Existen en la naturaleza 92 elementos químicos de los cuales 25 son considerados los bioelementos que dan origen a las biomoléculas que componen a todos los seres vivos, las biomoléculas pueden ser orgánicas e inorgánicas.
BIOELEMENTOS.
Los bioelementos son diferentes
tipos de átomos que constituyen la materia viva y se clasifican en tres grupos:
PRIMARIOS: Son los que se
encuentran en mayor proporción en la materia viva y constituyen alrededor del
96% de la masa total de un ser vivo, a este grupo pertenecen: Carbono,
Hidrógeno, Oxígeno y Nitrógeno.
OXIGENO: Forma parte de las
biomoléculas y es un elemento importante para la respiración. También es un
elemento en la formación del agua, causante de la combustión y produce la
energía del cuerpo. El oxígeno, es el elemento químico más abundante en los
seres vivos. Forma parte del agua y de todo tipo de moléculas orgánicas. Como
molécula, en forma de O2, su presencia en la atmósfera se debe a la actividad
fotosintética de primitivos organismos.
La reserva fundamental de oxígeno
utilizable por los seres vivos, está en la atmósfera. Su ciclo está
estrechamente vinculado al del carbono, pues el proceso por el que el carbono
es asimilado por las plantas (fotosíntesis), supone también devolución del
oxígeno a la atmósfera, mientras que el proceso de respiración ocasiona el
efecto contrario.
Otra parte del ciclo del oxígeno
que tiene un notable interés indirecto para los seres vivos de la superficie de
la Tierra es su conversión en ozono. Las moléculas de O2, activadas por las
radiaciones muy energéticas de onda corta, se rompen en átomos libres de
oxígeno que reaccionan con otras moléculas de O2, formando O3 (ozono). Esta
reacción es reversible, de forma que el ozono, absorbiendo radiaciones
ultravioletas vuelve a convertirse en O2.
CARBONO: Tiene una función
estructural y aparece en todas las moléculas orgánicas. Su ciclo biogeoquímico es
de gran importancia para la regulación del clima de la Tierra y en él se ven
implicadas actividades básicas para el sostenimiento de la vida; el ciclo
biológico, comprende los intercambios de carbono (CO2) entre los seres vivos y
la atmósfera, es decir, la fotosíntesis, proceso mediante el cual el carbono
queda retenido en las plantas y la respiración que lo devuelve a la atmósfera.
Ciclo biogeoquímico: regula la
transferencia de carbono entre la atmósfera y la litosfera (océanos y suelo).
El CO2 atmosférico se disuelve con facilidad en agua, formando ácido carbónico
que ataca los silicatos que constituyen las rocas, resultando iones
bicarbonato. Estos iones disueltos en agua alcanzan el mar, son asimilados por
los animales para formar sus tejidos, y tras su muerte se depositan en los
sedimentos. El retorno a la atmósfera se produce en las erupciones volcánicas
tras la fusión de las rocas que lo contienen. Este último ciclo es de larga
duración, al verse implicados los mecanismos geológicos. Además, hay ocasiones
en las que la materia orgánica queda sepultada sin contacto con el oxígeno que
la descomponga, produciéndose así la fermentación que lo transforma en carbón,
petróleo y gas natural.
NITROGENO: Forma parte de las
biomoléculas, está presente en proteínas, lípidos y ácidos nucleicos (bases
nitrogenadas). El N2, No entra directamente al cuerpo y es
consumido en alimentos. En los ecosistemas las bacterias nitrificantes, proporcionan
de este compuesto a las plantas. La reserva principal de nitrógeno es la
atmósfera (el nitrógeno representa el 78 % de los gases atmosféricos). La
mayoría de los seres vivos no pueden utilizar el nitrógeno elemental de la
atmósfera para elaborar aminoácidos ni otros compuestos nitrogenados, de modo
que dependen del nitrógeno que existe en las sales minerales del suelo. El
proceso por el cual esta cantidad limitada de nitrógeno circula sin cesar por
el mundo de los organismos vivos se conoce como ciclo del nitrógeno.
Amonificación, Gran parte del
nitrógeno del suelo proviene de la descomposición de la materia orgánica. Estos
compuestos suelen ser degradados a compuestos simples por los organismos que
viven en el suelo (bacterias y hongos). Estos microorganismos utilizan las
proteínas y aminoácidos para formar las proteínas que necesitan y liberar el
exceso de nitrógeno como amoníaco (NH3) o amonio (NH+4).
Nitrificación. Algunas bacterias comunes en los suelos
oxidan el amoníaco o el amonio. En ella se libera energía, que es utilizada por
las bacterias como fuente energética. Un grupo de bacterias oxida el amoníaco
(o amonio) a nitrito (NO2). Otras bacterias oxidan el nitrito a
nitrato, que es la forma en que la mayor parte del nitrógeno pasa del suelo a
las raíces.
Asimilación. Una vez que el
nitrato está dentro de la célula de la planta, se reduce de nuevo a amonio.
Este proceso se denomina asimilación y requiere energía. Los iones de amonio
así formados se transfieren a compuestos que contienen carbono para producir
aminoácidos y otras moléculas orgánicas nitrogenadas que la planta necesita.
Los compuestos nitrogenados de las plantas terrestres vuelven al suelo cuando
mueren las plantas o los animales que las han consumido; así, de nuevo, vuelven
a ser captados por las raíces como nitrato disuelto en el agua del suelo y se
vuelven a convertir en compuestos orgánicos.
SECUNDARIOS: Aparecen en una proporción de un poco más del 3.5%
de la masa constituyente de un organismo, a este grupo pertenecen: Azufre,
Fosforo, Calcio, Sodio, Potasio, Magnesio y Cloro.
El AZUFRE es uno de los más
destacados constituyentes de los aminoácidos. El azufre es captado en forma de
sustratos por la estructura radicular y por medio de la pared celular (en
medios acuáticos). De esta forma se incorpora a la red trófica. Tras la muerte
de los organismos, el azufre retorna al suelo induciendo un nuevo ciclo del
azufre. En la atmósfera los óxidos de nitrógeno y azufre son convertidos en
ácido nítrico y sulfúrico que vuelven a la tierra con las precipitaciones de
lluvia o nieve (lluvia ácida). Otras veces, aunque no llueva, van cayendo
partículas sólidas con moléculas de ácido adheridas (deposición seca).
El FOSFORO participa activamente
en las relaciones energéticas que ocurren al interior de los organismos, forma
parte de los fosfolípidos de las membranas celulares e integra las materias
primas de huesos y dientes de los seres vivos. La principal reserva de este
elemento está en la corteza terrestre. Por medio de los procesos de
meteorización de las rocas o por la expulsión de cenizas volcánicas se libera,
pudiendo ser utilizado por las plantas. Con facilidad es arrastrado por las
aguas y llega al mar, donde una porción importante se sedimenta en el fondo y
forma rocas. Todas ellas tardarán millones de años en volver a emerger y
liberar, paulatinamente, sales de fósforo.
OLIGOELEMENTOS: Se encuentra en cantidades mínimas
indispensables en los sistemas vivientes, representan alrededor del 0. 4% de la
masa total a este grupo pertenecen Hierro, Manganeso, Cobre, Cinc, Vanadio Cobalto,
Selenio, Silicio, Flúor, Yodo, Boro, Cromo, Molibdeno y Estaño.
BIOCOMPUESTOS O BIOMOLÉCULAS
Son las moléculas que constituyen
a los seres vivos, hacen parte o forman los tejidos, estructuras y sustancias
de los organismos. Podemos clasificarla
en dos grupos: biomoléculas orgánicas e inorgánicas.
Biomoléculas orgánicas
CARBOHIDRATOS
Son conocidos comúnmente como
azúcares, glúcidos o hidratos de carbono. Son esenciales para los seres vivos,
casi todos los organismos lo utilizan como materiales de reserva. Debido a su
alto contenido de energía potencial aprovechable para mantener la vida.
Clasificación de los
carbohidratos: Existen varios criterios de clasificación de los carbohidratos, entre
los más utilizados tenemos: de acuerdo a la estructura de la cadena que forman;
pueden ser de cadena simple o sencilla y de cadena compuesta o compleja. De
cadena simple monosacáridos y de cadena compuesta pueden ser disacáridos, oligosacáridos
y polisacáridos
MONOSACÁRIDOS: Son los azúcares
simples formados por una sola molécula, a este grupo pertenece la glucosa,
fructosa, galactosa y ribosa entre muchas otras. De acuerdo al número de
carbonos presentes en la cadena pueden ser: triosas, tetrosas, pentosas, hexosas
y heptosas. En la naturaleza abundan las pentosas y las hexosas, que forman una
gran cantidad de disacáridos y polisacáridos tanto estructurales como de reserva.
OLIGOSACÁRIDOS: Formados por un
grupo de 2 a 10 monosacáridos. Dependiendo del número adquirirá el nombre de
disacáridos, trisacáridos, tetrasacáridos, etc.
Disacaridos:
Glucosa + Glucosa = Maltosa
Glucosa + Fructosa = Sacarosa
Glucosa + galactosa = Lactosa
Disacaridos:
Glucosa + Glucosa = Maltosa
Glucosa + Fructosa = Sacarosa
Glucosa + galactosa = Lactosa
POLISACÁRIDOS: Son polímeros de monosacáridos (unión
de más de 10 a incluso miles).
almidón: se forma por la unión (polimerización) de unidades de glucosa con enlace alfa 1-4
almidón: se forma por la unión (polimerización) de unidades de glucosa con enlace alfa 1-4
Celulosa: se forma por la polimerización de unidades de glucosa con enlace beta 1-4
LÍPIDOS
Los lípidos, comúnmente conocidos
como grasas, incluyen un gran número de moléculas de distintos tipos que se
definen más bien por su solubilidad. Pues su principal característica en común,
(aparte de su estructura) es la de ser moléculas orgánicas insolubles en agua y
solubles en solventes orgánicos (liposolubles) como el etanol, éter,
cloroformo, acetona, entre otros.
Se clasifican de acuerdo a su composición
química en saponificables e insaponificables.
PROTEÍNAS
Son las biomoléculas orgánicas
que más abundan en los seres vivos. Están compuestas por los siguientes
elementos: carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Al igual que los lípidos y
los carbohidratos, son macromoléculas formadas por unidades más sencillas conocidas
como aminoácidos. Los aminoácidos por su
parte, son moléculas orgánicas más pequeñas con un grupo amino y un grupo
carboxilo. Existen 20 aminoácidos esenciales para la vida.
ÁCIDOS NUCLEICOS
Juegan un papel importante en el
almacenamiento y transmisión de la información genética.
Entre los ácidos nucleicos encontramos
el ADN (ácido desoxirribonucleico) y ARN (ácido ribonucleico) que son
macromoléculas formadas por la unión de unidades denominadas nucleótidos. Por
tanto, el ADN y ARN son polinucleótidos.
El ADN lleva La información genética de la célula y el ARN actúa como
una molécula intermediaria para convertir La información genética en secuencias
definidas de aminoácidos en las proteínas. A pesar de estas importantes
funciones celulares, Los ácidos nucleicos están compuestos tan sólo por un
reducido número de componentes estructurales.
Cada nucleótido se compone de tres unidades separadas: un azúcar de
cinco carbonos, ribosa (en el ARN) desoxiribosa (en el ADN), una base
nitrogenada y una molécula de fosfato .
Los nucleótidos son considerados
los pilares estructurales de los ácidos nucleicos, del mismo modo que los
aminoácidos lo son de las proteínas o los monosacáridos de Los polisacáridos.
BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS
AGUA
El agua es un compuesto formado
por dos átomos de Hidrógeno y uno de Oxígeno unidos por enlaces covalentes, y
debido a la diferencia de electronegatividades se conforma una molécula con dos
dipolos : dos cargas parciales positivas y dos cargas parciales negativas, de
ahí su capacidad como disolvente.
Incide directamente en los
organismos para regular la temperatura corporal, mantener concentraciones
intracelulares y extracelulares, conservar la tensión superficial en membranas,
participar en el equilibrio de la presión osmótica, disolver iones y
compuestos, aportar oxígeno en la fotosíntesis.
El agua constituye el 70% del
peso corporal, necesitamos para Lubricar nuestros ojos, para respirar, para
desintoxicar nuestro cuerpo, para mantener constante la temperatura corporal,
debido a esto es importante para poder vivir, podemos dejar de comer por más de
dos semanas, pero sólo sobrevivir de 3 a 4 días sin tomar agua.
Las principales propiedades
fisicoquímicas del agua que inciden en los sistemas vivos son: punto de
ebullición, punto de congelación, punto de fusión, calor latente de fusión,
calor latente de vaporización, tensión superficial, capilaridad, disolvente de
compuestos polares y iónicos.
SALES MINERALES
Son moléculas inorgánicas que se
forman de la unión de un ácido y una base que el cuerpo necesita en pequeñas
cantidades al menos de 1 mg a cerca de 2500 mg diarios) para realizar
diferentes funciones como, por ejemplo: potasio, sodio y cloro como activadores
de enzimas en plantas; el potasio es abundante en el interior de la célula
necesario para la contracción muscular y la conducción nerviosa.
Los minerales sólidos y en
disolución como calcio, magnesio y fosfato, se encuentran formando parte de los
órganos duros, como huesos y dientes en animales. En las plantas y vegetales
pueden pasar a formar parte de depósitos sobre su superficie, sobre todo de
calcio y sílice.
Los minerales en disolución
pueden ser metálicos o no metálicos, intervienen en funciones como mantener el
equilibrio osmótico de las células y establecer estados físicos adecuados de
membrana y citoplasma.
GASES
Los gases son biomoléculas
inorgánicas indispensables para los seres vivos, en este caso son el oxígeno
(O2) y el dióxido de carbono (CO2), que se utilizan en la respiración y en las
plantas en la fotosíntesis. Estos pueden estar disueltos o integrados en los
organismos.
Fuentes:
Bioquimica descriptiva J, Ernersto Luque
Biología Jhon W Kimball
Los
carbohidratos están formados por C, H2 y O2. En las
proteínas encontramos además N, S y P. Por lo anterior se puede concluir que
Fuentes:
Bioquimica descriptiva J, Ernersto Luque
Biología Jhon W Kimball
http://jburgosrinconcientifico.blogspot.com/2018/07/taller-de-genetica.html
o a.- La vida como se conoce está restringida a unos
cuantos elementos, lo que indica un proceso evolutivo común.
La
sacarosa está formada por glucosa y fructosa, de ahí que se clasifique como
o Oligosacárido o Polisacárido o Disacárido o Polinucleótido
En los
seres humanos del 18 al 19% del peso está formado por proteínas. Proteínas son
polímeros de:
o monosacáridos o aminoácidos o ácidos grasos nucleótidos
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CÓDIGO DEL JUEGO 508316
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