Bioelement
Bioelementy nebo biogenní prvky jsou chemické prvky přítomné v živých bytostech . Živá hmota se skládá z 25-30 prvků. Nicméně asi 96 % hmoty většiny buněk tvoří šest prvků, uhlík (C), vodík (H), kyslík (O), dusík (N), fosfor (P) a síra (S). , které jsou mnohem hojnější v živé hmotě než v té, která se nachází ve zbytku zemské kůry . [ 1 ]
Typy bioprvků
Podle jejich zásahu do konstituce biomolekul se bioprvky dělí na primární a sekundární .
Primární bioelementy
Primární bioelementy jsou základní prvky pro tvorbu organických biomolekul ( sacharidy , lipidy , proteiny a nukleové kyseliny ); Tvoří 96 % živé hmoty. Jsou to uhlík (C), vodík (H), kyslík (O), dusík (N), fosfor (P) a síra (S).
- Uhlík : tvoří dlouhé uhlíkové řetězce prostřednictvím jednoduchých nebo dvojných vazeb a také cyklických struktur. Mohou obsahovat velkou rozmanitost, což dává vzniknout obrovské rozmanitosti různých molekul. Vazby, které tvoří, jsou dostatečně pevné, aby vytvořily stabilní sloučeniny a zároveň jsou náchylné k prasknutí bez nadměrných potíží. Z tohoto důvodu je život tvořen uhlíkem a nikoli atomem s elektronovou konfigurací svého valenčního obalu stejnou jako uhlík. Faktem je, že řetězce křemíku a křemíku nejsou stabilní a řetězce křemíku a kyslíku jsou prakticky neměnné, a zatímco oxid uhličitý je plyn rozpustný ve vodě, jeho ekvivalentem v křemíku je pevný krystal, velmi tvrdý a nerozpustný.
- Vodík : kromě toho, že je jednou ze složek molekuly vody , nezbytný pro život a velmi hojný u živých bytostí, je součástí uhlíkových koster organických molekul. Může být řetěz s jakýmkoli bio prvkem.
- Kyslík : je to velmi elektronegativní prvek , který umožňuje získávání energie aerobním dýcháním . Navíc vytváří polární vazby s vodíkem, čímž vznikají ve vodě rozpustné polární funkční skupiny (-OH, -CHO, -COOH).
- Dusík : hlavně jako aminoskupina (-NH 2. ) přítomná v bílkovinách , protože je součástí všech aminokyselin . Nachází se také v dusíkatých bázích nukleových kyselin . Prakticky veškerý dusík je rostlinami začleněn do živého světa jako dusičnanový iont . Plynný dusík využívají pouze některé půdní organismy vázající dusík a některé sinice .
- fosfor . Nachází se hlavně jako fosfátová skupina (PO 4 3- ) tvořící součást nukleotidů . Tvoří energeticky bohaté vazby, které umožňují snadnou výměnu ( ATP ).
- Síra . Nachází se hlavně jako sulfhydrylový radikál (-SH) tvořící součást mnoha proteinů, kde vytváří disulfidové vazby nezbytné pro stabilitu terciární a kvartérní struktury. Nachází se také v koenzymu A , který je nezbytný pro různé univerzální metabolické dráhy , jako je Krebsův cyklus .
Sekundární bioelementy
Sekundární bioelementy se vyskytují u všech živých bytostí v menším podílu, v iontové formě, v podílu 3,9 %. Dělí se do dvou skupin: esenciální a variabilní.
Nepostradatelné sekundární bioelementy ( stopové prvky ). Jsou přítomny ve všech živých věcech. Nejhojnější je sodík, draslík, hořčík a vápník. Sodné, draselné a chloridové ionty se podílejí na udržování stupně salinity vnitřního prostředí a na rovnováze nábojů na obou stranách membrány. Sodíkové a draselné ionty jsou zásadní pro přenos nervového vzruchu; Vápník ve formě uhličitanu dává vznik schránkám měkkýšů a kostře mnoha živočichů. Iont vápníku působí v mnoha reakcích, jako jsou mechanismy svalové kontrakce, propustnost membrán atd. Hořčík je součástí chlorofylu a mnoha enzymů. Zasahuje do syntézy a degradace ATP, do replikace DNA a její stabilizace atd.
Variabilní sekundární bioelementy . Jsou přítomny v některých živých bytostech.
Klasifikace bioprvků
Bioprvky jsou také klasifikovány podle jejich zastoupení ve většině, stopách a ultrastopech:
- Hlavní bioelementy . Vyskytují se v množství větším než 0,1 % tělesné hmotnosti. Kyslík (O), uhlík (C), vodík (H), dusík (N), vápník (Ca), fosfor (P), síra (S), chlor (Cl) a sodík (Na).
- Stopové bioelementy . Jsou přítomny v poměru mezi 0,1 % a 0,0001 % hmotnosti živé bytosti. Mezi další patří křemík (Si), hořčík (Mg) a měď (Cu).
- Ultrastopové bioelementy . Jsou přítomny v množství menším než 0,0001 %, například jód (I), mangan (Mn) nebo kobalt (Co).
Stopové a ultrastopové prvky jsou často společně označovány jako stopové prvky (nebo dočasné prvky), protože řecká předpona „oligo-“ znamená „malý“, [ 2 ] k označení jejich vzácné přítomnosti v živých bytostech. Bylo izolováno 60 stopových prvků, ale pouze 14 z nich je považováno za běžné téměř u všech živých věcí. [ nutná citace ]
Podíl bioelementů
Podíl různých bioelementů je velmi odlišný od toho, co nacházíme v atmosféře , hydrosféře nebo zemské kůře ; ukazují, že život si vybral ty prvky, které jsou nejvhodnější pro utváření jeho struktur a plnění jeho funkcí. Například uhlík představuje přibližně 20 % hmotnosti organismů, ale jeho koncentrace v atmosféře ve formě oxidu uhličitého je velmi nízká, takže živé bytosti tento prvek extrahují a koncentrují ve svých tkáních .
Následující tabulka ukazuje podíl některých bioelementů v lidském těle ve srovnání se zbytkem Země: [ 3 ]
| Živel | Litosféra - atmosféra - hydrosféra (%) | Tělo (%) |
| kyslík (O) | 50.02 | 62,81 |
| uhlík (C) | 0,18 | 19:37 |
| vodík (H) | 0,95 | 9.31 |
| dusík (N) | 0,03 | 5.14 |
| vápník (Ca) | 3.22 | 1,38 |
| fosfor (P) | 0,11 | 0,64 |
| síra (S) | 0,11 | 0,63 |
| sodík (Na) | 2.36 | 0,26 |
| draslík (K) | 2.28 | 0,22 |
| chlor (Cl) | 0,20 | 0,18 |
| Hořčík (Mg) | 2.08 | 0,04 |
| fluor (F) | 0,10 | 0,009 |
| železo (Fe) | 4.18 | 0,005 |
| hliník (Al) | 7:30 | 0,001 |
| mangan (Mn) | 0,08 | 0,0002
|
| Silikon (Ano) | 25,80 | 0,0048 |
Periodická tabulka a bioprvky
|
mám | |||||||||||||||||
|
Li |
Být |
B. |
F |
ne | |||||||||||||
|
K |
Ano |
Ar | |||||||||||||||
|
SC |
Vy |
proti |
Cr |
min |
spol |
Ani |
Cu |
zinek |
Ga |
Ge |
Eso |
vím |
br |
kr | |||
|
Rb |
pan |
Y |
Zr |
Pozn |
Mo |
ČT |
Ru |
Rh |
P.S |
Ag |
CD |
v |
Ano |
So |
Čaj |
xe | |
|
cs |
Ba |
The |
hf |
Ta |
W |
TR |
Vy |
Jít |
pt |
Páni |
Hg |
T-l |
Pb |
Bi |
Po |
V rn | |
|
Fr |
Ra |
ac |
|||||||||||||||
| primární bioelementy | Nepostradatelné sekundární bioelementy |
|||||||
Reference
- ↑ Leheninger, AL 1976. Krátký kurz biochemie . Omega, Barcelona. ISBN 84-282-0445-4
- ↑ Královská španělská akademie a Asociace akademií španělského jazyka. "oligo-" . Slovník španělského jazyka (23. vydání).
- ↑ Arias, M. et. k. 1997. Biologie I. Castellnou, Barcelona. ISBN 84-8287-231-1