Estuda un pouco máis sobre os bioelementos primarios

A vida no planeta está determinada por un conxunto de relacións nas que hai un fluxo extraordinario de información e un intercambio continuo de materia e enerxía. A materia é todo o que ten masa e ocupa un lugar no espazo, está formada por átomos, que son as unidades mínimas que a constitúen. Os seres vivos, a auga, as estrelas, todo o que nos rodea está formado por átomos.

A diversidade de elementos químicos vén dada pola variedade de tipos de átomos. Cada tipo de átomo constitúe un elemento químico diferente. Actualmente coñécense 105 elementos químicos, dos cales 84 atópanse de forma natural e o resto producíronse artificialmente en laboratorios.

Como dixemos, a natureza está formada por materia e, polo tanto, toda a materia viva tamén está composta por materia, que á súa vez está composta por átomos e estes compoñen elementos. Os elementos que compoñen a materia viva coñécense co nome de Bioelementos, que á súa vez clasifícanse segundo sexan ou non esenciais para a vida en: Bioelementos primarios e bioelementos secundarios

Elementos esenciais para a vida

Os bioelementos primarios son aqueles elementos químicos esenciais, presentes na materia viva, nas células, tecidos, órganos e sistemas que os compoñen dende o máis sinxelo ata o máis complexo. Como dixemos antes, toda a materia, en xeral, estea viva ou non, está composta por átomos e todo o que está formado por un só tipo de átomos coñécese como elemento, os elementos, coñecidos ata agora, son 105.

Na constitución da materia viva podemos atopar polo menos 70 elementos químicos estables, practicamente todos os elementos que existen no planeta, menos os gases nobres. Preto do noventa e nove por cento (99%) de toda a materia viva existente, a maioría das cales son células compostas por estes seis elementos: carbono (C), hidróxeno (H2), osíxeno (O2), Nitróxeno (N2); Fósforo (P) e Xofre (S) que son os máis abundantes na materia vivo que atopamos na superficie terrestre. Chámanse bioelementos porque forman unha parte esencial da constitución básica ou primaria das dos seres vivos.

Tipos de bioelementos

Segundo formen ou non parte da constitución esencial das biomoléculas da materia viva, os bioelementos pódense clasificar en: bioelementos primarios e bioelementos secundarios.

Bioelementos primarios

Son todos aqueles bioelementos que forman parte da constitución esencial da materia viva, xa que son unha parte indispensable na formación de biomoléculas orgánicas: proteínas, hidratos de carbono, lípidos e ácidos nucleicos. Constitúen a materia viva neta e son: carbono (C), hidróxeno (H2), osíxeno (O2), Nitróxeno (N2); Fósforo (P) e Xofre (S).

Carbono (C)

Es  o compoñente básico esencial de todas as moléculas orgánicas, aparece en todas as cadeas como o esqueleto que dá forma e función ás biomoléculas orgánicas. Todos os compostos orgánicos están compostos por cadeas de carbono que forman enlaces con outros elementos ou compostos.

Ten catro electróns na súa cuncha máis externa e pode formar enlaces covalentes con outros carbonos que lle permiten formar longas cadeas de átomos (macromoléculas). Estes enlaces poden ser simples, dobres ou triples. Tamén poden unirse aos diferentes radicais formados polos elementos (-H, = O, -OH, -NH2, -SH, H2PO4), entre outras, de xeito que permita a formación dun gran número de moléculas diferentes, que intervirán nunha multiplicidade de reaccións químicas e aproveitarán así a diversidade presente no medio.

O carbono é un compoñente esencial para os animais e as plantas. É unha parte indispensable da molécula de glicosa, un carbohidrato importante para levar a cabo procesos como a respiración; tamén intervén na fotosíntese, en forma de CO2  (gas carbónico).

O carbono tamén forma parte doutra macromolécula esencial para a vida, a do ADN, esta molécula contén a información xenética que confire a cada individuo as características que non posúe e que á súa vez é utilizada polo corpo para replicar e transmitir esa información a os seus descendentes

Hidróxeno

O hidróxeno, xunto co osíxeno, é unha parte esencial da materia orgánica. No caso dalgúns lípidos, só presentan átomos de carbono e hidróxeno na súa constitución. O ión electrón que ten o átomo de hidróxeno na súa última capa, permítelle establecer enlaces facilmente con calquera dos bioelementos primarios.

O enlace covalente que se forma entre o carbono e o hidróxeno é o suficientemente forte como para ser estable, pero non o suficientemente forte como para evitar que se separe e permita así a síntese doutras moléculas. As moléculas formadas, só por hidróxeno e carbono, son covalentes a polares (insolubles na auga).

O oxíxeno

O osíxeno é o máis electronegativo de todos os bioelementos primarios e, cando se xunta co hidróxeno, atrae ao seu único electrón, orixinando polos eléctricos, polo que os radicais -OH, -CHO e COOH son radicais polares. Cando estes radicais substitúen algúns hidróxenos da cadea de carbono e hidróxenos como a glicosa (C6H12O6) orixinan moléculas como a auga que son solubles en líquidos polares.

O osíxeno, debido á súa electronegatividade, ten a capacidade de atraer electróns doutros átomos. Este proceso implica necesariamente a rotura de enlaces e a liberación de grandes cantidades de enerxía. Os compostos de carbono e osíxeno, reaccionan con que coñécese como respiración aeróbica, e é un xeito común de obter enerxía. Outra forma de obter enerxía é a fermentación, esta reduciuse desde que as algas e as plantas, a través da fotosíntese, comezaron a producir osíxeno para a atmosfera primitiva.

O proceso de oxidación dos compostos biolóxicos lévase a cabo mediante a resta de átomos de hidróxeno dos átomos de carbono. O osíxeno, ao ser máis electronegativo, exerce unha maior forza sobre o electrón de hidróxeno que sobre o electrón de carbono, polo que é capaz de inicialo.

Deste xeito fórmase auga, con hidróxeno máis osíxeno e libérase unha gran cantidade de enerxía que aproveitan os seres vivos. Cando o átomo de carbono comeza a compartir un electrón con hidróxeno, ao compartir menos electróns con osíxeno, experimenta unha perda de electróns, é dicir, oxídase.

Nitróxeno

O nitróxeno é un elemento que fai aproximadamente o 78% da atmosfera. Tamén é un compoñente esencial das proteínas do ácido desoxiribonucleico (ADN), responsable de transmitir personaxes hereditarios de pais a fillos. O ADN está presente en todas as células do corpo, de aí a importancia do nitróxeno para os seres vivos.

En xeral, o nitróxeno non se pode absorber directamente, senón como parte doutros compostos como nitratos, nitritos ou compostos de amonio que o conteñen. Antes de ser usado por seres vivos, o nitróxeno ten que pasar por varias etapas:

• Amonificación, proceso polo cal o nitróxeno transfórmase en amoníaco.
• Nitrificación que consiste en transformar o amoníaco en nitritos e nitratos.
• O proceso de fixación a través do cal o nitróxeno atravesa varios procesos para converterse en nitrito ou nitrato, ambas substancias que poden ser utilizadas polos seres vivos

O nitróxeno atópase nos aminoácidos, é dicir, nas moléculas que forman as proteínas, formando grupos amino (-NH2) e nas bases nitroxenadas dos ácidos nucleicos. O nitróxeno é o gas máis abundante na atmosferaA pesar diso, moi poucos organismos son quen de aproveitalo. Case todo o nitróxeno incorporado ás materias vivas polas algas e as plantas é absorbido en forma de ión nitrato (NH3).

O nitróxeno é moi doado formar compostos tanto con hidróxeno (NH3) como ocorre co osíxeno (NO-), que lle permite pasar dunha forma á outra, liberando así enerxía.

Xofre Como compoñente de aminoácidos esenciais de proteínas, vitaminas e hormonas importantes, o xofre é esencial tanto para os seres humanos como para os animais.

O xofre representa o 0.25% do peso do noso corpo, isto significa que un corpo adulto medio contén uns 170 g de xofre, gran parte atopámolo en aminoácidos. O xofre forma parte dos ácidos biliares, esenciais para a dixestión e a absorción de graxas. Axuda a manter a pel, o cabelo e as uñas saudables e ten un papel fundamental na formación de tecidos. O xofre está xeralmente presente en vexetais como rabanete, cenoria, produtos lácteos, queixo, marisco e carne.

O partido

A cantidade de fósforo presente na atmosfera é insignificante. A maior reserva de fósforo atópase nos sedimentos mariños. Os solos constitúen, por orde de importancia segundo almacén de fósforo da natureza. Tamén podemos atopalo na codia terrestre como compoñente de varios minerais debido ao efecto da intemperie química, os fosfatos son liberados do mineral, disólvese e é transportado pola auga.

Parte do fosfato precipita, principalmente en forma de fosfato cálcico, e outra parte chega aos mares, onde se acumulan grandes cantidades de fósforo, constituíndo as chamadas trampas de fósforo.

Fósforo en forma de fosfato orgánico, é extremadamente importante para a materia viva xa que:

• É un dos compoñentes dos ácidos nucleicos (ARN e ADN, que constitúen o material xenético dos organismos
• Atópase como un compoñente do trifosfato de adenosina, que é unha fonte de enerxía celular case universal na materia viva.
• É un dos compoñentes dos ósos.