Biomoléculas inorgánicas

1. Biomoléculas inorgánicas Sales Minerales Prof. N. Flores

2. Las sales minerales Las sales minerales se pueden encontrar en los seres vivos de 3 formas : 1. Precipitadas, formando estructuras sólidas, insolubles, con función esquelética. Por ejemplo, el carbonato cálcico en las conchas de los moluscos), el fosfato cálcico y el carbonato cálcico que, depositados sobre el colágeno, constituyen los huesos, el cuarzo (SiO2) en los exoesqueletos de las diatomeas y en las gramíneas, etc.

3. Las sales minerales • Disueltas (aniones y cationes). Los principales son: • Cationes: Na+, K+, Ca2+ y Mg2+. • Aniones: Cl-, SO42-, PO43-, CO32-, HCO3- y NO3-. • Asociadas a moléculas orgánicas: fosfoproteínas, fosfolípidos, moléculas energéticas (ATP) …

4. Funciones de las salesminerales • Sostén y protección: forma huesos, conchas, caparazones El diablillo espinoso o Moloch horridus se alimenta de hormigas (de 600-3000 hormigas diarias) y “bebe” posándose en un charco y dejando que el agua ascienda por capilaridad por su superficie agrietada

5. Funciones específicas de algunas sales

6. Algunas sales son cofactores Clorofila

7. Existen dos funciones comunes a la mayoría de los iones y además compartidas con el agua como son: • Mantenimiento de la presión osmótica celular. • Regulación del pH.

8. Funciones de las salesminerales: ósmosis • Mantenimiento de concentraciones osmóticas adecuadas en los líquidos biológicos Todos los medios líquidos biológicos (sangre, plasma intersticial, líquido cefaloraquídeo, etc. ) constituyen disoluciones de sales en agua de cuyo grado de concentración depende la estabilidad celular y la realización de algunas funciones fundamentales. • Cuando dos disoluciones de diferente concentración se enfrentan por una membrana semipermeable (que no deja pasar el soluto pero sí el disolvente), se produce el paso del disolvente (agua en los medios celulares) desde la disolución más diluida (hipotónica o hipoosmótica) hacia la más concentrada (hipertónica o hiperosmótica) a través de la membrana. Este proceso se denomina ÓSMOSIS. • El proceso continúa hasta que ambas disoluciones igualan su concentración, es decir, se hacen isotónicas.

9. Solución Isotónica No hay ósmosis neta. No hay plasmolisis ni turgencia. Solución Hipotónica Endosmosis. Célula turgente. Solución Hipertónica Exosmosis. Plasmolisis. ÓSMOSIS Fenómeno que tiene lugar cuando, en dos medios que presentan distinta concentración de iones y que se encuentran separados por una membrana semipermeable, el disolvente (agua) migra desde el medio menos concentrado, al más concentrado Soluto (sal) Disolvente (agua) A B Osmosis: Movimiento neto del agua a través de una membrana semipermeable.

10. Funciones de las sales minerales: ósmosis • Para evitar el paso de agua sería necesario aplicar una presión, denominada presión osmótica, tanto más intensa cuanto mayor fuera la diferencia de concentración entre ambas disoluciones. • La ósmosis genera, pues, presión osmótica.

11. Efectos osmóticos en la célula La membrana celular es semipermeable

12. Efectos osmóticos en la célula turgescencia plasmólisis

13. Vídeos de interés sobre la ósmosis www.youtube.com /watch-v=gWkcFU-hHUk Onion cells plasmolysis www.youtube.com/watch?v=VK-_YHakvho Plasmolysis in Elodea www.youtube.com/watch?v=iG6Dd3COug4&NR=1 Paramecium and osmosis www.youtube.com/watch?v=IRQLRO3dIp8&feature=related Red blood cells in a hypertonic solution www.youtube.com/watch?v=EA_ss8ZkjAM&feature=related Red blood cells in a hypotonic solution www.youtube.com/watch?v=plen79Fgmz0&feature=related Red blood cells in a isotonic solution

14. DIÁLISIS • En la diálisis, es el soluto el que pasa a través de la membrana (en lugar del disolvente). • Tanto la ósmosis como la diálisis pertenecen al fenómeno conocido como difusión: paso de moléculas (disolventes o solutos) a través de una membrana semipermeable

15. ¿Qué fenómeno está ocurriendo en cada uno de los gráficos diálisis u ósmosis? DIÁLISIS ÓSMOSIS

17. Control del pH • En el metabolismo celular se generan ácidos que alteran el pH y, como consecuencia, la actividad celular, al alterar las proteínas. • Para evitarlo la célula cuenta con los llamados sistemas tampón, buffer o amortiguadores, compuestos por un ácido débil y su base conjugada. • Los sistemas tampón actúan como aceptores o dadores de H+ para compensar el exceso o el déficit de estos iones en el medio y mantener constante su pH.

18. El pH puede definirse como el logaritmo decimal cambiado de signo, de la concentración de iones hidronio. Kw= K[H2O] = [H+][OH-]= 1.0 x 10-14

19. Tipos de tampón 1) Intracelulares: (tamponanen torno a pH=7) • Fosfatos inorgánicos (H2PO4- HPO42- ) • Fosfatos orgánicos (Glucosa 6-fosfato, ATP) 2) Extracelulares (sangre y fluidos intersticiales): • Bicarbonato (tampona en torno a pH=5) • Proteínas

20. Control del pH

21. IÓN COMÚN Funcionamiento de una solución tampón

22. Funcionamiento de una solución tampón

23. Funcionamiento de una solución tampón

24. Otras funciones de las sales minerales • Formación de partículas relacionadas con la orientación. Por ejemplo los otolitos del oído interno, que son cristales de carbonato cálcico que intervienen en el equilibrio, o las partículas magnéticas (óxido de hierro) presentes en numerosas especies (palomas mensajeras, abejas, delfines, tortugas, etc.) y que actúan como una brújula interna para orientarse.

25. Acciones específicas de las sales: funcionamiento de las neuronas La entrada de sodio es responsable de la generación del impulso nervioso y su transmisión a lo largo de la neurona. La salida de potasio devuelve la neurona a su estado de reposo normal.

26. Acciones específicas de las sales: funcionamiento de las neuronas

27. Funcionamiento de neuronas: impulso nervioso

28. Imágenes de las siguientes fuentes: • Diapositivas de Biología de J. L. Sánchez Guillén de 2º de Bto. • Google imágenes y animaciones. • Videos de youtube. Fin