1.-Los bioelementos
Los bioelementos o elementos biológicos, son los elementos químicos que forman parte de la materia viva. Podemos clasificarlos en dos tipos:
Bioelementos primarios: que son fundamentales para la formación de la biomoléculas orgánicas, como glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos que aparecen en todos los seres vivos.
Bioelementos secundarios: que pueden aparecer en biomoléculas orgánicas o en otras biomoléculas. Podemos encontrar dos tipos: los indispensables, que son imprescindibles para la vida y encontramos en mayor o menor proporción en todos los seres vivos; y los variables que no tiene porque estar presentes en todos los organismos.
Son biomoelementos secundarios indispensables: el calcio (Ca) , el sodio (Na), el potasio (K), el magnesio (Mg), el cloro (Cl), el hierro (Fe) y el yodo (I).
Son bioelementos secundario variables: el bromo (Br), el cinc (Zn) y el titanio (Ti).
1.1.- Bioelementos primarios
Constituyen el 96,2% viva y consta de seis elementos básicos: carbono (C), oxígeno (O), hidrógeno (H), nitrógeno (N), fósforo (P) y azufre (S).
Estos elementos tienen una masa atómica relativamente pequeña, lo que favorece que se formen enlaces covalentes estables. Cuanto menor es la masa de un átomo, mayor es la tendencia del núcleo a completar su último orbital con los electrones que forman los enlaces, por lo que los enlaces serán más estables.
1.1.1.- Grupo del carbono y el hidrógeno
El átomo de carbono tiene cuatro electrones en su última capa y puede formar enlaces covalentes apolares estables son otros átomos de carbono y con el hidrógeno. De esta manera se forman compuestos de carbono de largas cadenas hidrocarbonadas muy estables.
Entre el carbono y el hidrógeno se forma un enlace covalente lo suficientemente fuerte para que sea estable, pero no tanto como para que no se rompa. Las moléculas que están formadas solo por carbono e hidrógeno son covalentes apolares, es decir, insolubles en agua.
Las cadenas hidrocarbonadas pueden presentar enlaces simples ( -CH2- CH2-), dobles (-CH2= CH2-) o triples (-CH Ξ CH ), y se pueden replegar de muchas formas diferentes.
Por otra parte, los enlaces de carbono están dirigidos en el espacio hacia los cuatro vértices de un tetraedro imaginario , por lo que se forman estructuras tridimensionales que originan muchos tipos de moléculas.
1.1.2.- Grupo del oxígeno, nitrógeno, azufre y fósforo
El oxígeno, el nitrógeno, el fósforo y el azufre son elementos electromagnéticos y establece enlaces covalentes con el hidrógeno y con ellos mismos originando moléculas dipolares. (H2O), NH3, SH2, H3PO4.
Las características que definen a cada uno de los elementos de este grupo son:
Oxígeno. Es el bioelemento primario más electronegativo.
Nitrógeno. Forma los grupos amilo (-NH2) de los aminoácidos y de las bases nitrogenadas de los ácidos nucleicos.
Azufre. Se encuentra en el radical sulfhidrilo (-SH) en muchas proteínas.
Fósforo. Forma los grupos fosfato (-PO4)3- que son fundamentales para formar el ATP y los fosfolípidos que constituyen la membranas celulares.
1.2.-Bioelementos secundarios
Dependiendo de la mayor o menor abundancia podemos diferenciar dos tipos de bioelementos secundarios:
Bioelementos más abundantes: se encuentran en proporciones superiores al 0,1%, son: el sodio (Na), el potasio (K), el calcio (Ca), el cloro (Cl), y el magnesio (Mg).
Oligoelementos: se encuentran en proporciones inferiores al 0.1 %. Son elementos que interviene en cantidades muy pequeñas pero que resultan indispensables para la vida. Los principales son : el hierro (Fe), el cinc (Zn), el cobre (Cu), el cobalto (Co), el magnesio (Mg), el litio (Li), el silicio (Si), el yodo (I) y el flúor (F).
2.- Las biomoléculas o principios inmediatos
2.1.- Funciones de las biomoléculas
Las biomoléculas o principios inmediatos tienen diferentes funciones , entre las que podemos destacar:
Estructural, como las proteínas y las sales minerales que forman los huesos o los lípidos de las membranas plasmáticas.
Energética, como las grasas.
Biocatalizadora, como las enzimas, es decir, que aceleran las reacciones químicas.
También el oxígeno (O2), el dióxido de carbono (CO2) y el nitrógeno (N2) realizan funciones específicas como:
El oxígeno: interviene en la respiración aeróbica, tanto en bacterias, como en animales como en los vegetales.
El dióxido de carbono: se desprende en los procesos respiratorios aeróbicos y es captado por las algas y las plantas verdes en los procesos de fotosíntesis.
El nitrógeno: es un gas inerte y solo es captados por algunas bacterias para poder sintetizar proteínas.
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