Klasifikasi Bioelements (Rendah dan Menengah)

"Bioelement"Ini adalah istilah yang digunakan untuk merujuk kepada unsur -unsur kimia utama yang membentuk makhluk hidup. Dalam beberapa klasifikasi, ini dibahagikan kepada unsur -unsur utama dan elemen sekunder.

Daripada 87 elemen kimia yang diketahui, hanya 34 bahan organik, dan diketahui bahawa 17 dari 34 ini benar -benar sangat diperlukan untuk hidup. Di samping itu, daripada 17 elemen yang sangat diperlukan, lima merupakan lebih daripada 90% perkara yang membentuk organisma hidup.

Jadual berkala unsur-unsur, bioelemen primer dan sekunder juga ditunjukkan (Sumber: Alejandro Porto [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0)] melalui Wikimedia Commons)

Enam elemen utama dalam bahan organik adalah hidrogen (H, 59%), oksigen (OR, 24%), karbon (c, 11%), nitrogen (n, 4%), fosforus (p, 1%) dan sulfur ( S, dari 0.1 hingga 1%).

Peratusan ini mencerminkan jumlah atom setiap elemen berkenaan dengan jumlah atom yang membentuk sel hidup dan ini adalah yang dikenali sebagai "bioelement utama".

Bioelemen sekunder berada dalam perkadaran yang lebih rendah dan kalium (k), magnesium (mg), besi (iman), kalsium (Ca), molibdenum (MO), fluorin (F), klorin (klorin (klorin (CL) (na), iodin (i), tembaga (Cu) dan zink (Zn).

Unsur -unsur sekunder biasanya cofactors dalam tindak balas pemangkin dan mengambil bahagian dalam banyak proses biokimia dan fisiologi yang wujud dalam organisma organisma.

[TOC]

Bioelement utama

Atom karbon, hidrogen dan oksigen adalah asas struktur molekul yang membentuk bahan organik, sementara nitrogen, fosforus dan sulfur berinteraksi dengan biomolekul yang berbeza untuk menyebabkan tindak balas kimia.

Hidrogen

Hidrogen adalah elemen kimia yang wujud dalam bentuk gas pada suhu bilik (25 º C), ia hanya boleh wujud dalam keadaan pepejal atau cecair pada suhu bilik apabila dihubungkan dengan molekul lain.

Dianggap bahawa atom hidrogen adalah antara atom pertama yang membentuk alam semesta primitif. Teori -teori yang dikendalikan mencadangkan bahawa proton yang terkandung dalam teras atom hidrogen mula dikaitkan dengan elektron unsur -unsur lain untuk membentuk molekul yang lebih kompleks.

Hidrogen boleh digabungkan secara kimia dengan hampir semua elemen lain untuk membentuk molekul, di antaranya air, karbohidrat, hidrokarbon, dll.

Unsur ini bertanggungjawab untuk pembentukan bon yang dikenali sebagai "ikatan hidrogen", salah satu interaksi lemah yang paling penting untuk biomolekul dan daya utama yang bertanggungjawab untuk mengekalkan struktur tiga dimensi protein dan asid nukleat.

Boleh melayani anda: Easmotherium Sibiricum: Ciri -ciri, Habitat, Fosil

Karbon

Karbon membentuk teras banyak biomolekul. Atom mereka boleh digabungkan dengan kovalen dengan empat atom lain dari unsur -unsur kimia yang berbeza dan juga dengan diri mereka untuk membentuk struktur molekul kerumitan yang besar.

Karbon, bersebelahan dengan hidrogen, adalah salah satu elemen kimia yang boleh membentuk lebih banyak sebatian kimia yang berbeza. Begitu banyak sehingga semua bahan dan sebatian yang diklasifikasikan sebagai "organik" mengandungi atom karbon dalam struktur utama mereka.

Struktur umum asid amino (Sumber: Pengguna: PPFK [CC BY-SA 3.0 (http: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0/)] melalui Wikimedia Commons)

Antara molekul karboni utama makhluk hidup adalah karbohidrat (gula atau sakarida), protein dan asid amino mereka, asid nukleik (DNA dan RNA), lipid dan asid lemak, antara lain.

Oksigen

Oksigen adalah elemen gas dan paling banyak di seluruh kerak bumi. Ia terdapat dalam banyak komponen organik dan bukan organik dan bentuk sebatian dengan hampir semua elemen kimia.

Ia bertanggungjawab untuk pengoksidaan sebatian kimia dan pembakaran, yang juga bentuk pengoksidaan yang berbeza. Oksigen adalah elemen yang sangat elektronegatif, adalah sebahagian daripada molekul air dan mengambil bahagian dalam proses pernafasan banyak makhluk hidup.

Spesies oksigen reaktif bertanggungjawab untuk tekanan oksidatif di dalam sel. Adalah sangat biasa untuk memerhatikan kerosakan yang disebabkan oleh sebatian pengoksidaan kepada makromolekul di dalam sel dalaman, kerana ketidakseimbangan sel -sel reducer sel ini.

Nitrogen

Nitrogen juga kebanyakannya dalam bentuk gas, membentuk kira -kira 78% atmosfera bumi. Ini adalah elemen penting dalam pemakanan tumbuh -tumbuhan dan haiwan.

Pada haiwan, nitrogen adalah bahagian asas asid amino yang pada gilirannya adalah blok pembinaan untuk protein. Protein struktur tisu dan banyak daripada mereka mempunyai aktiviti enzimatik yang diperlukan untuk mempercepat banyak reaksi penting untuk sel.

Nitrogóeno adalah bahagian asas asas nitrogen yang membuat.SVG: Sponk / *Terjemahan: Sponk [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0)] melalui Wikimedia Commons)

Nitrogen hadir di pangkalan nitrogen DNA dan RNA, molekul penting untuk pemindahan maklumat genetik dari ibu bapa kepada anak -anak dan untuk berfungsi dengan baik organisma hidup sebagai sistem selular.

Perlawanan

Bentuk yang paling banyak dari elemen ini adalah seperti fosfat pepejal di tanah subur, sungai dan tasik. Ini adalah elemen penting untuk berfungsi haiwan dan sayur -sayuran, tetapi juga bakteria, kulat, protozoa dan semua makhluk hidup.

Ia dapat melayani anda: rantai makanan hutan

Pada haiwan, fosforus banyak dalam semua tulang dalam kalsium fosfat.

Fosforus adalah penting untuk kehidupan, kerana ia juga merupakan elemen yang merupakan sebahagian daripada DNA, RNA, ATP dan fosfolipid (komponen asas membran sel).

Bioelemen ini sentiasa komited untuk tindak balas pemindahan tenaga, kerana ia membentuk sebatian dengan pautan tenaga yang sangat, yang hidrolisisnya digunakan untuk menggerakkan sistem selular yang berbeza.

Sulfur

Sulfur biasanya dalam bentuk sulfida dan sulfat. Ia sangat banyak di kawasan gunung berapi dan terdapat dalam pembaziran asid amino cysteine ​​dan metodin.

Dalam protein, atom sulfur dari sistein membentuk interaksi intra atau intermolecular sangat kuat dikenali sebagai "jambatan disulfida", yang penting untuk penyesuaian struktur sekunder, tertiari dan kuartal protein selular.

Coenzyme A, perantara metabolik dengan pelbagai fungsi, mempunyai atom sulfur dalam strukturnya.

Unsur ini juga penting dalam struktur banyak cofactor enzimatik yang mengambil bahagian dalam laluan metabolik yang berbeza.

Bioelemen sekunder

Seperti yang disebutkan di atas, bioelemen sekunder adalah yang berada dalam perkadaran yang lebih rendah daripada yang utama dan yang paling penting ialah kalium, magnesium, besi, kalsium, natrium dan zink.

Bioelemen sekunder atau oligoemen terlibat dalam banyak proses fisiologi tumbuhan, dalam fotosintesis, dalam pernafasan, dalam keseimbangan ionik selular vaksin dan kloroplas, dalam pengangkutan karbohidrat ke phloem, dan sebagainya.

Ini juga berlaku untuk haiwan dan organisma lain, di mana unsur -unsur ini, lebih kurang dibuang dan kurang banyak, adalah sebahagian daripada banyak cofactor yang diperlukan untuk operasi semua jentera sel.

Besi

Besi adalah salah satu bioelemen sekunder yang paling penting memandangkan menjalankan fungsi dalam pelbagai fenomena tenaga. Sangat penting dalam pengurangan reaksi karat semula jadi.

Dalam mamalia, sebagai contoh, besi adalah bahagian penting hemoglobin, protein yang bertanggungjawab untuk mengangkut oksigen dalam darah di dalam erythrocytes atau sel darah merah.

Dalam sel tumbuhan elemen ini juga merupakan sebahagian daripada beberapa pigmen seperti klorofil, asas kepada proses fotosintesis. Ia adalah sebahagian daripada molekul cytochrome, juga penting untuk bernafas.

Zink

Para saintis berfikir bahawa zink adalah salah satu unsur utama dalam penampilan organisma eukariotik berjuta -juta tahun yang lalu, kerana banyak protein DNA -union untuk replikasi yang terdiri daripada "eukariota primitif" yang digunakan zink sebagai alasan sebagai alasan kesatuan.

Boleh melayani anda: homologi (biologi)

Contoh jenis protein ini adalah jari zink, yang mengambil bahagian dalam transkripsi genetik, terjemahan protein, metabolisme dan pemasangan protein, dll.

Kalsium

Kalsium adalah salah satu mineral yang paling banyak di planet bumi; Di kebanyakan haiwan mengarang gigi dan tulang dalam bentuk kalsium hidroksifosfat. Unsur ini penting untuk penguncupan otot, penghantaran impuls saraf dan pembekuan darah.

Magnesium

Bahagian terbesar magnesium dalam bentuk pepejal digabungkan dengan unsur -unsur lain, bukan hanya dalam keadaan bebas. Magnesium adalah cofactor lebih banyak 300 sistem enzimatik yang berbeza di mamalia.

Reaksi di mana ia mengambil bahagian dari sintesis protein, mobiliti otot dan fungsi saraf, kepada peraturan tahap glukosa darah dan tekanan darah. Magnesium diperlukan untuk pengeluaran tenaga dalam organisma hidup, untuk fosforilasi oksidatif dan glikolisis.

Ia juga menyumbang kepada perkembangan tulang dan diperlukan untuk sintesis DNA, RNA, Glutathione, antara lain.

Natrium dan kalium

Mereka adalah dua ion yang sangat banyak di pedalaman sel dan variasi dalam kepekatan dalaman dan luaran mereka, serta pengangkutan mereka, adalah tegas untuk banyak proses fisiologi.

Potassium adalah kation intraselular yang paling banyak, ia mengekalkan kelantangan cecair di dalam selular selular dan kecerunan elektrokimia transmembranal.

Kedua-dua natrium dan kalium secara aktif mengambil bahagian dalam penghantaran impuls saraf, kerana ia diangkut oleh pam natrium-potasio. Natrium juga mengambil bahagian dalam penguncupan otot dan penyerapan nutrien melalui membran sel.

Selebihnya bioelemen sekunder: molibdenum (MO), fluorida (f), klorin (cl) iodin (I) dan tembaga (Cu) memenuhi fungsi penting dalam banyak tindak balas fisiologi. Walau bagaimanapun, ia diperlukan jauh lebih rendah daripada enam elemen yang dijelaskan di atas.

Rujukan

1. Egami, f. (1974). Unsur dan evolusi kecil. Jurnal Evolusi Molekul, 4 (2), 113-120.
2. Hackh, i. W. (1919). Bioelements; Unsur -unsur kimia perkara hidup. Jurnal Fisiologi Umum, 1 (4), 429
3. Kaim, w., & Rall, J. (Sembilan belas sembilan puluh enam). Tembaga-A "Moden" Bioelement. Angewandte Chemie International Edition dalam Bahasa Inggeris, 35 (1), 43-60.
4. Institut Kesihatan Kebangsaan. (2016). Magnesium: Lembaran fakta untuk profesional kesihatan. Versi semasa, 27.
5. Peñuelas, j., Fernández - Martínez, m., Ciais, ms., Jou, d., Piao, s., Obersteiner, m.,... & Sardans, J. (2019). Bioelements, elementome, dan niche biogeokimia. Ekologi, 100 (5), E02652
6. Skalny, a. V. (2014). Bioelements dan Bioelementology dalam Farmakologi dan Pemakanan: Aspek Asas dan Praktikal. Dalam farmakologi dan campur tangan pemakanan dalam rawatan penyakit. Intechopen.
7. Solioz, m. (2018). Tembaga-A Bioelement Moden. Dalam tembaga dan bakteria (pp. 1-9). Springer, Cham.
8. Pertubuhan Kesihatan Dunia. (2015). Lembaran Fakta: Garam.