Studer litt mer om de primære bioelementene

Livet på planeten bestemmes av et sett med forhold der det er en ekstraordinær strøm av informasjon og en kontinuerlig utveksling av materie og energi. Materie er alt som har masse og opptar et sted i rommet, det består av atomer, som er minimumsenhetene som utgjør det. Levende vesener, vann, stjerner, alt som omgir oss består av atomer.

Mangfoldet av kjemiske elementer er gitt av mangfoldet av typer atomer. Hver type atom utgjør et annet kjemisk element. For tiden er 105 kjemiske grunnstoffer kjent, hvorav 84 finnes naturlig og resten er produsert kunstig i laboratorier.

Som vi allerede har sagt, består naturen av materie, og all levende materie består derfor også av materie, som igjen består av atomer og disse utgjør elementer. Elementene som utgjør levende materie er kjent under navnet Bioelementer, disse klassifiseres i henhold til om de er essensielle for livet eller ikke: Primære bioelementer og sekundære bioelementer

Viktige elementer for livet

Primære bioelementer er de essensielle kjemiske elementene, som finnes i levende materie, i celler, vev, organer og systemer som utgjør dem fra det enkleste til det mest komplekse. Som vi sa tidligere, består all materie, generelt, levende eller ikke av atomer, og alt som består av bare en type atomer er kjent som et element, elementene, kjent til nå, er 105.

I sammensetningen av levende materie kan vi finne minst 70 stabile kjemiske elementer, praktisk talt alle elementene som finnes på planeten, minus de edle gassene. Cirka nitti prosent (99%) av all eksisterende levende materie, hvorav de fleste er celler som består av disse seks elementene: Karbon (C), hydrogen (H2), oksygen (O2), Nitrogen (N2); Fosfor (P) og svovel (S) som er de mest utbredte i saken levende som vi finner på jordens overflate. De kalles bioelementer fordi de utgjør en vesentlig del av den grunnleggende eller primære konstitusjonen av levende vesener.

Typer bioelementer

Avhengig av om de inngår i den essensielle sammensetningen av biomolekylene i levende materie, kan Bioelementer klassifiseres i: primære bioelementer og sekundære bioelementer.

Primære bioelementer

De er alle de bioelementene som er en del av den essensielle sammensetningen av levende materie, siden de er en uunnværlig del i dannelsen av organiske biomolekyler: proteiner, karbohydrater, lipider og nukleinsyrer. De utgjør netto levende materie og er: Karbon (C), hydrogen (H2), oksygen (O2), Nitrogen (N2); Fosfor (P) og svovel (S).

Karbon (C)

Es  den essensielle grunnleggende komponenten i alle organiske molekyler, vises i alle kjeder som skjelettet som gir form og funksjon til organiske biomolekyler. Alle organiske forbindelser består av karbonkjeder som danner bindinger med andre elementer eller forbindelser.

Den har fire elektroner i sitt ytterste skall og kan danne kovalente bindinger med andre karbonatomer som gjør det mulig å danne lange kjeder av atomer (makromolekyler). Disse obligasjonene kan være enkle, doble eller tredoble. De kan også binde seg til de forskjellige radikaler som dannes av elementene (-H, = O, -OH, -NH2, -SH, H2PO4) blant annet, slik at det muliggjør dannelse av et stort antall forskjellige molekyler, som vil gripe inn i en rekke kjemiske reaksjoner, og dermed utnytte mangfoldet i miljøet.

Karbon er en viktig komponent for dyr og planter. Det er en viktig del av glukosemolekylet, et viktig karbohydrat for å utføre prosesser som respirasjon; griper også inn i fotosyntese, i form av CO2  (karbondioksid).

Kull er også en del av et annet makromolekyl som er viktig for livet, det av DNA, dette molekylet inneholder den genetiske informasjonen som gir hvert individ de egenskapene de ikke eier, og som igjen brukes av kroppen til å replikere og overføre informasjonen til deres etterkommere

Hydrogen

Hydrogen, sammen med oksygen, er en viktig del av organisk materiale. Når det gjelder noen lipider, viser de bare karbon- og hydrogenatomer i sin konstitusjon. Elektronionet som har hydrogenatom i sitt siste lag, lar deg enkelt etablere obligasjoner med noen av de primære bioelementene.

Den kovalente bindingen som dannes mellom karbon og hydrogen er sterk nok til å være stabil, men ikke sterk nok til å hindre at den skilles fra og dermed tillate syntese av andre molekyler. Molekylene som dannes, bare av hydrogen og karbon, er kovalente til polære (uoppløselige i vann).

Oxigen

Oksygen er det mest elektronegative av alle de primære bioelementene, og når det forbinder med hydrogen, tiltrekker det seg det eneste elektronet med opprinnelige elektriske poler, så radikalene -OH, -CHO og COOH er polare radikaler. Når disse radikalene erstatter noen hydrogener i karbonkjeden og hydrogener som glukose (C6H12O6) oppstår molekyler som vann som er løselig i polære væsker.

Oksygen, på grunn av sin elektronegativitet, har evnen til å tiltrekke seg elektroner fra andre atomer. Denne prosessen innebærer nødvendigvis brudd på obligasjoner og frigjøring av store mengder energi. Karbon og oksygenforbindelser reagerer med hva det er kjent som aerob respirasjon, og det er en vanlig måte å skaffe energi på. En annen måte å skaffe energi på er gjæring, dette har blitt redusert siden alger og planter, gjennom fotosyntese, begynte å produsere oksygen for den primitive atmosfæren.

Oksidasjonsprosessen av biologiske forbindelser utføres gjennom subtraksjon av hydrogenatomer fra karbonatomer. Oksygen, som er mer elektronegativ, utøver en større kraft på hydrogenelektronen enn på karbonelektronet, og det er grunnen til at det klarer å starte det.

Dermed dannes vann, med hydrogen pluss oksygen og det frigjøres en stor mengde energi som levende vesener utnytter. Når karbonatomet begynner å dele et elektron med hydrogen, ved å dele færre elektroner med oksygen, opplever det et tap av elektroner, det vil si at det oksyderer.

Nitrogen

Nitrogen er et element som er omtrent 78% del av atmosfæren. Det er også en viktig komponent i deoksyribonukleinsyre (DNA) proteiner, ansvarlig for å overføre arvelige karakterer fra foreldre til barn. DNA er tilstede i alle kroppens celler, derav nitrogenets betydning for levende vesener.

Generelt kan ikke nitrogen absorberes direkte, men som en del av andre forbindelser som nitrater, nitritter eller ammoniumforbindelser som inneholder det. Før det brukes av levende vesener, må nitrogen gå gjennom flere stadier:

  • Ammonifisering, en prosess der nitrogen blir transformert til ammoniakk.
  • Nitrifisering som består i å transformere ammoniakk til nitritter og nitrater.
  • Fikseringsprosessen hvor nitrogen passerer gjennom forskjellige prosesser for å bli nitrit eller nitrat, begge stoffer som kan brukes av levende vesener

Nitrogen finnes i aminosyrer, det vil si i molekylene som utgjør proteiner og danner aminogrupper (-NH2) og i nitrogenholdige baser av nukleinsyrer. Nitrogen er den mest vanlige gassen i atmosfærenTil tross for dette er svært få organismer i stand til å dra nytte av det. Nesten alt nitrogen som er innlemmet i levende materie av alger og planter, absorberes i form av nitration (NH3).

Nitrogen er veldig lett å danne forbindelser med både hydrogen (NH3) som med oksygen (NO-), som gjør at den kan passere fra den ene formen til den andre, og frigjør dermed energi.

Svovel Som en komponent av protein essensielle aminosyrer, vitaminer og viktige hormoner, er svovel viktig for både mennesker og dyr.

Svovel representerer 0.25% av vekten av kroppen vår, dette betyr at en gjennomsnittlig voksen kropp inneholder omtrent 170 g svovel, mye av det finnes i aminosyrer. Svovel er en del av gallsyrene, som er viktig for fordøyelsen og fettabsorpsjonen. Hjelper med å opprettholde sunn hud, hår og negler og den har en grunnleggende rolle i vevsdannelse. Svovel er vanligvis til stede i grønnsaker som reddiker, gulrøtter, melkeprodukter, ost, sjømat og kjøtt.

Kampen

Mengden fosfor i atmosfæren er ubetydelig. Den største reserven av fosfor finnes i marine sedimenter. Jord utgjør, i rekkefølge etter betydning naturens andre lager av fosfor. Vi kan også finne den i jordskorpen som en komponent i forskjellige mineraler på grunn av kjemisk forvitring, fosfater frigjøres fra mineralet, det løses opp og transporteres med vann.

En del av fosfatet faller ut, hovedsakelig i form av kalsiumfosfat, og en annen del når havet, hvor store mengder fosfor akkumuleres og utgjør de såkalte fosforfellene.

Fosfor i form av organisk fosfat, er ekstremt viktig for levende materie siden:

  • Det er en av komponentene i nukleinsyrer (RNA og DNA, som utgjør det genetiske materialet i organismer
  • Det er funnet som en komponent av adenosintrifosfat, som er en nesten universell cellulær energikilde i levende materie.
  • Det er en av komponentene i bein.

Innholdet i artikkelen følger våre prinsipper for redaksjonell etikk. Klikk på for å rapportere en feil her.

Bli den første til å kommentere

Legg igjen kommentaren

Din e-postadresse vil ikke bli publisert.

  1. Ansvarlig for dataene: Miguel Ángel Gatón
  2. Formålet med dataene: Kontroller SPAM, kommentaradministrasjon.
  3. Legitimering: Ditt samtykke
  4. Kommunikasjon av dataene: Dataene vil ikke bli kommunisert til tredjeparter bortsett fra ved juridisk forpliktelse.
  5. Datalagring: Database vert for Occentus Networks (EU)
  6. Rettigheter: Når som helst kan du begrense, gjenopprette og slette informasjonen din.