Volver a la portadaQuímica · 3.er año de Educación Media General · Cambiar asignatura
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3er año · Química
Química de los seres vivos · Bioelementos y bioquímica

Bioelementos y composición química de los nutrientes

Valentina se come una arepa con caraotas y queso. En una hora, esa comida se convierte en energía y en materiales para construir su propio cuerpo. ¿De qué elementos químicos está hecha esa arepa y por qué son los mismos que forman a Valentina? Lo vas a responder en este apartado.

Los bioelementos primarios

Hay más de 100 elementos en la tabla periódica, pero la materia viva se construye casi solo con seis. Si analizamos una hoja, un tequeño o tu propia piel, siempre aparecen los mismos.

Bioelemento Símbolo
Carbono C
Hidrógeno H
Oxígeno O
Nitrógeno N
Fósforo P
Azufre S

¿Por qué el carbono es el protagonista? Porque sus átomos se unen entre sí formando cadenas largas y anillos, y a esas cadenas se pegan los demás elementos. Por eso casi todas las moléculas de la vida se llaman compuestos del carbono.

Seis círculos con los símbolos de los bioelementos primarios C, H, O, N, P y S C H O N P S carbono hidrógeno oxígeno nitrógeno fósforo azufre

Además hay bioelementos secundarios, que se necesitan en cantidades menores pero son imprescindibles: calcio (Ca), sodio (Na), potasio (K), magnesio (Mg), cloro (Cl) y hierro (Fe), entre otros. Los veremos más adelante.

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Escribe el nombre y el símbolo químico de los seis bioelementos primarios que forman la mayor parte de la materia viva. Luego indica cuáles de ellos aparecen siempre en…

Escribe el nombre y el símbolo químico de los seis bioelementos primarios que forman la mayor parte de la materia viva. Luego indica cuáles de ellos aparecen siempre en los carbohidratos.

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Los nutrientes y sus fórmulas

Los bioelementos no andan sueltos: se unen en moléculas llamadas biomoléculas. Los alimentos nos las aportan en cuatro grandes grupos, y cada grupo tiene una «firma» de elementos.

Nutriente Bioelementos que siempre tiene Ejemplos venezolanos
Carbohidratos C, H, O harina de maíz (arepa), yuca, papelón, pan
Lípidos C, H, O (poco O) aguacate, aceite, mantequilla
Proteínas C, H, O, N (y a veces S) caraotas, carne, huevo, queso
Ácidos nucleicos C, H, O, N, P ADN y ARN de todas las células

Las pistas para identificarlos por sus elementos son:

  • Si solo hay C, H, O: carbohidrato (o lípido).

  • Si aparece N (a menudo con S): proteína.

  • Si aparece P junto con N: ácido nucleico.

Esquema que relaciona cada nutriente con los bioelementos que contiene Carbohidratos: C, H, O Lípidos: C, H, O Proteínas: C, H, O, N, S Ácidos nucleicos: C, H, O, N, P arepa, yuca, papelón aguacate, aceite caraotas, queso, huevo ADN y ARN
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La glucosa tiene fórmula molecular $C_6H_{12}O_6$. Indica qué elementos la forman y cuántos átomos de cada uno hay en una molécula. Señala además a qué grupo de…

La glucosa tiene fórmula molecular $C_6H_{12}O_6$. Indica qué elementos la forman y cuántos átomos de cada uno hay en una molécula. Señala además a qué grupo de nutrientes pertenece.

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Valentina observa que las proteínas contienen, además de carbono, hidrógeno y oxígeno, otro bioelemento primario que no está presente en los carbohidratos simples.…

Valentina observa que las proteínas contienen, además de carbono, hidrógeno y oxígeno, otro bioelemento primario que no está presente en los carbohidratos simples. Indica cuál es ese elemento y escribe su símbolo. Menciona un alimento de la dieta venezolana, como las caraotas, que sea fuente de proteínas.

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Observa la siguiente tabla con la composición elemental de tres nutrientes: | Nutriente | Elementos presentes | |---|---| | A | C, H, O | | B | C, H, O, N, S | | C | C,…

Observa la siguiente tabla con la composición elemental de tres nutrientes:

Nutriente Elementos presentes
A C, H, O
B C, H, O, N, S
C C, H, O, N, P

Una de ellas corresponde a una proteína, otra a un carbohidrato y otra a un ácido nucleico. Asigna cada tipo de nutriente a su letra y justifica tu elección a partir de los elementos presentes.

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Nutrientes en la mesa venezolana

Casi todos los alimentos son mezclas de nutrientes, pero casi siempre uno predomina.

  • Arepa de harina de maíz, yuca, plátano, papelón, pan: predominan los carbohidratos (almidón y azúcares). Son la fuente rápida de energía.

  • Aguacate, aceite, mantequilla: predominan los lípidos (grasas). Almacenan mucha energía y forman las membranas de las células.

  • Caraotas, queso, huevo, carne, pescado: predominan las proteínas. Construyen y reparan tejidos y forman las enzimas.

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Santiago prepara una cena con arepas de harina de maíz, aguacate y queso. Clasifica cada uno de estos alimentos según el nutriente que predomina en él (carbohidrato,…

Santiago prepara una cena con arepas de harina de maíz, aguacate y queso. Clasifica cada uno de estos alimentos según el nutriente que predomina en él (carbohidrato, lípido o proteína) y explica qué bioelementos principales aporta ese nutriente. Responde con una frase para cada alimento.

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Bioelementos secundarios

Además de los seis primarios, el cuerpo necesita otros elementos en menor cantidad. Dos muy importantes son el calcio y el fósforo.

Elemento Dónde está Qué hace Alimentos
Calcio (Ca) huesos y dientes; también en la sangre y los músculos da dureza al esqueleto, ayuda a la contracción muscular y a la coagulación queso, leche, sardinas
Hierro (Fe) hemoglobina de la sangre transporta el oxígeno hígado, caraotas
Sodio (Na) y potasio (K) dentro y fuera de las células permiten que los nervios envíen señales sal, cambur

Fíjate que el fósforo es un bioelemento primario (forma parte del ADN, el ARN y el ATP, la molécula que transporta energía) y además está en los huesos y los dientes: por eso el ejercicio de abajo habla de «estructuras» y «moléculas».

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El fósforo y el calcio son bioelementos secundarios. Explica en qué estructuras o moléculas del cuerpo humano se encuentran principalmente y qué función cumplen.…

El fósforo y el calcio son bioelementos secundarios. Explica en qué estructuras o moléculas del cuerpo humano se encuentran principalmente y qué función cumplen. Menciona también un alimento que aporte calcio.

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De la planta al animal

Vuelve a Valentina. Su arepa viene del maíz, y el maíz es una planta. ¿Cómo pasan los elementos de uno al otro?

  1. La planta toma CO₂ del aire (carbono y oxígeno), agua (hidrógeno y oxígeno) y del suelo nitrato (nitrógeno), fosfato (fósforo) y sulfato (azufre).

  2. Con la luz del sol hace fotosíntesis y fabrica glucosa. Luego la transforma en almidón, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.

  3. El animal herbívoro come la planta y la digiere: separa esas biomoléculas en piezas pequeñas.

  4. Con esas piezas fabrica sus propias biomoléculas.

Cadena: suelo y aire, planta, animal herbívoro; los bioelementos pasan de uno a otro Aire y sueloCO₂, H₂O, N, P, S Plantajojoto, maíz Herbívorobiomoléculaspropias fotosíntesis alimento

Los animales y las plantas tienen los mismos bioelementos porque, en el fondo, el animal los obtiene de la planta. Lo que cambia es cómo se ordenan: las proteínas de una vaca no son iguales a las del maíz, aunque ambas lleven C, H, O, N y S.

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Daniela compara una planta de jojoto (maíz tierno) y un animal herbívoro que se alimenta de ella. Argumenta por qué ambos están formados por los mismos bioelementos…

Daniela compara una planta de jojoto (maíz tierno) y un animal herbívoro que se alimenta de ella. Argumenta por qué ambos están formados por los mismos bioelementos primarios aunque sus nutrientes sean distintos. Explica cómo pasan esos elementos de la planta al animal y menciona dos tipos de biomoléculas donde se encuentren.

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Fertilizantes: N, P y K

Un agricultor de los Llanos que quiere buena cosecha de maíz usa un fertilizante NPK: nitrógeno, fósforo y potasio. Son lo que más agotan los cultivos.

Elemento Para qué lo usa la planta
Nitrógeno (N) proteínas, ácidos nucleicos y clorofila: crecimiento de hojas y tallos
Fósforo (P) ADN, ARN y moléculas de energía (ATP): raíces y semillas
Potasio (K) regula el agua en las células y la apertura de los poros de las hojas

Sin nitrógeno la planta no puede fabricar suficientes proteínas ni clorofila: crece poco y sus hojas se ponen amarillentas (clorosis).

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Un fertilizante para un cultivo en los Llanos contiene nitrógeno, fósforo y potasio. Analiza por qué una planta necesita cada uno de estos elementos, relacionándolos con…

Un fertilizante para un cultivo en los Llanos contiene nitrógeno, fósforo y potasio. Analiza por qué una planta necesita cada uno de estos elementos, relacionándolos con las biomoléculas o procesos en los que participan. Luego explica qué podría ocurrir con el crecimiento de la planta si el suelo carece de nitrógeno, y por qué.

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Resumen

Vuelve al principio: la arepa de Valentina y su propio cuerpo comparten los mismos bioelementos porque la planta los toma del aire y del suelo, el animal (o la persona) los toma de la planta, y todos los reordenan en sus propias biomoléculas.

  • Seis bioelementos primarios: C, H, O, N, P, S.

  • Carbohidratos y lípidos: C, H, O. Proteínas: C, H, O, N (y S). Ácidos nucleicos: C, H, O, N, P.

  • El subíndice indica cuántos átomos hay de cada elemento: $C_6H_{12}O_6$ tiene 24 átomos.

  • Bioelementos secundarios como Ca, Fe, Na y K se necesitan en menor cantidad.

  • Los elementos pasan del suelo y el aire a la planta y de ahí al animal.

Ver todos los ejercicios de este apartado