БИОГЕНЕТИЧНИ ЕЛЕМЕНТИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ВИДОВЕ И ФУНКЦИИ - БИОЛОГИЯ - 2025

Те се наричат биогенезисови елементи атоми, които съставят жива материя. Етимологично терминът идва от био, което на гръцки означава "живот"; и генезис, което означава "произход". От всички известни елементи само около тридесет са незаменими.

На най-ниското си ниво на организация материята се състои от малки частици, наречени атоми. Всеки атом е съставен от протони и неутрони в ядрото и редица електрони около него. Тези съставки определят свойствата на елементите.

Те имат структурни функции, като са основните компоненти в биологичните молекули (протеини, въглехидрати, липиди и нуклеинови киселини) или присъстват в тяхната йонна форма и действат като електролит. Те имат и специфични функции, като например насърчаване на свиването на мускулите или присъствие в активното място на ензим.

Всички биогенетични елементи са от съществено значение и ако има такива да липсват, феноменът на живота не би могъл да се появи. Основните биогенни елементи, които са най-обилни в живата материя са въглерод, водород, азот, кислород, фосфор и сяра.

характеристики

Биогенетичните елементи имат редица химически характеристики, които ги правят подходящи за част от живите системи:

Ковалентни връзки

Те са способни да образуват ковалентни връзки, при които двата атома се съединяват чрез споделяне на електрони от валентната им обвивка. Когато тази връзка се формира, споделените електрони се намират в междуядреното пространство.

Тези връзки са доста силни и стабилни, състояние, което трябва да присъства в молекулите на живите организми. По същия начин, тези връзки не е изключително трудно да се разрушат, което позволява да се установи известна степен на молекулярна динамика.

Възможност за образуване на единични, двойни и тройни връзки

Значителен брой молекули с малко елементи могат да се образуват благодарение на способността да се образуват единични, двойни и тройни връзки.

В допълнение към предоставянето на значително молекулно разнообразие, тази характеристика позволява формирането на структури с разнообразни разположения (между другото линейни, пръстеновидни).

класификация

Биогенетичните елементи се класифицират в първични, вторични и микроелементи. Тази подредба се основава на различните пропорции на елементите в живите същества.

В повечето организми тези пропорции се запазват, въпреки че може да има определени специфични вариации. Например при гръбначните животни йодът е решаващ елемент, докато при други таксони изглежда не е така.

Първични елементи

Сухото тегло на живата материя се състои от 95 до 99% от тези химични елементи. В тази група откриваме най-изобилните елементи: водород, кислород, азот и въглерод.

Тези елементи имат отлична способност да се комбинират с други. В допълнение, те имат характеристиката да образуват множество връзки. Въглеродът може да образува до тройни връзки и да генерира различни органични молекули.

Вторични елементи

Елементите от тази група представляват от 0,7% до 4,5% от живата материя. Те са натрий, калий, калций, магнезий, хлор, сяра и фосфор.

В организмите вторичните елементи са в своята йонна форма; следователно те се наричат ​​електролити. В зависимост от заряда им, те могат да бъдат класифицирани като катиони (+) или аниони (-)

Като цяло електролитите участват в осмотичната регулация, в нервния импулс и в транспорта на биомолекули.

Осмотичните явления се отнасят до адекватния баланс на водата в клетъчната среда и извън нея. По същия начин те имат роля за поддържане на pH в клетъчната среда; те са известни като буфери или буфери.

Трейс елементи

Те се намират в малки или следи, приблизително при стойности под 0,5%. Присъствието му в ниски количества обаче не показва, че ролята му не е важна. Всъщност те са еднакво важни от предишните групи за правилното функциониране на живия организъм.

Тази група се състои от желязо, магнезий, кобалт, мед, цинк, молибден, йод и флуор. Подобно на групата на вторичните елементи, микроелементите могат да бъдат в своята йонна форма и да бъдат електролити.

Едно от най-важните му свойства е да остане като стабилен йон в различните си окислителни състояния. Те могат да бъдат намерени в активните центрове на ензимите (физическото пространство на споменатия протеин, където протича реакцията) или да действат върху молекули, които пренасят електрони.

Други автори често класифицират биоелементите като основни и несъществени. Най-използвана обаче е класификацията според нейното изобилие.

Характеристика

Всеки от биогнезичните елементи изпълнява основна и специфична функция в организма. Сред най-подходящите функции можем да споменем следното:

въглероден

Въглеродът е основният "градивен елемент" на органичните молекули.

кислород

Кислородът има роля в дихателните процеси и той е основен компонент в различните органични молекули.

водород

Намира се във вода и е част от органичните молекули. Той е много универсален, тъй като може да бъде свързан с всеки друг елемент.

азот

Той се намира в протеини, нуклеинови киселини и някои витамини.

Съвпада

Фосфорът се намира в АТФ (аденозин трифосфат), енергийна молекула, широко използвана в метаболизма. Това е енергийната валута на клетките.

По същия начин фосфорът е част от генетичния материал (ДНК) и в някои витамини. Той се намира във фосфолипидите, решаващи елементи за образуването на биологични мембрани.

сяра

Сярата се намира в някои аминокиселини, по-специално цистеин и метионин. Той присъства в коензим А, междинна молекула, която прави възможен голям брой метаболитни реакции.

калций

Калцият е от съществено значение за костите. Процесите на свиване на мускулите изискват този елемент. Мускулната контракция и съсирването на кръвта също са медиирани от този йон.

магнезий

Магнезият е особено важен за растенията, тъй като се намира в молекулата на хлорофила. Като йон, той участва като кофактор в различни ензимни пътища.

Натрий и калий

Те са изобилни йони съответно в извънклетъчната и вътреклетъчната среда. Тези електролити са главните герои на нервния импулс, тъй като те определят мембранния потенциал. Тези йони са известни с натриево-калиевата помпа.

Желязо

Той е в хемоглобина, протеин, присъстващ в еритроцитите в кръвта, чиято функция е транспортирането на кислород.

флуор

Флуорът присъства в зъбите и костите.

литий

Литият има неврологични функции.

Препратки

1. Cerezo García, M. (2013). Основи на основната биология. Публикации на Universitat Jaume I.
2. Galan, R., & Torronteras, S. (2015). Фундаментална и здравна биология. Elsevier
3. Гама, М. (2007). Биология: конструктивистки подход. Pearson Education.
4. Macarulla, JM, & Goñi, FM (1994). Човешка биохимия: основен курс. Обърнах се.
5. Teijón, JM (2006). Основи на структурната биохимия. Редакция Тебар.
6. Urdiales, BAV, del Pilar Granillo, M., & Dominguez, MDSV (2000). Обща биология: живи системи. Grupo редакция Patria.
7. Vallespí, RMC, Ramírez, PC, Santos, SE, Morales, AF, Torralba, MP, & Del Castillo, DS (2013). Основни химични съединения. Редакция UNED.