BIOELEMENTOS
Todos los seres vivos están constituidos por los mismos elementos químicos. Los elementos químicos que forman parte de los seres vivos se llaman bioelementos. De los 103 elementos químicos conocidos y representados en la tabla periódica que se hallan en la naturaleza, sólo unos 23 entran a formar parte de los seres vivos y de estos sólo 18 están presentes siempre en todos los seres vivos. Atendiendo a su abundancia:
Primarios o plásticos 96 % materia viva (6) C, H, O, N, P, S
Secundarios 4% materia viva (5) : Ca, K, Na, Cl, Mg
Oligoelementos: (cada uno menos del 0,1 % de la materia viva).
Oligoelementos indispensables (aparecen en todos los seres vivos (7) Fe, Cu, Mn, Si, B, F, I
Oligoelementos variables (pueden aparecer en unos organismos pero no en otros: Al, Co, Zn, V, Cr, Co, Se, Mo, Sn
La vida se ha desarrollado sobre estos elementos por poseer unas características idóneas.
BIOELEMENTOS PRIMARIOS.-
Llamados también “plásticos”, por se el armazón estructural de la materia viva y por tanto de todos los seres vivos, todas las moléculas orgánicas están formadas siempre por C,H,O y muchas también por N.
1. Los más abundantes en la materia viva también lo son capas fluidas de la Tierra, la Atmósfera y la Hidrosfera y por lo tanto fáciles de incorporar a la materia viva.
2. Son los elementos químicos más ligeros y de menor masa atómica.
3. Forman entre ellos enlaces covalentes, compartiendo electrones: el carbono, nitrógeno y oxígeno, pueden compartir más de un par de electrones, formando enlaces dobles y triples, lo cual les dota de una gran versatilidad para el enlace químico, los cuales son muy estables. Los enlaces entre los átomos de carbono pueden ser simples (C - C), dobles (C = C) o triples.
4. A causa configuración tetraédrica de los enlaces del carbono, los diferentes tipos de moléculas orgánicas tienen estructuras tridimensionales diferentes y en cadenas más o menos largas, lineales, ramificadas y anillos. Esta conformación espacial es responsable de la actividad biológica.
5. Las combinaciones del carbono con otros elementos, como el oxígeno, el hidrógeno, el nitrógeno, etc permiten la aparición de una gran variedad de grupos funcionales que dan lugar a las diferentes familias de sustancias orgánicas . Estos presentan características físicas y químicas diferentes, y dan a las moléculas orgánicas propiedades específicas, lo que aumenta las posibilidades de creación de nuevas moléculas orgánicas por reacción entre los diferentes grupos. Ello explica que el carbono sea la base de la química de los seres vivos.
C Forma distintos enlaces covalentes con otros C, O, H y N, da lugar a multitud de moléculas orgánicas distintas y a distintos grupos funcionales por combinación de éstos.
O Aceptor de H y electrones. Catalizador en la respiración aerobia. Abundante en la Tierra. Participa en reacciones de oxido-reducción. Se combina fácilmente con el C formando enlaces covalentes.
N Forma simples y dobles enlaces con el C. En proteínas, a. Nucléicos y en los productos excreción.
H Dador y aceptor de electrones (energía). Participa en reacciones de oxido-reducción.
S Forma enlaces covalentes con C, N, O. Se encuentra en dos aminoácidos (cisteína y metionina) , presentes en todas las proteínas. También en algunas sustancias como el Coenzima A y sales inorgánicas.
P Forma parte de los nucleótidos, compuestos que forman los ácidos nucléicos. Forman parte de coenzimas y otras moléculas como fosfolípidos, sustancias fundamentales de las membranas celulares. También forma parte de los fosfatos, sales minerales abundantes en los seres vivos.
BIOELEMENTOS SECUNDARIOS.
Constituyen el 4% o menos de la materia viva, la mayoría no llegan a forma parte de moléculas orgánicas apareciendo en forma de iones en disolución acuosa fáciles de incorporar a la materia viva que actúan como catalizadores o bien de sales inorgánicas precipitadas que forman parte de estructuras. Algunos y de forma especial, forman parte de moléculas orgánicas.
Mg Forma parte de la molécula de clorofila, y en forma iónica actúa como catalizador, junto con las enzimas , en muchas reacciones químicas del organismo.
Ca Forma parte de los carbonatos de calcio de estructuras esqueléticas. En forma iónica interviene en la contracción muscular, coagulación sanguínea y transmisión del impulso nervioso.
Na Catión abundante en el medio extracelular; necesario para la conducción nerviosa y la contracción muscular. Funcionamiento de la membrana celular.
K Catión más abundante en el interior de las células; necesario para la conducción nerviosa y la contracción muscular
Cl Anión más frecuente; necesario para mantener el balance de agua en la sangre y fluído intersticial. Necesario para el funcionamiento de la membrana celular.
Se denominan así al conjunto de bioelementos secundarios que están presentes en los organismos en forma de trazas (cada uno menos del 0,01 ), pero que son indispensables para el desarrollo del organismo.
Se han aislado muchos en los seres vivos, pero solamente 3 de ellos pueden considerarse comunes para todos, y son: Fe, Cu, Mn, ( ¿Si, B, F, I ? aparecen en el libro)
Otros son variables, pueden aparecer en unos organismos y en otros no:, Al, Zn, V, Cr, Co, Se, Mo, Sn Algunas de las funciones que desempeñan, quedan reflejadas en el siguiente cuadro:
Fe Fundamental para la síntesis de clorofila, catalizador en reacciones químicas y formando parte de citocromos que intervienen en la respiración celular, y en la hemoglobina que interviene en el transporte de oxígeno.
Cu En los citocromos, hemocianina y algunas enzimas.
Mn Interviene en la fotolisis del agua , durante el proceso de fotosíntesis en las plantas. Catalizador también en reacciones metabólicas.
I Necesario para la síntesis de la tiroxina, hormona que interviene en el metabolismo
F Forma parte del esmalte dentario y de los huesos.
Co Forma parte de la vitamina B12, necesaria para la síntesis de hemoglobina .
Si Proporciona resistencia al tejido conjuntivo, endurece tejidos vegetales como en las gramíneas.
Cr Interviene junto a la insulina en la regulación de glucosa en sangre.
Zn Actúa como catalizador en muchas reacciones del organismo.
Li Actúa sobre neurotransmisores y la permeabilidad celular. En dosis adecuada puede prevenir estados de depresiones.
Mo Forma parte de las enzimas vegetales que actúan en la reducción de los nitratos por parte de las plantas
