BIOGENETISKE ELEMENTER: EGENSKABER, TYPER OG FUNKTIONER - BIOLOGI - 2025

De kaldes biogenésicos-elementer atomer, der udgør levende stof. Etymologisk kommer udtrykket fra bio, som på græsk betyder "liv"; og genesis, som betyder "oprindelse." Af alle de kendte elementer er kun omkring tredive uundværlige.

På det laveste organisationsniveau består stoffet af små partikler kaldet atomer. Hvert atom består af protoner og neutroner i kernen og et antal elektroner omkring det. Disse bestanddele definerer elementernes egenskaber.

De har strukturelle funktioner, idet de er de grundlæggende bestanddele i biologiske molekyler (proteiner, kulhydrater, lipider og nukleinsyrer) eller er til stede i deres ioniske form og fungerer som en elektrolyt. De har også specifikke funktioner, såsom at fremme muskelsammentrækning eller at være til stede i det aktive sted på et enzym.

Alle biogenetiske elementer er essentielle, og hvis nogle skulle mangle, kunne livsfænomenet ikke forekomme. De vigtigste biogene elementer, der er mest udbredt i levende stoffer, er kulstof, brint, nitrogen, ilt, fosfor og svovl.

egenskaber

Biogenetiske elementer har en række kemiske egenskaber, der gør dem egnede til at være en del af levende systemer:

Kovalente bindinger

De er i stand til at danne kovalente bindinger, hvor de to atomer forbindes ved at dele elektroner fra deres valensskal. Når denne binding dannes, er de delte elektroner placeret i det internukleære rum.

Disse bindinger er ret stærke og stabile, en tilstand, der skal være til stede i molekylerne i levende organismer. Ligeledes er disse bindinger ikke ekstremt vanskelige at bryde, hvilket gør det muligt at etablere en vis grad af molekylær dynamik.

Evne til at danne enkelt-, dobbelt- og tredobbeltbindinger

Et betydeligt antal molekyler med få elementer kan dannes takket være evnen til at danne enkelt-, dobbelt- og tredobbeltbindinger.

Ud over at tilvejebringe en betydelig molekylær variation tillader denne egenskab dannelse af strukturer med forskellige arrangementer (lineær, ringformet, blandt andre).

Klassifikation

Biogenetiske elementer klassificeres i primære, sekundære og sporstoffer. Denne ordning er baseret på de forskellige proportioner af elementerne i levende væsener.

I de fleste organismer opretholdes disse forhold, skønt der kan være visse specifikke variationer. For eksempel er jod et vigtigt element i hvirveldyr, mens det i andre taxa ikke synes at være tilfældet.

Primære elementer

Den tørre vægt af levende stof består af 95 til 99% af disse kemiske elementer. I denne gruppe finder vi de mest rigelige elementer: brint, ilt, nitrogen og kulstof.

Disse elementer har en fremragende evne til at kombinere med andre. Derudover har de kendetegn ved dannelse af flere links. Carbon kan danne op til triple bindinger og generere en række organiske molekyler.

Sekundære elementer

Elementerne i denne gruppe udgør fra 0,7% til 4,5% af levende stof. De er natrium, kalium, calcium, magnesium, klor, svovl og fosfor.

I organismer er sekundære elementer i deres ioniske form; derfor kaldes de elektrolytter. Afhængig af deres ladning kan de klassificeres som kationer (+) eller anioner (-)

Generelt deltager elektrolytter i osmotisk regulering, i nervesimpulsen og i transporten af ​​biomolekyler.

Osmotiske fænomener henviser til den tilstrækkelige balance i vand i det cellulære miljø og uden for det. På samme måde spiller de en rolle i at opretholde pH i cellemiljøer; de er kendt som buffere eller buffere.

Sporelementer

De findes i små eller sporede forhold, omtrent ved værdier mindre end 0,5%. Dens tilstedeværelse i lave mængder indikerer dog ikke, at dens rolle ikke er vigtig. Faktisk er de lige så vigtige end de foregående grupper for, at den levende organisme fungerer korrekt.

Denne gruppe består af jern, magnesium, cobalt, kobber, zink, molybdæn, jod og fluor. Som gruppen af ​​sekundære elementer kan sporelementer være i deres ionform og være elektrolytter.

En af dens mest relevante egenskaber er at forblive som en stabil ion i dens forskellige oxidationstilstande. De kan findes i de aktive centre for enzymer (det fysiske rum af det nævnte protein, hvor reaktionen finder sted) eller virke på molekyler, der overfører elektroner.

Andre forfattere klassificerer ofte bioelementer som væsentlige og ikke-væsentlige. Klassificeringen efter dens overflod er dog den mest anvendte.

Funktioner

Hvert af de biognesiske elementer udfylder en væsentlig og specifik funktion i kroppen. Blandt de mest relevante funktioner kan vi nævne følgende:

Kulstof

Carbon er den vigtigste "byggesten" af organiske molekyler.

Ilt

Oxygen har en rolle i respirationsprocesserne, og det er også en grundlæggende komponent i de forskellige organiske molekyler.

Hydrogen

Det findes i vand og er en del af organiske molekyler. Det er meget alsidigt, da det kan knyttes til ethvert andet element.

Kvælstof

Det findes i proteiner, nukleinsyrer og visse vitaminer.

Match

Fosfor findes i ATP (adenosintriphosphat), et energimolekyle, der i vid udstrækning bruges i metabolismen. Det er energivalutaen i celler.

Tilsvarende er fosfor en del af det genetiske materiale (DNA) og i visse vitaminer. Det findes i phospholipider, vigtige elementer til dannelse af biologiske membraner.

Svovl

Svovl findes i nogle aminosyrer, specifikt cystein og methionin. Det er til stede i coenzym A, et mellemliggende molekyle, der muliggør et stort antal metaboliske reaktioner.

Calcium

Calcium er vigtigt for knogler. Muskelsammentrækningsprocesser kræver dette element. Muskelkontraktion og blodkoagulation medieres også af denne ion.

Magnesium

Magnesium er især vigtigt i planter, da det findes i chlorophyllmolekylet. Som en ion deltager den som en cofaktor i forskellige enzymatiske veje.

Natrium og kalium

De er rigelige ioner i henholdsvis det ekstracellulære og det intracellulære medium. Disse elektrolytter er hovedpersonerne i nerveimpulsen, da de bestemmer membranpotentialet. Disse ioner er kendt for natrium-kaliumpumpen.

Jern

Det er i hæmoglobin, et protein, der findes i blod erythrocytter, hvis funktion er transport af ilt.

fluor

Fluor er til stede i tænder og knogler.

Lithium

Lithium har neurologiske funktioner.

Referencer

1. Cerezo García, M. (2013). Grundlæggende grundlæggende biologi. Publikationer af Universitat Jaume I.
2. Galan, R., & Torronteras, S. (2015). Grundlæggende og sundhedsbiologi. Elsevier
3. Gama, M. (2007). Biologi: en konstruktivistisk tilgang. Pearson Uddannelse.
4. Macarulla, JM, & Goñi, FM (1994). Human biokemi: grundkursus. Jeg vendte om.
5. Teijón, JM (2006). Grundlæggende elementer i strukturel biokemi. Redaktionel Tébar.
6. Urdiales, BAV, del Pilar Granillo, M., & Dominguez, MDSV (2000). Generel biologi: levende systemer. Grupo Redaktionelle Patria.
7. Vallespí, RMC, Ramírez, PC, Santos, SE, Morales, AF, Torralba, MP, & Del Castillo, DS (2013). De vigtigste kemiske forbindelser. Redaktionel UNED.