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BIOELEMENTOS Y BIOMOLÉCULAS. AGUA Y SALES MINERALES
 Composición de los seres vivos: bioelementos y biomoléculas.
1.1. Introducción.
La materia viva está constituida por unos 70 de los 92 elementos químicos que existen en la Tierra, aunque sólo unos 24 están presentes en todos los seres vivos; el resto, sólo en determinados grupos de organismos.
A los 70 se les denomina elementosbiogénicos o bioelementos y, según la proporción en que se encuentran en la materia viva, se clasifican en tres grupos: los bioelementos primarios, los bioelementos secundarios y los oligoelementos.
Todos los bioelementos están en la corteza terrestre, pero la proporción de los elementos químicos mayoritarios de la corteza (por orden de abundancia: O, Si, Al, Fe y Ca) no se corresponde con la de losbioelementos en la materia viva, salvo el oxígeno (H, O, C, N, P, S).
1.2. Importancia del carbono. Propiedades fisicoquímicas.
El carbono desempeña un papel fundamental en la materia viva debido a las propiedades fisicoquímicas que posee:
1) Posee un número atómico 6. En principio, sólo tiene dos electrones desapareados, por lo que tendría valencia II. Sin embargo, desaparea un electrón del orbital2s2 que pasa a ocupar el 2pz, con lo cual se forman cuatro orbitales híbridos sp3 con otros tantos electrones desapareados, orientados según los vértices de un tetraedro y con la posibilidad, por tanto, de establecer cuatro enlaces covalentes.
2) Los enlaces entre carbonos (simples, dobles o triples) permiten construir cadenas largas, lineales o ramificadas, y anillos cíclicos, que constituyenlos esqueletos carbonados de una gran variedad de moléculas orgánicas. Además, pueden formar, debido a la orientación tetraédrica de los enlaces, estructuras tridimensionales diversas, que son de gran importancia en la función biológica que desempeñan: unión de anticuerpos, unión enzima-sustrato, receptores de membrana, etc.
3) Los átomos de carbono pueden formar enlaces covalentes con otros átomosdistintos como el oxígeno, el hidrógeno, el nitrógeno, etc., dando lugar a una gran variedad de grupos funcionales (alcoholes, aldehídos, cetonas, ácidos carboxílicos, aminas, etc.) que pueden reaccionar entre sí, constituyendo la base química de la actividad de los seres vivos.
4) El silicio, aunque también posee valencia IV y puede formar cadenas, establece enlaces Si-Si que son más débiles einestables que los enlaces de las cadenas carbonadas debido al mayor tamaño del átomo de silicio, que tira con enorme fuerza de sus electrones. Por tanto, este elemento no aparece en la misma proporción en la materia viva.
1.3. Los átomos que constituyen la vida: elementos biogénicos. Oligoelementos.
1.3.1. Elementos biogénicos primarios o bioelementos mayoritarios.
Entran a formar parte de lamateria viva en una proporción muy alta. Son C, H, O, N, P y S, que constituyen un 99% del peso total y son los componentes fundamentales de las biomoléculas. Las razones de este alto porcentaje son varias:
- Forman entre ellos con facilidad enlaces covalentes, compartiendo pares de electrones.
- Poseen un peso atómico bajo, por lo que los e- son poco atraídos por el núcleo, lo que permitecompartirlos más fácilmente con otros elementos.
- El oxígeno y el nitrógeno son electronegativos, por lo que su presencia en las moléculas orgánicas implica que éstas sean polares, requisito indispensable para que tengan lugar las reacciones biológicas de la célula.
- Gracias a la forma en que se encuentran los elementos mayoritarios en la corteza (CO2, H2O, nitratos, etc.) los hace fácilmenteasimilables por los seres vivos.
1.3.2. Bioelementos secundarios.
Son Mg, Ca, Na, K y Cl. Forman parte de todos los seres vivos aunque en conjunto no superan, generalmente, el 1% de la masa total del organismo.
1.3.3. Oligoelementos.
Se encuentran en cantidades insignificantes, inferiores al 0,1% de la masa total de los seres vivos; pero son tan importantes como los anteriores, ya que su...