Bioelementos o elementos biogénicos




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Biología. 2º Bachillerato

IES Cristo del Rosario

Zafra

BIOQUÍMICA
BIOELEMENTOS O ELEMENTOS BIOGÉNICOS
Son los elementos químicos que forman parte de los seres vivos. Los más abundantes son: hidrógeno, nitrógeno, carbono, oxígeno, y también fósforo y azufre, constituyendo entre el 95-99 % del peso de los seres vivos, son los bioelementos primarios.

El 1-5 % restante constituyen los bioelementos secundarios y oligoelementos, los bioelementos secundarios son: Na, K, Cl, Mg y Ca; y los oligoelementos son:

B, Co, Cu, Cr, F, Fe, I, Mn, Mo, Sn, Se, Si, V, Zn
¿Por qué escogió la naturaleza estos elementos primarios y no otros?

Estos elementos han sido seleccionados entre todos los que constituyen la corteza terrestre para formar la materia viva, a pesar de que salvo el oxígeno no son los más abundantes, por las siguientes características:


  • Tienen capas electrónicas externas incompletas, de este modo pueden formar fácilmente enlaces covalentes y dar lugar a las biomoléculas. En el caso del carbono, verdadero esqueleto de todas las biomoléculas, posee 4 electrones en su capa más externa que le permiten formar 4 enlaces covalentes muy estables y que acumulan mucha energía.

  • Tienen pequeño tamaño, ya que poseen un número atómico bajo, por lo que al combinarse entre sí forman enlaces muy resistentes difíciles de romper originando moléculas muy estables. Este fue el motivo por el que fue elegido el carbono en lugar del silicio (elemento mayoritario en la corteza terrestre).

  • La unión del carbono al hidrógeno, al oxígeno o al nitrógeno, permite la aparición de una gran variedad de grupos funcionales, los cuales aumentan la posibilidad de creación de nuevas moléculas orgánicas.

  • El carbono tiene capacidad para unirse con otros átomos de carbono mediante enlaces simples, dobles o triples formando cadenas más o menos largas, ramificadas o no y anillos cíclicos, que constituyen los esqueletos para una gran variedad de moléculas orgánicas.

  • El carbono unido al oxígeno forma compuestos gaseosos.

  • El CO2 es anormalmente estable, soluble en agua y gaseoso, condiciones indispensables para ser utilizado en la fotosíntesis.

  • El oxígeno es un gran aceptor de electrones, que tiende a formar enlaces muy estables, además, en el metabolismo son muy importantes los procesos de oxidación. Forma parte fundamental del agua.

  • Debido a que el oxígeno y el nitrógeno son elementos muy electronegativos, muchas de las biomoléculas son polares (moléculas con distribución asimétrica de cargas eléctricas) y por ello solubles en agua, lo cual es importante ya que la mayoría de las reacciones químicas que se producen en el organismo, tienen lugar en el agua.

  • El fósforo y el azufre forman enlaces muy inestables, se rompen y se crean fácilmente, por lo tanto son idóneos para formar enlaces ricos en energía.

  • Los bioelementos mayoritarios se pueden incorporar fácilmente a los seres vivos desde el medio externo, ya que se encuentran en moléculas (dióxido de carbono, agua, nitratos, etc.) que se pueden captar de manera sencilla.



BIOELEMENTOS

EJEMPLOS DE FUNCIONES QUE TIENEN EN EL ORGANISMO


C

Constituyente de todas las biomoléculas

H



O



N

Forma parte de las proteínas y los ácidos nucleicos

P

Se encuentra en los ácidos nucleicos, ATP, coenzimas (NAD, NADP), en los fosfolípidos, los fosfatos, etc.

Forma parte del esqueleto y dientes.

Facilita el trabajo cerebral y muscular.

S

Forma parte de los aminoácidos cisteína y metionina, presentes en casi todas las proteínas, del coenzima A, de los sulfatos, etc.

Mg

Átomo integrante de la clorofila y cofactor de muchas enzimas.

Forma parte de huesos y dientes.

Aumenta las defensas, la resistencia al estrés, la fatiga.....

Na

Interviene en la transmisión del impulso nervioso y en el equilibrio ósmótico.

K

Interviene en la transmisión del impulso nervioso, en el equilibrio osmótico y regula la apertura y cierre de los estomas.

Ca

Componente de las estructuras esqueléticas (caparazones, huesos, conchas, etc.). Participa en procesos como la contracción muscular, la coagulación sanguínea, etc.

Cl

Participa en la transmisión del impulso nervioso y en el equilibrio osmótico.

Fe

Interviene en procesos redox. Forma parte de la hemoglobina, mioglobina, citocromos.

Co


Sintetiza la hemoglobina y forma glóbulos rojos. Es componente de la vitamina B12.

I

Síntesis de la hormona tiroidea de los vertebrados.

F

Forma parte del esmalte de los dientes.

Si

Constituyente de los caparazones de radiolarios y diatomeas. También da resistencia al tejido conjuntivo (cabello, piel, uñas)

Cr

Regula la concentración de glucosa en sangre junto a la insulina.

Mn

En la fotosíntesis, interviene en la fotolisis del agua.

Zn

Biocatalizador en muchas reacciones del organismo.

Cu

Necesario para convertir el Fe almacenado en el organismo en hemoglobina y para asimilar correctamente el de los alimentos. También participa en la asimilación de la vitamina C.

Se

Antioxidante y desintoxicante. Previene del envejecimiento de los tejidos y de ciertos tipos de cáncer.

Mo

Ayuda a prevenir la anemia y la caries.
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