MATERIA VIVALa materia viva es la materia que forma parte de los seres vivos.La materia viva presenta unas caractersticas y propiedades distintas a las de la materia inerte. Estas caractersticas y propiedades encuentran su origen en los tomos que conforman la materia viva, as como en el porcentaje en que entran a formar parte de ella.

LOS BIOELEMENTOSSon los elementos qumicos naturales que entran a formar parte de la materia viva. De los 92 tomos naturales, nada ms que 27 son bioelementos. Estos tomos se separan en grupos, atendiendo a la proporcin en la que se presentan en los seres vivos.

Bioelementos % en la materia viva tomosPrimarios 96% C, H, O, N, P, SSecundarios 3,9% Ca, Na, K, Cl, I, Mg, FeOligoelementos 0,1% Cu, Zn, Mn, Co, Mo, Ni, Si.Bioelementos primariosSon los elementos ms abundantes en los seres vivos.La mayor parte de las molculas que componen los seres vivos tienen una base de carbono. Este elemento presenta una serie de propiedades que hacen que sea el idneo para formar estas molculas.Bioelementos secundariosSon elementos que se encuentran en menor proporcin en los seres vivos. Se presentan en forma inica (con carga positiva o negativa).OligoelementosLos oligoelementos tambin se denominan elementos traza, puesto que aparecen en muy baja proporcin en la materia viva (trazas). Alguno de estos elementos no se manifiesta en ciertos seres.

LAS BIOMOLCULASLos bioelementos se combinan entre s para formar las molculas que componen la materia viva. Estas molculas reciben el nombre de Biomolculas o PrincipiosInmediatos.Las biomolculas, para poder ser estudiadas, deben ser extradas de los seres vivos mediante procedimientos fsicos, nunca qumicos, ya que si as fuera, su estructura molecular se alterara. Los procedimientos fsicos son la filtracin, la cristalizacin, la centrifugacin, la cromatografa. Las biomolculas se clasifican atendiendo a su composicin en: Las biomolculas inorgnicas son las que no estn formadas por cadenas de carbono, como son el agua, las sales minerales o los gases. Las biomolculas orgnicas estn formadas por cadenas de carbono y se denominan Glcidos, Lpidos, Prtidos y cidos nucleicos.

EL AGUAEl agua es una biomolcula inorgnica. Se trata de la biomolcula ms abundante en los seres vivos. En las medusas, puede alcanzar el 98% del volumen del animal y en la lechuga, el 97% del volumen de la planta. Estructuras como el lquido interno de animales o plantas, embriones o tejidos conjuntivos suelen contener gran cantidad de agua. Otras estructuras, como semillas, huesos, pelo, escamas o dientes poseen poca cantidad de agua en su composicin.Importancia biolgica del aguaLas propiedades del agua permiten aprovechar esta molcula para algunas funciones para los seres vivos. Estas funciones son las siguientes: Disolvente universal: el agua, debido a sus propiedades fisicoqumicas, es el mejor disolvente para todas aquellas molculas polares. Sin embargo, molculas apolares no se disuelven en el agua. Lugar donde se realizan reacciones qumicas: debido a ser un buen disolvente, por su elevada constante dielctrica, y debido a su bajo grado de ionizacin. Funcin estructural: por su elevada cohesin molecular, el agua confiere estructura, volumen y resistencia. Funcin de transporte: por ser un buen disolvente, debido a su elevada constante dielctrica, y por poder ascender por las paredes de un capilar, gracias a la elevada cohesin entre sus molculas, los seres vivos utilizan el agua como medio de transporte por su interior. Funcin amortiguadora: debido a su elevada cohesin molecular, el agua sirve como lubricante entre estructuras que friccionan y evita el rozamiento. Funcin termorreguladora: al tener un alto calor especfico y un alto calor de vaporizacin el agua es un material idneo para mantener constante la temperatura, absorbiendo el exceso de calor o cediendo energa si es necesario.LAS SALES MINERALESLas sales minerales son biomolculas inorgnicas que aparecen en los seres vivos de forma precipitada, disuelta en forma de iones o asociada a otras molculas.PrecipitadasLas sales se forman por unin de un cido con una base, liberando agua. En forma precipitada forman estructuras duras, que proporcionan estructura o proteccin al ser que las posee. Ejemplos son las conchas, los caparazones o los esqueletos. DisueltasLas sales disueltas en agua manifiestan cargas positivas o negativas. Los cationes ms abundantes en la composicin de los seres vivos son Na+, K+, Ca2+, Mg2+... Los aniones ms representativos en la composicin de los seres vivos son Cl-, PO4, CO3 Las sales disueltas en agua pueden realizar funciones tales como: Mantener el grado de grado de salinidad. Controlar la contraccin muscular Asociadas a otras molculasLos iones pueden asociarse a molculas, permitiendo realizar funciones que, por s solos no podran, y que tampoco realizara la molcula a la que se asocia, si no tuviera el in.La hemoglobina es capaz de transportar oxgeno por la sangre porque est unida a un in Fe++. La clorofila captura energa luminosa en el proceso de fotosntesis por contener un in Mg++ en su estructura.

LOS GLCIDOSLos glcidos son biomolculas orgnicas. Estn formados por Carbono, Hidrgeno y Oxgeno, aunque adems, en algunos compuestos tambin podemos encontrar Nitrgeno y Fsforo.Reciben tambin el nombre de azcares, carbohidratos o hidratos de carbono.Monosacridos: Las unidades qumicas ms pequeas a partir de las cuales se forman los glcidos, la unin de muchos monosacridos constituye un polisacrido.

La importancia biolgica principal de estas biomolculas es: Combustible: Obtencin de energa a corto plazo (son las primeras molculas utilizadas por la clula para obtener energa libre, que utilizaran para realizar sus funciones vitales). Reserva energtica: el almidn (en vegetales) y el glucgeno (en animales) son polisacridos (unin de muchos monosacridos) que acumulan gran cantidad de energa en su estructura, por lo que sirven para guardar energa excedente y utilizarla en momentos de necesidad. Formadores de estructuras: la celulosa o la quitina son ejemplos de polisacridos que otorgan estructura resistente al organismo que las posee.

LOS LPIDOSLos lpidos son biomolculas orgnicas formadas por Carbono, Hidrgeno y Oxgeno, que pueden aparecer en algunos compuestos el Fsforo y el Nitrgeno.Constituyen un grupo de molculas con composicin, estructura y funciones muy diversas, pero todos ellos tienen en comn varias caractersticas: No se disuelven en agua, formando estructuras denominadas micelas. Se disuelven en disolventes orgnicos, tales como cloroformo, benceno, aguarrs o acetona. Son menos densos que el agua, por lo que flotan sobre ella.Dentro de la clasificacin de lpidos se incluyen una gran cantidad de sustancias, entre ellas los cidos grasos ms conocidos como grasas.LOS CIDOS GRASOSSon los sillares a partir de los cuales se forman todos los lpidos.Los cidos grasos son molculas formadas por cadenas de carbono que poseen un grupo carboxilo (COOH) como grupo funcional, que les da carcter cido. El nmero de carbonos habitualmente es de nmero par. Los tipos de cidos grasos ms abundantes en la Naturaleza estn formados por cadenas de 16 a 22 tomos de carbono.Los cidos grasos se clasifican en saturados e insaturados SaturadosLos enlaces entre los carbonos son enlaces simples (C_C). Esta circunstancia permite la unin entre varias molculas mediante enlaces qumicos entre ellas. Cuanto mayor sea la cadena (ms carbonos), mayor es la posibilidad de formacin de estos enlaces qumicos.Por ello, a temperatura ambiente, los cidos grasos saturados suelen encontrarse en estado slido (sebos). InsaturadosEn ellos pueden aparecer enlaces dobles o triples entre los carbonos de la cadena (C=C). Esto origina que las molculas tengan ms problemas para formar uniones mediante enlaces qumicos entre ellas. Por ello, a temperatura ambiente, los cidos grasos insaturados suelen encontrarse en estado lquido (aceite).

La importancia biolgica principal de estas biomolculas es: Reserva de energa a medio y largo plazo. Cuando hay carencia de glcidos, la clula utiliza estas molculas para obtener de ellas (rompiendo sus enlaces qumicos) la energa necesaria para realizar sus funciones vitales. Estructural (entran a formar parte de algunas estructuras, ejm./ el colesterol es un componente esencial de todas las membranas celulares. Reguladores de funciones (algunas vitaminas, hormonas...).

LOS PRTIDOSSon biomolculas orgnicas. Estn formadas por Carbono, Hidrgeno, Oxgeno y Nitrgeno. En ocasiones aparecen Fsforo y Azufre.Este grupo est compuesto por tres tipos de molculas, que se clasifican atendiendo a su tamao. Son los aminocidos, los pptidos y las protenas.

AminocidosSon molculas pequeas a partir de las cuales se forman los pptidos y las protenas.Son cristalinos, casi todos dulces. Todos presentan la siguiente estructura qumica: H COOH, NH2 R, CUno de esos radicales siempre es un grupo cido (COOH) y el otro es bsico (NH3). El tercer grupo es un Hidrgeno (H) y el cuarto es un radical caracterstico de cada aminocido.Los radicales confieren al aminocido unas caractersticas propias. Por ello, estos radicales se utilizan como criterio de clasificacin de los aminocidos. Formando parte de las protenas existen 20 aminocidos diferentes, los organismos hetertrofos pueden sintetizar la mayora de los aminocidos (aa), aquellos que no pueden sintetizarse deben ser incorporados con la dieta, denominndose aminocidos esenciales, en el ser humano son 10. Existen otros muchos tipos de aminocidos, pero no se asocian formando macromolculas (protenas).

FORMACIN DE LAS PROTENAS Y LOS PPTIDOSLos pptidos y las protenas se forman por la unin de aminocidos, mediante un enlace llamado enlace peptdico.Enlace peptdicoEste enlace se establece entre el grupo carboxilo (-COOH) del primer aminocido y el grupo amina (-NH2) del segundo aminocido. La caracterstica principal de este enlace radica en que no permite el giro de los elementos unidos por l, por lo que es un enlace rgido.Los pptidosLos pptidos son molculas formadas por aminocidos unidos por enlace peptdico. El nmero de aminocidos puede oscilar entre dos y cien; ms de cien aminocidos se considera una protena. Ejemplos de pptidos metablicamente importantes son la insulina, el glucagn, la oxitocina o la vasopresina.

Las protenasLas protenas son molculas formadas por aminocidos unidos por enlace peptdico. El nmero de aminocidos suele ser mayor que cien.

Propiedades de las protenasLas propiedades que manifiestan las protenas dependen de los grupos radicales de los aminocidos que las componen. Solubilidad: los radicales de los aminocidos permiten a las protenas interaccionar con el agua. Si abundan radicales hidrfobos, la protena ser poco o nada soluble en agua. Si predominan los radicales hidrfilos, la protena ser soluble en agua. Especificidad: La especificidad puede ser de funcin, si la funcin que desempea depende de esta estructura, o de especie, que hace referencia a la sntesis de protenas exclusivas de cada especie.Estas molculas cumplen muchas y variadas funciones en los seres vivos. Funcin estructural: forman estructuras capaces de soportar gran tensin continuada, como un tendn o el armazn de un hueso o un cartlago. Tambin pueden soportar tensin de forma intermitente, como la elastina de la piel o de un pulmn. Adems, forman estructuras celulares, como la membrana plasmtica o los ribosomas. Movimiento y contraccin: la actina y la miosina forman estructuras que producen movimiento. Mueven los msculos estriados y lisos. La actina genera movimiento de contraccin en muchos tipos de clulas animales. Transporte: algunas protenas tienen la capacidad de transportar sustancias, como oxgeno o lpidos, o electrones. Reserva energtica: protenas grandes, generalmente con grupos fosfato, sirven para acumular y producir energa, si se necesita. Funcin homeosttica: consiste en regular las constantes del medio interno, tales como pH o cantidad de agua. Funcin defensiva: las inmunoglobulinas son protenas producidas por linfocitos B, e implicadas en la defensa del organismo. Funcin hormonal: algunas protenas funcionan como mensajeros de seales hormonales, generando una respuesta en los rganos blanco.

LOS ACIDOS NUCLEICOSLos cidos nucleicos son grandes molculas constituidas por la unin de monmeros, llamados nucletidos. Los cidos nucleicos son el ADN y el ARN. NucletidosLos nucletidos son molculas que se pueden presentar libres en la Naturaleza o polimerizadas (unidas mediante enlaces qumicos), formando cidos nucleicos. Tambin pueden formar parte de otras molculas que no son cidos nucleicos, como molculas portadoras de energa o coenzimas.Los nucletidos se forman por la unin de una base nitrogenada (compuestos qumicos orgnicos), una pentosa (monosacrido de 5 tomos de C) y uno o ms cidos fosfricos. La unin de una pentosa y una base nitrogenada origina un nuclesido.

EL ADNEl ADN es el cido, est constituido por la unin de nucletidos formados por una pentosa, la Ribosa, una base nitrogenada, que son Adenina, Guanina, Citosina y Timina. No aparece el Uracilo. Es el tipo de molcula ms compleja que se conoce. Su secuencia de nucletidos contiene la informacin necesaria para poder controlar el metabolismo un ser vivo. El ADN es el lugar donde reside la informacin gentica de un ser vivo.

EL ARNEl cido ribonucleico est constituido por la unin de nucletidos formados por una pentosa, la Ribosa, una base nitrogenada, que pueden ser Adenina, Guanina, Citosina y Uracilo. No aparece la Timina.En la clula aparecen tres tipos de ARN, con distintas funciones, que son: ARN mensajero (lleva la informacin gentica del ADN desde el ncleo de celular al citoplasma). ARN ribosmico (entra a formar parte de la estructura de los ribosomas). ARN transferente (interviene en la sntesis de protenas).