BIOGENETSKI ELEMENTI: KARAKTERISTIKE, VRSTE I FUNKCIJE - BIOLOGIJA - 2026

Nazivaju ih atomima biogenizijskih elemenata koji čine živu tvar. Etimološki, pojam dolazi iz biološkog, što na grčkom znači "život"; i geneza, što znači "porijeklo". Od svih poznatih elemenata, samo ih je tridesetak neophodno.

Na najnižoj razini organizacije, materija se sastoji od sitnih čestica koje se nazivaju atomi. Svaki atom sastoji se od protona i neutrona u jezgri i broja elektrona oko njega. Ovi sastavni dijelovi definiraju svojstva elemenata.

Oni imaju strukturne funkcije, oni su osnovni sastojci bioloških molekula (proteini, ugljikohidrati, lipidi i nukleinske kiseline) ili su prisutni u svom ionskom obliku i djeluju kao elektrolit. Oni također imaju određene funkcije, kao što su promicanje mišićne kontrakcije ili prisutnost na aktivnom mjestu enzima.

Svi su biogenetski elementi bitni, a ako ih nedostaje, fenomen života se ne bi mogao dogoditi. Glavni biogeni elementi koji su najzastupljeniji u živoj tvari su ugljik, vodik, dušik, kisik, fosfor i sumpor.

karakteristike

Biogenetski elementi imaju niz kemijskih svojstava koja ih čine pogodnim za sastav živih sustava:

Kovalentne veze

Oni su sposobni formirati kovalentne veze, gdje se dva atoma spajaju dijeljenjem elektrona iz njihove valentne ljuske. Kad se ta veza formira, dijeljeni elektroni se nalaze u međunuklearnom prostoru.

Te su veze prilično jake i stabilne, stanje koje mora biti prisutno u molekulama živih organizama. Isto tako, ove veze nije iznimno teško razbiti, što omogućava uspostavljanje određenog stupnja molekularne dinamike.

Sposobnost formiranja jednostrukih, dvostrukih i trostrukih veza

Značajan broj molekula s malo elemenata može se formirati zahvaljujući sposobnosti formiranja jednostrukih, dvostrukih i trostrukih veza.

Osim što pruža značajnu molekularnu raznolikost, ova karakteristika omogućava stvaranje struktura raznovrsnih rasporeda (između ostalog, linearnih, prstenastih).

Klasifikacija

Biogenetski elementi razvrstavaju se u primarne, sekundarne i elemente u tragovima. Ovaj raspored temelji se na različitim omjerima elemenata u živim bićima.

U većini organizama ove se proporcije održavaju, iako mogu biti određene specifične razlike. Na primjer, kod kralježnjaka je jod presudan element, dok se kod drugih svojti čini da to nije slučaj.

Primarni elementi

Suha masa žive tvari sastoji se od 95 do 99% ovih kemijskih elemenata. U ovoj skupini nalazimo najbogatije elemente: vodik, kisik, dušik i ugljik.

Ovi elementi imaju izvrsnu sposobnost kombiniranja s drugima. Uz to, imaju svojstvo formiranja višestrukih veza. Ugljik može tvoriti do trostruke veze i stvarati razne organske molekule.

Sekundarni elementi

Elementi ove skupine čine 0,7% do 4,5% žive materije. To su natrij, kalij, kalcij, magnezij, klor, sumpor i fosfor.

U organizmima su sekundarni elementi u svom ionskom obliku; stoga se nazivaju elektroliti. Ovisno o njihovoj naboju, mogu se klasificirati kao kationi (+) ili anioni (-)

Općenito, elektroliti sudjeluju u osmotskoj regulaciji, u živčanom impulsu i u transportu biomolekula.

Osmotske pojave odnose se na odgovarajuću ravnotežu vode u staničnoj sredini i izvan nje. Isto tako, oni imaju ulogu u održavanju pH u staničnoj okolini; oni su poznati kao puferi ili puferi.

Elementi u tragovima

Oni se nalaze u malim udjelima ili u tragovima, otprilike u vrijednostima manjim od 0,5%. Međutim, njegova prisutnost u malim količinama ne ukazuje na to da njegova uloga nije bitna. Zapravo su podjednako bitni od prethodnih skupina za pravilno funkcioniranje živog organizma.

Ovu skupinu čine željezo, magnezij, kobalt, bakar, cink, molibden, jod i fluor. Kao i skupina sekundarnih elemenata, elementi u tragovima mogu biti u svom ionskom obliku i biti elektroliti.

Jedno od njegovih najrelevantnijih svojstava je ostati stabilan ion u različitim oksidacijskim stanjima. Oni se mogu naći u aktivnim centrima enzima (fizički prostor navedenog proteina gdje se odvija reakcija) ili djelovati na molekule koje prenose elektrone.

Ostali autori često klasificiraju bioelemente kao esencijalne i nebitne. Međutim, najviše se koristi klasifikacija prema njegovom obilju.

Značajke

Svaki od biogenetskih elemenata ispunjava neizostavnu i specifičnu funkciju u organizmu. Među najrelevantnijim funkcijama možemo spomenuti sljedeće:

ugljen

Ugljik je glavni "građevni blok" organskih molekula.

Kisik

Kisik ima ulogu u procesima disanja i osnovni je sastojak različitih organskih molekula.

Vodik

Nalazi se u vodi i dio je organskih molekula. Vrlo je svestran jer se može povezati s bilo kojim drugim elementom.

Dušik

Nalazi se u proteinima, nukleinskim kiselinama i određenim vitaminima.

utakmica

Fosfor se nalazi u ATP (adenosin trifosfat), energetskoj molekuli koja se široko koristi u metabolizmu. To je energetska valuta stanica.

Slično tome, fosfor je dio genetskog materijala (DNA) i određenih vitamina. Nalazi se u fosfolipidima, ključnim elementima za stvaranje bioloških membrana.

Sumpor

Sumpor se nalazi u nekim aminokiselinama, posebno cisteinu i metioninu. Prisutan je u koenzimu A, intermedijarnoj molekuli koja omogućava veliki broj metaboličkih reakcija.

kalcijum

Kalcij je neophodan za kosti. Procesi kontrakcije mišića zahtijevaju ovaj element. Kontrakcija mišića i zgrušavanje krvi također su posredovani ovim ionom.

Magnezij

Magnezij je posebno važan u biljkama, jer se nalazi u molekuli klorofila. Kao ion, sudjeluje kao kofaktor u različitim enzimskim putovima.

Natrij i kalij

Oni su u izobilju ioni u izvanstaničnom i unutarćelijskom mediju. Ti su elektroliti glavni akteri živčanog impulsa, jer oni određuju membranski potencijal. Ti su ioni poznati po natrijevo-kalijskoj pumpi.

Željezo

To je u hemoglobinu, proteinu koji je prisutan u eritrocitima u krvi čija je funkcija transport kisika.

Fluor

Fluor je prisutan u zubima i kostima.

litij

Litij ima neurološke funkcije.

Reference

1. Cerezo García, M. (2013). Osnove osnovne biologije. Publikacije Universitat Jaume I.
2. Galan, R., i Torronteras, S. (2015). Temeljna i zdravstvena biologija. Elsevier
3. Gama, M. (2007). Biologija: konstruktivistički pristup. Pearson Education.
4. Macarulla, JM, & Goñi, FM (1994). Ljudska biokemija: osnovni tečaj. Preokrenuo sam se.
5. Teijón, JM (2006). Osnove strukturne biokemije. Uredništvo Tébar.
6. Urdiales, BAV, del Pilar Granillo, M., i Dominguez, MDSV (2000). Opća biologija: živi sustavi. Grupo uredništvo Patria.
7. Vallespí, RMC, Ramírez, PC, Santos, SE, Morales, AF, Torralba, MP, i Del Castillo, DS (2013). Glavni kemijski spojevi. Uredništvo UNED.