Biogén elemek, jellemzők, osztályozás és funkciók

Ezeket hívják biogenetikai elemek azok az atomok, amelyek az élő anyagot alkotják. Etimológiailag ez a kifejezés származik bio, ami görögül "élet"; és keletkezés, ami azt jelenti, hogy "eredet". Az összes ismert elem közül csak mintegy harminc szükséges.

A szervezet legalacsonyabb szintjén az anyag apró részecskékből áll, az atomok. Minden atomot protonok és neutronok alkotnak a magban és egy bizonyos számú elektronot körülötte. Ezek az összetevők meghatározzák az elemek tulajdonságait.

A biológiai molekulák (fehérjék, szénhidrátok, lipidek és nukleinsavak) alapvető összetevői, vagy ionos formájukban és elektrolitként működnek. Speciális funkciókkal rendelkeznek, például az izom összehúzódása vagy az enzim aktív helyén való jelenléte.

Minden biogén elem elengedhetetlen, és ha valaki elhagyja az élet jelenségét, akkor nem történhetett meg. Az élő anyagban leggyakrabban előforduló fő biogén elemek a szén, a hidrogén, a nitrogén, az oxigén, a foszfor és a kén.

index

• 1 Jellemzők
  • 1.1 Kovalens kapcsolatok
  • 1.2 Egyszerű, kettős és hármas kötvények kialakítása
• 2 Osztályozás
  • 2.1 Elsődleges elemek
  • 2.2 Másodlagos elemek
  • 2.3 Nyomelemek
• 3 Funkciók
  • 3.1 Szén
  • 3.2 Oxigén
  • 3.3 Hidrogén
  • 3.4 Nitrogén
  • 3.5 Foszfor
  • 3.6 Kén
  • 3.7 Kalcium
  • 3.8 Magnézium
  • 3.9 Nátrium és kálium
  • 3.10 Vas
  • 3.11 Fluor
  • 3.12 Lítium
• 4 Referenciák

jellemzői

A biogén elemek olyan kémiai jellemzőkkel rendelkeznek, amelyek alkalmassá teszik őket az élő rendszerek részeként:

Kovalens kötések

Kovalens kötéseket képeznek, ahol a két atom csatlakozik az elektronok megosztásával a valens héjukból. Amikor ez a kapcsolat létrejön, a megosztott elektronok az internukleáris térben találhatók.

Ezek a kötések meglehetősen erősek és stabilak, amelyeknek az élő szervezetek molekuláiban kell jelen lenniük. Hasonlóképpen, ezek a kötések nem rendkívül nehézkes megtörni, ami lehetővé teszi a molekuláris dinamika bizonyos fokának megállapítását.

Egyszerű, kettős és hármas kötvények kialakítása

Az egy-, két- és hármaskötések kialakításának köszönhetően nagyszámú molekula keletkezhet néhány elemgel.

A jelentős molekuláris variáció mellett ez a tulajdonság lehetővé teszi különböző szerkezetű szerkezetek kialakítását (lineáris, gyűrű alakú, többek között)..

besorolás

A biogén elemek elsődleges, másodlagos és nyomelemek. Ez az elrendezés az élő lények elemeinek különböző arányain alapul.

A legtöbb szervezetben ezek az arányok fennmaradnak, bár lehetnek bizonyos specifikus változatok. Például a gerinces állatokban a jód döntő fontosságú, míg máshol taxon úgy tűnik, nem ez a helyzet.

Elsődleges elemek

Az élő anyagok száraz tömegét ezeknek a kémiai elemeknek 95–99% -a alkotja. Ebben a csoportban megtaláljuk a leggyakoribb elemeket: hidrogén, oxigén, nitrogén és szén.

Ezek az elemek kiválóan alkalmasak másokkal való kombinációra. Emellett jellemzői, hogy több összeköttetést hoznak létre. A szén a hármas kötésekhez képezhet és számos szerves molekulát hozhat létre.

Másodlagos elemek

Ennek a csoportnak az elemei az élő anyag 0,7% -ától 4,5% -áig terjednek. Ezek a nátrium, kálium, kalcium, magnézium, klór, kén és foszfor.

Az élőlényekben a szekunder elemek ionos formában vannak; ezért elektrolitnak nevezik őket. Terheléstől függően kationként (+) vagy anionként (-) lehet őket katalógusba venni.

Az elektrolitok általában részt vesznek az ozmotikus szabályozásban, az idegimpulzusban és a biomolekulák szállításában..

Az ozmotikus jelenségek a sejtek környezetében és azon kívül a víz megfelelő egyensúlyára utalnak. Hasonlóképpen, szerepük van a pH fenntartásában a sejtes környezetben; ezek pufferoldatok vagy pufferek.

Nyomelemek

Ezek percenkénti arányban vagy nyomokban vannak, körülbelül 0,5% -nál kisebb értékekben. Kis mennyiségben való jelenléte azonban nem jelzi, hogy szerepe nem fontos. Valójában ugyanolyan nélkülözhetetlenek, hogy az előző csoportok az élő szervezet megfelelő működését biztosítsák.

Ez a csoport vasból, magnéziumból, kobaltból, rézből, cinkből, molibdénből, jódból és fluorból áll. A másodlagos elemek csoportjához hasonlóan a nyomelemek ionos formában és elektrolitok lehetnek.

Ennek egyik legjelentősebb tulajdonsága, hogy stabil oxidként fenntartja magát a különböző oxidációs állapotokban. Ezek megtalálhatók az enzimek aktív központjában (az említett fehérje fizikai térsége, ahol a reakció előfordul), vagy az elektronokat átvivő molekulákra hatnak..

Más szerzők általában a bioelemeket alapvetőnek és nem alapvető fontosságúnak minősítik. A bőséges besorolás azonban a leggyakrabban használt.

funkciók

A bio-genetikai elemek mindegyike elengedhetetlen és specifikus funkciót tölt be a szervezetben. A legfontosabb funkciók közül a következőket említhetjük:

szén

A szén a szerves molekulák fő blokkja.

oxigén

Az oxigén szerepet játszik a légzés folyamatában, és ez is az elsődleges komponens a különböző szerves molekulákban.

hidrogén

Vízben található és szerves molekulák része. Nagyon sokoldalú, mivel bármely más elemhez kapcsolható.

nitrogén

Fehérjékben, nukleinsavakban és bizonyos vitaminokban található.

foszfor

A foszfort az ATP-ben (adenozin-trifoszfátban), az anyagcserében széles körben alkalmazott energiamolekulában található. Ez a sejtek energia pénzneme.

Hasonlóképpen, a foszfor a genetikai anyag (DNS) és bizonyos vitaminok része. Foszfolipidekben találtak, a biológiai membránok kialakulásának kulcsfontosságú elemei.

kén

Egyes aminosavakban, különösen ciszteinben és metioninban található a kén. A koenzim-A-ban jelen van, egy olyan közvetítő molekulában, amely lehetővé teszi a metabolikus reakciók nagy számát.

kalcium

A kalcium elengedhetetlen a csontok számára. Az izom összehúzódási folyamatai ezt az elemet igénylik. Az izom összehúzódását és a véralvadást ezen ion is közvetíti.

magnézium

A magnézium különösen fontos a növényekben, mivel a klorofillmolekulában megtalálható. Ionként kofaktorként vesz részt különböző enzim útvonalakon.

Nátrium és kálium

Ezek az extracelluláris és intracelluláris közegben bőséges ionok. Ezek az elektrolitok az idegimpulzus főszereplői, mivel meghatározzák a membránpotenciált. Ezek az ionok a nátrium-kálium-szivattyúról ismertek.

vas

Ez a hemoglobin, a vér eritrocitáiban jelen lévő fehérje, amelynek funkciója az oxigén szállítása.

fluorit

Fluor van jelen a fogakban és a csontokban.

lítium

A lítiumnak neurológiai funkciói vannak.

referenciák

1. Cerezo García, M. (2013). Az alapvető biológia alapjai. Az Universitat Jaume I kiadványai.
2. Galan, R., és Torronteras, S. (2015). Alapvető és egészségügyi biológia. Elsevier
3. Gama, M. (2007). Biológia: konstruktivista megközelítés. Pearson oktatás.
4. Macarulla, J. M. és Goñi, F. M. (1994). Emberi biokémia: alaptanfolyam. Megfordultam.
5. Teijón, J. M. (2006). A strukturális biokémia alapjai. Szerkesztő Tébar.
6. Urdiales, B. A. V., Pilar Granillo, M. és Dominguez, M. D. S. V. (2000). Általános biológia: élő rendszerek. Patria Szerkesztői Csoport.
7. Vallespí, R. C. C., Ramírez, P. C., Santos, S. E., Morales, A. F., Torralba, M. P. és Del Castillo, D. S. (2013). Fő vegyi vegyületek. Szerkesztő UNED.