BIOĢENĒTISKIE ELEMENTI: RAKSTURLIELUMI, VEIDI UN FUNKCIJAS - BIOLOĢIJA - 2025

Tos sauc par biogenésicos elementu atomiem, kas veido dzīvo vielu. Etioloģiski termins nāk no bio, kas grieķu valodā nozīmē “dzīvība”; un ģenēze, kas nozīmē "izcelsme". No visiem zināmajiem elementiem ir nepieciešami tikai apmēram trīsdesmit.

Zemākajā organizācijas līmenī matēriju veido sīkas daļiņas, kuras sauc par atomiem. Katru atomu veido protoni un neitroni kodolā un vairāki elektroni ap to. Šīs sastāvdaļas nosaka elementu īpašības.

Viņiem ir strukturālas funkcijas, kas ir bioloģisko molekulu (olbaltumvielu, ogļhidrātu, lipīdu un nukleīnskābju) galvenās sastāvdaļas vai atrodas to jonu formā un darbojas kā elektrolīti. Viņiem ir arī īpašas funkcijas, piemēram, muskuļu kontrakcijas veicināšana vai klātbūtne enzīma aktīvajā vietā.

Visi bioģenētiskie elementi ir nepieciešami, un, ja tādu trūktu, dzīvības parādība nevarētu notikt. Galvenie biogēnie elementi, kas visvairāk bagātīgi satur dzīvās vielas, ir ogleklis, ūdeņradis, slāpeklis, skābeklis, fosfors un sērs.

raksturojums

Bioģenētiskajiem elementiem ir virkne ķīmisko īpašību, kas padara tos piemērotus dzīvo sistēmu sastāvdaļai:

Kovalentās saites

Viņi spēj veidot kovalentās saites, kur divi atomi ir savienoti, daloties elektronos no to valences apvalka. Kad šī saite ir izveidojusies, dalītie elektroni atrodas kodolu telpā.

Šīs saites ir diezgan spēcīgas un stabilas - nosacījums, kam jābūt klāt dzīvo organismu molekulās. Tāpat šīs saites nav īpaši grūti salauzt, kas ļauj noteikt zināmu molekulārās dinamikas pakāpi.

Spēja veidot vienreizējas, divkāršas un trīskāršas saites

Pateicoties spējai veidot vienotas, divkāršas un trīskāršas saites, var veidoties ievērojams skaits molekulu ar nedaudziem elementiem.

Papildus ievērojamai molekulu dažādībai, šī īpašība ļauj veidot struktūras ar daudzveidīgu izkārtojumu (cita starpā lineāru, gredzenveida).

Klasifikācija

Bioģenētiskos elementus klasificē primārajos, sekundārajos un mikroelementos. Šī izkārtojuma pamatā ir atšķirīgās elementu proporcijas dzīvās būtnēs.

Lielākajā daļā organismu šīs proporcijas tiek saglabātas, lai arī var būt dažas īpašas variācijas. Piemēram, mugurkaulniekiem jods ir būtisks elements, savukārt citos taksonos tas, šķiet, nav.

Primārie elementi

Dzīvu vielu sauso svaru veido no 95 līdz 99% šo ķīmisko elementu. Šajā grupā mēs atrodam visbagātākos elementus: ūdeņradi, skābekli, slāpekli un oglekli.

Šiem elementiem ir lieliska spēja apvienot ar citiem. Turklāt tām ir īpašība veidot vairākas saites. Ogleklis var veidot līdz pat trīskāršām saitēm un radīt dažādas organiskas molekulas.

Sekundārie elementi

Šīs grupas elementi veido no 0,7% līdz 4,5% dzīvo vielu. Tie ir nātrijs, kālijs, kalcijs, magnijs, hlors, sērs un fosfors.

Organismos sekundārie elementi ir jonu formā; tāpēc tos sauc par elektrolītiem. Atkarībā no uzlādes tos var klasificēt kā katjonus (+) vai anjonus (-)

Parasti elektrolīti piedalās osmotiskajā regulācijā, nervu impulsā un biomolekulu transportēšanā.

Osmotiskās parādības attiecas uz pietiekamu ūdens līdzsvaru šūnu vidē un ārpus tās. Viņiem ir arī nozīme pH uzturēšanā šūnu vidē; tos sauc par buferiem vai buferiem.

Mikroelementi

Tie ir sastopami niecīgā vai nelielā proporcijā, aptuveni ar vērtību, kas mazāka par 0,5%. Tomēr tā klātbūtne nelielos daudzumos nenorāda, ka tās loma nav svarīga. Patiesībā tie ir tikpat nepieciešami kā iepriekšējās grupas dzīva organisma pareizai darbībai.

Šo grupu veido dzelzs, magnijs, kobalts, varš, cinks, molibdēns, jods un fluors. Tāpat kā sekundāro elementu grupa, arī mikroelementi var būt jonu formā un būt elektrolīti.

Viena no tā būtiskākajām īpašībām ir palikt kā stabils jons dažādos oksidācijas stāvokļos. Tos var atrast enzīmu aktīvajos centros (minētā olbaltumvielu fiziskajā telpā, kur notiek reakcija) vai darboties molekulās, kas pārnes elektronus.

Citi autori bioelementus bieži klasificē kā būtiskus un nebūtiskus. Tomēr visbiežāk tiek izmantota klasifikācija pēc tās pārpilnības.

Iespējas

Katrs no biogēniskajiem elementiem organismā pilda būtisku un specifisku funkciju. Starp visatbilstošākajām funkcijām mēs varam minēt šādus:

Ogleklis

Ogleklis ir galvenā organisko molekulu "celtniecības bloks".

Skābeklis

Skābeklim ir nozīme elpošanas procesos, un tas ir arī dažādu organisko molekulu būtisks komponents.

Ūdeņradis

Tas ir atrodams ūdenī un ir daļa no organiskajām molekulām. Tas ir ļoti universāls, jo to var saistīt ar jebkuru citu elementu.

Slāpeklis

Tas ir atrodams olbaltumvielās, nukleīnskābēs un noteiktos vitamīnos.

Sakritība

Fosfors ir atrodams ATP (adenozīna trifosfātā) - enerģijas molekulā, ko plaši izmanto metabolismā. Tā ir šūnu enerģijas valūta.

Līdzīgi fosfors ir daļa no ģenētiskā materiāla (DNS) un noteiktos vitamīnos. Tas ir atrodams fosfolipīdos, izšķirošos elementos bioloģisko membrānu veidošanā.

Sērs

Sērs ir atrodams dažās aminoskābēs, īpaši cisteīnā un metionīnā. Tas atrodas koenzīmā A - starpposma molekulā, kas padara iespējamu lielu skaitu metabolisma reakciju.

Kalcijs

Kalcijs ir svarīgs kauliem. Muskuļu kontrakcijas procesiem ir nepieciešams šis elements. Arī šis jons ir saistīts ar muskuļu kontrakciju un asins recēšanu.

Magnijs

Magnijs ir īpaši svarīgs augos, jo tas ir atrodams hlorofila molekulā. Kā jons tas piedalās kā kofaktors dažādos fermentatīvos ceļos.

Nātrijs un kālijs

Tie ir bagātīgi joni attiecīgi ārpusšūnu un starpšūnu vidē. Šie elektrolīti ir nervu impulsa galvenie dalībnieki, jo tie nosaka membrānas potenciālu. Šie joni ir pazīstami ar nātrija-kālija sūkni.

Dzelzs

Tas atrodas hemoglobīnā - olbaltumvielās, kas atrodas asins eritrocītos un kuru funkcija ir skābekļa transportēšana.

Fluors

Fluors atrodas zobos un kaulos.

Litijs

Litijam ir neiroloģiskas funkcijas.

Atsauces

1. Cerezo García, M. (2013). Pamata bioloģijas pamati. Universitātes Jaume I publikācijas
2. Galans, R., un Torronteras, S. (2015). Pamata un veselības bioloģija. Elsevier
3. Gama, M. (2007). Bioloģija: konstruktīvistu pieeja. Pīrsona izglītība.
4. Macarulla, JM, & Goñi, FM (1994). Cilvēka bioķīmija: pamatkurss. Es apgriezos.
5. Teijón, JM (2006). Strukturālās bioķīmijas pamati. Redakcijas tebārs.
6. Urdiales, BAV, del Pilar Granillo, M., un Dominguez, MDSV (2000). Vispārīgā bioloģija: dzīvās sistēmas. Grupo Editorial Patria.
7. Vallespí, RMC, Ramírez, PC, Santos, SE, Morales, AF, Torralba, MP, un Del Castillo, DS (2013). Galvenie ķīmiskie savienojumi. Redakcija UNED.