Biomoléculas Inorgánicas: Sales Minerales
Las sales minerales están formadas por un catión y un anión unidos por un enlace iónico; son solubles en agua. Se pueden encontrar en los seres vivos de tres formas diferentes:
- Precipitadas
- Asociadas a sustancias orgánicas
- Disueltas
Sales Precipitadas
Constituyen estructuras sólidas e insolubles con función esquelética. Por ejemplo: el carbonato cálcico de las conchas de los moluscos, el fosfato cálcico de los huesos y las sales de silicio de las diatomeas.
Sales asociadas a moléculas orgánicas
Se encuentran en proteínas (fosfoproteínas), lípidos (fosfolípidos) y heteropolisacáridos como el agar-agar.
Sales disueltas
Dan lugar a cationes y aniones:
- Aniones más frecuentes: Cloro, sulfatos, fosfatos, nitratos y carbonatos.
- Cationes más frecuentes: Sodio, potasio, calcio y magnesio.
Biomoléculas Inorgánicas: Agua
El contenido de agua en los seres vivos es variable, dependiendo de la actividad metabólica del órgano. Los órganos metabólicamente muy activos, como el tejido nervioso o el hígado, tienen más agua que tejidos menos activos como el tejido conjuntivo o el adiposo.
Balance Hídrico
Es la diferencia entre el agua ingerida y la eliminada. El agua se ingiere a través de la bebida, los alimentos o la producida por reacciones metabólicas, y se elimina mediante la sudoración, la orina, las heces y la respiración.
Propiedades del Agua
A temperatura ambiente se encuentra en estado líquido debido al carácter dipolar de la molécula. El átomo de oxígeno es muy electronegativo y atrae los electrones del enlace covalente, polarizando la molécula y facilitando la formación de puentes de hidrógeno.
- Estado sólido menos denso: El hielo flota, permitiendo la vida en zonas frías.
- Elevado calor específico: Parte de la energía se utiliza para romper puentes de hidrógeno en lugar de aumentar la temperatura.
- Elevado calor de vaporización: Requiere mucha energía para romper los puentes de hidrógeno y pasar a estado gaseoso.
- Elevada tensión superficial: La superficie opone gran resistencia a romperse; la capilaridad depende de la adhesión de las moléculas.
- Alta constante dieléctrica: Es un excelente disolvente para sales, compuestos orgánicos polares y sustancias anfipáticas (que forman micelas).
Función Biológica del Agua
- Buen disolvente para la circulación de sustancias.
- Medio donde ocurren todas las reacciones químicas vitales.
- Lubricante de músculos, tendones y ligamentos.
- Amortiguador térmico.
- Esqueleto hidráulico en algunos animales (ej. lombrices).
- Transporte de sustancias por capilaridad.
Disoluciones Acuosas
Una dispersión es una mezcla homogénea. Si las moléculas dispersas tienen un tamaño entre 1 milimicra y 0,2 micras, se denominan dispersiones coloidales (proteínas, ácidos nucleicos y polisacáridos). Estas pueden presentarse como sol (fluido) o gel (gelatinoso).
Propiedades de las Dispersiones
- Difusión: Mezcla homogénea entre fluidos o sólidos.
- Diálisis: Separación de partículas coloidales de las no coloidales mediante membranas.
- Ósmosis: Paso de agua a través de una membrana semipermeable desde la disolución más diluida a la más concentrada.
- Equilibrio ácido-base: Regulación de la concentración de iones H+ y OH-.
Funciones Biológicas de las Dispersiones
- Permiten el paso de sustancias a través de membranas.
- Intervienen en los movimientos citoplasmáticos.
- Regulan la presión osmótica.
Las células pueden estar en medios isotónicos, hipotónicos o hipertónicos. La plasmólisis es la rotura celular en medio hipotónico, mientras que la turgescencia ocurre en células vegetales. Las disoluciones amortiguadoras son esenciales para evitar variaciones bruscas de pH.