BIOELEMENTOS Y BIOCOMPUESTOS

Bioelementos

Introduccion Se bioelementos a una serie de elementos químicos

que se consideran esenciales para la vida o para la subsistencia de organismos determinados. Para que un elemento se considere esencial, este debe cumplir cuatro condiciones:

1. La ingesta insuficiente del elemento provoca deficiencias funcionales, reversibles si el elemento vuelve a estar en las concentraciones adecuadas.

2. Sin el elemento, el organismo no crece ni completa su ciclo vital.

3. El elemento influye directamente en el organismo y está involucrado en sus procesos metabólicos.

4. El efecto de dicho elemento no puede ser reemplazado por ningún otro elemento.

Clasificacion La mayoría son átomos ligeros o elementos ligeros.

Generalmente se clasifican según su abundancia en macroelementos, elementos traza y ultratraza . Los elementos traza y ultratraza son denominados oligoelementos. En la siguiente lista se muestran los bioelementos presentes en el ser humano ordenados según su abundancia.

Macrolementos o elementos abundantes: oxígeno, carbono, hidrógeno, nitrógeno, calcio, fósforo, potasio, azufre, sodio, cloro, hierro y magnesio

Elementos Traza: flúor, zinc, cobre, silicio, vanadio, estaño, selenio, manganeso, yodo, níquel, molibdeno, cromo y cobalto

Elementos Ultratraza:[ Son aquellos elementos que se requieren en una dosis menor a 1 mg por día. La esencialidad de dichos elementos no esta demostrada, excepto para el yodo y el molibdeno.

Caracteristicas de algunos bioelementos primarios Carbono: tiene la capacidad de formar largas cadenas, con una gran

variabilidad de moléculas de diferentes formas. Los enlaces que forma son lo suficientemente fuerte como para formar compuestos estables, y a la vez son susceptibles de romperse sin excesiva dificultad.

Hidrógeno: forma parte de la molécula del agua, indispensable para la vida y muy abundante en los seres vivos. Además es necesario para la formación de las moléculas orgánicas. Puede enlazarse con cualquier tipo de átomo.

Oxígeno: es un elemento muy electronegativo que permite la obtención de energía mediante la respiración aeróbica. Además, forma con el hidrógeno enlaces polares, dando lugar a moléculas polares solubles en agua.

Nitrógeno: también es muy electronegativo y permite la obtención de energía mediante la respiración anaeróbica (fermentación). Además, forma parte de las proteínas, está presente en todos los aminoácidos. También está presente en las bases nitrogenadas de los ácidos nucléicos.

Biomoleculas

¿Qué son biomoleculas? Las biomoléculas son las moléculas constituyentes de los seres vivos.

Los cuatro bioelementos más abundantes en los seres vivos son el carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, representando alrededor del 99% de la masa de la mayoría de las células. Estos cuatro elementos son los principales componentes de las biomoléculas debido a que:

1. Permiten la formación de enlaces covalentes entre ellos, compartiendo electrones, debido a su pequeña diferencia de electronegatividad. Estos enlaces son muy estables, la fuerza de enlace es directamente proporcional a las masas de los átomos unidos.

2. Permiten a los átomos de carbono la posibilidad de formar esqueletos tridimensionales –C-C-C- para formar compuestos con número variable de carbonos.

3. Permiten la formación de enlaces múltiples (dobles y triples) entre C y C, C y O, C y N, así como estructuras lineales ramificadas cíclicas, heterocíclicas, etc.

4. Permiten la posibilidad de que con pocos elementos se den una enorme variedad de grupos funcionales (alcoholes, aldehídos, cetonas, ácidos, aminas, etc.) con propiedades químicas y físicas diferentes.

Clasificacion Según la naturaleza química, las biomoléculas pueden ser:

1. Biomoléculas inorgánicas: Son biomoléculas no formadas por los seres vivos, pero imprescindibles para ellos, como el agua, los gases (oxígeno, dióxido de carbono) y las sales inorgánicas: aniones como fosfato (HPO4

−), bicarbonato (HCO3−) y cationes como el amonio

(NH4+).

2. Biomoléculas orgánicas o principios inmediatos: Son sintetizadas solamente por los seres vivos y tienen una estructura a base de carbono. Están constituidas principalmente por carbono, hidrógeno y oxígeno, y con frecuencia están también presentes nitrógeno, fósforo y azufre; otros elementos son a veces incorporados pero en mucha menor proporción.

Las biomoléculas orgánicas pueden agruparse en cuatro grandes tipos:

Glúcidos: Los glúcidos son la fuente de energía primaria que utilizan los seres vivos para realizar sus funciones vitales; la glucosa está al principio de una de las rutas metabólicas productoras de energía más antigua, la glucólisis, usada en todos los niveles evolutivos. Algunos glúcidos forman importantes estructuras esqueléticas, como la celulosa, constituyente de la pared celular vegetal, o la quitina, que forma la cutícula de los artrópodos.

Lípidos: Los lípidos saponificables cumplen dos funciones primordiales para las células; por una parte, los fosfolípidos forman el esqueleto de las membranas celulares; por otra, los triglicéridos son el principal almacén de energía de los animales. Los lípidos insaponificables y los isoprenoides desempeñan funciones reguladoras.

Proteínas: Las proteínas son las biomoléculas que más diversidad de funciones realizan en los seres vivos; prácticamente todos los procesos biológicos dependen de su presencia y/o actividad. Son proteínas casi todas las enzimas, catalizadores de reacciones metabólicas de las células; muchas hormonas, reguladores de actividades celulares; la hemoglobina y otras moléculas con funciones de transporte en la sangre; anticuerpos, encargados de acciones de defensa natural contra infecciones o agentes extraños, etc.

Ácidos nucleicos: Los ácidos nucleicos, ADN y ARN, desempeñan, tal vez, la función más importante para la vida: contener, de manera codificada, las instrucciones necesarias para el desarrollo y funcionamiento de la célula. El ADN tienen la capacidad de replicarse, transmitiendo así dichas instrucciones a las células hijas.