I. BIOELEMENTOS
A. Concepto- Se denominan elementos biogénicos o bioelementos a aquellos elementos químicos que forman parte de los se- res vivos.
B. Razones de la abundancia del C (20%), H (9.5%), O (62%) y N (2,5%) en los seres vivos
- Son fácilmente incorporados desde la biosfera.
- Forman entre ellos enlaces covalentes, compartiendo electrones
- El carbono, nitrógeno y oxígeno, pueden compartir más de un par de electrones, formando enlaces dobles y tri-
ples, lo cual les dota de una gran versatilidad para el enlace químico
- Son los elementos más ligeros con capacidad de formar enlace covalente, por lo que dichos enlaces son muy estables.
- Debido a la configuración tetraédrica de los enlaces del carbono, los diferentes tipos de moléculas orgánicas tie-
nen estructuras tridimensionales diferentes. Esta conformación espacial es responsable de la actividad biológica.
- Las combinaciones del carbono con otros elementos, como el oxígeno, el hidrógeno, el nitrógeno, etc. permiten la aparición de una gran variedad de grupos funcionales que dan lugar a las diferentes familias de sustancias orgánicas. Estos presentan características físicas y químicas diferentes, y dan a las moléculas orgánicas propie- dades específicas, lo que aumenta las posibilidades de creación de nuevas moléculas orgánicas por reacción entre los diferentes grupos. Grupos Funcionales Hidrófilos
Grupos Funcionales Hidrófobos
Azufre
Fósforo
Magne- sio
Calcio Sodio
Potasio Cloro
Se encuentra en dos aminoácidos (cisteína y metionina) , presentes en todas las proteínas. También en algunas sustancias como el Coenzima A
Forma parte de los nucleótidos, compuestos que forman los ácidos nucleicos. Forman parte de coen- zimas y otras moléculas como fosfolípidos, sustancias fundamentales de las membranas celulares. También forma parte de los fosfatos, sales minerales abundantes en los seres vivos.
Forma parte de la molécula de clorofila, y en forma iónica actúa como catalizador, junto con las enzimas, en muchas reacciones químicas del organismo.
Forma parte de los carbonatos de calcio de estructuras esqueléticas. En forma iónica interviene en la contracción muscular, coagulación sanguínea y transmisión del impulso nervioso.
Catión abundante en el medio extracelular; necesario para la conducción nerviosa y la contracción muscular.
Catión más abundante en el interior de las células; necesario para la conducción nerviosa y la con- tracción muscular.
Carboxilo Hidroxilo o Alcohol Carbonilo Amino Imino Sulfihidrilo
- COOH -OH >C=O -NH2 >NH -SH
Radical Alquílico Radical etilénico Radical fenilo
- CH2 - R - CH = R - C6 H5
Los grupos funcionales polares son solubles en agua o hidrófilos. Los no polares son insolubles o hidrófobos.
- El Si, a pesar de compartir muchas características con el carbono, sólo aparece en los seres vivos en cantidades mínimas.
C. Clasificación 1. Elementos mayoritarios
- Presentes en porcentajes superiores al 0.1% y aparecen en todos los seres vivos. a. Bioelementos primarios (C, H, O, N)
- Principales constituyentes de las biomoléculas. En conjunto 95% de la materia viva. b. Bioelementos secundarios (S, P, Na, K, Ca, Mg, Cl)
- En conjunto 4,5% de la materia viva.
Anión más frecuente; necesario para mantener el balance de agua en la sangre y fluído intersticial. 2. Oligoelementos (Fe, Mn, I, F, Co, Si, Cr, Zn, Li, Mo)