Son los elementos químicos que forman parte de las biomoléculas. Se clasifican según su abundancia en:

* Bioelementos primarios: están presentes en grandes cantidades en los seres vivos (entre el 96-98 % del peso de un organismo). Son C, H, O, N, P, S.

* Bioelementos secundarios: están presentes en pequeñas cantidades en los seres vivos (entre el 2-4 % del peso del organismo). Son por ejemplo: Na, Mg, Ca, Mg…

* Oligoelementos: elementos que aparecen en muy bajo porcentaje. Son trazas si aparecen en un porcentaje inferior al 0,1 % o ultratrazas si aparecen en porcentaje inferior al 0,001 %. Son por ejemplo: Fe, Cu, Co, I, Zn, Mn...

Moléculas que forman parte de los seres vivos. Están formadas por bioelementos y se clasifican en inorgánicas (como el agua y las sales minerales) y en orgánicas (como los glúcidos, lípidos, proteínas o ácidos nucleicos).

Molécula con dos zonas diferenciadas con distinta densidad electrónica. Por ejemplo, es una molécula polar el agua, por tener una zona con una alta densidad electrónica (rica en electrones) alrededor de su átomo de oxígeno y una zona con baja densidad electrónica (déficit de electrones) alrededor de sus átomos de hidrógeno.

Constante relacionada con la polaridad de un compuesto. Cuanto mayor sea el valor de esta constante, más polar o hidrofílica será la sustancia. El agua por ejemplo es una molécula con alta constante dieléctrica y por ello altamente polar.

Cantidad de calor que hay que suministrar a la unidad de masa de una sustancia o sistema para elevar su temperatura en una unidad (generalmente 1ᵒC).

El agua es una sustancia con alto calor específico, lo que hace que actúe como un buen termorregulador en los seres vivos ayudándoles a mantener su temperatura corporal independientemente de las variaciones del medio en el que se encuentre.

Cantidad de calor que hay que suministrar a una unidad de masa de una sustancia para que pase de estado líquido a estado gaseoso. El agua tiene un alto calor de vaporización puesto que es necesario aportar mucho calor para evaporarla. Esto es debido a que el calor suministrado se emplea primero en romper los puentes de hidrógeno presentes entre las moléculas de agua.

Son un tipo de fuerza intermolecular que pueden establecer entre sí las moléculas que contienen enlaces directos entre el H y uno de los tres átomos más electronegativos del sistema periódico (F, O, N).

Es la fuerza intermolecular de mayor fortaleza y la encontramos por ejemplo entre las moléculas de agua, o entre las bases nitrogenadas en la doble hélice de ADN.

Biomoléculas inorgánicas que pueden encontrarse en dos formas:

1) Sales sólidas: se encuentran formando precipitados y desempeñan funciones estructurales, esqueléticas, de protección y de sostén. Destacan los carbonatos como el carbonato de calcio, CaCO₃, que forma parte de caparazones y conchas de animales, y los fosfatos, como el fosfato de calcio, Ca₃(PO₄)₂ que encontramos en los tejidos óseos.

2) Sales en disolución acuosa: se encuentran disociadas en sus cationes (Na⁺, K⁺, Mg²⁺, Fe³⁺…) y aniones (Cl^-, PO₄^3-, CO₃^2-, NO₃^-…) y llevan a cabo diversas funciones como mantener el grado de salinidad en el organismo, regular la presión osmótica, mantener el grado de hidratación, generar potenciales eléctricos, regular la actividad enzimática o regular el pH de las disoluciones.

También llamadas disoluciones reguladoras, disoluciones amortiguadoras o buffer. Son disoluciones formadas por un ácido o base débil y su conjugado en forma de sal que regulan el pH del medio a través del desplazamiento del equilibrio entre sus especies.

Los dos ejemplos más característicos de sistemas tampón son el tampón bicarbonato (H₂CO₃ / HCO₃^-) que regula el pH en sangre mediante el siguiente equilibrio:

H₂O + CO₂ = H₂CO₃ ⇄ HCO₃^- + H⁺

y el tampón fosfato (H₂PO₄^- / HPO₄^2-) que regula el pH en el medio intracelular mediante el siguiente equilibrio:

H₂PO₄^- ⇄ HPO₄^2- + H⁺

Proceso mediante el cual el disolvente pasa a través de una membrana semipermeable desde la disolución con menor concentración de soluto (disolución hipotónica) hacia la disolución más concentrada (disolución hipertónica) con el fin de igualar las concentraciones de ambos medios (hacer que las disoluciones tengan la misma concentración, sean isotónicas).

Gracias a este proceso las células pueden regular su presión osmótica, el volumen celular y el grado de hidratación.

¡Cuidado! No confundir este proceso con la difusión, donde es el soluto el que pasa a través de la membrana semipermeable, y no el disolvente.

Método de separación de sustancias que se encuentran en disolución a través de una membrana semipermeable que las filtra. La membrana es porosa y los poros solo permiten el paso de determinados solutos.

Proceso en el que las moléculas de soluto pasan a través de una membrana semipermeable, con el objetivo de igualar las concentraciones a ambos lados de la membrana.

¡Cuidado! No confundir este proceso con la ósmosis, donde es el disolvente el que pasa a través de la membrana semipermeable, y no el soluto.

Membrana con permeabilidad selectiva, que permite solo el paso de determinados solutos o del disolvente a través de ella. Las membranas celulares son semipermeables.

Es un fenómeno que se produce en las células vegetales cuando se encuentran en un medio extracelular hipertónico (cuando el medio exterior tiene mayor concentración en soluto que el medio interior celular). El agua que hay en el interior de la vacuola vegetal sale al medio hipertónico por ósmosis y la célula se deshidrata reduciendo su tamaño. Esto puede provocar que la membrana plasmática se separe de la pared celular, siendo esta separación reversible.

El caso contrario, al introducir una célula vegetal en un medio hipotónico, el agua entraría en el interior de la célula, y la célula estaría turgente (la pared celular determina el contenido máximo en agua que puede tener la célula e impide que estalle).

Biomoléculas orgánicas formadas por C, H y O en proporción: C_nH_2nO_n. Son también conocidos como hidratos de carbono o azúcares.

Químicamente son polialcoholes con un grupo carbonilo (un aldehído o una cetona). 

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También llamados osas. Son los glúcidos más sencillos y constituyen las unidades estructurales de los glúcidos más complejos. Los clasificamos en aldosas si contienen grupo aldehído y en cetosas si contienen grupo cetona.

Se suelen representar en el papel en Proyección de Fischer (forma de representar moléculas en el plano). En el siguiente esquema vemos la representación en proyección de Fischer de la glucosa (aldohexosa) y de la fructosa (cetohexosa):

Sustancia que se puede someter a hidrólisis. La hidrólisis es una reacción química donde una sustancia reacciona con una molécula de agua, dando lugar a moléculas más pequeñas.

Un monosacárido no es hidrolizable, porque no puede romperse en unidades más pequeñas al reaccionar con el agua, pero un disacárido sí es hidrolizable ya que al reaccionar con una molécula de agua da lugar a dos monosacáridos.

Lo mismo ocurre con los aminoácidos, que no son hidrolizables por ser la unidad estructural más pequeña de las proteínas. Sin embargo sí son hidrolizables los péptidos, que al reaccionar con agua dan lugar a varios aminoácidos.

La siguiente imagen muestra la reacción de hidrólisis de la lactosa (disacárido), que da lugar a galactosa (molécula 1) y glucosa (molécula 2).

Característica de algunas moléculas con tendencia a oxidarse en disoluciones acuosas. Ocurre por ejemplo con algunos monosacáridos que contienen grupo aldehído (como la glucosa o la galactosa). Este grupo aldehído libre (-CHO) tiene tendencia a oxidarse a grupo ácido carboxílico (-COOH) en disolución acuosa, actuando la molécula como sustancia reductora de otras sustancias.

Presentan isomería las moléculas que tienen la misma fórmula molecular pero distinta estructura.

Diferenciamos entre distintos tipos de isomería en los glúcidos:

1) Isómeros de función: 

Moléculas con la misma fórmula molecular y distinto grupo funcional. Por ejemplo, las moléculas siguientes son isómeros de función porque tienen la misma fórmula molecular C₃H₆O₃, pero la primera tiene grupo aldehído y la segunda tiene grupo cetona.

2) Isómeros espaciales o estereoisómeros:

Moléculas con la misma fórmula molecular que difieren en la orientación espacial de sus sustituyentes. Para que una molécula tenga isomería espacial es necesario que contenga al menos un carbono quiral o carbono asimétrico (carbono unido a cuatro sustituyentes distintos).

Por ejemplo, los dos monosacáridos siguientes son estereoisómeros entre sí porque difieren en la colocación espacial de sus -OH.

Dependiendo del número de carbonos quirales con distinta orientación espacial, dos moléculas pueden ser:

2.1) Enantiómeros: si difieren en todos sus C quirales. Estas moléculas son imágenes especulares no superponibles.

2.2) Diastereoisómeros o diasterómeros: si difieren en algunos de sus C quirales pero no en todos ellos.

2.3) Epímeros: si solamente difieren en uno de sus C quirales.

3) Isómeros ópticos:

Moléculas con al menos un C quiral que les confiere actividad óptica: la capacidad para desviar el plano de luz polarizada hacia la derecha (isómero dextrógiro) o hacia la izquierda (isómero levógiro).

Carbono unido a 4 sustituyentes distintos. La presencia de estos C en las moléculas hace que existan isómeros ópticos o espaciales.

Tipo de isomería espacial presente en los monosacáridos y en los aminoácidos.

En monosacáridos se rige por la posición del grupo hidroxilo -OH del carbono asimétrico más alejado al grupo carbonilo. La forma D tiene este -OH hacia la derecha y la forma L tiene el -OH hacia la izquierda, como observamos en la imagen:

En aminoácidos se rige por la localización del grupo amino. Un D-aminoácido posee el grupo amino hacia la derecha y un L-aminoácido posee el grupo amino hacia la izquierda:

Los monosacáridos en disolución acuosa se ciclan dando lugar a un enlace intramolecular. Este enlace no supone la pérdida de ninguna pequeña molécula, sino que solamente ocurre una recolocación de los átomos del monosacárido (conservando este su fórmula molecular).

Si el monosacárido contiene grupo aldehído, el enlace formado es hemiacetal; y si contiene grupo cetona, el enlace formado es hemicetal.

En la siguiente imagen se observa la formación del enlace hemiacetal en la glucosa, pasando de proyección de Fischer a Proyección de Haworth.

La forma de representar los monosacáridos cíclicos recibe el nombre de Proyección de Haworth. Si el heterociclo formado es de 5 átomos recibe el nombre de furanosa (como ocurre por ejemplo con la fructosa) y si es de 6 átomos recibe el nombre de piranosa (como sucede por ejemplo con la glucosa):