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Muy importante

1. Programa de
Enfermería
BIOLOGÍA CELULAR Y
MOLECULAR
Sesión 2
Tema:
Bioelementos. Biomoléculas
inorgánicas: Agua y sales minerales:
Estructura, propiedades, funciones.

2. Resultado de aprendizaje
Analiza la estructura química básica
de los bioelementos y biomoléculas
considerando su relación con la célula
humana
Evidencia de aprendizaje
Evaluación rápida sobre agua y sales minerales (ER)

3. Contenido
Bioelementos. Biomoléculas
inorgánicas: Agua y sales
minerales: Estructura,
propiedades, funciones.

4. Revisael
siguiente
video:

5. Se realiza las siguientes interrogantes:
01
02
03
¿Qué son las sales minerales?
¿Cómo se encuentran en el
organismo?
¿Qué funciones cumplen las sales
minerales?

6. Tema
Bioelementos.
Biomoléculas
inorgánicas: Agua y
sales minerales:
Estructura,
propiedades,
funciones.

7. CLASIFICACIÓN DE LOS BIOELEMENTOS

8. BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS
(NO EXCLUSIVAS DE LA MATERIA
VIVA)
ÁTOMOS DE LOS
BIOELEMENTOS
Ácidos
nucleicos
ProteínasLípidosGlúcidos
Agua
Sales
minerales
BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS
(EXCLUSIVAS DE LA MATERIA
VIVA)
CLASIFICACIÓN DE LAS BIOMOLÉCULAS

10. EL AGUA

11. COMPOSICIÓN Y ESTRUCTURA
•El agua está formada por dos
átomos de hidrógeno y uno de
oxígeno que comparten dos
pares de electrones, es decir, el
hidrógeno y el oxígeno están
unidos mediante dos enlaces
covalentes.

12. NATURALEZA POLAR
•El agua es una molécula dipolar,
el átomo de oxígeno con sus
electrones no apareados lleva
una carga negativa parcial y
cada uno de los átomos de
hidrógeno lleva una carga
parcial positiva.

13. •El agua, en conjunto, es una sustancia neutra, porque las
moléculas de agua interaccionan de forma ordenada de
modo que el polo negativo de una molécula se une con el
polo positivo de otra, estableciéndose entre ambas
moléculas puentes o enlaces de hidrógeno.

14. •Los puentes de hidrógeno aseguran una cohesión entre las
moléculas de agua, de diferente intensidad según sea el estado
de la misma. A 0°C se establecen enlaces de H entre todas las
moléculas de agua y aseguran una cohesión tal que se forman
cristales de hielo. Cuando el hielo se licua, los enlaces de
hidrógeno se rompen aproximadamente en una proporción del
15%, de modo que el agua líquida tiene una estructura
parcialmente ordenada en la que los enlaces de hidrógeno se
rompen y se crean constantemente. A mayor temperatura,
mayor cantidad de enlaces de hidrógeno se romperán. En
estado de vapor los puentes de H desaparecen.

16. PORCENTAJE DE AGUA EN LOS SERES VIVOS

17. PORCENTAJE DE AGUA EN EL HOMBRE

19. PORCENTAJE DE AGUA EN LOS ÓRGANOS
DEL HOMBRE

21. PROPIEDADES
1.Solvente universal
•Permite disolver fácilmente los iones,
(las moléculas polares de agua
tienden a separar a las sustancias
iónicas, como NaCl, en sus iones
constituyentes, esos iones quedan
disueltos),

22. •También moléculas
polares como proteínas,
hidratos de carbono,
etc.. Esta propiedad es
debida a la polaridad de
las moléculas de agua,
que establecen puentes
de hidrógeno con
alcoholes, azúcares con
grupos OH, aminoácidos
y proteínas con grupos
que presentan cargas + y
-. Por ello el agua es el
medio en el que se
producen las reacciones
del organismo y es un
medio de transporte.

23. •Las moléculas que se disuelven con facilidad en el
agua reciben el nombre de moléculas hidrófilas (o
polares).
•Otras moléculas carecen de regiones polares (las
grasas, los hidrocarburos) y son insolubles en agua,
reciben el nombre de hidrófobas (o no polares).

24. •Las sustancias con una zona polar y otra no polar
reciben el nombre de sustancias anfipáticas
(fosfolípidos) son sustancias tienden a disponerse
con sus regiones no polares alejadas del agua y con
sus regiones polares en contacto con el agua.

25. 2.Elevada tensión superficial
•La tensión superficial es una medida de la cohesión
de las moléculas de una sustancia. Hace que los
líquidos tengan sus moléculas unidas en superficie
(gotas de agua que gotean de un grifo) y que en
ocasiones, como ocurre en el mercurio, esas
moléculas tiendan a no adherirse a nada más.

26. •También permite que numerosos invertebrados
puedan desplazarse sobre su superficie sin hundirse

27. 3.Capilaridad
•La capilaridad permite su
ascenso por tubos de
vidrio muy finos. En el
hombre permite que el
agua se desplace
lentamente por espacios
estrechos como los
capilares sanguíneos,esta
propiedad es crucial para
la distribución de
nutrientes, vitaminas y
oxígeno a las células, así
como para la eliminación
de desechos.

28. •A este fenómeno se
debe en parte la
ascensión de la savia
bruta desde las raíces
hasta las hojas, a
través de los vasos
leñosos.

29. 5.Amplio margen de temperaturas en que permanece
en fase líquida (0-100°).
6.Elevado calor específico (1 cal/°C•g )
•El calor específico del agua es aproximadamente el doble que el del aceite o
el del alcohol, y cuatro veces mayor que el del aire.
•Esto se traduce en que aunque los seres vivos generan calor por su actividad
metabólica no aumentan demasiado su temperatura, por su gran contenido
en agua. Por la misma razón tampoco se pierde calor de una forma muy
rápida.

30. 7.Elevado calor de evaporación (540 calorías/g a 100°C)
•El calor de vaporización es la cantidad de energía
necesaria para transformar un gramo de una sustancia
líquida en gas a temperatura constante
•Para evaporarse se tienen que romper los enlaces de
hidrógeno, y eso requiere una energía que se obtiene
del ser vivo del cual se evapora, por lo tanto la
evaporación tiene un efecto refrigerante.

31. 8.Densidad máxima a
4°C
•Cuando se congela, al
contrario que la mayoría de los
líquidos, disminuye la
densidad.
•Al disminuir la densidad,
aumenta el volumen, por lo
tanto el hielo flota sobre el
agua líquida. Esto preserva los
ecosistemas acuáticos porque
el hielo hace de capa
impermeable superficial e
impide que se congele el resto
del ecosistema acuático, de
modo que por debajo de ese
hielo la temperatura sería
aproximadamente de 4 grados
centígrados, puesto que esa
temperatura es aquella a la
cual la densidad es máxima.

32. 9.Ionización del agua
•El agua pura puede disociarse en iones OH-(iones hidroxilo u oxidrilo) y
H3O+ (protones hidratados). Esta capacidad de disociación es muy débil,
de modo que el agua pura se puede considerar una mezcla de agua
molecular (H2O), protones hidratados (H3O+) e hidroxilos (OH-) .
•Para cuantificar la [H+] en cualquier disolución orgánica se utiliza una
escala logarítmica.
pH= log (1/ [H+] )

33. FUNCIONES BIOLÓGICAS DEL AGUA

37. FUNCIONES DE LAS SALES PRECIPITADAS
La principal funciónes formarestructurasde proteccióno sostén.
CARBONATO CÁLCICO
•Esqueletosexternosy conchas.
•Espinas.
•Huesosy dientes
FOSFATO CÁLCICO
•Matriz mineral de los
tejidos óseos.

38. FUNCIONES DE LAS SALES EN DISOLUCIÓN
HIERRO
MAGNESIO
FOSFATO
COBALTO
IODO
AZUFRE
Hemoglobina
Clorofila
Ácidos nucleicos, fosfolípidos, ATP
Vitamina B
12
Hormonas tiroideas
Cisteína y metionina (aminoácidos)
SODIO
POTASIO
CLORO
CALCIO
HIERRO
CINC
Transmisión del impulso nervioso
Contracción muscular y coagulación
sanguínea
Transporte de oxígeno
Cofactor enzimático, modulador en la
neurotransmisión
MANGANESO Fotosíntesis (fotólisis del agua)
•Mantener el grado de salinidad en los organismos.
•Regular la actividad enzimática.
•Regular la presión osmótica y el volumen celular.
•Generar potenciales eléctricos.
IONES ASOCIADOS A MOLÉCULAS ORGÁNICAS FUNCIONES ESPECÍFICAS DE ALGUNAS SALES MINERALES
FUNCIONES GENERALES

39. 2.Regula procesos osmóticos:
es importante que a ambos
lados de la membrana
celular, los iones se
distribuyan adecuadamente
para que la presión osmótica
permanezca constante.
•Se llama presión osmótica a
la presión que ejerce
cualquier ión disuelto en un
líquido. Este fenómeno es
muy importante porque las
membranas celulares se
comportan como membranas
semipermeables, es decir,
dejan pasar a su través de
forma pasiva el agua, pero no
las sustancias disueltas en
ella.

40. 3.Regulan el equilibrio ácido base
•El sistema tampón bicarbonato mantiene el pH de los
líquidos extracelulares como la sangre, debido al equilibrio
que se mantiene entre la disociación del ácido carbónico
(H
2CO
3
) en bicarbonato (HCO
3
-
) y protones (H
+
) por una
parte , y en CO
2
y H
2
O por otra.
•El sistema funciona de manera que si en un momento dado
hay un exceso de H
+
en el plasma éstos se unen al ión HCO
3
-
,
la reacción se desplaza hacia la derecha dando H2CO3 que se
descompone rápidamente en CO2 y H2O que son eliminados
como productos de desecho a través de los pulmones y la
orina. Si por el contrario disminuye la concentración de H+ el
equilibrio se desplaza a la izquierda por lo que se necesita
CO2 que se toma del exterior.

41. 4.Los cationes son
importantes para
mantener el equilibrio
iónico de las células.
•Muchos cationes son
necesarios e
imprescindibles para el
correcto funcionamiento
de determinados tipos
celulares.
•Por ejemplo, el Na
+
y el K
+
son imprescindibles para
que haya excitabilidad en
los tejidos muscular y
nervioso.
•El Ca
2+
es imprescindible
para la contracción
muscular.

42. 5.En ciertas acciones específicas:
•El ión ferroso (Fe2+) necesario para
la correcta función de la
hemoglobina
•El yodo (I) para la función de la
hormona tiroidea
•El magnesio (Mg2+) está presente
en la clorofila.

43. Autoevaluación
Sesión 2

44. Preguntas
Actividad
¿Cuáleslapropiedaddelaguarelacionadaconla
termorregulación?
¿Porquésedicequeelaguaesbipolar?
¿Cómoseencuentralassalesennuestro
organismo?
¿Cómoparticipanlassalesenlaregulación
osmótica?

45. Autoevaluación
¡Vamos por más logros!
¡Felicitaciones!
Ha concluido la autoevaluación

46. Conclusiones
•Elaguaesvitalparaelserhumano.
•Lassalesparticipanenmuchos
procesosfisiológicos.

47. Aplicando lo
aprendido:
Aplica los conocimientos sobre la
importancia del agua y las sales
minerales en la elaboración de
estrategias para prevenir
enfermedades generadas de un
consumo inadecuado.

48. Referencias
Código de
biblioteca
LIBROS, REVISTAS, ARTÍCULOS, TESIS, PÁGINAS WEB.
574.87 K18
2011
Karp G. Biología celular y molecular: Conceptos y experimentos. 6a
ed. México D.F.: McGraw-Hill; 2011.
581.2 D32
2011
De RobertisE., Hib J., Ponzio R. Biología celular y molecular de De
Robertis. 15a ed. Buenos Aires: El Ateneo; 2011.
611.0181 C75ACooper G., HausmanR. La célula. 5ª ed. Barcelona: Marbán; 2011.
Audesirk T., Audesirk G., ByersB. Biología, la vida en la tierra con
fisiología. 9ª ed. México D.F.: Pearson Educación; 2013
Salas-SalvadóJordi, Maraver Francisco, Rodríguez-Mañas Leocadio,
Sáenz de PipaonMiguel, Vitoria Isidro, Moreno Luis A. Importancia
del consumo de agua en la salud y la prevención de la enfermedad:
situación actual. Nutr. Hosp. [Internet]. 2020 Oct [citado 2025 Jul
28] ; 37( 5 ): 1072-1086. Disponible en:
http://scielo.isciii.es/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0212-
16112020000700026&lng=es. Epub04-Ene-2021.
https://dx.doi.org/10.20960/nh.03160.