Biogeniniai elementai, charakteristikos, klasifikavimas ir funkcijos



Jie vadinami biogenetiniai elementai tuos atomus, kurie sudaro gyvą medžiagą. Etimologiškai šis terminas kilęs bio, kuris graikiškai reiškia „gyvenimą“; ir genezė, tai reiškia „kilmę“. Iš visų žinomų elementų būtini tik apie trisdešimt.

Mažiausiame organizacijos lygmenyje medžiaga susideda iš mažų dalelių, vadinamų atomais. Kiekvieną atomą sudaro protonai ir neutronai branduolyje ir tam tikras skaičius elektronų aplink jį. Šios sudedamosios dalys apibrėžia elementų savybes.

Jie turi struktūrines funkcijas, kurios yra pagrindinės biologinių molekulių sudedamosios dalys (baltymai, angliavandeniai, lipidai ir nukleino rūgštys) arba yra jų joninės formos ir veikia kaip elektrolitas. Jie taip pat turi specifinių funkcijų, pvz., Skatina raumenų susitraukimą arba yra aktyvioje fermento vietoje.

Visi biogeniniai elementai yra būtini, o jei praleistų gyvenimo reiškinį, tai neįvyko. Pagrindiniai biogeniniai elementai, kurių daugiausiai yra gyvose medžiagose, yra anglis, vandenilis, azotas, deguonis, fosforas ir siera.

Indeksas

  • 1 Charakteristikos
    • 1.1 Kovalentinės nuorodos
    • 1.2 Gebėjimas sudaryti paprastas, dvigubas ir trigubas obligacijas
  • 2 Klasifikacija
    • 2.1 Pirminiai elementai
    • 2.2 Antriniai elementai
    • 2.3 Mikroelementai
  • 3 Funkcijos
    • 3.1 Anglis
    • 3.2 Deguonis
    • 3.3 Vandenilis
    • 3.4 Azotas
    • 3.5 Fosforas
    • 3.6 Sieros
    • 3.7 Kalcis
    • 3.8 Magnis
    • 3.9 Natrio ir kalio kiekis
    • 3.10 Geležis
    • 3.11 Fluoras
    • 3.12 Ličio
  • 4 Nuorodos

Savybės

Biogeniniai elementai turi keletą cheminių savybių, dėl kurių jie tinka gyvoms sistemoms:

Kovalentinės obligacijos

Jie gali formuoti kovalentines obligacijas, į kurias jungiasi du atomai, dalindamiesi elektronais iš jų valentinės lukšto. Sukūrus šią nuorodą, bendrieji elektronai yra vidinėje branduolinėje erdvėje.

Šios obligacijos yra gana stiprios ir stabilios, o tai turi būti gyvų organizmų molekulėse. Be to, šios jungiamosios jungtys nėra labai sudėtingos, todėl galima nustatyti tam tikrą molekulinės dinamikos laipsnį.

Gebėjimas sudaryti paprastas, dvigubas ir trigubas obligacijas

Didelį kiekį molekulių galima suformuoti keliais elementais, nes jie gali sudaryti vieną, dvigubą ir trigubą jungtį.

Ši funkcija leidžia ne tik sukurti didelę molekulinę įvairovę, bet ir formuoti įvairias konstrukcijas (linijines, žiedines, be kita ko)..

Klasifikacija

Biogeniniai elementai klasifikuojami kaip pirminiai, antriniai ir mikroelementai. Šis susitarimas grindžiamas skirtingomis elementų proporcijomis gyvose būtybėse.

Daugumoje organizmų šios proporcijos yra išlaikomos, nors gali būti tam tikrų specifinių variantų. Pavyzdžiui, stuburiniuose gyvūnuose jodas yra lemiamas elementas, o kitose - taksonai atrodo, kad taip nėra.

Pirminiai elementai

Sausos gyvos medžiagos masę sudaro 95–99% šių cheminių elementų. Šioje grupėje randame daugiausiai elementų: vandenilio, deguonies, azoto ir anglies.

Šie elementai puikiai sugeba derinti su kitais. Be to, jie pasižymi daugelio jungčių formavimu. Anglis gali sudaryti iki trijų jungčių ir generuoti įvairias organines molekules.

Antriniai elementai

Šios grupės elementai sudaro nuo 0,7% iki 4,5% gyvosios medžiagos. Jie yra natrio, kalio, kalcio, magnio, chloro, sieros ir fosforo.

Organiniuose organuose antriniai elementai yra jonų; todėl jie vadinami elektrolitais. Priklausomai nuo jų apkrovos, jie gali būti kataloguojami kaip katijonai (+) arba anijonai (-)

Apskritai elektrolitai dalyvauja osmosiniame reguliavime, nervų impulsuose ir biomolekulių transportavime.

Osmotiniai reiškiniai yra susiję su tinkamu vandens balansu ląstelių aplinkoje ir už jos ribų. Panašiai jie atlieka pH palaikymą ląstelių aplinkoje; jie yra žinomi kaip buferiniai tirpalai arba buferis.

Mikroelementai

Jos yra minutės proporcijomis arba pėdsakais, apytikriai mažesnės nei 0,5% vertės. Vis dėlto jo buvimas nedideliais kiekiais nereiškia, kad jo vaidmuo nėra svarbus. Tiesą sakant, jie yra vienodai būtini, kad ankstesnės grupės tinkamai veiktų gyvą organizmą.

Ši grupė susideda iš geležies, magnio, kobalto, vario, cinko, molibdeno, jodo ir fluoro. Kaip ir antrinių elementų grupė, mikroelementai gali būti jonų pavidalu ir būti elektrolitais.

Viena svarbiausių jo savybių yra išlaikyti save kaip stabilią joną skirtingose ​​oksidacijos būsenose. Juos galima rasti aktyviuose fermentų centruose (minėto baltymo fizinė erdvė, kurioje vyksta reakcija) arba veikia molekules, perkeliančias elektronus..

Kiti autoriai bioelementus dažniausiai klasifikuoja kaip esminius ir nereikalingus. Tačiau labiausiai paplitusi klasifikacija pagal jos gausą.

Funkcijos

Kiekvienas biologinis genetinis elementas atlieka būtiną organizmo funkciją. Tarp svarbiausių funkcijų galime paminėti:

Anglis

Anglis yra pagrindinis organinių molekulių blokas.

Deguonis

Deguonis vaidina kvėpavimo procesus ir taip pat yra pirmasis komponentas skirtingose ​​organinėse molekulėse.

Vandenilis

Jis randamas vandenyje ir yra organinių molekulių dalis. Jis yra labai universalus, nes jis gali būti susietas su bet kuriuo kitu elementu.

Azotas

Jis randamas baltymuose, nukleino rūgštyse ir tam tikruose vitaminuose.

Fosforas

Fosforas randamas ATP (adenozino trifosfate), kuris yra plačiai naudojamas metabolizme. Tai yra ląstelių energijos valiuta.

Taip pat fosforas yra genetinės medžiagos (DNR) ir tam tikrų vitaminų dalis. Rasta fosfolipiduose, svarbiausi elementai biologinių membranų susidarymui.

Sieros

Sieras randamas kai kuriose aminorūgštyse, ypač cisteine ​​ir metionine. Jis yra kofermente A, tarpinėje molekulėje, kuri leidžia daug metabolinių reakcijų.

Kalcis

Kalcis yra būtinas kaulams. Šiam elementui reikalingi raumenų susitraukimo procesai. Šią joną taip pat skatina raumenų susitraukimas ir kraujo krešėjimas.

Magnis

Magnis yra ypač svarbus augaluose, nes jis randamas chlorofilo molekulėje. Kaip jonas, jis dalyvauja kofaktoriuje įvairiuose fermentų keliuose.

Natrio ir kalio kiekis

Jie yra gausūs jonai ekstraląstelinėje ir ląstelių vidinėje terpėje. Šie elektrolitai yra nervų impulso veikėjai, nes jie nustato membranos potencialą. Šie jonai yra žinomi natrio-kalio siurbliui.

Geležis

Tai yra hemoglobino, baltymo, esančio kraujo eritrocituose, kurių funkcija yra deguonies transportavimas, metu.

Fluoras

Fluoras yra dantyse ir kauluose.

Ličio

Litis turi neurologines funkcijas.

Nuorodos

  1. Cerezo García, M. (2013). Pagrindinės biologijos pagrindai. Universiteto „Jaume I“ publikacijos.
  2. Galanas, R., ir Torronteras, S. (2015). Pagrindinė ir sveikatos biologija. Elsevier
  3. Gama, M. (2007). Biologija: konstruktyvistinis požiūris. „Pearson Education“.
  4. Macarulla, J. M., ir Goñi, F. M. (1994). Žmogaus biochemija: pagrindinis kursas. Aš atvirkščiai.
  5. Teijón, J. M. (2006). Struktūrinės biochemijos pagrindai. Redakcinė „Tébar“.
  6. Urdiales, B. A. V., Pilar Granillo, M., ir Dominguez, M. D. S. V. (2000). Bendroji biologija: gyvos sistemos. Patria redakcinė grupė.
  7. Vallespí, R. M. C., Ramírez, P. C., Santos, S. E., Morales, A. F., Torralba, M. P., ir Del Castillo, D. S. (2013). Pagrindiniai cheminiai junginiai. Redakcinis UNED.