BASES QUIMICAS DE LA VIDA

Bioelementos

Los elementos de la vida Todos los seres vivos están constituidos, cualitativa y cuantitativamente por los mismos elementos químicos. De todos los elementos que se hallan en la corteza terrestre, sólo unos 25 son componentes de los seres vivos. Esto confirma la idea de que la vida se ha desarrollado sobre unos elementos concretos que poseen unas propiedades físico-químicas idóneas acordes con los procesos químicos que se desarrollan en los seres vivos.
Se denominan elementos biogénicos o bioelementos a aquellos elementos químicos que forman parte de los seres vivos. Atendiendo a su abundancia (no importancia) se pueden agrupar en tres categorías:

1. Bioelementos primarios o principales: C, H, O, N , S , P

Son los elementos mayoritarios de la materia viva, constituyen el 95% de la masa total.
Las propiedades físico-químicas que los hacen idóneos son las siguientes:

1. Forman entre ellos enlaces covalentes, compartiendo electrones
2. El carbono, nitrógeno y oxígeno, pueden compartir más de un par de electrones, formando enlaces dobles y triples, lo cual les dota de una gran versatilidad para el enlace químico
3. Son los elementos más ligeros con capacidad de formar enlace covalente, por lo que dichos enlaces son muy estables.
4. A causa configuración tetraédrica de los enlaces del carbono, los diferentes tipos de moléculas orgánicas tienen estructuras tridimensionales diferentes.

El carbono

 

Es un elemento quimico de numero atomico 6 y símbolo C CON UN 20%. Es sólido a temperatura ambiente. Dependiendo de las condiciones de formación, puede encontrarse en la naturaleza en distintas formas alotrópicas, carbono amorfo y cristalino en forma de grafito o diamante respectivamente. Es el pilar básico de la química orgánica; se conocen cerca de 16 millones de compuestos de carbono, aumentando este número en unos 500.000 compuestos por año, y forma parte de todos los seres vivos conocidos. 

El hidrógeno 

 Es un elemento químico de número atómico 1 y representado por el símbolo H Con una masa atómica del 1,00794 (7) u, el hidrógeno es el elemento más ligero. Por lo general, se presenta en su forma molecular, formando el gas diatómico (H₂) en condiciones normales. Este gas es inflamable, incoloro, inodoro, no metálico e insoluble en agua.
Es el elemento químico más abundante, constituyendo aproximadamente el 75% de la materia visible del universo.

El oxígeno 

 Es un gas incoloro e inodoro que condensa en un líquido azul pálido es indispensable para la respiración. Debido a que es una molécula de pequeña masa y apolar tiene puntos de fusión y ebullición muy bajos. Es el elemento más abundante en el planeta con un 65 %.

El nitrógeno

  Elemento químico de símbolo N y número atómico 7; es un gas sin color, olor ni sabor, que forma la mayor parte del aire de la atmósfera y se encuentra en muchos compuestos orgánicos, como las proteínas; en estado líquido, se usa como refrigerante; en estado gaseoso, se usa como propelente y en la industria del acero, la electrónica y la petrolífera.

El azufre 

Es un elemento químico de número atómico 16 y símbolo S y contiene un 3%. Es un no metal abundante con un olor característico. El azufre se encuentra en forma nativa en regiones volcánicas y en sus formas reducidas formando sulfuros y sulfosales o bien en sus formas oxidadas como sulfatos. Es un elemento químico esencial constituyente de los aminoácidos cisteina y metionina y, por consiguiente, necesario para la síntesis de proteínas presentes en todos los organismos vivos. Se usa principalmente como fertilizante pero también en la fabricación de pólvora, laxantes, cerillas e insecticidas.

El fosforo

 Elemento químico de símbolo P y número atómico 15; es un no metal sólido, muy combustible y venenoso, que puede presentarse en varios colores; es muy reactivo, emite luz en la oscuridad y sus compuestos se emplean, entre otros usos, como fertilizantes y para elaborar cerillas.

Bioelementos secundarios S, P, Mg, Ca, Na, K, Cl

Los encontramos formando parte de todos los seres vivos, y en una proporción del 4,5%.

 

Azufre	Se encuentra en dos aminoácidos, presentes en todas las proteínas.
Fósforo	Forma parte de los nucleótidos, compuestos que forman los ácidos nucléicos.  También forma parte de los fosfatos, sales minerales abundantes en los seres vivos.
Magnesio	Forma parte de la molécula de clorofila, y en forma iónica actúa como catalizador, junto con las enzimas , en muchas reacciones químicas del organismo.
Calcio	Forma parte de las estructuras esqueléticas. En forma iónica interviene en la contracción muscular, coagulación sanguínea y transmisión del impulso nervioso.
Sodio	Catión abundante en el medio extracelular; necesario para la conducción nerviosa y la contracción muscular
Potasio	Catión más abundante en el interior de las células; necesario para la conducción nerviosa y la contracción muscular
Cloro	Es el anión más frecuente; necesario para mantener el balance de agua en la sangre.

 

Oligoelementos

Se denominan así al conjunto de elementos químicos que están presentes en los organismos en forma de vestigio, pero que son indispensables para el desarrollo armónico del organismo.
Se han aislado unos 60 oligoelementos en los seres vivos, pero solamente 14 de ellos pueden considerarse comunes para casi todos, y estos son: hierro, manganeso, cobre, zinc, flúor, iodo, boro, silicio, vanadio, cromo, cobalto, selenio, molibdeno y estaño. Las funciones que desempeñan algunos de ellos, quedan reflejadas en el siguiente cuadro:

 

Hierro	Fundamental para la síntesis de clorofila y la hemoglobina.
Manganeso	Interviene en la fotosíntesis en las plantas.
Iodo	Necesario para la síntesis de la tiroxina, hormona que interviene en el metabolismo.
Flúor	Forma parte del esmalte dentario y de los huesos.
Cobalto	Forma parte de la vitamina B12, necesaria para la síntesis de hemoglobina .
Silicio	Proporciona resistencia al tejido conjuntivo, endurece tejidos vegetales como en las gramíneas.
Cromo	Interviene junto a la insulina en la regulación de glucosa en sangre.
Zinc	Actúa como catalizador en muchas reacciones del organismo.
Litio	Actúa sobre neurotransmisores y en la permeabilidad celular. En dosis adecuada puede prevenir estados de depresiones.

  

Bioelementos secundarios indispensables:
  Están presentes en todos los seres vivos.

Calcio
ca
El calcio por ejemplo, en el ser humano forma estructuras de soporte y el sistema locomotor, por lo que este elemento se encuentra en grandes proporciones del ser humano. Muchos otros seres como plantas y animales (mamíferos: vaca) la tienen en grandes cantidades, un elemento en grandes cantidades en los seres vivos.


Sodio
Na
El sodio por si solo es un elemento bastante dañino para la salud, pero si esta junto con otros elementos, sus propiedades modifican y es beneficial para los seres vivos. Por esto la biología debe recurrir a su estudio para entablar bienes y males de este elemento, la ecología puede estar inmersa, relación del ser con el medio, el sodio forma parte del medio.
sodio

Potasio

k
Esta en muchas plantas, como el plátano. Forma glucógeno, reafirmándolo, transforma el glucógeno de los músculos, por lo que al ser comido por los animales, los nutre y evita los calambres frecuentes.


Magnesio
Mg
El magnesio es un metal muy abundante en la naturaleza -representa el 2,09% aproximadamente-, en la que aparece formando parte de un gran número de compuestos químicos, como magnesita, dolomita, asbesto, olivino, brucita, talco, serpentina, etc..

Cloro
Cl
Es un gas que al combinarse con elementos como el sodio forma sales minerales que sirven de nutrimentos en los seres vivos. En forma salina forma protección de huesos, nutre las células de organismos. En el medio ambiente el cloro sirve de circulación en los ciclos de elementos variados. Su principal función biológica es la formación de sales.


Hierro
Fe
Es un elemento rojizo de gran importancia para la vida. El hierro es un elemento que nutre a los glóbulos rojos de la sangre de todo ser vivo, si se carece de hierro, la anemia es producida, por lo que es difícil la supervivencia. El hierro ha sido objeto de estudio de la biología par comprender la evolución de las células, necesitan de metales especiales para su fortalecimiento.


Yodo
I
Sirve mucho en la composición del Lugol, un identificador de almidones, ayuda a identificarlo junto con el potasio cambiando su color. La biología se apoya en sustancias como estas para la observación microscópica, microbiología, citología.

Bioelementos secundarios variables
secundarios
  Están presentes en algunos seres vivos.   

Boro
B
El boro es un elemento tóxico para el organismo, y dependiendo de la contaminación (problemas ecológicos) puede presentarse en el aire, es por eso que la biología debe estudiar y proponer soluciones estudiando este elemento, proponer algún anticuerpo, bastantes soluciones no específicamente del ser vivo, sino del entorno.


Cobre
Cu
Es un metal pesado que se encuentra de manera mínima en un ser vivo, ya que en su condición de metal es tóxico si se presenta en grandes cantidades. El cobre también, sienta bases en la mineralogía, y la aplicación de esta al medio. No obstante, el cobre como va. También está dentro de la electroquímica, y esta aporta grandes estudios que auxilian a la biología.


Flúor
F
Es el elemento más electronegativo, por lo tanto es uno de los elementos que más tienden a reaccionar con el medio. Para el estudio e ciertos tipos de huesos como las dentaduras (puede abarcarlo la odontología en el apoyo de la biología) o esmaltes óseos, es indispensable conocer sus concentraciones en los distintos seres para realizar análisis.


Manganeso
Mn
Nos sirve en un aspecto para estudiar sus reacciones con el agua, cuando el manganeso está en contacto con el agua, cambia el sabor y el olor de la misma, nos sirve para el estudio más detallado del agua en ciertas zonas y que aportan a la biología el tratamiento del agua, para la fisiología humana por ejemplo, o la homeostasis, equilibrio del cuerpo con el medio acuoso.


Silicio
Si
La vida se ha estado buscando en los meteoritos, y se ha detectado presencia de carbono y de silicio, son muy fundamentales en las células primitivas, se piensa que viven estos elementos en cristales de hierro, entraría en la zona de problemas tecnológicos de la biología.

bioelementos

https://drive.google.com/file/d/0B2CogndHoX8ZUGsxazE2U25taUU/edit?usp=sharing