BIOLOGÍA
BIOELEMENTOS Y BIOMOLECULAS
- 1. Los elementos de la vida Todos los seres vivos están constituidos, cualitativa y cuantitativamente por los mismos elementos químicos. De todos los elementos que se hallan en la corteza terrestre, sólo unos 25 son componentes de los seres vivos denominándose les Bioelementos .
- 2. BIOELEMENTOS Son los componentes orgánicos que forman parte de los seres vivos Se agrupan en 3 categorías Primarios Secundarios Oligoelementos Parte de todos los seres y en una Están presentes en forma vestigial,Son los elementos mayoritarios de proporción del 4%. Desempeñan pero que son indispensables para el la materia viva, constituyen el funciones vitales para el desarrollo armónico del organismo 96%de la masa total funcionamiento correcto del y constituyen el 0.1% organismo Son: Carbono, Hidrógeno, Oxígeno y Son: Magnesio, Calcio, Sodio, Son: Hierro, Manganeso, Cobre, Nitrógeno (CHON) además del Potasio y Cloro (Mg, Ca, Na, K, Cl) Zinc, Flúor, Iodo, Boro, Silicio, fósforo(P) y el azufre(S) Vanadio, Cromo, Cobalto, Selenio, Molibdeno y Estaño. (Fe, Mn, Cu, Zn, F,I, B, Si, V, Cr, Co, Se, Mo,Sn)
- 3. BIOELEMENTOS EN LA TABLA PERIÓDICA
- 4. Los bioelementos primarios son los elementos indispensables para formar las biomoléculas orgánicas (glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos); constituyen el 96% de la materia viva seca. Son el carbono, el hidrógeno, el oxígeno, el nitrógeno, el fósforo y el azufre (C, H, O, N, P, S, respectivamente).
- 5. Carbono (C): Los enlaces que forma son lo suficientemente fuertes como para formar compuestos estables, y a la vez son susceptibles de romperse sin excesiva dificultad. Por esto, la vida está constituida por carbono, y el dióxido de carbono, CO2,es un gas soluble en agua. Hidrógeno (H): Es un componente de la molécula de agua, indispensable para la vida y muy abundante en los seres vivos, forma parte de los esqueletos de carbono de las moléculas orgánicas. Puede enlazarse con cualquier bioelemento.
- 6. Oxígeno (O): es un elemento muy electronegativo que permite la obtención de energía mediante la respiración aeróbica. Además, forma enlaces polares con el hidrógeno, dando lugar a radicales polares solubles en agua(-OH, -CHO, -COOH). Nitrógeno (N): Se encuentra principalmente como grupo amino (- NH2) presente en las proteínas ya que forma parte de todos los aminoácidos. También se halla en las bases nitrogenadas de los ácidos nucleicos. Todo el nitrógeno es incorporado al mundo vivo como ion nitrato, por las plantas. El gas nitrógeno solo es aprovechado por algunas bacterias del suelo y algunas cianobacterias.
- 7. Fósforo (P): Se halla principalmente como grupo fosfato (PO43-) formando parte de los nucleótidos. Forma enlaces ricos en energía que permiten su fácil intercambio (ATP).Azufre (S): Se encuentra sobre todo como radical sulfhidrilo (-SH) formando parte de muchas proteínas, donde crean enlaces disulfuro esenciales para la estabilidad de la estructura terciaria y cuaternaria. También se halla en el coenzima A, esencial para diversas rutas metabólicas universales,como el ciclo de Krebs.
- 8. BIOELEMENTO FUNCIÓN Forma parte de la molécula de clorofila, y en forma iónica Magnesio (Mg) actúa como catalizador, junto con las enzimas , en muchas reacciones químicas del organismo. Forma parte de los carbonatos de calcio de estructuras esqueléticas. En forma iónica interviene en la contracción Calcio (Ca) muscular, coagulación sanguínea y transmisión del impulso nervioso. Catión abundante en el medio extracelular; necesario para Sodio (Na) la conducción nerviosa y la contracción muscular Catión más abundante en el interior de las células; Potasio (K) necesario para la conducción nerviosa y la contracción muscular Anión más frecuente; necesario para mantener el balance Cloro (Cl) de agua en la sangre y fluído intersticial
- 9. Los bioelementos secundarios se encuentran en menor proporción en todos los seres vivos, en forma iónica, en proporción de 4.5%. Estos realizan funciones de vital importancia en la fisiología celular
- 10. El ser humano no puede producir oligoelementos pero los necesita para vivir y preservar su salud. Esto se debe principalmente a que los oligoelementos intervienen en múltiples funciones del cuerpo humano como la respiratoria,digestiva, neurovegetativa y muscular. e encuentran en los seres vivos en cantidades ínfimas: menos de un 0,1%.
- 11. Hierro (Fe): Este Componente forma parte de la molécula de hemoglobina y de los citocromos (cadena respiratoria). El hierro transporta oxígeno a través de la sangre combinandose con la hemoglobina para formar la oxihemoglobina.Cobre (Cu): Espolea el sistema inmunitario.Cromo (Cr): Favorece la entrada de glucosa a las células. También Fortalece la acción de la insulina.Yodo (I): Se desempeña actuando en las hormonas tiroideas. Por lo tanto, el Yodo influye en la maduración del organismo: desde la piel, hasta el pelo o las uñas.
- 12. Manganeso (Mn): Su rol es vital en las funciones reproductoras.Selenio (Se): Está considerado como un fuerte antioxidante.Garantiza el buen funcionamiento de los músculos. Resguarda el sistema cardiovascular.Cobalto (Co): Ayuda a bajar la presión arterial y a dilatar los vasos sanguíneos. El cobalto es un componente básico de la vitamina B12.Zinc (Zn): Es sumamente importante para el crecimiento.Interviene en el ejercicio de varias hormonas.
- 13. Flúor (F): Es una sustancia importante para la salud dental. Previene las caries y ayuda a mantener el esmalte de los dientes. Es Litio (Li): trabaja sobre las bases del sistema nervioso. Previene afecciones cardíacas.Molibdeno (Mo): Forma parte de las enzimas vegetales que actúan en la reducción de los nitratos por parte de las plantas.Silicio (Si): Proporciona resistencia al tejido conjuntivo, endurece tejidos vegetales como en las gramíneas.
- 14. Vanadio (V): El vanadio es un elemento esencial en algunos organismos. En humanos no está demostrada su esencialidad, aunque existen compuestos de vanadio que imitan y potencian la actividad de la insulina.Boro (B): Mantenimiento de la estructura de la pared celular en los vegetales.Níquel (Ni): Muchas, aunque no todas,las hidrogenasas contienen níquel, especialmente en aquellas cuya función es oxidar el hidrógeno.
- 15. Son compuestos formados por carbono, hidrógeno,oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre y estos forman: Carbohidratos Lípidos Proteínas Ácidos nucleicos
- 16. CARBOHIDRATOSLos glúcidos (llamados hidratos de carbono ocarbohidratos o sacáridos) están formados porhidrogeno, carbono y oxigeno; son la fuente deenergía primaria que utilizan los seres vivos pararealizar sus funciones vitales.La glucosa está al principio de una de las rutasmetabólicas productoras de energía más antigua,la glucólisis, usada en todos los nivelesevolutivos, desde las bacterias hastalos vertebrados.Muchos organismos, especialmente los deestirpe vegetal (algas, plantas) almacenan susreservas en forma de almidón.Lípidos, para estructuras celulares y energéticos.Algunos glúcidos forman importantes estructurasesqueléticas, como la celulosa, constituyente dela pared celular vegetal, o la quitina, que formala cutícula de los artrópodos.
- 17. LÍPIDOS Están formados por 5 elementos principales: carbono, hidrógeno,oxígeno y a veces por nitrógeno y fósforo Los lípidos saponificables cumplen dos funciones primordiales para las células; por una parte, los fosfolípidos forman el esqueleto de las membranas celulares (bicapa lipídica); por otra, los triglicéridos son el principal almacén de energía de los animales.Los lípidos insaponificables y los isoprenoides desempeñan funciones reguladoras (colesterol, hormonas sexuales, prostaglandinas).Otros lípidos son el ácido esteárico, el ácido oleico y el ácido elaídico.
- 18. PROTEÍNAS Los 5 elementos que existen en las proteínas son el carbono, hidrógeno,oxígeno, nitrógeno y azufre.Son proteínas casi todas las enzimas, catalizadores de reacciones metabólicas de las células; muchas hormonas, reguladores de actividades celulares; la hemoglobina y otras moléculas con funciones de transporte en la sangre; los anticuerpos, encargados de acciones de defensa natural contra infecciones o agentes extraños; los receptores de las células, a los cuales se fijan moléculas capaces de desencadenar una respuesta determinada; la actina y la miosina, responsables finales del acortamiento del músculo durante la contracción; el colágeno, integrante de fibras altamente resistentes en tejidos de sostén.
- 19. ÁCIDOS NUCLEICOS Los ácidos nucleicos (ADN y ARN), desempeñan,tal vez, la función más importante para la vida:contener, de manera codificada, las instrucciones necesarias para el desarrollo y funcionamiento de la célula.El ADN tienen la capacidad de replicarse,transmitiendo así dichas instrucciones a las células hijas que heredaron la información.Algunas, como ciertos metabolitos (ácido pirúvico, ácido láctico, ácido cítrico, etc.) no encajan en ninguna de las anteriores categorías citadas
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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Científicos y su Aporte a la Biología
1. Charles Darwin
Charles Darwin fue una persona que se aventuró en Beagle y llegó a América donde comenzó a observar las distintas especies que solo se diferenciaban por la forma del pico, cada especie estaba adaptada a un tipo de alimentación y vivía en un hábitad diferente. Ahi llegó a la conclusión de que... Ver mas
2. Aristóteles
Se considera a Aristóteles como uno de los primeros biólogos, dado que se dio a la tarea de clasificar unas 500 especies de peces, entre otros animales. La Generación espontánea es una teoría sobre el origen de la vida. Aristóteles propuso el origen espontáneo de peces e insectos a partir del... Ver mas
3. Gregor Mendel
Describió las llamada Leyes de Mendel que rigen la herencia genética, por medio de los trabajos que llevó a cabo con diferentes variedades de la planta del guisante. Los primeros trabajos en Genética fueron realizados por Mendel. Realizó cruces de semillas, las cuales se caracterizaron por... Ver mas
4. Louis Pasteur
Sus descubrimientos tuvieron enorme importancia en diversos campos de las ciencias naturales, sobre todo en la química y microbiología. A él se le debe la técnica conocida como pasteurización. Al sospechar que ciertos objetos microscópicos hallados en los gusanos enfermos (y en las mariposas y... Ver mas
5. Robert Hooke
6. Galeno
Demostró cómo diversos músculos son controlados por la médula espinal. Identificó siete pares de nervios craneales. Demostró que es el cerebro el órgano encargado de controlar la voz. Demostró las funciones del riñón y de la vejiga. Demostró que por las arterias circula sangre, y no aire... Ver mas
7. James Watson
Recibió el Premio Nobel de Fisiología y Medicina de 1962 porel descubrimiento de la estructura molecular en doble hélice del ADN, y por su significado como molécula transmisora de la herencia biológica. Se le considera padre de la Biología Molecular. Investigó junto a Crick la estructura del... Ver mas
8. Hipócrates
Es considerado una de las figuras más destacadas de la historia de la medicina y muchos autores se refieren a él como el «padre de la medicina» en reconocimiento a sus importantes y duraderas contribuciones a esta ciencia. Hipócrates enseñó y practicó la medicina durante toda su vida... Ver mas
9. Anton van Leeuwenhoek
Conocido por las mejoras que introdujo a la fabricación de microscopios y por sus descubrimientos pioneros sobre los protozoos, los glóbulos rojos, el sistema de capilares y los ciclos vitales de los insectos. Llegó a contribuir un microscopio capaz de ampliar los objetos a varios ciento de... Ver mas
10. Teofrasto
El estudio de la Botánica empezó con los griegos. Teofrasto hizo la primera clasificación de las plantas basada en sus propiedades medicinales. Las tres divisiones principales de la Botánica son: La TAXONOMÍA.- Clasificación de las plantas. La MORFOLOGÍA.- Forma y estructura de las... Ver mas
11. Alexander Fleming
12. Aleksandr Oparin
Aleksandr Ivánovich Oparin nació en Úglich el 2 de marzo de 1984, fue un biólogo y bioquímico soviético que realizó avances científicos con respecto al origen de la vida en la Tierra. Fue miembro de la Academia de Ciencias Soviéticas y falleció el 12 de abril de 1980. Alexander Oparin se graduó... Ver mas
13. Francis Crick
También recibió el Premio Nobel de Medicina junto a Watson por el descubrimiento de la estructura del ADN, así como la medalla Copley en 1975. En 1951, coincidió con el biólogo estadounidense James Watson en la unidad de investigación médica de los laboratorios Covendish, de Cambridge. Estudió... Ver mas
14. Lynn Margulis
15. William Turner
Es considerado como uno de los padres de la botánica inglesa y uno de los primeros ornitólogos modernos. Estudió en la Universidad de Cambridge entre 1526 y 1533 donde recibió el bachillerato superior en 1530 y el título universitario en 1533. En 1544, Turner publicó Avium praecipuarum, quarum... Ver mas
16. Jean-Baptiste Lamarck
17. Andres Vesalio
En 1543, Vesalio publicó en Basilea su obra en siete volúmenes De humani corporis fabrica (Sobre la estructura del cuerpo humano), una innovadora obra de anatomía humana que dedicó a Carlos V y que fue ilustrada por Jan Stephen van Calcar, discípulo de Tiziano. Pocas semanas después publicó una... Ver mas
18. Rosalind Franklin
19. Herófilo
Hizo descubrimientos acerca de la disposición de los vasos del cerebro, llevando hoy día por nombre prensa de Herófilo el confluyente venoso posterior del cerebro. Constató la sincronía del pulso con los latidos del corazón y afirmó que la inteligencia no se encuentra en éste, sino en el cerebro... Ver mas
20. Paracelso
Produjo remedios o medicamentos con la ayuda de los minerales para destinarlos a la lucha del cuerpo contra la enfermedad. Otro aporte a la Medicina moderna fue la introducción del término sinovial; de allí el líquido sinovial, que lubrica las articulaciones. Además estudió y descubrió las... Ver ma
21. Miguel Servet
Miguel Servet es en muchos aspectos uno de los hombres más notables del siglo dieciséis. Los documentos sobre la vida de Servet son escasos e inconsistentes y las lagunas que contienen se han completado con toda una serie de conjeturas que, tal y como se ha demostrado posteriormente, han... Ver mas
22. Jan Baptista van Helmont
En parte, es conocido por sus experimentos sobre el crecimiento de las plantas, que reconocieron la existencia de gases discretos. Fue pionero en la experimentación y en una forma primitiva de bioquímica, llamada iatroquímica. Fue también el primero en aplicar principios químicos en sus... Ver mas
23. Mathias Schleiden
Schleiden estudió con el microscopio y concibió la idea de que estaban compuestas por unidades reconocibles o células. El crecimiento de las plantas, según afirmó en 1837, se producía mediante la regenaración de células nuevas, que según sus especulaciones, se propagarían a partir de los... Ver mas
24. Francesco Redi
25. Ulisse Aldrovandi
En 1539 comienza estudios de humanidades y leyes en las universidades de Bolonia y Padua. En 1551 volvió a Bolonia. Durante este tiempo organiza numerosas expediciones para recoger plantas para su herbolario. En 1554 comienza a enseñar lógica y filosofía en la Universidad de Bolonia, y en... Ver maS
26. Robert Koch
27. Theodor Schwann
El nombre de Schwann se relaciona con el desarrollo de la Teoría Celular, que comenzó a edificarse durante la primera mitad del siglo XIX. A ello contribuyó, por un lado, la construcción de microscopios con lentes acromáticos y, por otro, la aplicación de este imstrumento al estudio de los... Ver mas
28. Konrad Lorenz
Trabajó sobre el comportamiento animal y es uno de los padres de la etología. Fue nombrado director del Instituto Max Planck de Etología de Seewiesen en la Alta Baviera alemana. Falleció en 1989 en Alterberg, Austria. Recibió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1973. Las ideas de... Ver mas
29. Rudolf Virchow
Fue pionero del concepto moderno del proceso patológico al presentar su teoría celular, en la que explicaba los efectos de las enfermedades en los órganos y tejidos del cuerpo, enfatizando que en las enfermedades surgen no en los órganos o tejidos en general, sino, de forma primaria en células... Ver mas
30. Camillo Golgi
31. Severo Ochoa
32. Ernest Haeckel
Haeckel sostuvo que todos los organismos (animales, plantas y organismos unicelulares) procedían de una sola forma ancestral. Sus estudios acerca de la biología marina, realizados en colaboración con Muller, le condujeron a comparar la simetría de los cristales con los animales más simples, a... Ver mas
33. Marcello Malpighi
34. Lazzaro Spallanzani
35. Santiago Ramón y Cajal
36. Thomas Hunt Morgan
37. Alfred Russel Wallace
38. Pierre Bellon
Belon nació en 1517 cerca de Le Mans (Sarthe). Estudió medicina en París, donde obtuvo el título de doctor, y después fue discípulo del botánico Valerius Cordus (1515-1544) en Wittenberg. A su vuelta a Francia trabajó para el cardenal de Tournon, que le proporcionó medios para realizar... Ver mas
39. Robert Remak
e le debe la primicia de haber utilizado la corriente eléctrica con fines terapéuticos en ciertas enfermedades del sistema nervioso. Asimismo, describió detalladamente las estructuras finas de los tejidos, como las fibras nerviosas amielínicas del sistema simpático y las células nerviosas... Ver mas
40. Frederick Griffith
41. Edward Jenner
42. Otto Brunfels
Nació cerca de Maguncia, Alemania en 1948 y falleció en Berna en 1534. Carlos Linneo lo consideraba uno de los "Padres de la Botánica" Tras sus numerosos trabajos teológicos, Brunfels publico tratados en pedagogía, Lengua Árabe, farmacéutica y botánica. Es correctamente llamado el padre... Ver mas
43. Paul Broca
44. Hieronymus Tragus
Era un botánico, médico y ministro luterano alemán que comenzó la transición de la botánica medieval a la científica moderna disponiendo las plantas según su relación o semejanza. En 1532 se convirtió en el médico del príncipe y recibió un puesto de por vida como ministro luterano en una aldea... Ver mas
45. Erasístrato
En el campo de la neuroanatomía fue uno de los primeros, junto a Herófilo, en practicar disecciones de cadáveres humanos, logrando así distinguir las principales estructuras del cerebro: los hemisferios y el cerebelo, que describió en el papel de la coordinación motriz. También observó que los... Ver mas
46. Leonhart Fuchs
En 1519 Fuchs estudia en Ingolstadt con el Prof. Johannes Reuchlin, llegando en 1524 a doctor en Medicina, acogió el protestantismo y dedico su vida al profesorado de medicina en Tübingen, a petición de Ulrich duque de Württemberg, reformando a la universidad en el espíritu del humanismo... Ver mas
47. Paul Ehrlich
48. Conrad von Gesner
Su Historia Animalium en tres volúmenes (1555-1558) se considera el principio de la zoología moderna. Entre sus contemporáneos fue reconocido especialmente como botánico, aunque sus manuscritos sobre esta materia no fueron publicados hasta bastante después de su muerte... Ver mas
49. Guillaume Rondelet
ncluso sin haber publicado ninguna obra de botánica, ejerció en este dominio una influencia considerable. Fue su libro Libri de Piscibus Marinis... Ver mas
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