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Temas 1-5 Biología 2º Bachillerato
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Apuntes de los 5 primeros temas de biología de 2º de bachillerato redactados de cara a la eBau.
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Bioelementos, agua y salesminerales
1. LOS ENLACES QUÍMICOS
a) Enlace iónico: unión entre átomos en la que uno capta electrones del otro. Los átomos que tienden a
captarlos son EQ electronegativos o no metálicos, mientras que los que ceden son EQ electropositivos o
metálicos. Además, en vez de moléculas se forman redes cristalinas como el NaCl.
b) Enlace covalente: los átomos comparten electrones, siendo cada par de ellos un enlace covalente. Se da
entre átomos de electronegatividad muy elevada y es un enlace muy fuerte. Si la electronegatividad
de los átomos es similar, se crean moléculas apolares, como ocurre en los compuestos homogéneos (H2,
O2, N2, Cl2...) y los hidrocarburos, como el metano (CH4) y el benceno (C6H6). Si unos átomos atraen más los
electrones que otros, se crean las moléculas polares (dipolos) como el H2O, el amoniaco (NH3) o el H2S.
c) Enlace de hidrógeno (puentes de hidrógeno): es un enlace muy débil de tipo electrostático y se establece
cuando hay átomos de H unidos a elementos muy electronegativos, como O, N y F. Puede ser un enlace
intermolecular o intramolecular.
d) Enlace por fuerzas de Van der Waals: se da entre moléculas apolares, debido a atracciones
electrostáticas originadas por la distribución electrónica por azar que se vuelve asimétrica por unos
momentos.
2. LOS BIOELEMENTOS
1. Bioelementos primarios (95%): indispensables para formar las moléculas orgánicas → C, H, O, N, S y P.
2. Bioelementos secundarios (4,5%): dentro de estos se distinguen indispensables, los cuales son
imprescindibles para la vida de la célula y se encuentran en todos los seres vivos (Ca, Na, K, Mg, Cl, Fe,
I), y los secundarios variables, que no se encuentran en todos los S.V. (Br, Zn, Ti).
Los bioelementos que constituyen más del 99% reciben el nombre de bioelementos plásticos y son C, H, O, N, P, S,
Na, K, Mg y Cl. Los inferiores al 0,5% son oligoelementos, pero no existe una relación directa entre abundancia e
indispensabilidad. Algunas son indispensables por su función catalizadora.
2.1. CARACTERÍSTICAS DE LOS BIOELEMENTOS
1. Los altos porcentajes de H y O en la biomasa se deben al hecho de que la materia viva está constituida
mayormente por agua, Además, todas las RQ que se dan en los SV se desarrollan en medio acuoso. Por lo
tanto, no es posible la vida sin agua, y esta se debió originar en medio acuático.
2. Los bioelementos primarios (C, N, S, P) y los EQ que se encuentran en la atmósfera, litosfera e hidrosfera no
coinciden. Por lo tanto, la materia viva no se formó a partir de los EQ más abundantes en la tierra, sino de
aquellos que gracias a sus características pueden construirla (C, H, O, N, P, S).
,3. Los bioelementos presentan bajo peso atómico y tienen su último orbital incompleto, lo que favorece la
formación de enlaces covalentes estables.
2.2. PROPIEDADES Y FUNCIONES DE LOS BIOELEMENTOS
GRUPO DEL C Y EL H:
○ Imprescindibles para formar la materia orgánica.
○ El C puede formar e. covalentes apolares estables con átomos de C y con átomos de H, lo que permite
construir largas cadenas hidrocarbonadas muy estables. Estas moléculas son insolubles en agua.
○ Las cadenas hidrocarbonadas pueden tener enlaces simples, dobles o triples y se pueden plegar para
formar estructuras tridimensionales.
○ Estas largas cadenas hidrocarbonadas permiten que una sola molécula, como el ADN, contenga toda
la información sobre un organismo. Al replicar esta molécula se puede transmitir esta información
a los descendientes, acción imprescindible.
GRUPO DEL O, N, S Y P:
○ EQ electronegativos: al establecer e. covalentes con H crean dipolos. Al añadir estos grupos polares a
una cadena hidrocarbonada, esta se vuelve soluble en agua, lo cual es necesario para procesos
bioquímicos que se dan en medio acuoso.
○ El O es un EQ muy electronegativo, por lo que al enlazarse con H crea puentes de H.
○ El N forma los aminoácidos y las bases nitrogenadas de los ácidos nucleicos.
○ El S forma el aminoácido cisteína y es imprescindible para la estructura de las proteínas.
○ El P forma los grupos fosfato, los cuales generan una gran energía química al romperse y son
necesarios para el ATP.
GRUPO DEL C Y EL H:
○ El Na, el K y el Cl se encuentran disueltos de forma iónica y son los responsables del mantenimiento del
grado de salinidad y del equilibrio de cargas eléctricas a un lado y al otro de la membrana celular.
○ El Ca en forma de carbonato (CaCO3) constituye los caparazones de los moluscos y los esqueletos de
otros organismos. Como ion (Ca2+) es esencial para la contracción muscular.
○ El ion magnesio (Mg2+) es un componente de muchas enzimas y del pigmento clorofila.
○ El ion hierro forma parte de la hemoglobina de la sangre.
○ El litio incrementa la secreción de neurotransmisores, así que favorece la estabilidad del estado de
ánimo.
○ El yodo es necesario para formal la tiroxina, que regula el metabolismo.
3. CLASIFICACIÓN DE BIOMOLÉCULAS
Simples Oxígeno molecular (O2)
Nitrógeno molecular (N2)
Agua (H2O)
Inorgánicas CO2
Compuestas Sales minerales (NaCl, CaCO3…)
Orgánicas Glúcidos Proteínas
Lípidos Ácidos nucleicos
, 4. EL AGUA
El agua es la sustancia más abundante en la biomasa, y su porcentaje
varía dependiendo de la edad y la actividad metabólica. El agua se
puede encontrar circulante (Sangre, savia), intersticial (entre moléculas))
o intracelular. Se puede conseguir directamente del exterior o mediante
RQ (agua metabólica).
El átomo de O2, por su alta electronegatividad, atrae los electrones del e.
covalente y la molécula presenta un exceso de carga negativa en las
proximidades del átomo de O y un exceso de carga positiva en los
átomos de H. Por lo tanto, cada molécula de H2O es un dipolo, lo cual
permite la formación de puentes de H.
4.1. PROPIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS DEL AGUA
1. Elevada fuerza de cohesión entre las moléculas: gracias a los enlaces de H. Esto explica por qué es un
líquido casi incomprensible, idóneo para dar volumen a las células y provocar turgencia. También
explica la capilaridad (fenómeno en el que la savia bruta asciende por los tubos capilares de las
plantas), ya que depende tanto de la cohesión de las moléculas entre sí como de la adhesión de estas
a las paredes de los conductos.
2. Elevada tensión superficial: la resistencia de la superficie se debe a la elevada fuerza de cohesión
entre las moléculas: permite que organismos vivan en su superficie.
3. Elevado calor específico: como las moléculas de agua forman polímeros, para que estén sueltas y
agitadas hace falta romper muchos enlaces de H. Por tanto, para aumentar la temperatura del
agua se ha de calentar mucho más que para conseguir la misma temperatura en otras sustancias.
Gracias a ello, el agua es un buen estabilizador térmico.
4. Elevado calor de vaporización: para pasar de estado líquido a gaseoso hace falta romper todos los
puentes de H (mucha E). El agua que se evapora es una buena sustancia refrigerante del organismo.
5. Densidad más alta en estado líquido que en sólido: en estado sólido los puentes de H mantienen las
moléculas más separadas. Densidad máxima del agua a 4ªC.
6. Elevado poder disolvente: tener moléculas dipolares hace que el agua sea un gran disolvente de
compuestos iónicos, como las sales minerales, y de los compuestos polares, como la glucosa.
Solvatación: se separan los aniones y cationes de las sales minerales, que quedan rodeados de muchas
moléculas de agua.
7. Bajo grado de ionización: regulación del pH.
4.2. FUNCIONES DEL AGUA EN LOS SERES VIVOS
1) Función disolvente y de transporte: transporte de sustancias y el medio donde se dan casi todas las
reacciones químicas.
2) Función bioquímica: el agua interviene en numerosas RQ, como la hidrólisis o la fotosíntesis.
3) Función estructural: el volumen y la forma de las células se mantienen gracias a la presión que
ejerce el agua interna. Cuando las células pierden agua, pierden la turgencia natural, se arrugan e
incluso se pueden romper.
4) Función de amortiguador mecánico. Ej: líquido sinovial; evita el rozamiento entre los huesos.
5) Función termorreguladora: debido a su elevado calor específico y a su elevado calor de vaporización.
Sudor: toma calor del cuerpo y este se enfría.
, 5. LAS SALES MINERALES
○ Sales minerales precipitadas: constituyen estructuras sólidas insolubles, con función esquelética. Ej:
CaCO3, fosfato cálcico (Ca3(PO4)2. Ambos forman los huesos.
○ Sales minerales disueltas: cuando se disuelven dan lugar a cationes y aniones:
→ Cationes: Na+, K+, Ca2+, Mg2+…
→ Aniones: Cl-, SO42-, PO43-…
Estos iones son utilizados por las células para mantener constante el grado de salinidad y para mantener
constante el pH. Los líquidos biológicos son capaces de mantener constante su pH pese a la adición de ácidos o
bases. Se debe a que estos líquidos contienen sales minerales que se pueden ionizar y dar lugar a iones H+ u OH-,
que contrarrestan el efecto de las bases o los ácidos añadidos. Esto se denomina efecto tampón y estas
disoluciones se denominan amortiguadoras.
→Iones antagónicos: ejercen funciones opuestas.
6. LAS DISOLUCIONES VERDADERAS: CRISTALOIDES
Los líquidos que hay en los SV contienen muchos tipos de solutos pero solo una fase dispersante (disolvente): el
agua. Los solutos pueden ser:
a) Cristaloides: baja masa molecular.
b) Coloides: elevada masa molecular.
Las disoluciones de cristaloides se denominan disoluciones verdaderas y cuentan con tres propiedades:
6.1. ÓSMOSIS
Paso del disolvente a través de una membrana
semipermeable, que impide el paso de los solutos, entre dos
disoluciones de concentración diferente hasta alcanzar el
equilibrio: el disolvente pasa de a hipotónica a la
hipertónica para que ambas queden con la misma
concentración y se vuelvan isotónicas.
¡PROCESOS DE ÓSMOSIS EN LOS SERES VIVOS!
La membrana plasmática es semipermeable y da lugar a diferentes respuestas según la presión osmótica.
→ En un medio isotónico, la célula no se deforma.
→ En un medio hipotónico la célula se hincha, se pone turgente, por la entrada de agua.
→ En un medio externo hipertónico la célula pierde agua, se arruga, y la membrana puede acabar
rompiéndose. Este proceso se conoce como plasmólisis.
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