La materia existe en tres estados: Solido, Liquido y Gaseoso. Los solidos como los huesos y los dientes, son compactos y tienen una forma y volumen definidos. Los líquidos como el plasma sanguíneo, presentan un volumen definido pero adoptan la forma del elemento que los contiene. Los gases, como el oxigeno y el dióxido de carbono, carecen de forma y volumen definido. Todas las formas de la materia, tanto las vivas como las no vivas, están compuestas por un número limitado de "unidades o ladrillos de construcción" denominados elementos químicos.
En el cuerpo se encuentran normalmente veintiséis elementos. Nada mas que cuatro, conocidos como elementos mayores: carbono oxigeno hidrógeno y nitrógeno, forman cerca del 96% de la masa corporal. Otros ocho, los elementos menores: calcio, fósforo, potasio, azufre, sodio, cloro, magnesio y hierro, contribuyen con el 3,8% de la masa corporal. En muy pequeñas cantidades se hallan catorce elementos, denominados oligoelementos, que corresponden al 0,2% restante de la masa corporal. Varios de estos cumplen funciones importantes en el organismo. Por ejemplo, el yodo es necesario para la síntesis de hormonas tiroideas.(Ver figura arriba)
Así cada elemento tiene características propias, las cuales desencadenan en propiedades y funciones las cuales efectúan y se evidencian en funciones fisiológicas.
El Agua
El agua es el compuesto mas abundante y de mayor importancia en todos los organismos vivos. Mientras que el ser humano puede sobrevivir varias semanas sin alimento, si careciera de agua moriría en cuestión de días. Casi todas las reacciones químicas del cuerpo se producen en un medio acuoso. El agua tiene numerosas propiedades que la convierten en un compuesto indispensable para la vida. Su propiedad mas importante "polaridad" (distribución desigual de sus electrones de valencia) que le confiere una carga parcial negativa cerca del único átomo de oxigeno y dos cargas parciales positivas cerca de sus dos átomos de hidrógeno. Esta propiedad por si sola hace que sea un excelente solvente para muchas sustancias iónicas o polares, le otorga cohesión a las moléculas de agua (tienden a permanecer juntas) y resistencia a los cambios de temperatura.
El agua como solvente
En épocas alquimistas se buscaba el solvente universal, una sustancia que pudiera disolver todas las otras sustancias. La búsqueda no fue satisfecha, por que no hubo nada mejor que el agua. Pero ¿Qué es un Solvente?. En una solución, una sustancia denominada solvente disuelve a otra sustancia denominada soluto. Por lo general, una solución contiene mayor proporción de solvente que de soluto. Por ejemplo, el sudor es una solución diluida de agua (el solvente) con pequeñas cantidades de sales (solutos).
Propiedades Térmicas del Agua
En comparación con la mayoría de las sustancias, el agua puede absorber o liberar una cantidad relativamente grande de calor solo mediante un ligero cambio en su temperatura. Por tal motivo, se dice que el agua tiene una gran capacidad calórica. Esta propiedad se debe a los numerosos puentes de hidrógeno que hay en el agua. A medida que absorbe energía térmica, parte de esa energía se utiliza para romper esos puentes. Por lo tanto, queda menor cantidad de energía para aumentar el movimiento de las moléculas de agua, lo cual elevaría su temperatura. La gran capacidad calórica del agua es la razón por la cual su utiliza en los radiadores de los automóviles: enfría el motor al absorber el calor sin que aumente su propia temperatura a niveles intolerables. La gran cantidad de agua que tiene el cuerpo ejerce un efecto similar. Disminuye el impacto de los cambios de temperatura del ambiente y ayuda a mantener la homeostasis de la temperatura corporal.
El agua requiere también gran cantidad de calor para pasar de su forma liquida a su forma gaseosa. Su temperatura de evaporación es alta. A medida que se evapora de la superficie de la piel, elimina gran cantidad de calor y proporciona un importante mecanismo de enfriamiento.
El agua como lubricante
El agua es un componente importante del moco y otros líquidos importantes del cuerpo. La lubricación es necesaria sobre todo en el tórax (cavidades pleurales y pericárdicas) y en el abdomen (cavidad peritoneal), donde los órganos internos se rosan y deslizan entre si. También se necesita en las articulaciones, donde los huesos, ligamentos y tendones se ponen en contacto unos con otros. Dentro del tracto gastrointestinal, el moco y otras secreciones acuosas humedecen los alimentos, lo cual favorece el transito a través del tubo digestivo.
Compuestos Orgánicos
Los compuestos inorgánicos son relativamente simples. Sus moléculas solo tienen unos pocos átomos y no pueden ser utilizados por las células para realizar funciones biológicas complejas. Por el contrario muchas moléculas orgánicas son grandes y tienen características especiales que les permiten llevar a cabo funciones mas complejas. Algunas categorías importantes de compuestos orgánicos son los hidratos de carbono, los lípidos, las proteínas, los ácidos nucleicos y al adenosin trifosfato (ATP).
El Carbono y sus Grupos Funcionales
El carbono tiene muchas propiedades que lo vuelven particularmente útil para los organismos vivos. Por un lado puede formar enlaces con otro átomo de carbono o con miles de ellos para producir moléculas grandes de conformaciones variadas. Gracias a esta propiedad del carbono, el organismo puede sintetizar muchos compuestos orgánicos distintos, cada uno de los cuales tiene una función y una estructura particular. Además el gran tamaño de la mayoría de las moléculas que contienen carbono y el hecho de que no se disuelven con facilidad en agua las convierte en materiales útiles para la formación de las estructuras corporales.
Por lo general los compuestos orgánicos se mantienen unidos por enlaces covalentes. El carbono tiene 4 electrones en su nivel de valencia. Se puede unir covalentemente con una gran variedad de átomo por ejemplo con otros átomos de carbono para dar lugar a cadenas lineales, ramificadas o cíclicas. Otros elementos que se unen con frecuencia al carbono en los compuestos orgánicos son el hidrógeno, el oxigeno y el nitrógeno. El azufre y el fósforo también se hallan presentes en estos.
La cadena de átomos de carbono en una molécula orgánica se conoce como esqueleto de carbono. Muchos de los carbonos están unidos a átomos de hidrógeno y forman hidrocarburos. Unidos al esqueleto hidrocarbonado también se encuentran grupos funcionales característicos. Cada tipo de grupo funcional tiene una disposición especifica de átomos que le confiere propiedades químicas distintivas a la molécula orgánica en la que se encuentran.
Las pequeñas moléculas orgánicas pueden combinarse para formar moléculas grandes denominadas macromoleculas. Las moléculas suelen ser polímeros. Un polimero es una molécula grande formada por el enlace covalente de muchas moléculas pequeñas, parecidas o idénticas, denominadas monomeros, que son como unidades estructurales. La reacción que une a dos monomeros suele ser una reacción de deshidratacion. En este tipo de reacciones se elimina un átomo de hidrógeno de un monomero y uno de hidroxilo del otro para formar una molécula de agua:
Las macromoleculas como los hidratos de carbono, los lípidos, las proteínas y los ácidos nucleicos se sintetizan en las células mediante reacciones de deshidratacion.
Hidratos de Carbono
Los hidratos de carbono o carbohidratos abarcan a los azucares , glucógeno, almidón y celulosa. Pese a ser un grupo grande y diversos de compuestos orgánicos y a cumplir múltiples funciones, representan solo el 2 a 3 % de la masa corporal total. En los seres humanos y en los animales actúan principalmente como una fuente de energía en la formación del ATP necesario para el desarrollo de la reacciones metabolicas. Solo unos pocos se utilizan en la elaboración de unidades estructurales. Un ejemplo es la desoxirribosa, azúcar presente en el ácido desoxirribonucleico (ADN), la molécula que lleva la información genética heredada.
EN CONSTRUCCION...TENGA PACIENCIA
En el cuerpo se encuentran normalmente veintiséis elementos. Nada mas que cuatro, conocidos como elementos mayores: carbono oxigeno hidrógeno y nitrógeno, forman cerca del 96% de la masa corporal. Otros ocho, los elementos menores: calcio, fósforo, potasio, azufre, sodio, cloro, magnesio y hierro, contribuyen con el 3,8% de la masa corporal. En muy pequeñas cantidades se hallan catorce elementos, denominados oligoelementos, que corresponden al 0,2% restante de la masa corporal. Varios de estos cumplen funciones importantes en el organismo. Por ejemplo, el yodo es necesario para la síntesis de hormonas tiroideas.(Ver figura arriba)
Así cada elemento tiene características propias, las cuales desencadenan en propiedades y funciones las cuales efectúan y se evidencian en funciones fisiológicas.
El Agua
El agua es el compuesto mas abundante y de mayor importancia en todos los organismos vivos. Mientras que el ser humano puede sobrevivir varias semanas sin alimento, si careciera de agua moriría en cuestión de días. Casi todas las reacciones químicas del cuerpo se producen en un medio acuoso. El agua tiene numerosas propiedades que la convierten en un compuesto indispensable para la vida. Su propiedad mas importante "polaridad" (distribución desigual de sus electrones de valencia) que le confiere una carga parcial negativa cerca del único átomo de oxigeno y dos cargas parciales positivas cerca de sus dos átomos de hidrógeno. Esta propiedad por si sola hace que sea un excelente solvente para muchas sustancias iónicas o polares, le otorga cohesión a las moléculas de agua (tienden a permanecer juntas) y resistencia a los cambios de temperatura.
El agua como solvente
En épocas alquimistas se buscaba el solvente universal, una sustancia que pudiera disolver todas las otras sustancias. La búsqueda no fue satisfecha, por que no hubo nada mejor que el agua. Pero ¿Qué es un Solvente?. En una solución, una sustancia denominada solvente disuelve a otra sustancia denominada soluto. Por lo general, una solución contiene mayor proporción de solvente que de soluto. Por ejemplo, el sudor es una solución diluida de agua (el solvente) con pequeñas cantidades de sales (solutos).
Propiedades Térmicas del Agua
En comparación con la mayoría de las sustancias, el agua puede absorber o liberar una cantidad relativamente grande de calor solo mediante un ligero cambio en su temperatura. Por tal motivo, se dice que el agua tiene una gran capacidad calórica. Esta propiedad se debe a los numerosos puentes de hidrógeno que hay en el agua. A medida que absorbe energía térmica, parte de esa energía se utiliza para romper esos puentes. Por lo tanto, queda menor cantidad de energía para aumentar el movimiento de las moléculas de agua, lo cual elevaría su temperatura. La gran capacidad calórica del agua es la razón por la cual su utiliza en los radiadores de los automóviles: enfría el motor al absorber el calor sin que aumente su propia temperatura a niveles intolerables. La gran cantidad de agua que tiene el cuerpo ejerce un efecto similar. Disminuye el impacto de los cambios de temperatura del ambiente y ayuda a mantener la homeostasis de la temperatura corporal.
El agua requiere también gran cantidad de calor para pasar de su forma liquida a su forma gaseosa. Su temperatura de evaporación es alta. A medida que se evapora de la superficie de la piel, elimina gran cantidad de calor y proporciona un importante mecanismo de enfriamiento.
El agua como lubricante
El agua es un componente importante del moco y otros líquidos importantes del cuerpo. La lubricación es necesaria sobre todo en el tórax (cavidades pleurales y pericárdicas) y en el abdomen (cavidad peritoneal), donde los órganos internos se rosan y deslizan entre si. También se necesita en las articulaciones, donde los huesos, ligamentos y tendones se ponen en contacto unos con otros. Dentro del tracto gastrointestinal, el moco y otras secreciones acuosas humedecen los alimentos, lo cual favorece el transito a través del tubo digestivo.
Compuestos Orgánicos
Los compuestos inorgánicos son relativamente simples. Sus moléculas solo tienen unos pocos átomos y no pueden ser utilizados por las células para realizar funciones biológicas complejas. Por el contrario muchas moléculas orgánicas son grandes y tienen características especiales que les permiten llevar a cabo funciones mas complejas. Algunas categorías importantes de compuestos orgánicos son los hidratos de carbono, los lípidos, las proteínas, los ácidos nucleicos y al adenosin trifosfato (ATP).
El Carbono y sus Grupos Funcionales
El carbono tiene muchas propiedades que lo vuelven particularmente útil para los organismos vivos. Por un lado puede formar enlaces con otro átomo de carbono o con miles de ellos para producir moléculas grandes de conformaciones variadas. Gracias a esta propiedad del carbono, el organismo puede sintetizar muchos compuestos orgánicos distintos, cada uno de los cuales tiene una función y una estructura particular. Además el gran tamaño de la mayoría de las moléculas que contienen carbono y el hecho de que no se disuelven con facilidad en agua las convierte en materiales útiles para la formación de las estructuras corporales.
Por lo general los compuestos orgánicos se mantienen unidos por enlaces covalentes. El carbono tiene 4 electrones en su nivel de valencia. Se puede unir covalentemente con una gran variedad de átomo por ejemplo con otros átomos de carbono para dar lugar a cadenas lineales, ramificadas o cíclicas. Otros elementos que se unen con frecuencia al carbono en los compuestos orgánicos son el hidrógeno, el oxigeno y el nitrógeno. El azufre y el fósforo también se hallan presentes en estos.
La cadena de átomos de carbono en una molécula orgánica se conoce como esqueleto de carbono. Muchos de los carbonos están unidos a átomos de hidrógeno y forman hidrocarburos. Unidos al esqueleto hidrocarbonado también se encuentran grupos funcionales característicos. Cada tipo de grupo funcional tiene una disposición especifica de átomos que le confiere propiedades químicas distintivas a la molécula orgánica en la que se encuentran.
Las pequeñas moléculas orgánicas pueden combinarse para formar moléculas grandes denominadas macromoleculas. Las moléculas suelen ser polímeros. Un polimero es una molécula grande formada por el enlace covalente de muchas moléculas pequeñas, parecidas o idénticas, denominadas monomeros, que son como unidades estructurales. La reacción que une a dos monomeros suele ser una reacción de deshidratacion. En este tipo de reacciones se elimina un átomo de hidrógeno de un monomero y uno de hidroxilo del otro para formar una molécula de agua:
Las macromoleculas como los hidratos de carbono, los lípidos, las proteínas y los ácidos nucleicos se sintetizan en las células mediante reacciones de deshidratacion.
Hidratos de Carbono
Los hidratos de carbono o carbohidratos abarcan a los azucares , glucógeno, almidón y celulosa. Pese a ser un grupo grande y diversos de compuestos orgánicos y a cumplir múltiples funciones, representan solo el 2 a 3 % de la masa corporal total. En los seres humanos y en los animales actúan principalmente como una fuente de energía en la formación del ATP necesario para el desarrollo de la reacciones metabolicas. Solo unos pocos se utilizan en la elaboración de unidades estructurales. Un ejemplo es la desoxirribosa, azúcar presente en el ácido desoxirribonucleico (ADN), la molécula que lleva la información genética heredada.
EN CONSTRUCCION...TENGA PACIENCIA
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