Биогени елементи, карактеристике, класификација и функције



Они се зову биогенетски елементи оне атоме који чине живу материју. Етимолошки, појам долази од тога био, што на грчком значи "живот"; и генеза, што значи "поријекло". Од свих познатих елемената, неопходно је само око тридесет.

На свом најнижем нивоу организације, материја се састоји од ситних честица названих атоми. Сваки атом се састоји од протона и неутрона у језгру и одређеног броја електрона око њега. Ови састојци дефинишу својства елемената.

Они имају структурне функције, као основне састојке у биолошким молекулима (протеини, угљикохидрати, липиди и нуклеинске киселине) или се представљају у свом ионском облику и дјелују као електролит. Они такође имају специфичне функције, као што је погодовање мишићне контракције или присуство у активном месту ензима.

Сви биогени елементи су неопходни, а ако се пропусти феномен живота, то се не може догодити. Главни биогени елементи који су најзаступљенији у живој материји су угљеник, водоник, азот, кисеоник, фосфор и сумпор.

Индек

  • 1 Карактеристике
    • 1.1 Ковалентне везе
    • 1.2 Способност формирања једноставних, двоструких и троструких обвезница
  • 2 Класификација
    • 2.1 Примарни елементи
    • 2.2 Секундарни елементи
    • 2.3 Елементи трагова
  • 3 Функције
    • 3.1 Царбон
    • 3.2 Кисеоник
    • 3.3 Водоник
    • 3.4 Азот
    • 3.5 Фосфор
    • 3.6 Сумпор
    • 3.7 Калцијум
    • 3.8 Магнезијум
    • 3.9 Натријум и калијум
    • 3.10 Гвожђе
    • 3.11 Флуор
    • 3.12 Литиј
  • 4 Референце

Феатурес

Биогени елементи имају низ хемијских карактеристика које их чине погодним за део живих система:

Ковалентне везе

Они су у стању да формирају ковалентне везе, где се два атома придружују дељењем електрона из њихове валентне љуске. Када се ова веза формира, заједнички електрони се налазе у интернуклеарном простору.

Ове везе су прилично јаке и стабилне, стање које мора бити присутно у молекулима живих организама. Исто тако, ове везе нису изузетно тешке за разбијање, што омогућава да се успостави одређени степен молекуларне динамике.

Способност формирања једноставних, двоструких и троструких веза

Велики број молекула може бити формиран са неколико елемената захваљујући способности да формира једноструке, двоструке и троструке везе.

Поред обезбеђивања значајне молекуларне разноликости, ова карактеристика омогућава формирање структура са различитим аранжманима (линеарно, прстенасто, између осталих).

Класификација

Биогени елементи су класификовани као примарни, секундарни и микроелементи. Овај аранжман се заснива на различитим пропорцијама елемената у живим бићима.

У већини организама ове пропорције се одржавају, мада могу постојати одређене специфичне варијације. На пример, код кичмењака јод је кључни елемент, док је у другом таксони чини се да то није случај.

Примарни елементи

Сува тежина живе материје се састоји од 95 до 99% ових хемијских елемената. У овој групи налазимо најобилније елементе: водоник, кисеоник, азот и угљеник.

Ови елементи имају одличну способност комбиновања са другима. Поред тога, они имају карактеристику формирања вишеструких веза. Угљеник се може формирати до троструких веза и генерисати различите органске молекуле.

Секундарни елементи

Елементи ове групе чине од 0,7% до 4,5% живе материје. То су натријум, калијум, калцијум, магнезијум, хлор, сумпор и фосфор.

У организмима секундарни елементи су у њиховом јонском облику; стога се називају електролити. У зависности од њиховог оптерећења могу се каталогизовати као катиони (+) или аниони (-)

Генерално, електролити учествују у осмотској регулацији, у нервном импулсу и транспорту биомолекула.

Осмотске појаве односе се на адекватну равнотежу воде унутар станичне средине и изван ње. Исто тако, они имају улогу у одржавању пХ у ћелијским срединама; познати су као пуфер раствор или пуфер.

Елементи трагова

Оне су у малим пропорцијама или траговима, приближно у вредностима нижим од 0,5%. Међутим, његово присуство у малим количинама не указује на то да његова улога није важна. У ствари, они су подједнако неопходни да претходне групе за правилно функционисање живог организма.

Ова група се састоји од гвожђа, магнезијума, кобалта, бакра, цинка, молибдена, јода и флуора. Као и група секундарних елемената, елементи у траговима могу бити у свом ионском облику и бити електролити.

Једно од његових најзначајнијих својстава је да се одржи као стабилан ион у својим различитим оксидационим стањима. Они се могу наћи у активним центрима ензима (физички простор реченог протеина где се реакција одвија) ​​или делују на молекуле који преносе електроне.

Други аутори обично класифицирају биоелементе као есенцијалне и небитне. Међутим, најчешће се користи класификација према обиљу.

Функције

Сваки од био-генетских елемената испуњава неопходну и специфичну функцију у организму. Међу најрелевантнијим функцијама можемо навести сљедеће:

Царбон

Карбон је главни "блок" органских молекула.

Кисеоник

Кисеоник има улогу у процесима дисања и такође је примордијална компонента у различитим органским молекулима.

Водоник

Налази се у води и дио је органских молекула. Веома је разноврстан јер се може повезати са било којим другим елементом.

Нитроген

Налази се у протеинима, нуклеинским киселинама и одређеним витаминима.

Фосфор

Фосфор се налази у АТП (аденозин трифосфат), енергетски молекул који се широко користи у метаболизму. То је енергетска валута ћелија.

Исто тако, фосфор је део генетског материјала (ДНК) и одређених витамина. Налази се у фосфолипидима, кључним елементима за формирање биолошких мембрана.

Сумпор

Сумпор се налази у неким аминокиселинама, посебно у цистеину и метионину. Присутан је у коензиму А, интермедијарном молекулу који омогућава велики број метаболичких реакција.

Калцијум

Калциј је неопходан за кости. Процеси мишићне контракције захтевају овај елемент. Контракција мишића и коагулација крви је такође посредована овим јоном.

Магнезијум

Магнезијум је посебно важан код биљака, јер се налази у молекулу хлорофила. Као јон, учествује као кофактор у различитим ензимским путевима.

Натријум и калијум

Они су богати иони у екстрацелуларној и интрацелуларној средини. Ови електролити су протагонисти нервног импулса, јер одређују мембрански потенцијал. Ови јони су познати по пумпи натријум-калијум.

Ирон

То је хемоглобин, протеин присутан у крвним еритроцитима чија је функција транспорт кисеоника.

Флуор

Флуор је присутан у зубима и костима.

Литијум

Литиј има неуролошке функције.

Референце

  1. Церезо Гарциа, М. (2013). Основе основне биологије. Публикације Универзитета Јауме И.
  2. Галан, Р., & Торронтерас, С.. Основна и здравствена биологија. Елсевиер
  3. Гама, М. (2007). Биологија: Конструктивистички приступ. Пеарсон Едуцатион.
  4. Мацарулла, Ј. М., & Гони, Ф. М. (1994). Људска биохемија: основни курс. Преокренуо сам.
  5. Теијон, Ј. М. (2006). Основе структурне биохемије. Едиториал Тебар.
  6. Урдиалес, Б. А. В., Пилар Гранилло, М., & Домингуез, М. Д. С. В. (2000). Општа биологија: живи системи. Патриа Едиториал Гроуп.
  7. Валлеспи, Р. М. Ц., Рамирез, П.Ц., Сантос, С.Е., Моралес, А.Ф., Торралба, М.П., ​​& Дел Цастилло, Д.С. (2013). Главна хемијска једињења. Едиториал УНЕД.