Bioelementuak eta biomolekulak

Bioelementuak materia bizian aurkitzen diren elementu kimikoak dira. Hirurogeita hamar inguru dira, eta honela sailkatzen dira:

• Lehen mailako bioelementuak, ezinbestekoak dira biomolekula organikoak eratzeko: oxigenoa, karbonoa, hidrogenoa, nitrogenoa, fosforoa eta sufrea.
• Bigarren mailako bioelementuak, gainerakoak dira. Ezinbestekoak izan daitezke zenbait organismo bizi ahal izateko, baina ez beste batzuentzat.

Biomolekulak materia bizia eratzen duten printzipio berehalaoak edo substantziak dira.

• Biomolekula ez-organikoak, hala nola ura eta gatz mineralak.
• Biomolekula organikoak, karbono- eta hidrogeno-atomoz eratuak (gluzidoak, lipidoak, proteinak eta azido nukleikoak), izaki bizidun guztien eraketan parte hartzen dute eta haiek bakarrik sortuak izan daitezke.

Ura

Materia biziaren substantzia kimikorik ugariena da, eta horrexegatik, izaki bizidunengan gertatzen diren erreakzio kimiko guztiak ur-ingurunean egiten dira.

Dipolo izateak hidrogeno-loturak finkatzeko aukera ematen dio, molekula-multzoak osatuz, pisu molekular handiak lortuz eta likido baten gisa jokatuz.

Uraren ezaugarri nagusiak:

• Kohesio-indar handia du bere molekulen artean, hidrogeno-zubiei esker, eta horrek azalduko luke likido konprimiezina izatea, gainazaleko tentsio handia izatea eta kapilaritate-fenomenoa gertatzea.
• Bero espezifiko handia: bero handia behar da bere tenperatura handitzeko, eta beraz, organismoaren egonkortzaile termiko gisa jokatzen du.
• Lurrunketa-bero handia: beharrezkoa da hidrogeno-lotura guztiak puskatzea likidotik gasera igarotzeko.
• Dentsitate handiagoa egoera likidoan egoera solidoan baino: izotza ur gainean geratzen denez, gainazalean geruza termo-isolatzaile bat eratzen da, horren azpian bizia garatzeko aukera ematen duena.

Gatz mineralak

Substantzia mineralak hiru modutara aurki daitezke izaki bizidunetan:

• Hauspeaturik: egitura solidoa dira, disolbaezinak, eta eskeleto-eginkizun bat betetzen dute.
• Disolbaturik: disolbaturik dauden kristalak anioi eta katioietan disoziatzen dira. Ioi horiek beren gazitasun-maila iraunkor mantentzen dute organismoaren barruan eta haren pH mantentzen laguntzen dute.
• Molekula organikoekin asoziaturik: horren adibide bat fosfoproteinak edo fosfolipidoak dira.

Disoluzioak

Izaki bizidunetan, egoera likidoa era askotako molekulek edo fase disolbatzaile bakarrean barreiatutako solutu ugarik osatzen dute, eta hori guztia ura izango litzateke.

Solutuei, pisu molekular txikia dutenean eta benetako disoluzioak osatzen dituztenean, kristaloide esaten zaie. Solutuen pisu molekularra handia denean, koloide esaten zaie eta dispertsio koloidalak eratzen dituzte.

Benetako disoluzioen propietateak.

• Difusioa: fluido baten partikulek beste batean duten banaketa homogeneoa izango litzateke, horiek elkar ukitzen ari direnean, partikulen etengabeko mugimenduaren ondorioz.
• Osmosia: kontzentrazio desberdineko bi soluzioen arteko disolbatzailea mintz erdiiragazkor batetik barrena igarotzea da, esaterako mintz plasmatikotik barrena. Disolbatzailea disoluzio urtsuenetik disoluzio kontzentratuenera mugituko da.
• Azidotasun-mailaren edo pH-aren egonkortasuna: azidotasun-maila kuantitatiboki neurtzen du eta honela definitzen da: pH= -log[H₂O⁺]. pHaren balioak 0 eta 17 artean dabiltza, eta pH = 7 dugu batez besteko balioa (pH >7, disoluzio basikoa; pH<7, disoluzio azidoa).

  Disoluzio indargetzaile edo moteltzaileek izaki bizidunen pH aldagaitz mantentzeko aukera eskaintzen dute, eta hori oso garrantzitsua da bizitzarako. Likido biologikoetan disolbatutako gatz mineralak ionizatu egin daitezke, H₃O⁺ edo OH^- sortuz, erantsitako azido edo baseen eragina indargabetzen dutelarik.

Dispertsio koloidalen propietateak:

• Gel-egoeran agertzeko gaitasuna: dispertsio koloidalak sol-egoeran ager daitezke (egoera likidoan) edo gel-egoeran (egoera erdi-solidoan).
• Biskositate handia: bere molekulen mugimendu erlatiboarekiko likido batek agertzen duen barne-erresistentzia.
• Indar adsorbatzaile handia: likido edo gas baten molekulen gainean solido baten gainazalak eragiten duen erakarpena.
• Tyndall efektua: nolabaiteko opaleszentzia ikus daiteke dispertsio koloidalak atzealde ilun baten gainean saiheska argitzean.
• Sedimentazioa: grabitazio-eremu indartsuen pean jartzen badira, bere partikulak jalki egingo dira.
• Dialisia: kristaloideen koloideak bereizi egiten dira molekula txikienak bakarrik igarotzen uzten duen mintz erdiiragazkor bati esker.
• Elektroferesia: partikula koloidalak gel batean barrena garraiatzea, eremu elektriko baten eraginaren ondorioz