Organización química de los seres vivos - 3

Son compuestos disosciables que se mantien en concentraciones constantes en los fluidos corporales y pequeños cambios en su concentración, pueden ser letales. La variación en el equilibrio iónico provoca alteraciones en la permeabilidad, excitabilidad y contractibilidad de las células. Pueden encontrarse:
Disueltas; en forma de iones, dan lugar a los cationes(Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺) y aniones(Cl^-, SO^2- PO₄^3-,etc).
Precipitadas: constituyendo el Ca₃PO₄ de endoesqueletos; el CaCO₃ en dientes, caparazón (caracoles), valvas (mejillones), caparazón de crustáceos, etc.
Asociadas: que se caracterizan porque se unen a proteínas como los fosfoproteidos o los lípidos como fosfolípidos.

ESTRUCTURA Y NATURALEZA QUÍMICA):

a. Son solutos con enlace iónico estructura.

b. En disoluciones acuosas, gracias a la solvatación hidratación.

c. Otras son insolubles, forman precipitados en los seres vivos, como la hidroxiapatita de los dientes y huesos (Ca10(OH)2(PO₄)6).

Importancia biológica: 
- Actúan como cofactores de muchas enzimas (Mg+2, Mn+2, Se+2,  etc). 
- Forman el potencial electroquímico de las células.

- En animales, el Na, Cl y K(como iones en el) funcionamiento del sistema nervioso;

- Ca: contracción muscular y la coagulación; forma estructuras sólidas y duras en huesos y dientes como hidroxiapatita; en conchas de bivalvos carbonato de calcio; en el pico de aves como queratinato de Ca; exoesqueleto de los artrópodos como quitinato de calcio.

- Nitratos y fosfatos: guano de aves marinas.

- En estado iónico, regula el equilibrio ácido básico (buffers=reguladores del pH) de los líquidos corporales y el equilibrio osmótico de las soluciones en nuestro organismo. Ej. el sodio, cloro y potasio.

FUNCIONES

- Estructural o plástica: Constituir los esqueletos.

- Cofactores en el sistema enzimático: estabilizando sustratos (Mg++, Mn++) o regulando actividad la enzimática (Ca++)

- Estabiliza dispersiones coloidales en el citosol.

- Mantiene el grado de salinidad del medio interno.

- Son sustancias tampón o amortiguadoras o büffer: 

a) Regulan el equilibrio ácido-básico(fosfato y bicarbonato), ayudan a mantener un pH a 7.

b) Al aumento de H+ (acidosis), el ión fosfato absorbe el exceso de protones (H+), pero a la disminución de H+ (alcalosis) el ión fosfato libera más protones; así regula el  pH a 7 aprox.

- Regulan la presión osmótica, por ej., Na+, Cl- y K+

- Dan propiedades al plasmalema al establecer diferencias de potencial, p.ej.; en  neuronas y fibras musculares, mediante los iones Na+, K+, Ca++. 

Calcio: forma y conserva los huesos y dientes como Ca++ interviene en la coagulación, como enzima para los factores de coagulación; resuerza la eficacia de la contracción muscular, etc.
Sodio: forma la bomba de Na+/K+ ATPasa; mantiene el ritmo cardiaco, el equilibrio ácido-básico e hídrico; controla el ritmo cardiaco, participa en la contracción muscular y cnducción del impulso nervioso.
Potasio: forma la bomba de Na+/K+ ATPasa; mantiene el ritmo cardiaco, el equilibrio ácido-básico e hídrico; participa en transmisión neuromuscular.
Cloro: principal anión del líquido extracelular, participa en el equilibrio ácido-básico e hídrico.
Magnesio: componente de la clorofila, cofactor de mas de 300 enzimas(ej. cinasas); cumple rol estructutal en huesos y dientes.
Cobre: Cofactor en la formación de enzimas; la tirosinasa; en la ceruloplasmina; en la formación de gutatión; en la citocromo y oxidasa en la ferredoxinasa; en producción de catecolaminas y en la hemocianina de insectos.
Hierro: Al formar parte de la hemoglobina y mioglobina transporta el oxígeno a nivel sanguíneo y muscular.
Cinc: participa en la regulación de la transpiración de genes; es cofactor de varias enzimas deshidrogenasas, fostolipasas, carboxipeptidasas(proteolítica), fosfatasa alcalina,etc.

PREGUNTAS DE APRENDIZAJE

I. Las sales minerales tienen las siguientes funciones: 
1. Regulan el equilibrio ácido-base 
2. Fuente de energía celular
3. Forman parte de estructuras sólidas   
4. Regulan la presión osmótica   
5. Inestabilizar las dispersiones coloidales
Son ciertas:
A)1,2,3         B)1,3,4           C)2,3,4             D)2,4,5              E)3,4,5

II. Los puentes de hidrógeno permiten al agua tener: 
1) Elevados calores específicos y de vaporización
2) Puntos de ebullición y de fusión elevados 
3) Adhesividad y cohesividad elevadas                                  
4) Densidad máxima a 4°C  
5) Tensión superficial y capilaridad elevados  

Son ciertas: 
A)1,2           B)1,2,5      C)1,2,3,5            D)1,2,3             E)3,4,5

III. Referente a las sales minerales: 
1) Regula la temperatura corporal   
2) Mantiene la presión osmótica y el equilibrio acido–base  
3) Intervienen en la fertilidad de  los suelos 
4) Son constituyentes  de enzimas y   pigmentos    
5) Actúan como solventes osmóticos 
Son ciertas: 
A) 1,2 y 3       B) 2,3 y 4       C) 1,3 y 4     D) 2,4 y 5       E) 2,3 y 5

IV. Los elementos biogenésicos:

1) Se encuentran exclusivamente en la materia viva     

2) Incrementan su temperatura al ganar poco calor 

3) Son químicamente muy reactivos  

4) Presentan elevado calor especifico      

5) No pueden ser constantes y abundantes a la vez 

Son ciertas : 

A) 1y2          B)1,2 y 3         C)1,3 y 4          D)2,3 y 4          E)3,4 y 5 

V. Son funciones especificas de las siguientes sales minerales, excepto: 
A) Cloro: Intervienen en el equilibrio ácido-básico e hídrico 
B) Calcio:  Refuerza la contracción muscular y la coagulación 
C) Potasio: Influye en la contracción muscular 
D) Hierro: Interviene en la formación de la mioglobina y hemoglobina  

E) Sodio: Es el principal ion  extracelular.

VI. Su déficit origina raquitismo (carece de Ca) en niños y osteomalacia (huesos suaves): 

A) Potasio (K)    

B) Calcio (Ca)    

C) Iodo (I)   

D) Hierro (Fe)    

E) Sodio (Na)

VII: La dipolaridad del agua es responsable de su:  

1) Organización tetraédrica                         

2) Capacidad para formar puentes de hidrógeno 

3) Estructura cristalina como hielo 

4) Estado liquido a temperatura ambiental 

5) Pequeña constante dieléctrica 

Son ciertas: 

A)1 y 3        B) 1,2 y 3     C) 2,3 y 5        D) Todas, menos 5     E) Todas 

VIII. Bioelementos que están  sin excepción en todas las biomoléculas orgánicas: 
1) Carbono
2) Azufre
3) Oxigeno
4) Nitrógeno
5) Hidrogeno
Son ciertas solamente:
A) 1 y 3     B) 1,3 y 5      C) 1,2 y 4      D) 1,3 y 4       E) 3,4 y 5

IX. Referente a la molécula del agua se afirma que:                  
1) Posee bipolaridad
2) Se ioniza perdiendo sus puentes  de hidrógeno
3) Reacciona con un máximo de cuatro aniones o   cuatro cationes
4) Por su capilaridad puede ascender a través de traqueidas
5) Es necesaria para la realización de reacciones enzimáticas  
Son ciertas:
A) 1,2,3          B) 1,3,4          C) 1,4,5           D) 3,4,5            E) solo 3 y 5

X. La _____ es propiedad del agua que le permite ascender  en vasos leñosos en vegetales.  
A) Dipolaridad
B) Tensión superficial
C) Capilaridad
D) Densidad
E) Térmicas

XI. Las sales en estado iónico que se encuentran  en mayor concentración en el líquido extracelular en estado iónico  son: 
1) Na+
2) K+
3) Cl-
4) Bicarbonato
5) Ca++.
Son ciertas solamente:
A) 1,2,4         B) 1,2,3,4           C) 1,3 y 4             D) Todas, menos 2           E) 1,3 y 5