Bioquímica i Biofísica: Base Química de la Vida i Homeòstasi
La Bioquímica i la Biofísica: La Ciència de la Vida
Base Química de la Vida
La ciència que s’ocupa de la base química de la vida és la bioquímica i la biofísica.
Objecte d'Estudi de la Bioquímica
L’objecte de la bioquímica és estudiar:
- La composició química dels éssers vius.
- Les relacions entre els seus compostos químics.
- Les seves transformacions, la regulació i el funcionament d’aquestes transformacions.
- Les repercussions que tenen en l’àmbit de la fisiologia dels organismes.
Bioelements i Biomolècules
Es distingeixen bioelements primaris, secundaris i traça. Els bioelements s’uneixen per formar biomolècules o molècules orgàniques de la vida, que formen les unitats fonamentals a les cèl·lules i exerceixen diferents funcions.
Les molècules orgàniques poden definir-se com aquelles molècules que contenen carboni; aquest tema tracta sobre les molècules orgàniques que es troben als éssers vius. De les distintes molècules que es poden trobar en un sistema viu, l’aigua en constitueix entre el 50 i el 95%; també s’hi troben elements.
Concepte General de Metabolisme
El total de les reaccions químiques que tenen lloc a les cèl·lules constitueixen el metabolisme. Les reaccions metabòliques ocorren en sèries, anomenades rutes o vies, en què el producte d’una reacció passa a ser el substrat de la següent i cadascuna serveix a una funció determinada a la cèl·lula.
A més, aquestes reaccions tenen lloc en un determinat compartiment de la cèl·lula i existeix un control de les dites reaccions. Cada pas en una via és controlat per un enzim específic.
Concepte d’Homeòstasi
L’homeòstasi és el conjunt de tots els processos fisiològics coordinats per mitjà dels quals l’organisme es manté en estat estable enfront dels canvis externs o interns que hi puguin aparèixer. El manteniment de l’estabilitat, és a dir, l’homeòstasi, és molt important perquè es puguin dur a terme tots els processos metabòlics de l’organisme.
Existeixen dues maneres de mantenir l’homeòstasi: els canvis que es poden predir i els canvis que no es poden predir o inesperats.
Estructura i Propietats de l’Aigua
L’aigua, el líquid més comú de la superfície terrestre i el component principal en pes de tots els éssers vius, té un nombre de propietats destacables. L’aigua forma una estructura de dipol elèctric. La importància de l’estudi d’aquesta biomolècula rau en el fet que gairebé totes les reaccions bioquímiques de l’organisme tenen lloc en medis aquosos.
Propietats Fisicoquímiques de l’Aigua
- L’aigua és líquida en un ampli marge de temperatures (0-100°C).
- L’aigua presenta densitat màxima a 4°C.
- L’aigua té una constant dielèctrica elevada.
- L’aigua és un dipol.
- L’aigua posseeix una elevada calor específica (1 cal/ºCxg = calor necessària per elevar la temperatura d’1g d’aigua en 1ºC).
- L’aigua té una calor de vaporització molt elevada (quantitat de calor necessària per evaporar un gram d’aigua: 0,536 cal/g).
- L’aigua es caracteritza per una elevada tensió superficial.
- L’aigua es dissocia com un electròlit feble. (Reacció de dissociació de l’aigua).
Pressió Osmòtica: Concepte i Importància Biològica
En una dissolució es distingeixen dos components: el solut i el solvent o dissolvent. La incorporació d’un solut a un dissolvent per formar una dissolució origina que algunes de les propietats del dissolvent es vegin modificades.
La pressió osmòtica o tonicitat de la dissolució té una gran rellevància, ja que el compartiment líquid extracel·lular ha de tenir els mateixos valors que el medi intracel·lular, és a dir, ambdós han de ser isotònics, perquè no hi hagi un moviment net d’aigua en qualsevol de les dues direccions que posi en perill la supervivència cel·lular.
Distribució de l’Aigua i Balanç Hídric
El volum de líquid de cada compartiment depèn de la quantitat de substàncies osmòticament actives que presenta. Es regula augmentant o disminuint aquest contingut. El manteniment d’aquests volums aquosos (Balanç hídric) és necessari perquè l’organisme pugui desenvolupar plenament les seves funcions vitals.