Caracteristici biogenésicos elemente, Clasificare și caracteristici
Sunt chemați elemente biogenetice acei atomi care alcătuiesc materia vie. Din punct de vedere etimologic, termenul vine de la bio, care în greacă înseamnă "viață"; și geneză, ceea ce înseamnă "origine". Dintre toate elementele cunoscute, doar aproximativ treizeci sunt indispensabile.
La cel mai scăzut nivel de organizare, materia este compusă din particule mici numite atomi. Fiecare atom este format din protoni și neutroni din nucleu și un anumit număr de electroni din jurul lui. Acești constituenți definesc proprietățile elementelor.
Ele au funcții structurale, fiind constituenții fundamentali ai moleculelor biologice (proteine, carbohidrați, lipide și acizi nucleici) sau se prezintă în forma lor ionică și acționează ca un electrolit. Ele au, de asemenea, funcții specifice, cum ar fi favorizarea contracției musculare sau prezența în locul activ al unei enzime.
Toate elementele biogene sunt indispensabile, iar dacă cineva ar pierde fenomenul vieții, nu se poate întâmpla. Elementele biogene cele mai abundente din materia vie sunt carbonul, hidrogenul, azotul, oxigenul, fosforul și sulful.
index
- 1 Caracteristici
- 1.1 Legături covalente
- 1.2 Abilitatea de a forma legături simple, duble și triple
- 2 Clasificare
- 2.1 Elemente primare
- 2.2 Elemente secundare
- 2.3 oligoelemente
- 3 Funcții
- 3.1 Carbon
- 3.2 Oxigen
- 3.3 Hidrogen
- 3.4 Azot
- 3.5 Fosfor
- 3.6 Sulf
- 3.7 Calciu
- 3.8 Magneziu
- 3.9 Sodiu și potasiu
- 3.10 Fier
- 3.11 Fluor
- 3.12 Litiu
- 4 Referințe
caracteristici
Elementele biogene au o serie de caracteristici chimice care le fac potrivite pentru a fi parte a sistemelor vii:
Obligațiuni covalente
Ei sunt capabili să formeze legături covalente, unde cei doi atomi se unesc prin împărțirea electronilor din cochilia lor de valență. Când se formează această legătură, electronii partajați sunt localizați în spațiul internuclear.
Aceste legături sunt destul de puternice și stabile, o condiție care trebuie să fie prezentă în moleculele organismelor vii. De asemenea, aceste legături nu sunt extrem de greu de rupt, ceea ce permite stabilirea unui anumit grad de dinamică moleculară.
Abilitatea de a forma legături unice, duble și triple
Un număr mare de molecule pot fi formate cu puține elemente datorită capacității de a forma legături unice, duble și triple.
În plus față de asigurarea unei varietăți moleculare semnificative, această caracteristică permite formarea structurilor cu aranjamente variate (liniar, în formă de inel, printre altele).
clasificare
Elementele biogene sunt clasificate ca elemente primare, secundare și oligoelemente. Acest aranjament se bazează pe proporțiile diferite ale elementelor din ființele vii.
În majoritatea organismelor, aceste proporții sunt menținute, deși pot exista anumite variații specifice. De exemplu, în vertebrate, iodul este un element crucial, în timp ce în altele taxoni Se pare că nu este cazul.
Elemente primare
Greutatea uscată a materiei vii este compusă din 95 până la 99% din aceste elemente chimice. În acest grup găsim cele mai abundente elemente: hidrogen, oxigen, azot și carbon.
Aceste elemente au o capacitate excelentă de a se combina cu alții. În plus, ele au caracteristica formării mai multor legături. Carbonul poate forma până la legături triple și poate genera o diversitate de molecule organice.
Elemente secundare
Elementele acestui grup constituie de la 0,7% până la 4,5% din materia vie. Acestea sunt sodiu, potasiu, calciu, magneziu, clor, sulf și fosfor.
În organisme, elementele secundare sunt în forma lor ionică; prin urmare ele sunt numite electroliți. În funcție de încărcătura lor, pot fi catalogate ca cationi (+) sau anioni (-)
În general, electroliții participă la reglajul osmotic, la impulsul nervos și la transportul biomoleculelor.
Fenomenele osmotice se referă la echilibrul adecvat al apei în mediul celular și în afara acestuia. Ele au, de asemenea, un rol în menținerea pH-ului în mediile celulare; ele sunt cunoscute ca tampoane sau soluții tampon.
Următoarele elemente
Ele sunt în proporții mici sau urme, aproximativ în valori mai mici de 0,5%. Cu toate acestea, prezența sa în cantități mici nu indică faptul că rolul său nu este important. De fapt, ele sunt la fel de indispensabile decât grupurile anterioare pentru o funcționare adecvată a organismului viu.
Acest grup este compus din fier, magneziu, cobalt, cupru, zinc, molibden, iod și fluor. Ca și grupul de elemente secundare, oligoelementele pot fi în forma lor ionică și pot fi electroliți.
Una dintre proprietățile sale cele mai relevante este aceea de a rămâne ca un ion stabil în diferitele sale stări de oxidare.Ele pot fi găsite în centrele active ale enzimelor (spațiul fizic al proteinei menționate unde se produce reacția) sau acționează asupra moleculelor care transferă electronii.
Alți autori clasifică, de obicei, bioelementele ca fiind esențiale și neesențiale. Cu toate acestea, clasificarea în funcție de abundența sa este cea mai utilizată.
funcții
Fiecare dintre elementele biogenetice îndeplinesc o funcție indispensabilă și specifică în organism. Dintre cele mai relevante funcții putem menționa următoarele:
carbon
Carbonul este principalul "bloc" al moleculelor organice.
oxigen
Oxigenul are un rol în procesele de respirație și este de asemenea o componentă primordială în diferitele molecule organice.
hidrogen
Se găsește în apă și face parte din moleculele organice. Este foarte versatil, deoarece poate fi legat de orice alt element.
azot
Se găsește în proteine, acizi nucleici și anumite vitamine.
fosfor
Fosforul se găsește în ATP (adenozin trifosfat), o moleculă de energie utilizată pe scară largă în metabolism. Este moneda energetică a celulelor.
De asemenea, fosforul face parte din materialul genetic (ADN) și anumite vitamine. Acesta se găsește în fosfolipide, elemente cruciale pentru formarea membranelor biologice.
sulf
Sulful se găsește în anumiți aminoacizi, în special în cisteină și metionină. Este prezent în coenzima A, o moleculă intermediară care face posibil un număr mare de reacții metabolice.
calciu
Calciul este esențial pentru oase. Procesele de contracție musculară necesită acest element. Contracția musculară și coagularea sângelui sunt, de asemenea, mediate de acest ion.
magneziu
Magneziul este deosebit de important în plante, deoarece se găsește în moleculă de clorofilă. Ca ion, participă ca cofactor în diferite căi enzimatice.
Sodiu și potasiu
Acestea sunt ioni abundenți în mediul extracelular și intracelular, respectiv. Acești electroliți sunt protagoniștii impulsului nervos, deoarece determină potențialul membranei. Acești ioni sunt cunoscuți de pompa de sodiu-potasiu.
fier
Este în hemoglobină, o proteină prezentă în eritrocite sanguine a căror funcție este transportul de oxigen.
fluorului
Fluorul este prezent în dinți și oase.
litiu
Litiul are funcții neurologice.
referințe
- Cerezo García, M. (2013). Bazele biologiei de bază. Publicații ale Universității Jaume I.
- Galan, R., & Torronteras, S. (2015). Biologie fundamentală și de sănătate. Elsevier
- Gama, M. (2007). Biologie: o abordare constructivistă. Pearson Education.
- Macarulla, J. M., & Goñi, F. M. (1994). Biochimie umană: curs de bază. Am inversat.
- Teijón, J. M. (2006). Bazele biochimiei structurale. Editorial Tébar.
- Urdiales, B. A. V., Pilar Granillo, M., & Dominguez, M. D. S. V. (2000). Biologie generală: sisteme vii. Grupo Editorial Patria.
- Vallespí, R.M.C., Ramirez, P.C., Santos, S.E., Morales, A.F., Torralba, M.P., & Del Castillo, D.S. (2013). Principalii compuși chimici. Editorial UNED.