grasas y colesterol. Las ceras también son lípidos que además de actuar como fuente de reserva energética, suelen tener otras funciones como la de impermeabilizar y proteger diversos órganos tanto animales (piel, pelos y plumas) como vegetales (hojas y frutos).


- Proteínas. Son las biomoléculas orgánicas más abundantes en las células. Todas las proteínas contienen carbono, oxígeno, hidrógeno y nitrógeno; además, la mayoría contiene azufre, y, algunas, fósforo, hierro, cinc y cobre.

Las proteínas son grandes moléculas formadas por la unión de subunidades más pequeñas llamadas aminoácidos.

Existen 20 aminoácidos diferentes que se combinan y configuran las proteínas; estas se diferencian entre sí en el número, el tipo y la disposición de los aminoácidos que las forman. Sus funciones son variadas, como puedes observar en el cuadro.
- Ácidos nucleicos.

Son biomoléculas formadas por carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y fósforo. Son polímeros formados por la unión de unas unidades llamadas nucleótidos. Los ácidos nucleicos son el ADN y el ARN.

El ADN (ácido desoxirribonucleico), participa en procesos imprescindibles para la vida. Es el que contiene la información hereditaria que se transmite de una generación a la siguiente y, por lo tanto, se tiene que duplicar para poder pasar la información a las células hijas. En el momento en que una célula se divide para dar lugar a dos células hijas, el ADN se duplica con el objetivo de transferir la misma información a las dos células resultantes. El ADN posee la información para crear las proteínas de un ser vivo.

El ARN (ácido ribonucleico) es el otro tipo de ácido nucleico presente en los seres vivos, que, interviene directamente en la síntesis o elaboración de proteínas.



ACTIVIDADES

1- De acuerdo a la siguiente tabla responde las preguntas:

Componentes

Componentes



Porcentaje del peso total

Bacteria

Célula animal

Agua

70

70

Minerales (Na, K, Ca, etc)

1

1

Proteínas

15

18

ARN

6

1,1

ADN

1

0,25

Fosfolípidos

2

2

Polisacáridos

2

2

Otros

3

3

a. ¿Cuál de las biomoléculas orgánicas presentes en la tabla compone la mayor parte de la masa celular?

_____________________________________

b. ¿Cuál es el porcentaje total de biomoléculas orgánicas en cada célula?

______________________________________________________________________________________

c. ¿Podrías afirmar que ambos tipos celulares poseen los mismos componentes moleculares? Justifica

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

d. ¿Cuál es el porcentaje de ácidos nucleicos en cada célula?___________________________________________________________________________

e. ¿Cuál es la biomolécula inorgánica más abundante? _________________________________________________________________________________



2- El siguiente gráfico representa la composición de elementos químicos de un humano. A partir del mismo, responde las siguientes preguntas:

a. ¿Cuál es el bioelemento en mayor concentración? y ¿el de menor?

__________________________________________________________________________________

b. ¿Cuál es el elemento apropiado para constituir los “esqueletos estructurales” de las moléculas orgánicas? ¿En qué porcentaje se encuentra?

_________________________________________

c. ¿Qué significa el término traza en relación con algunos elementos químicos?

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3- Completa el siguiente texto.
Los seres vivos están formados por dos tipos de sustancias. Las sustancias _____________________como el _____________ y las sales minerales. Y las sustancias _____________________ como los glúcidos que se utilizan para obtener ________________ y formar algunas estructuras; las ________________________ que forman estructuras (músculos), transportan oxígeno (hemoglobina), defienden el organismo, etc. Los _________________, son moléculas que almacenan mucha energía, y los ácidos nucleicos forman el material ______________________

4- ¿Qué expresiones son correctas? Señálalas con una (x).

a) Los monómeros son las unidades de los polímeros. ( )

b) Los polímeros son las porciones más pequeñas de los monómeros. ( )

c) Los aminoácidos son los monómeros de las proteínas. ( )

d) Los nucleótidos son los monómeros de las grasas. ( )

e) Las grasas están formadas por ácidos grasos y glicerina. ( )

f) Los monosacáridos son lo monómeros de los polisacáridos y oligosacáridos. ( )
5- Relaciona las letras de la segunda columna con los números de la primera columna. (Escríbelas sobre la línea)

1. _______bioelementos a. C-H-O-N-P-S

2. _______biomoléculas b. regulan reacciones químicas

3. _______moléculas orgánicas c. colesterol, grasas, aceites

4. _______moléculas inorgánicas d. moléculas energéticas por excelencia

5. _______agua e. elementos químicos que forman a los seres vivos

6. _______sales minerales f. principal disolvente

7. _______glúcidos g. albúmina, colágeno, hemoglobina

8. _______lípidos h. moléculas que reservan energía

9._______ proteínas i. glucosa , celulosa, almidón

10. _____ácidos nucleicos j. calcio, potasio, hierro

k. moléculas de los seres vivos

l. ADN - ARN

m. moléculas estructurales

n. presentes en seres vivos y materia inerte

o. su principal elemento químico es el C


6- De la lista de moléculas que figuran a continuación señala la función más importante que realiza cada una de ellas: estructural, reguladora, energética, reserva, transportadora, genética, defensiva...

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