Bioelements i Aigua: Composició Química i Propietats Biològiques
Bioelements: La Composició Química de la Matèria Viva
La matèria viva està constituïda per uns setanta elements químics, classificats en dos grans grups:
Bioelements Primaris
Són indispensables per a la formació de les biomolècules orgàniques (glúcids, lípids, proteïnes i àcids nucleics) i constitueixen la major part dels éssers vius. Hi ha un alt percentatge d'hidrogen (H) i oxigen (O) en la biosfera.
Propietats dels Bioelements Primaris
- Massa atòmica relativament petita.
- Capacitat de formar llargues cadenes hidrocarbonades.
- L'hidrogen és indispensable per formar la matèria orgànica.
- L'oxigen és electronegatiu i s’enllaça amb l’hidrogen.
- El nitrogen forma els grups amino dels aminoàcids.
Bioelements Secundaris
Són la resta de bioelements. Es divideixen en dos tipus:
- Indispensables: Imprescindibles per a la vida cel·lular.
- Variables: Poden faltar en alguns organismes.
Exemples de Bioelements Secundaris Abundants
- Sodi (Na) i Potassi (K): Essencials per a la transmissió de l’impuls nerviós.
- Magnesi (Mg): Component que forma enzims i el pigment de la clorofil·la.
- Calci (Ca): Present en les closques dels mol·luscs.
- Ferro (Fe): Necessari per sintetitzar l'hemoglobina de la sang.
L'Aigua: El Dissolvent Universal
L'aigua és la substància química més abundant en la matèria viva.
Formes de Presentació de l'Aigua
- Aigua circulant (com la sang).
- Aigua intersticial (entre cèl·lules).
- Aigua intracel·lular (citosol).
Característiques Físico-Químiques de l'Aigua
- Elevada força de cohesió.
- Elevada calor específica.
- Elevada calor de vaporització.
- Densitat més alta en estat líquid que en estat sòlid.
- Baix grau d’ionització.
Soluts i Dispersions en els Éssers Vius
Els líquids que hi ha en els éssers vius contenen molts tipus de soluts i un sol tipus de dissolvent: l’aigua.
Tipus de Soluts segons el Pes Molecular
- Cristal·loides
- Soluts de pes molecular baix.
- Col·loides
- Soluts de pes molecular alt.
Dissolucions (Dispersions de Soluts de Baix Pes Molecular)
Les dispersions de soluts de pes molecular baix s’anomenen dissolucions. Les seves propietats principals són:
- Difusió: Repartició homogènia de les partícules d’un fluid en el si d’un altre en posar-los en contacte.
- Osmosi: Pas del dissolvent (aigua) entre dues solucions de concentració diferent a través d’una membrana semipermeable que impedeix el pas del solut.
Efectes de l'Osmosi (Tonicitat)
- Isotònic
- Mateixa concentració de solut. La cèl·lula no es deforma.
- Hipotònic
- Menys concentració de solut. La cèl·lula s’infla.
- Hipertònic
- Més concentració de solut. La cèl·lula s’arruga.
Dispersions Col·loïdals (Alt Pes Molecular)
Les dispersions de pes molecular alt s'anomenen dispersions col·loïdals.
Diàlisi
Procés de separació de les partícules d’elevat pes molecular de les de baix pes molecular.