Escrito por Tendenzias

Tipos de bioelementos según su proporción y función biológica

De todos los elementos químicos que se conocen, apenas alrededor de unos 70 forman parte de los seres vivos, y solo unos 25 aproximadamente son comunes a todos ellos. Estos elementos reciben el nombre de bioelementos, también llamados elementos biogénicos.

Qué son los bioelementos

Los bioelementos se combinan para dar lugar a las moléculas de los seres vivos, las denominadas biomoléculas o principios inmediatos. Por tanto, los bioelementos son los elementos químicos que constituyen la materia de los seres vivos. Además, cuando los bioelementos se asocian y forman combinaciones, se forman las biomoléculas.

Cómo se clasifican los bioelementos

La clasificación general de los bioelementos se realiza atendiendo a los que predominan en número en la naturaleza, es decir, según su abundancia. Así tendríamos los tendríamos clasificados en tres grupos: bioelementos primarios, bioelementos secundarios y oligoelementos. Pero nosotros nos preguntamos, ¿qué es lo que caracteriza a cada grupo de bioelementos? Pues bien, esta pregunta se resolverá en los siguientes tres apartados.

Bioelementos primarios

Los bioelementos primarios son aquellos que representan el 99% de la masa de las células, es decir, son elementos esenciales para poder llegar a formar las biomoléculas orgánicas que forman la materia viva, las cuales son glúcidos, proteínas, ácidos nucleicos y lípidos.

Los bioelementos primarios son los siguientes: carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O), nitrógeno (N), azufre (S) y fósforo (P) (aunque estos dos últimos se encuentran en una proporción algo menor).

  • Carbono: el carbono se asocia con otros carbonos, formando cadenas largas que se conocen con el nombre de macromoléculas, utilizando para ellos enlaces simples o dobles, a la vez que estructuras cíclicas. Además, las cadenas de carbono admiten muchos radicales distintos, lo que permite la formación muchas moléculas diferentes. Los enlaces que forman las macromoléculas de carbono son lo bastante fuertes para llegar a formar compuestos que son estables. El carbono es el elemento mayoritario en los seres vivos.
  • Hidrógeno: se conoce mayoritariamente por ser uno de los componentes que forma la molécula de agua, ya que esta es esencial para la vida de los seres vivos y es una de las moléculas más abundante en ellos. Además de esto, el hidrógeno es uno de los componentes de los esqueletos de carbono y puede unirse a cualquier bioelemento.
  • Oxígeno: este bioelemento se caracteriza por su carácter electronegativo. Se utiliza mayormente para obtener energía mediante el proceso de respiración aeróbica. Además otorga polaridad al agua, y forma radicales que son solubles en agua y que son muy utilizados a la hora de formar otras moléculas, como el -OH, -CHO, -COOH.
  • Nitrógeno: se caracteriza por formar el grupo amino (-NH2). Está en la composición de las proteínas, formando parte así de los aminoácidos. También lo encontramos en las bases nitrogenadas que forman ácidos nucleicos. La mayor parte del nitrógeno se incorpora al mundo por medio de las plantas. Las únicas capaces de aprovechar el nitrógeno en estado gaseoso son las bacterias y cianobacterias.
  • Fósforo: lo encontramos generalmente formando el grupo fosfato, que a su vez este forma los nucleótidos. Los enlaces en los que se encuentra el fósforo son ricos en energía, y tienen un intercambio fácil, por lo que el fósforo se utiliza para la obtención de esta misma (moléculas de ATP).
  • Azufre: mayormente lo encontramos formando el radical sulfhidrilo (-SH), que forma una gran variedad de proteínas. Los enlaces disulfuro son imprescindibles para formar estructuras terciarias y cuaternarias que sean estables. Además, el azufre es imprescindible para el metabolismo, como el ciclo de Krebs, ya que forma parte del coenzima A.

Cuál es la función biológica de los bioelementos primarios

  • EL carbono, el hidrógeno y el oxígeno forman parte de todas las biomoléculas orgánicas.
  • El nitrógeno es un componente fundamental en las proteínas, los ácidos nucleicos, la clorofila, y numerosos grupos de glúcidos y lípidos.
  • El azufre forma parte de muchas proteínas y además es responsable de la actividad catalítica de numerosos enzimas.
  • El fósforo forma parte de fosfolípidos (lípidos de las membranas celulares), ácidos nucleicos y, en forma de fosfatos, aparece en esqueletos y dientes.

Bioelementos secundarios

Forman parte esencial de todos los seres vivos, aunque, en conjunto no superan el 2,5% de la masa total del organismo. Se encuentran, generalmente, en forma iónica. Los bioelementos secundarios son los siguientes: sodio, calcio, potasio, magnesio y cloro. Tienen diversas funciones, como mantener los niveles de salinidad del medio interno (equilibrio osmótico) y equilibrar las cargas de iones en el interior y exterior de las membranas, de eso se encargan los iones de sodio, de cloruro y de potasio.

Cuál es la función biológica de los bioelementos secundarios

  • El sodio (Na), el potasio (K) y el cloro (Cl) se encargan de llevar a cabo la transmisión del impulso nervioso, lo que es vital para la vida.
  • El calcio (Ca) participa en el proceso de contracción muscular. Por esta función es verdaderamente importante, ya que debemos tener en cuenta que el corazón es un músculo que está continuamente contrayéndose y relajándose. Además de que para la locomoción necesitamos que los músculos puedan contraerse y relajarse de manera adecuada. Además es un componente esencial del esqueleto y de los caparazones de los moluscos.
  • El magnesio (Mg) se encuentra presente en la molécula de clorofila, por esto podemos decir que es vital para la captación de la energía luminosa, y lo que esto conlleva, es decir, el proceso de obtención de materia orgánica para poder alimentarse las plantas y los organismos quimiosintéticos. A su vez, interviene en la degradación de la molécula de ATP para obtener energía, así como en la síntesis de la misma, también en los procesos de replicación del ADN, etc.

Oligoelementos

Su nombre deriva del griego oligos, que significa escaso. Esto se debe a que aparecen en cantidades inferiores al 0,1%, pero sin embargo, su presencia es esencial  para el correcto funcionamiento de los seres vivos. Su deficiencia produce enfermedades carenciales, per a la vez, su exceso llega a provocar intoxicaciones. Se conocen alrededor de 60 oligoelementos diferentes, pero de esos 60 solo cinco de ellos están presentes en todos los seres vivos, estos son: el hierro (Fe), el cobre (Cu), el zinc (Zn), el manganeso (Mn) y el cobalto (Co).

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