Bioelementos o elementos
biogénicos.- Son los elementos químicos, presentes en seres vivos. La materia
viva está constituida por unos 70 elementos, la práctica totalidad de los
elementos estables que hay en la Tierra, excepto los gases nobles. No
obstante, alrededor del 99% de la masa de la mayoría de las células está
constituida por cuatro elementos, carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O)
y nitrógeno (N),
que son mucho más abundantes en la materia viva que en la corteza terrestre.
Tipo de Bioemento
Según su
intervención en la constitución de las biomoléculas, los
bioelementos se clasifican en primarios, secundarios y trazas
Bioelementos
primarios
Los
bioelementos primarios son los elementos indispensables para formar las biomoléculas orgánicas
(glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos); constituyen el 96% de la materia viva seca. Son el
carbono, el hidrógeno, el oxígeno, el nitrógeno, el fósforo y el azufre (C, H,
O, N, P, S, respectivamente)....
§ Carbono: tiene la
capacidad de formar largas cadenas carbono-carbono (macromoléculas) mediante
enlaces simples (-CH2-CH2) o dobles (-CH=CH-), así como
estructuras cíclicas. Pueden incorporar una gran variedad de radicales (=O,
-OH, -NH2, -SH, PO43-), lo que da lugar a una
variedad enorme de moléculas distintas. Los enlaces que forma son lo
suficientemente fuertes como para formar compuestos estables, y a la vez son
susceptibles de romperse sin excesiva dificultad. Por esto, la vida está
constituida por carbono y no por silicio, un átomo
con la configuración electrónica de su capa de valencia igual a la del carbono.
El hecho es que las cadenas silicio-silicio no son estables y las cadenas de
silicio y oxígeno son prácticamente inalterables, y mientras el dióxido de
carbono, CO2, es un gas soluble en agua, su equivalente en el
silicio, SiO2, es un cristal sólido, muy duro e insoluble.
§ Hidrógeno: además de
ser uno de los componentes de la molécula de agua, indispensable para la vida y muy
abundante en los seres vivos, forma parte de los esqueletos de carbono de las
moléculas orgánicas. Puede enlazarse con cualquier bioelemento.
§ Ácido oleico, una cadena
de 18 átomos de carbono (bolas negras); las bolas blancas son átomos de
hidrógeno y las rojas àtomos de oxígeno.
§ Oxígeno: es un
elemento muy electronegativo que
permite la obtención de energía mediante la respiración aeróbica. Además, forma enlaces polares con
el hidrógeno, dando lugar a radicales polares solubles en agua (-OH, -CHO,
-COOH).
§ Nitrógeno:
principalmente como grupo amino (-NH2)
presente en las proteínas ya que
forma parte de todos los aminoácidos. También se
halla en las bases nitrogenadas de los ácidos nucleicos. Prácticamente todo el nitrógeno es incorporado al
mundo vivo como ion nitrato, por
las plantas. El gas nitrógeno solo es aprovechado por algunas bacterias del
suelo y algunascianobacterias.
§ Fósforo. Se halla
principalmente como grupo fosfato (PO43-)
formando parte de los nucleótidos. Forma
enlaces ricos en energía que permiten su fácil intercambio (ATP).
§ Azufre. Se
encuentra sobre todo como radical sulfhidrilo (-SH)
formando parte de muchas proteínas, donde crean enlaces disulfuro esenciales
para la estabilidad de la estructura terciaria y cuaternaria. También se halla
en el coenzima A, esencial
para diversas rutas metabólicas universales, como el ciclo de Krebs.
