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BIOELEMENTOS






Introducción:


Corteza terrestre % Cuerpo humano %






O 47 H 63


Si 28 O 25,5


Al 7,9 C 9.5


Fe 4,5 N 1,4


Ca 3,5 Ca 0,31


Na 2,5 P 0,22


K 2,5 Cl 0,08


Mg 2,2 K 0,06


Ti 0,46 S 0,05


H 0,22 Na 0,03


C 0,19 Mg 0,01Abundancia relativa de los elementos químicos principales en la corteza terrestre y en el cuerpo humano, en porcentaje del número total de átomos


Los elementos que constituyen la materia viva se llaman elementos biogénicos o bioelementos. Pese a recibir este nombre, no hay ningún elemento químico exclusivo de la materia viva, todos los elemento que forman la materia orgánica hansido incorporados a ella desde la corteza terrestre, donde son relativamente abundantes.






Desde el origen de la vida y a lo largo de toda la evolución, los sistemas biológicos han ido incorporando y formando materia orgánica con los elementos químicos más idóneos para formar unas estructuras biológicas estables, pero con gran capacidad de reacción. Se podría definir al ser vivocomo un sistema material limitado espacialmente, que intercambia continuamente materia y energía con el medio que le rodea con el fin de autorreplicarse.






Para que los sistemas biológicos sea estables en las condiciones físico-químicas en los que se desarrolla la vida en la Tierra, los elementos que componen esta materia deben tener unas cualidades peculiares que despuésveremos.






En la tabla se puede comparar las diferencias de concentración de los elementos en la corteza y en el cuerpo humano. Los elementos más abundantes en la corteza son el Oxígeno y el Silicio, sin embargo en la materia orgánica los elementos más abundantes son el Hidrógeno, oxígeno, carbono y nitrógeno, en el cuerpo humano no hay silicio y en el conjunto de la biosfera hay muypoco.






El carbono es el elemento de los seres vivos más parecido al silicio por su configuración electrónica, ambos tienen cuatro electrones en su última capa y los dos pueden formar cuatro enlaces covalentes, la diferencia entre ellos es su radio atómico, el carbono al ser más pequeño forma enlaces más estables y aunque en la corteza es relativamente poco abundante, seconcentra en la biosfera más que el silicio.






Otro aspecto a comparar de la tabla es la concentración de oxígeno e hidrógeno; el hidrógeno es el elemento más abundante en el universo, sin embargo está poco concentrado en la corteza y bastante concentrado en la biosfera, por el contrario el oxígeno es más abundante en la corteza y menos en la biosfera, se podría decir que la materiaorgánica es en su conjunto más reducida y la corteza terrestre más oxidada. A lo largo del curso veremos como las reacciones de oxidoreducción son las utilizadas en los seres vivos para obtener energía, cuanto más reducida sea una molécula más energía interna tiene acumulada.






Clasificación de los bioelementos






Los elementos biogénicos se clasifican según suabundancia en:


Organógenos ( constituyen el 99% de la materia viva) :


Primarios: H,O,C,N.


Secundarios: P,S, Na, K, Ca, Mg, Cl.


Oligoelementos (Se concentran en los seres vivos en partes por millón (constituyen el 1% de la materia viva) Zn, Al,I,Cu,B, Mg, Co, V, Mo, Si, Sn, Ni, Cr, F, Se.






Los oligoelementos son elementos muy poco concentrados, peroindispensables para los seres vivos, suelen participar en la formación de enzimas de forma específica o producen gradientes eléctricos o de concentración y no pueden ser sustituidos por otros parecidos. Los primeros de la lista son indispensables para todos los seres vivos, otros solo son indispensables solo para determinado grupo biológico.


El Ca forma esqueletos y es indispensable para...