bio element o

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Bioelemento Los bioelementos o elementos biogénicos son los elementos químicos, presentes en seres vivos. La materia viva está constituida por unos 70 elementos, la práctica totalidad de los elementos estables que hay en la Tierra, excepto los gases nobles. No obstante, alrededor del 99% de la masa de la mayoría de las células está constituida por cuatro elementos, carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N), que son mucho más abundantes en la materia viva que en la corteza terrestre. Tipos de bioelementos Según su intervención en la constitución de las biomoléculas, los bioelementos se clasifican en primarios y secundarios. Bioelementos primarios Los bioelementos primarios son los elementos indispensables para formar las biomoléculas orgánicas (glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos); constituyen el 96% de la materia viva seca. Son el carbono, el hidrógeno, el oxígeno, el nitrógeno, el fósforo y el azufre (C, H, O, N, P, S, respectivamente). Carbono: tiene la capacidad de formar largas cadenas carbono-carbono (macromoléculas) mediante enlaces simples (-CH2-CH2) o dobles (-CH=CH-), así como estructuras cíclicas. Pueden incorporar una gran variedad de radicales (=O, -OH, -NH2, -SH, PO43-), lo que da lugar a una variedad enorme de moléculas distintas. Los enlaces que forma son lo suficientemente fuertes como para formar compuestos estables, y a la vez son susceptibles de romperse sin excesiva dificultad. Por esto, la vida está constituida por carbono y no por silicio, un átomo con la configuración electrónica de su capa de valencia igual a la del carbono. El hecho es que las cadenas silicio-silicio no son estables y las cadenas de silicio y oxígeno son prácticamente inalterables, y mientras el dióxido de carbono, CO2, es un gas soluble en agua, su equivalente en el silicio, SiO2, es un cristal sólido, muy duro e insoluble (cuarzo). Hidrógeno: además de ser uno de los componentes de la molécula de agua, indispensable para la vida y muy abundante en los seres vivos, forma parte de los esqueletos de carbono de las moléculas orgánicas. Puede enlazarse con cualquier bioelemento. Oxígeno: es un elemento muy electronegativo que permite la obtención de energía mediante la respiración aeróbica. Además, forma enlaces polares con el hidrógeno, dando lugar a radicales polares solubles en agua (-OH, -CHO, -COOH). Nitrógeno: principalmente como grupo amino (-NH2) presente en las proteínas ya que forma parte de todos los aminoácidos. También se halla en las bases nitrogenadas de los ácidos nucleicos. Prácticamente todo el nitrógeno es incorporado al mundo vivo como ion nitrato, por las plantas. El gas nitrógeno solo es aprovechado por algunas bacterias del suelo y algunas cianobacterias.

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bioelementos

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BioelementoLos bioelementos o elementos biognicos son los elementos qumicos, presentes en seres vivos. La materia viva est constituida por unos 70 elementos, la prctica totalidad de los elementos estables que hay en la Tierra, excepto los gases nobles. No obstante, alrededor del 99% de la masa de la mayora de las clulas est constituida por cuatro elementos, carbono (C), hidrgeno (H), oxgeno (O) y nitrgeno (N), que son mucho ms abundantes en la materia viva que en la corteza terrestre.Tipos de bioelementosSegn su intervencin en la constitucin de las biomolculas, los bioelementos se clasifican en primarios y secundarios.Bioelementos primariosLos bioelementos primarios son los elementos indispensables para formar las biomolculas orgnicas (glcidos, lpidos, protenas y cidos nucleicos); constituyen el 96% de la materia viva seca. Son el carbono, el hidrgeno, el oxgeno, el nitrgeno, el fsforo y el azufre (C, H, O, N, P, S, respectivamente).

Carbono: tiene la capacidad de formar largas cadenas carbono-carbono (macromolculas) mediante enlaces simples (-CH2-CH2) o dobles (-CH=CH-), as como estructuras cclicas. Pueden incorporar una gran variedad de radicales (=O, -OH, -NH2, -SH, PO43-), lo que da lugar a una variedad enorme de molculas distintas. Los enlaces que forma son lo suficientemente fuertes como para formar compuestos estables, y a la vez son susceptibles de romperse sin excesiva dificultad. Por esto, la vida est constituida por carbono y no por silicio, un tomo con la configuracin electrnica de su capa de valencia igual a la del carbono. El hecho es que las cadenas silicio-silicio no son estables y las cadenas de silicio y oxgeno son prcticamente inalterables, y mientras el dixido de carbono, CO2, es un gas soluble en agua, su equivalente en el silicio, SiO2, es un cristal slido, muy duro e insoluble (cuarzo).Hidrgeno: adems de ser uno de los componentes de la molcula de agua, indispensable para la vida y muy abundante en los seres vivos, forma parte de los esqueletos de carbono de las molculas orgnicas. Puede enlazarse con cualquier bioelemento.Oxgeno: es un elemento muy electronegativo que permite la obtencin de energa mediante la respiracin aerbica. Adems, forma enlaces polares con el hidrgeno, dando lugar a radicales polares solubles en agua (-OH, -CHO, -COOH).Nitrgeno: principalmente como grupo amino (-NH2) presente en las protenas ya que forma parte de todos los aminocidos. Tambin se halla en las bases nitrogenadas de los cidos nucleicos. Prcticamente todo el nitrgeno es incorporado al mundo vivo como ion nitrato, por las plantas. El gas nitrgeno solo es aprovechado por algunas bacterias del suelo y algunas cianobacterias.Fsforo: Se halla principalmente como grupo fosfato (PO43-) formando parte de los nucletidos. Forma enlaces ricos en energa que permiten su fcil intercambio (ATP).Azufre: Se encuentra sobre todo como radical sulfhidrilo (-SH) formando parte de muchas protenas, donde crean enlaces disulfuro esenciales para la estabilidad de la estructura terciaria y cuaternaria. Tambin se halla en la coenzima A, esencial para diversas rutas metablicas universales, como el ciclo de Krebs.Bioelementos secundariosLos bioelementos secundarios se encuentran en menor proporcin en todos los seres vivos, en forma inica, en proporcin de 4,5 %. Se clasifican en dos grupos: los indispensables y los variables.Bioelementos secundarios indispensables. Estn presentes en todos los seres vivos. Los ms abundantes son el sodio, el potasio, el magnesio y el calcio. Los iones sodio, potasio y cloruro intervienen en el mantenimiento del grado de salinidad del medio interno y en el equilibrio de cargas a ambos lados de la membrana. Los iones sodio y potasio son fundamentales en la transmisin del impulso nervioso; el calcio en forma de carbonato da lugar a caparazones de moluscos y al esqueleto de muchos animales. El ion calcio acta en muchas reacciones, como los mecanismos de la contraccin muscular, la permeabilidad de las membranas, etc. El magnesio es un componente de la clorofila y de muchas enzimas. Interviene en la sntesis y la degradacin del ATP, en la replicacin del ADN y en su estabilizacin, etc.Calcio (Ca)Sodio (Na)Potasio (K)Magnesio (Mg)Cloro (Cl)Hierro (Fe)Yodo (I)Bioelementos secundarios variables (oligoelementos). Micro constituyentes, o elementos vestigiales, que aparecen en la materia viva en proporcin inferior al 0,1%.Boro (B)Bromo (Br)Cobre (Cu)Flor (F)Manganeso (Mn)Silicio (Si)Clasificacin de los bioelementosLos bioelementos tambin se clasifican segn su abundancia en mayoritarios, traza y ultratraza:Bioelementos mayoritarios. Se presentan en cantidades superiores al 0,1% del peso del organismo. Oxgeno (O), carbono (C), hidrgeno (H), nitrgeno (N), calcio (Ca), fsforo (P), azufre (S), cloro (Cl) y sodio (Na).Bioelementos traza. Estn presentes en una proporcin comprendida entre el 0,1% y el 0,0001% del peso de un ser vivo. Entre otros se incluye silicio (Si), magnesio (Mg) y cobre (Cu).Bioelementos ultratraza. Se presentan en cantidades inferiores al 0,0001%, por ejemplo el yodo (I), el manganeso (Mg) o el cobalto (Co).Los elementos traza y ultrataza suelen ser denominados en su conjunto, oligoelementos, ya que el prefijo griego "oligo-" significa "poco", para denotar su escasa presencia en los seres vivos. Se han aislado 60 oligoelementos, pero de ellos solo 14 se consideran comunes en casi todos los seres vivos.Proporcin de los bioelementosLa proporcin de los diversos bioelementos es muy diferente a la que hallamos en la atmsfera, la hidrosfera o la corteza terrestre; ellos indican que la vida ha seleccionado aquellos elementos que le son ms adecuados para formar sus estructuras y realizar sus funciones. Por ejemplo, el carbono representa aproximadamente un 20% del peso de los organismos, pero su concentracin en la atmsfera, en forma de dixido de carbono es muy baja, de manera que los seres vivos extraen y concentran este elemento en sus tejidos.La siguiente tabla muestra la proporcin de algunos bioelementos en el cuerpo humano comparada con la que tienen en el resto de la Tierra:

Tabla peridica y bioelementos