BIOGENETISKE ELEMENTER: EGENSKAPER, TYPER OG FUNKSJONER - BIOLOGI - 2026

De kalles biogenésicos elementer atomer som utgjør levende materie. Etymologisk kommer begrepet fra bio, som på gresk betyr "liv"; og genesis, som betyr "opprinnelse." Av alle de kjente elementene er bare rundt tretti uunnværlige.

På det laveste organisasjonsnivået består stoff av bittesmå partikler som kalles atomer. Hvert atom består av protoner og nøytroner i kjernen og et antall elektroner rundt den. Disse bestanddelene definerer elementenes egenskaper.

De har strukturelle funksjoner, som er de grunnleggende bestanddelene i biologiske molekyler (proteiner, karbohydrater, lipider og nukleinsyrer) eller til stede i deres ioniske form og fungerer som en elektrolytt. De har også spesifikke funksjoner, for eksempel å fremme muskelsammentrekning eller å være til stede på det aktive stedet til et enzym.

Alle biogenetiske elementer er essensielle, og hvis noen skulle mangle, kunne livsfenomenet ikke oppstå. De viktigste biogene elementene som forekommer mest i levende stoffer er karbon, hydrogen, nitrogen, oksygen, fosfor og svovel.

kjennetegn

Biogenetiske elementer har en serie kjemiske egenskaper som gjør dem egnet for å være en del av levende systemer:

Kovalente bindinger

De er i stand til å danne kovalente bindinger, der de to atomene blir samlet ved å dele elektroner fra deres valensskall. Når denne bindingen dannes, er de delte elektronene lokalisert i det internukleære rommet.

Disse bindingene er ganske sterke og stabile, en tilstand som må være til stede i molekylene til levende organismer. På samme måte er disse bindingene ikke ekstremt vanskelige å bryte, noe som gjør det mulig å etablere en viss grad av molekylær dynamikk.

Evne til å danne enkelt-, dobbelt- og trippelbindinger

Et betydelig antall molekyler med få elementer kan dannes takket være evnen til å danne enkelt-, dobbelt- og trippelbindinger.

I tillegg til å tilveiebringe en betydelig molekylær variasjon, tillater denne egenskapen dannelse av strukturer med varierte arrangementer (lineær, ringformet, blant andre).

Klassifisering

Biogenetiske elementer er klassifisert i primære, sekundære og sporstoffer. Denne ordningen er basert på de forskjellige proporsjonene av elementene i levende vesener.

I de fleste organismer opprettholdes disse proporsjonene, selv om det kan være visse spesifikke variasjoner. For eksempel er jod et sentralt element i virveldyr, mens det i andre taxa ikke ser ut til å være tilfelle.

Primære elementer

Den tørre vekten av levende stoffer består av 95 til 99% av disse kjemiske elementene. I denne gruppen finner vi de mest tallrike elementene: hydrogen, oksygen, nitrogen og karbon.

Disse elementene har en utmerket evne til å kombinere med andre. I tillegg har de egenskapen til å danne flere lenker. Karbon kan danne opp til trippelbindinger og generere en rekke organiske molekyler.

Sekundære elementer

Elementene i denne gruppen utgjør fra 0,7% til 4,5% av levende stoff. De er natrium, kalium, kalsium, magnesium, klor, svovel og fosfor.

I organismer er sekundære elementer i sin ioniske form; derfor kalles de elektrolytter. Avhengig av ladningen, kan de klassifiseres som kationer (+) eller anioner (-)

Generelt deltar elektrolytter i osmotisk regulering, i nervesimpulsen og i transporten av biomolekyler.

Osmotiske fenomener refererer til tilstrekkelig balanse av vann i det cellulære miljøet og utenfor det. På samme måte har de en rolle i å opprettholde pH i cellemiljøer; de er kjent som buffere eller buffere.

Sporelementer

De finnes i små eller spore proporsjoner, tilnærmet til verdier under 0,5%. Tilstedeværelsen i lave mengder indikerer imidlertid ikke at dens rolle ikke er viktig. De er faktisk like viktige enn de forrige gruppene for en riktig funksjon av den levende organismen.

Denne gruppen består av jern, magnesium, kobolt, kobber, sink, molybden, jod og fluor. Som gruppen av sekundære elementer, kan sporelementer være i sin ioniske form og være elektrolytter.

En av dens mest relevante egenskaper er å forbli som et stabilt ion i de forskjellige oksydasjonstilstandene. De kan finnes i de aktive sentrene for enzymer (det fysiske rommet til nevnte protein der reaksjonen skjer) eller virker på molekyler som overfører elektroner.

Andre forfattere klassifiserer ofte bioelementer som essensielle og ikke-essensielle. Imidlertid er klassifiseringen i henhold til dens overflod den mest brukte.

Egenskaper

Hvert av de biognesiske elementene oppfyller en essensiell og spesifikk funksjon i kroppen. Blant de mest aktuelle funksjonene kan vi nevne følgende:

Karbon

Karbon er den viktigste "byggesteinen" til organiske molekyler.

Oksygen

Oksygen har en rolle i respirasjonsprosessene, og det er også en grunnleggende komponent i de forskjellige organiske molekylene.

hydrogen

Det finnes i vann og er en del av organiske molekyler. Det er veldig allsidig, siden det kan kobles til et hvilket som helst annet element.

nitrogen

Det finnes i proteiner, nukleinsyrer og visse vitaminer.

Kamp

Fosfor finnes i ATP (adenosintrifosfat), et energimolekyl som er mye brukt i metabolismen. Det er energivalutaen til celler.

Tilsvarende er fosfor en del av arvestoffet (DNA) og i visse vitaminer. Det finnes i fosfolipider, avgjørende elementer for dannelse av biologiske membraner.

Svovel

Svovel finnes i noen aminosyrer, spesielt cystein og metionin. Det er til stede i koenzym A, et mellomliggende molekyl som gjør et stort antall metabolske reaksjoner mulig.

Kalsium

Kalsium er viktig for bein. Muskelkontraksjon prosesser krever dette elementet. Muskelkontraksjon og blodpropp blir også formidlet av dette ionet.

magnesium

Magnesium er spesielt viktig i planter, da det finnes i klorofyllmolekylet. Som et ion deltar den som en kofaktor i forskjellige enzymatiske veier.

Natrium og kalium

De er rikelig med ioner i henholdsvis det ekstracellulære og det intracellulære mediet. Disse elektrolyttene er hovedpersonene til nerveimpulsen, siden de bestemmer membranpotensialet. Disse ionene er kjent for natrium-kaliumpumpen.

Jern

Det er i hemoglobin, et protein som finnes i blod erytrocytter hvis funksjon er transport av oksygen.

fluor

Fluor er til stede i tenner og bein.

litium

Litium har nevrologiske funksjoner.

referanser

1. Cerezo García, M. (2013). Grunnleggende om grunnleggende biologi. Publikasjoner av Universitat Jaume I.
2. Galan, R., & Torronteras, S. (2015). Grunnleggende og helsebiologi. Elsevier
3. Gama, M. (2007). Biologi: en konstruktivistisk tilnærming. Pearson Education.
4. Macarulla, JM, & Goñi, FM (1994). Human biokjemi: grunnkurs. Jeg snudde meg.
5. Teijón, JM (2006). Grunnleggende om strukturell biokjemi. Redaksjonell Tébar.
6. Urdiales, BAV, del Pilar Granillo, M., & Dominguez, MDSV (2000). Generell biologi: levende systemer. Grupo Redaksjonelle Patria.
7. Vallespí, RMC, Ramírez, PC, Santos, SE, Morales, AF, Torralba, MP, & Del Castillo, DS (2013). Hovedkjemiske forbindelser. Redaksjonell UNED.