2: La base química de la vida
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Los elementos en varias combinaciones comprenden toda la materia, incluidos los seres vivos. Algunos de los elementos más abundantes en los organismos vivos incluyen carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, azufre y fósforo. Estos forman los ácidos nucleicos, proteínas, carbohidratos y lípidos que son los componentes fundamentales de la materia viva. Los biólogos deben entender estos importantes bloques de construcción y las estructuras únicas de los átomos que componen las moléculas, permitiendo la formación de células, tejidos, sistemas de órganos y organismos enteros.
- 2.0: Preludio a la base química de la vida
- Todos los procesos biológicos siguen las leyes de la física y la química, por lo que para entender cómo funcionan los sistemas biológicos, es importante comprender la física y química subyacentes. Por ejemplo, el flujo de sangre dentro del sistema circulatorio sigue las leyes de la física que regulan los modos de flujo de fluidos. La descomposición de las moléculas grandes y complejas de los alimentos en moléculas más pequeñas es una serie de reacciones químicas que siguen las leyes químicas.
- 2.1: Átomos, Isótopos, Iones y Moléculas - Los Bloques de Construcción
- En su nivel más fundamental, la vida está conformada por la materia. La materia es cualquier sustancia que ocupa espacio y tiene masa. Los elementos son formas únicas de materia con propiedades químicas y físicas específicas que no pueden descomponerse en sustancias más pequeñas mediante reacciones químicas ordinarias. Hay 118 elementos, pero sólo 92 ocurren de forma natural. Los elementos restantes se sintetizan en laboratorios y son inestables.
- 2.2: Agua
- La polaridad de la molécula de agua y su resultante enlace de hidrógeno hacen del agua una sustancia única con propiedades especiales que están íntimamente ligadas a los procesos de la vida. La vida evolucionó originalmente en un ambiente acuoso, y la mayor parte de la química celular y el metabolismo de un organismo ocurren dentro del contenido acuoso del citoplasma de la célula. Comprender las características del agua ayuda a dilucidar su importancia en el mantenimiento de la vida.
- 2.3: Carbono
- Las células están hechas de muchas moléculas complejas llamadas macromoléculas, como proteínas, ácidos nucleicos (ARN y ADN), carbohidratos y lípidos. Las macromoléculas son un subconjunto de moléculas orgánicas (cualquier líquido, sólido o gas que contenga carbono) que son especialmente importantes para la vida. El componente fundamental para todas estas macromoléculas es el carbono.
Miniaturas: Moléculas de ácidos grasos con configuraciones cis y trans. (CC BY 4.0/modificado del original; OpenStax).