Bioelements klassificering (primär och sekundär)

"Bioelement”Det är en term som används för att hänvisa till de viktigaste kemiska elementen som utgör levande varelser. I vissa klassificeringar är dessa uppdelade i primära element och sekundära element.

Av de 87 kemiska elementen som är kända, komponerar endast 34 organiskt material, och det är känt att 17 av dessa 34 verkligen är oumbärliga för livet. Av dessa 17 oumbärliga element utgör fem dessutom mer än 90% av saken som komponerar levande organismer.

Den periodiska tabellen över elementen, de primära och sekundära bioelementen indikeras också (Källa: Alejandro Porto [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/3.0)] via Wikimedia Commons)

De sex huvudelementen i organiskt material är väte (H, 59%), syre (eller, 24%), kol (C, 11%), kväve (N, 4%), fosfor (P, 1%) och svavel ( S, från 0,1 till 1%).

Dessa procentsatser återspeglar mängden atomer i varje element med avseende på det totala antalet atomer som utgör levande celler och dessa är de som kallas "primära bioelement".

Sekundära bioelement är i mycket lägre andel och är kalium (K), magnesium (mg), järn (tro), kalcium (CA), molybden (MO), fluor (F), klor (klor (klor (Cl), natrium (Na), jod (I), koppar (Cu) och zink (Zn).

Sekundära element är vanligtvis kofaktorer i katalytiska reaktioner och deltar i många biokemiska och fysiologiska processer som är inneboende i organismer av organismer.

[TOC]

Primärbioelement

Kol-, väte- och syreatomer är den strukturella basen för molekylerna som utgör organiskt material, samtidigt interagerar kväve, fosfor och svavel med de olika biomolekylerna för att orsaka kemiska reaktioner.

Väte

Väte är ett kemiskt element som finns i gasform vid rumstemperatur (25 ° C), det kan bara existera i fast eller flytande tillstånd vid rumstemperatur när den är kopplad till andra molekyler.

Man tror att väteatomer var bland de första atomerna som bildade det primitiva universum. De teorier som hanteras föreslår att protonerna i kärnan i väteatomerna började associeras med elektronerna i andra element för att bilda mer komplexa molekyler.

Väte kan kombineras kemiskt med nästan alla andra element för att bilda molekyler, bland vilka vatten, kolhydrater, kolväten etc.

Detta element ansvarar för bildandet av bindningar som kallas "vätebindningar", en av de viktigaste svaga interaktionerna för biomolekyler och huvudkraften som är ansvarig för att upprätthålla tre dimensionella strukturer av proteiner och nukleinsyror.

Kan tjäna dig: Easmotherium Sibiricum: Egenskaper, livsmiljöer, fossiler

Kol

Kol bildar kärnan i många biomolekyler. Deras atomer kan kombineras kovalent med fyra andra atomer av olika kemiska element och även med sig själva för att bilda strukturen för stora komplexitetsmolekyler.

Kol, bredvid väte, är ett av de kemiska elementen som kan bilda ett större antal olika kemiska föreningar. Så mycket att alla ämnen och föreningar katalogiserade som "organiska" innehåller kolatomer i deras huvudstruktur.

Allmän struktur av en aminosyra (Källa: Användare: PPFK [CC BY-SA 3.0 (http: // Creativecommons.Org/licenser/BY-SA/3.0/)] via Wikimedia Commons)

Bland de viktigaste kolsyrade molekylerna av levande varelser är kolhydrater (sockerarter eller sackarider), proteiner och deras aminosyror, nukleinsyror (DNA och RNA), lipider och fettsyror, bland andra.

Syre

Syre är ett gasformigt element och är det vanligaste i hela jordskorpan. Det finns i många organiska och oorganiska komponenter och bildar föreningar med nästan alla kemiska element.

Det ansvarar för oxidationen av kemiska och förbränningsföreningar, som också är olika former av oxidation. Syre är ett mycket elektronegativt element, är en del av vattenmolekylen och deltar i andningsprocessen för mycket levande varelser.

Reaktiva syrearter ansvarar för oxidativ stress inuti celler. Det är mycket vanligt att observera skadorna orsakade av oxiderande föreningar till makromolekyler i cellinredningen, eftersom dessa obalanser av cellreducerande interiör.

Kväve

Kväve är också främst i gasform och bildar cirka 78% av jordens atmosfär. Det är ett viktigt inslag i näringen av växter och djur.

Hos djur är kväve en grundläggande del av aminosyror som i sin tur är konstruktionsblocken för proteiner. Proteiner strukturerar vävnaderna och många av dem har den enzymatiska aktiviteten som krävs för att påskynda många av de vitala reaktionerna för celler.

Nitrogóeno är en grundläggande del av kvävebaserna som gör.SVG: Sponk / *Översättning: Sponk [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/3.0)] via Wikimedia Commons)

Kväve finns i de kvävehaltiga baserna av DNA och RNA, väsentliga molekyler för överföring av genetisk information från föräldrar till avkommor och för korrekt funktion av levande organismer som cellulära system.

Match

Den vanligaste formen av detta element i naturen är som fasta fosfater i bördiga jordar, floder och sjöar. Det är ett viktigt element för att fungera djur och grönsaker, men också av bakterier, svampar, protozoer och alla levande varelser.

Det kan tjäna dig: skogsmatskedjan

Hos djur är fosfor i överflöd i alla ben i kalciumfosfat.

Fosfor är avgörande för livet, eftersom det också är ett element som är en del av DNA, RNA, ATP och fosfolipider (grundläggande komponenter i cellmembran).

Detta bioelement är alltid engagerat i energiöverföringsreaktioner, eftersom den bildar föreningar med mycket energimänkar, vars hydrolys används för att flytta olika cellulära system.

Svavel

Svavel är vanligtvis i form av sulfider och sulfater. Det är särskilt rikligt i vulkaniska områden och finns i slöseriet med cystein och metodin aminosyror.

I protein bildar svavelatomerna i cysteinet en intra eller intermolekylär interaktion som är mycket stark känd som "disulfidbrygg", som är väsentlig för konformationen av den sekundära, tertiära och kvartära strukturen hos cellulära proteiner.

Koenzym A, en metabolisk mellanhand med en mängd olika funktioner, har en svavelatom i sin struktur.

Detta element är också grundläggande i strukturen för många enzymatiska kofaktorer som deltar i olika viktiga metaboliska rutter.

Sekundärbioelement

Som nämnts ovan är sekundära bioelement de som är i mindre proportion än de primära och de viktigaste är kalium, magnesium, järn, kalcium, natrium och zink.

Sekundära bioelement eller oligoements är involverade i många av de fysiologiska processerna för växter, i fotosyntes, i andning, i den cellulära joniska balansen i vakuolen och kloroplasterna, i transport av kolhydrater till floem, etc.

Detta gäller också för djur och andra organismer, där dessa element, mer eller mindre dispenserbara och mindre rikliga, är en del av många nödvändiga kofaktorer för drift av alla cellmaskiner.

Järn

Järn är ett av de viktigaste sekundära bioelementen med tanke på att utöva funktioner i flera energifenomen. Det är mycket viktigt vid naturliga rostreaktioner.

Hos däggdjur, till exempel, är järn en väsentlig del av hemoglobin, proteinet som ansvarar för att transportera syre i blodet inuti erytrocyter eller röda blodkroppar.

I växtceller är detta element också en del av vissa pigment såsom klorofyll, grundläggande för fotosyntetiska processer. Det är en del av cytokrommolekyler, också väsentligt för andning.

Zink

Forskare tror att zink var ett av de viktigaste elementen i utseendet på eukaryota organismer för miljoner år sedan, eftersom många av DNA -unionsproteinerna för replikationen som komponerade till de "primitiva eukaryoterna" använde zink som en anledning som en anledning till unionens union.

Kan tjäna dig: homologi (biologi)

Ett exempel på denna typ av protein är zinkfingrar, som deltar i genetisk transkription, proteinöversättning, metabolism och proteinmontering etc.

Kalcium

Kalcium är en av de vanligaste mineralerna på planeten jorden; I de flesta djur komponerar tänder och ben i kalciumhydroxyfosfatform. Detta element är viktigt för muskelkontraktion, överföring av nervimpulser och blodkoagulation.

Magnesium

Den största andelen magnesium i naturen är i fast form i kombination med andra element, det är inte bara i fritt tillstånd. Magnesium är en kofaktor med mer 300 olika enzymatiska system hos däggdjur.

Reaktionerna i vilka den deltar sträcker sig från proteinsyntes, muskelmobilitet och nervfunktion, till reglering av blodglukosnivåer och blodtryck. Magnesium är nödvändig för energiproduktion i levande organismer, för oxidativ fosforylering och glykolys.

Det bidrar också till utvecklingen av ben och är nödvändig för syntes av DNA, RNA, Glutathione, bland andra.

Natrium och kalium

De är två mycket rikliga joner i cellinredningen och variationerna i deras inre och yttre koncentrationer, liksom deras transport, är avgörande för många fysiologiska processer.

Kalium är den vanligaste intracellulära katjonen, den upprätthåller vätskevolymen inuti cellulär inre och transmembranala elektrokemiska gradienter.

Både natrium och kalium deltar aktivt i överföringen av nervimpulser, eftersom de transporteras av natriumpotaspumpen. Natrium deltar också i muskelkontraktion och näringsabsorption genom cellmembran.

Resten av de sekundära bioelementen: molybden (MO), fluorid (F), klor (Cl) jod (I) och koppar (Cu) uppfyller viktiga funktioner i många fysiologiska reaktioner. Det behövs emellertid mycket mindre än de sex elementen som förklaras ovan.

Referenser

1. Egami, f. (1974). Mindre element och utveckling. Journal of Molecular Evolution, 4 (2), 113-120.
2. Hackh, jag. W. (1919). Bioelement; De kemiska elementen i det levande ämnet. Journal of General Physiology, 1 (4), 429
3. Kaim, W., & Rall, j. (nitton nittiosex). Copper-A "Modern" Bioelement. Angewandte Chemie International Edition på engelska, 35 (1), 43-60.
4. National Institute of Health. (2016). Magnesium: Faktablad för hälso- och sjukvårdspersonal. Aktuell version, 27.
5. Peñuelas, J., Fernández - Martínez, M., Ciais, s., Jou, D., Piao, s., Obersteiner, m.,... & Sardans, J. (2019). Bioelementen, Elementome och Biogeochemical Niche. Ekologi, 100 (5), E02652
6. Skalny, a. V. (2014). Bioelement och bioelementologi inom farmakologi och näring: grundläggande och praktiska aspekter. Inom farmakologi och näringsmässig intervention vid behandling av sjukdom. Inleda.
7. Solioz, m. (2018). Koppar-ett modernt bioelement. I koppar och bakterier (PP. 1-9). Springer, Cham.
8. Världshälsoorganisationen. (2015). Faktablad: Salt.