Composición de los seres vivos: Biomoléculas inorgánicas

Entre las biomoléculas inorgánicas podemos destacar el agua y las sales minerales.

1. Agua. 

- Funciones y Propiedades. Desempeña diversas funciones en el organismo:

a) Estructural. Es el componente mayoritario en los seres vivos. En un ser humano, aproximadamente el 65% es H₂O. 

b) Disolvente. Las moléulas de agua son dipolares; es decir, tienen un momento dipolar distinto de cero (una parte positiva y otra negativa).

Esto se debe a la diferente electronegatividad (tendencia a captar electrones) de los átomos que lo componen (hidrógeno y oxígeno). En este caso, el oxígeno atrae con más fuerza que el hidrógeno a los electrones. Por ello, es el disolvente biológico por excelencia.

Moléculas de agua disolviendo cloruro de sodio (NaCl), sal común

c) Soporte de todas las reacciones enzimáticas
d) Regulador térmico. Tiene un elevado calor específico, lo que le permite actuar como regulador térmico. Esto se debe a que, al calentarse, gran parte de la energía suministrada se invierte en romper los puentes de hidrógeno que se establecen entre las diferentes moléculas. Sólo cuando éstos se rompen puede el agua evaporarse.

 

e) Elevada tensión superficial. Es debida a la fuerza de unión de las moléculas de la superficie del agua. 

Esto permite la ascensión de la savia en las plantas por capilaridad y, además, permite también que la superficie del agua pueda estar habitada.

Zapatero (Gerris lacustris)

f) Densidad. Gracias a que el agua en estado sólido (hielo) es menos densa que el agua en estado líquido, permite la vida de organismos bajo superficies heladas. Esto ocurre, por ejemplo, cuando en invierno la superficie de un lago se hiela.

Focas en la Antártida

- Sistemas Coloidales. Mezcla de dos o más sustancias en las que el elemento mayoritario es el elemento dispersante. Por lo tanto, tenemos que el medio dispersante es el disolvente y la fase dispera, el soluto.  

Podemos diferenciar diferentes tipos de sistemas coloidales:

a) Soles. El medio dispersante es un líquido y la fase dispersa es un sólido. 

La leche de magnesia es un ejemplo de sol
Es hidróxido de magnesio en disolución y tiene propiedades medicinales (laxante, por ejemplo)

En determinadas condiciones, los soles pueden hacerse densos, recibiendo el nombre de geles. 

Gelatinas, un ejemplo de geles

A este proceso se le denomina gelificación. El proceso inverso, solificación. A los citoplasmas celulares se les considera soles, y a las membranas, geles.

Membrana celular, otro ejemplo de gel

b) Emulsiones. La fase dispersa y el medio dispersante son ambos líquidos.

Emulsión de agua y aceite

c) Aerosol. La fase dispersa es un sólido o un líquido, mientras que el medio dispersante es un gas. 

Veamos ahora ejemplos de la vida cotidiana:

2. Sales minerales. Conjunto de sustancias que se encuentran cristralizadas o en forma de iones (en disolución).

Los iones, lógicamente, pueden tener carga positiva (cationes) o carga negativa (aniones).

a) Aniones. Cl ^- ; CO₃^{2 -} ; SO₄^{2 -} ; PO₄ ^{3 -} ...

b) Cationes. Na⁺; K⁺; Mg²⁺...

- Funciones. Las sales minerales desempeñan diversas funciones, como son:

a) Estructural. Forman parte de esqueletos y caparazones.

Vieira

b) Contráctil. Permiten la contracción muscular

c) Coagulación. Permiten la coagulación sanguínea

d) Impulso nervioso. Resultan fundamentales para el impulso nervioso.

Red neuronal

e) Líquidos. Regulan el volumen de líquidos en el organismos.

f) Regulan la pesión osmótica. La ósmosis es un proceso en el cual dos soluciones igualan sus concentraciones mediante el paso a través de una membrana semipermeable de agua desde la hipotónica (menor concentración) a la hipertónica (la de mayor concentración). Es una forma de transporte de micropartículas pasivo, de difusión simple.

Por este proceso se ven afectadas las células. Si metemos, por ejemplo, a un glóbulo rojo en un medio hipotónico, las partículas de agua de esta disolución entrarán, por lo que su tamaño aumentará. Puede incluso darse el caso de que aumente tanto de tamaño que llegue a reventar (lisis). Si, por el contrario, lo metemos en un medio hipertónico, el agua del glóbulo rojo saldrá hacia el exterior, dejándolo deshidratado.

Sin embargo, la pared vegetal protege a las células vegetales de la lisis, por lo que sólo puede llegar a aumentar de tamaño, adquiriendo un estado de turgencia. Comparemos ahora los dos tipos de células:

Este proceso al microscopio, con una célula vegetal, se ve así:

Medio hipotónico (izquierda), donde las células se deshidratan
Medio hipertónico (derecha), donde están en estado de turgencia