Биогенные элементы, характеристики, классификация и функции

Они называются биогенетические элементы те атомы, которые составляют живую материю. Этимологически, термин происходит от био, что в переводе с греческого означает «жизнь»; и генезис, что означает «происхождение». Из всех известных элементов только около тридцати являются обязательными.

На самом низком уровне организации материя состоит из крошечных частиц, называемых атомами. Каждый атом состоит из протонов и нейтронов в ядре и определенного количества электронов вокруг него. Эти составляющие определяют свойства элементов.

Они имеют структурные функции, являясь основными составляющими в биологических молекулах (белках, углеводах, липидах и нуклеиновых кислотах) или представляют себя в их ионной форме и действуют как электролит. Они также имеют специфические функции, такие как способствование сокращению мышц или присутствие в активном сайте фермента.

Все биогенные элементы незаменимы, и если бы кто-то пропустил явление жизни, это не могло бы произойти. Основными биогенными элементами, наиболее богатыми в живом веществе, являются углерод, водород, азот, кислород, фосфор и сера..

индекс

• 1 Характеристики
  • 1.1 Ковалентные ссылки
  • 1.2 Способность образовывать простые, двойные и тройные связи
• 2 Классификация
  • 2.1 Первичные элементы
  • 2.2 Вторичные элементы
  • 2.3 Микроэлементы
• 3 функции
  • 3.1 Углерод
  • 3.2 Кислород
  • 3.3 Водород
  • 3.4 Азот
  • 3.5 Фосфор
  • 3.6 Сера
  • 3.7 Кальций
  • 3.8 Магний
  • 3.9 Натрий и калий
  • 3.10 Железо
  • 3.11 Фтор
  • 3.12 Литий
• 4 Ссылки

черты

Биогенные элементы имеют ряд химических характеристик, которые делают их подходящими для того, чтобы быть частью живых систем:

Ковалентные связи

Они способны образовывать ковалентные связи, где два атома соединяются, деля электроны от своей валентной оболочки. Когда эта связь сформирована, общие электроны находятся в межъядерном пространстве.

Эти связи достаточно прочные и стабильные, условие, которое должно присутствовать в молекулах живых организмов. Кроме того, эти связи не очень трудно разорвать, что позволяет установить определенную степень молекулярной динамики.

Способность образовывать простые, двойные и тройные связи

Большое количество молекул может быть образовано с небольшим количеством элементов благодаря способности образовывать одинарные, двойные и тройные связи.

Помимо обеспечения значительного молекулярного разнообразия, эта особенность позволяет формировать структуры с различным расположением (линейным, кольцевым, среди прочих).

классификация

Биогенные элементы классифицируются как первичные, вторичные и микроэлементы. Эта договоренность основана на различных пропорциях элементов в живых существах.

В большинстве организмов эти пропорции сохраняются, хотя могут быть определенные специфические изменения. Например, у позвоночных йод является важнейшим элементом, тогда как в других таксонов похоже, дело не в этом.

Первичные элементы

Сухой вес живого вещества составляет от 95 до 99% этих химических элементов. В этой группе мы находим самые распространенные элементы: водород, кислород, азот и углерод.

Эти элементы имеют отличную способность сочетаться с другими. Кроме того, они имеют характеристику формирования нескольких ссылок. Углерод может образовывать до тройных связей и генерировать различные органические молекулы.

Вторичные элементы

Элементы этой группы составляют от 0,7% до 4,5% живого вещества. Это натрий, калий, кальций, магний, хлор, сера и фосфор.

В организмах вторичные элементы находятся в их ионной форме; поэтому они называются электролитами. В зависимости от их нагрузки они могут быть каталогизированы как катионы (+) или анионы (-)

В целом, электролиты участвуют в осмотической регуляции, нервном импульсе и транспорте биомолекул..

Осмотические явления относятся к адекватному балансу воды в клеточной среде и за ее пределами. Кроме того, они играют роль в поддержании рН в клеточной среде; они известны как буферные растворы или буфер.

Микроэлементы

Они находятся в мельчайших пропорциях или следах, приблизительно в значениях ниже 0,5%. Однако его присутствие в небольших количествах не означает, что его роль не важна. На самом деле они в равной степени незаменимы, что предыдущие группы для правильного функционирования живого организма.

Эта группа состоит из железа, магния, кобальта, меди, цинка, молибдена, йода и фтора. Как и группа вторичных элементов, микроэлементы могут находиться в их ионной форме и быть электролитами..

Одним из его наиболее важных свойств является сохранение себя в качестве стабильного иона в различных состояниях окисления. Они могут быть найдены в активных центрах ферментов (физическое пространство указанного белка, где происходит реакция) или воздействовать на молекулы, которые переносят электроны..

Другие авторы обычно классифицируют биоэлементы как существенные и несущественные. Тем не менее, классификация по численности наиболее.

функции

Каждый из биогенетических элементов выполняет незаменимую и специфическую функцию в организме. Среди наиболее важных функций можно отметить следующие:

углерод

Углерод является основным «блоком» органических молекул.

кислород

Кислород играет роль в процессах дыхания, а также является первичным компонентом в различных органических молекулах..

водород

Он содержится в воде и является частью органических молекул. Это очень универсально, так как он может быть связан с любым другим элементом.

азот

Он содержится в белках, нуклеиновых кислотах и ​​некоторых витаминах..

фосфор

Фосфор содержится в АТФ (аденозинтрифосфате), энергетической молекуле, широко используемой в обмене веществ. Это энергетическая валюта клеток.

Кроме того, фосфор является частью генетического материала (ДНК) и определенных витаминов. Найдено в фосфолипидах, критических элементов для формирования биологических мембран.

сера

Сера содержится в некоторых аминокислотах, особенно в цистеине и метионине. Он присутствует в коферменте А, промежуточной молекуле, которая делает возможным большое количество метаболических реакций.

кальций

Кальций необходим для костей. Процессы мышечного сокращения требуют этого элемента. Сокращение мышц и свертывание крови также опосредованы этим ионом.

магний

Магний особенно важен для растений, поскольку он содержится в молекуле хлорофилла. Как ион, он участвует в качестве кофактора в различных ферментных маршрутах..

Натрий и калий

Они богаты ионами во внеклеточной и внутриклеточной среде соответственно. Эти электролиты являются главными действующими лицами нервного импульса, поскольку они определяют мембранный потенциал. Эти ионы известны натриево-калиевым насосом.

железо

Он находится в гемоглобине, белке, присутствующем в эритроцитах крови, функцией которого является транспорт кислорода.

плавиковый шпат

Фтор присутствует в зубах и костях.

литий

Литий имеет неврологические функции.

ссылки

1. Сересо Гарсия, М. (2013). Основы базовой биологии. Публикации Университета Жауме I.
2. Галан Р. & Торронтерас С. (2015). Фундаментальная и оздоровительная биология. Elsevier
3. Гама, М. (2007). Биология: конструктивистский подход. Пирсон Образование.
4. Macarulla, J.M. & Goñi, F.M. (1994). Биохимия человека: базовый курс. Я поменял.
5. Тейон, Дж. М. (2006). Основы структурной биохимии. Редакция Tébar.
6. Урдиалес, Б. А. В., Пилар Гранильо, М. & Домингес, М. Д. С. В. (2000). Общая биология: живые системы. Патрия Редакционная группа.
7. Vallespí, R.M.C., Ramírez, P.C., Santos, S.E., Morales, A.F., Torralba, M.P., & Del Castillo, D.S. (2013). Основные химические соединения. Редакция UNED.