Bioelementos

Bioelementos

Los bioelementos, o elementos biogénicos son los que forman parte de losseres vivos, aunque en proporciones muy variables y a menudo pequeñisimas. Se han identificado algo más de setenta bioelementos, casi todos ellos estables. En realidad, excluyendo los gases nobles, son muy pocos los elementos que no se que se encontrado en el conjunto de la biosfera, si bien no todos estos bioelementos son indespensables para todos los seres vivos. Lo significativo no es el tipo de elementos presentes en la materia viva, sino la proporción en que se encuentra cada uno de ellos. Todos son imporatantes y necesarios para el correcto funcionamiento de los seres vivos. Atendiendo a su abundancia, se pueden clasificar del modo siguiente:

Bioelementos mayoritarios: Son los que están siempre presentes en la materia viva. A su vez se puede distinguir dos grupos primarios y secundarios.

Bioelementos primarios: carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O), nitrogeno (N), azufre (S) y fóforo (P). Contituyen los componentes esenciales con los que se contruyen la materia viva para formar las biomoléculas o principios inmediatos.

Bioelementos secundarios: magnesio (Mg), calcio (Ca), potasio (K), sodio (Na) y cloro (Cl). Son elementos menos abundantes que los anteriores, pero desempeñan funciones vitales en la fisiología celular.

Oligoelementos esenciales: Son también bioelementos esenciales para la vida, pero se encuentran en cantidades muy pequeñas que no superan el 0,1 %. Estos elementos son: hierro (Fe), manganeso (Mn), cobre (Cu), selenio (Se); molibdeno (Mo) y estaño (Sn).

Oligoelementos no esenciales: Este grupo lo forman el resto de los elementos químicos que, aun no siendo esenciales para todos los organismos, a menudo desempeña importates funciones.

El carbono, es uno de los elementos especiales debido a sus caracteristicas atómicas le permiten formar largas cadenas carbonadas, que sirvirán de esqueleto para grandes biomoléculas.

Principios inmediatos: biomoléculas y sustancias iónicas

A semejanza de lo que ocurre en la materia inerte, la combinación de los átomos hace un bioelemento entre sí o con átomos de otros bioelementos mediamtes elances químicos iónicos, se forman las sales minerales que son abundantes en el cuerpo.

Biomoléculas inórganicas: el agua, principalmente.

Biomoléculas orgánicas y los ácidos nucleidos: Todas las biomoléculas orgánicas son compuestos por el carbono entre sí o con átomos de hidrógeno.

Desde el punto de vista biológico, es importante destacar que, de los seis grupos de principios inmediatos que componen los seres vivos, las sales minerales y el agua no son exclusivas de ellos; en cambio, las biomoléculas sí lo son, lo que significa que es necesario que los organismos las sinteticen.

Enlaces del átomo de carbono

En las biomoléculas, la mayoría de los enlaces entre carbonos son simples, pero también existen abundantes casos de doble enlace. Es importante recordar que, mientras el enlace simple entre carbono permite el giro de los átomos asi unidos, el doble enlace lo impide. Además, cuando existe un doble enlace, los centros de seis átomos quedan situados en el mismo plano,y eso tiene consecuencias para la configuración espacial de las proteínas.

El agua

El agua es la molécula mas abundante de la materia viva. La canidad de agua en los seres vivos oscila entre el 20% en tejidos óseos , hasta el 85% en determinadas células como las cerebrales. El contenido de agua es superior en las células embrionarias, y van disminyendo con el envejecimiento celular.

Los organismos pueden obtener el agua directamente del medio ambiente (agua exógena ) o generarla a partir de otras moléculas orgánicas mediante diferentes recciones bioquímicas (agua endógena o metabolica).

Caracteristicas de la molécula del agua

La molécula de agua está formad por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, unicos por enlaces covalentes simples. Es eléctricamente neutra, aunque sus átomos tienen diferentes valores de eléctronegatividad o capacidad para atraer a los electrones. El átomo del oxígeno es más electronegativo que el de hidrógeno; por ello, los electrones de los enlaces entre estos dos átomos estan desplazados hacia el oxígeno. Este desplazamiento da lugar a un exceso de carga negativa sobre el átomo del oxígeno, y un exceso de carga positiva sobre los dos átomos de hidrógeno; en este exceso recibe el nombre de densidad de carga.

Esta distribución espacial de cargas eléctricas se define como momento dipolar, y da lugar a una molécula caracterizada por la ausencia de carga neta en la que se establece un dipolo y además, adquiere carácter polar. Debido a esto, la molécula de agua puede interaccionar entre sí mediante de atracciones eléctrostáticas, estableciendo puentes o enlaces de hidrógeno. A pesar de la relativa debilidad de los enlaces de hidrógeno, su presencia confiere una estructura interna al agua que permite explicar alguna de sus caracteriticas más importantes.

Importancia biológica del agua

Como consecuencia de las propiedades inherentes del agua a su estructura, el agua realiza funciones biológicas impresindibles para el mantenimiento de la vida.

principal disolvente biológico: El agua, además de disociar compuestos iónicos, puede manifestar también su acción como disolvente mediante el establecimiento de enlaces de hidrógeno con otras moléculas que contienen grupos funcionales polares, como alcoholes, aldehídos o cetonas, provocando su dispersion o disolución.

función metabólica: El agua constituye el medio en el que se realiza la mayoria de las reacciones bioquímicas; en algunos casos interviene de forma activa en la reacción, como en la hidrólisis.

función estructural: La elevada cohesión de las moléculas permite al agua dar volumen a las células, turgencia a las plantas e incluso actun como esqueleto hidrotático en algunos animales invertebrados.

función mecánica amortiguadora: El ser un lípido incomprensible le permite ejercer esta función en las articulaciones de los animales vertebrados, contituyendo el lípido sinovial que evita el contacto entre los huesos.

función de transporte: La elevada capacidad disolvente del agua permite el transporte de sustancia en el interior de los seres vivos y su intercambio con el medio externo.

función termorreguladora: El elevado calor especifico del agua permite mantener constante la temperatura interna de los seres

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