Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!
Svemir se sastoji od niza kemijskih elemenata koji se također ponavljaju u živim bićima, iako su prisutni u različitim omjerima. Dakle, živi organizmi se sastoje od niza kemijskih elemenata koji tvore organske i anorganske molekule s različitim bitnim funkcijama za život, a nazivaju se bioelementi.
Od Ekologa Verde želimo objasniti što su bioelementi i njihova klasifikacija, kao i molekule koje se formiraju i koje su bitne za živa bića.
Što su bioelementi
Bioelementi, koji se također nazivaju biogeni elementi (od "bio" - "život" i "genesis" - "podrijetlo", tj. daju nastanak živih oblika), su kemijski elementi koji čine živa bića a mogu se naći i sami i u sprezi s drugima, tvoreći biomolekule. Postoji oko 70 bioelemenata, ali nisu svi prisutni u svim živim bićima niti su u istim omjerima.
Među najčešćim elementima za njihovo obilje u živim bićima nalazimo kisik, ugljik, vodik i dušik. Zanimljivo je da, s izuzetkom kisika i vodika, bioelementi nisu najzastupljeniji kemijski elementi u fizičkom okolišu i, unatoč tome, bitni su za održavanje života. Razlog tome je niz karakteristika i svojstava koja su zajednička ovim biogenim elementima, među kojima su:
- Njegova lakoća uspostavljanja stabilnih kovalentnih veza među sobom zbog niske atomske mase koja, zajedno s činjenicom da su elektroni koje dijele blizu jezgre, pogoduje stvaranju stabilnih molekula.
- Kovalentne veze između bioelemenata, osobito kada su uključeni kisik ili dušik (koji su posebno elektronegativni), često rezultiraju stvaranjem polarnih molekula topivih u vodi, koje obično predstavljaju okruženje u kojem se odvijaju biološke reakcije. , pa su one olakšane.
- Bioelemente živi organizmi lako ugrađuju iz okoliša, jer se obično nalaze kao dio jednostavnih molekula kao što su H2O ili CO2, što olakšava kontinuiranu razmjenu tih elemenata između fizičkog okoliša i žive tvari.
Podjela bioelemenata na primarne i sekundarne
Postoje različiti vrste bioelemenata: klasificirani prema njihovoj relativnoj zastupljenosti u živim organizmima u većini, bitni elementi u tragovima i neesencijalni elementi u tragovima. Za većinu bioelemenata karakteristično je da su uvijek prisutni u živim organizmima. Unutar ove skupine postoje 2 podskupine bioelemenata: primarni i sekundarni bioelementi.
Zatim se u sljedećim odjeljcima objašnjavaju različite vrste i koja je funkcija primarnih bioelemenata i sekundarnih bioelemenata, kao i elemenata u tragovima.
Koji su primarni bioelementi
The primarnih bioelemenata nalaze se u približnom omjeru 95% u živoj tvari a bitni su za stvaranje biomolekula. Primarni bioelementi uključuju:
- ugljik: Bitan element u stvaranju ugljikovodičnih lanaca kroz jednostruke ili dvostruke veze koje služe kao okosnica velikih molekula. Ovdje vam objašnjavamo kolika je važnost ugljika u živim bićima.
- Vodik: drugi esencijalni element u lancima ugljikovodika, osim što je dio molekule vode.
- Kisik: Dio je esencijalnih molekula kao što su H2O, CO2 i tako dalje.
- Dušik: Sastavni element aminokiselina i nukleinskih kiselina, općenito prisutan u amino obliku (-NH2).
- Utakmica: neophodan za sintezu ATP-a (adenozin trifosfata), bitne molekule koja osigurava energiju u biokemijskim reakcijama koje se odvijaju u živim bićima.
- Sumpor: strukturna komponenta proteina uspostavljanjem disulfidnih veza.
Što su sekundarni bioelementi
sa svoje strane, sekundarni bioelementi oni su nešto manje bogati od primarnih, ali igraju bitnu ulogu u fiziologiji stanice. Među sekundarnim bioelementima su:
- kalcij: Često se nalazi u prirodi, tvoreći kalcijev karbonat, temeljni element u kosturima i školjkama rakova, mekušaca i mnogih drugih živih organizama. Osim toga, kalcij je uključen u procese mišićne kontrakcije.
- Natrij: Zajedno s kalijem i klorom, oni su u izobilju u unutarnjem staničnom okruženju i neophodni su za održavanje saliniteta i ravnoteže električnih naboja u staničnoj plazma membrani. Također igra važnu ulogu u prijenosu živčanog impulsa.
- Kalij: uključeni u prijenos živčanog impulsa, zajedno s natrijem.
- Magnezij: pojavljuje se kao kofaktor nekoliko enzima, kao i kao dio klorofila.
- Klor: održava polaritet unutar stanice i propusnost staničnih membrana, između ostalih funkcija.
Bitni i neesencijalni elementi u tragovima
Esencijalni elementi u tragovima nalaze se u živim organizmima u udjelu koji ne prelazi 0,1%, što ne umanjuje njihov bitni karakter, a njihov nedostatak i njihov višak mogu uzrokovati značajne nedostatke i probleme u tijelu. Unutar grupa elemenata u tragovima bitna uključeni su:
- Željezo: Bitan element u hemoglobinu (za transport kisika) i u citokromima dišnog lanca.
- Mangan: Dio je raznih enzima, poput superoksid dismutaze, s antioksidativnim djelovanjem.
- Bakar: spoj pigmenta hemocijanina.
- Cinkov: sudjeluje u procesima rasta, u sintezi inzulina i u obrani imunološkog sustava.
- Fluor: pruža otpor kostima i zubima.
- Jod: Temeljni element u stvaranju hormona štitnjače tiroksina.
- Bor: neophodan u biljnim vrstama za održavanje stanične stijenke.
- silicij: neophodan za formiranje skeleta i kalcifikacija kostiju.
- Krom: sudjeluje u metabolizmu šećera i pogoduje unosu glukoze u stanice.
- vanadij: bitne za određene organizme osim ljudi.
- Kobalt: Dio je vitamina B12, neophodnog za pravilan rad živčanog sustava.
- Selen: Ima antioksidativnu funkciju i važan je za pravilan rad mišića.
- Molibden: Sudjeluje u proizvodnji mokraćne kiseline i pogoduje pravilnom funkcioniranju ksantin oksidaze, enzima zaduženog za metabolizam željeza.
- Kositar: pogoduje imunološkom sustavu i neophodan je za određene bioelektrične funkcije.
Konačno, neesencijalni elementi u tragovima Sastoje se od svih onih kemijskih elemenata koji, iako nisu bitni za sva živa bića, često u njima igraju važnu funkcionalnu ulogu.
Biomolekule i neposredni principi
Jednom shvaćeno što su bioelementi i koja je njihova klasifikacija, možemo pristupiti konceptu neposrednih principa, koji su kombinirani oblici u kojima se obično nalaze bioelementi. Postoje fizičke metode kao što su isparavanje, filtracija, destilacija i centrifugiranje, između ostalih, koje omogućuju odvajanje ovih komponenti od žive tvari bez promjene njezine molekularne strukture.
Neposredna načela mogu se podijeliti na organski neposredni principi -pozivi biomolekule, koji uključuju ugljikohidrate, lipide, proteine i nukleinske kiseline i koji su isključivi za živu tvar i stoga ih moraju sintetizirati živa bića ili anorganski neposredni principi, među kojima su voda i mineralne soli (krute ili u otopini) koje su, osim u živim bićima, prisutne i u anorganskoj tvari. Zauzvrat, biomolekule mogu biti jednostavne ako nastaju spajanjem nekoliko atoma istog elementa (na primjer kisika, ILI2), ili spoj, kada se sastoje od kombinacije atoma različitih kemijskih elemenata (kao u slučaju vode, H2ILI).
Biomolekule imaju strukturnu funkciju (kao u slučaju proteina, lipida i mineralnih soli), energetsku (ugljikohidrati i lipidi) ili katalizator reakcija (kao u slučaju enzima, koji su proteini).
Kako bismo nastavili učiti o ovim pitanjima i napredovali u tom pitanju, preporučujemo ovaj drugi članak Green Ecologist o tome Što je organska i anorganska tvar.
Ako želite pročitati više članaka sličnih Što su bioelementi i njihova klasifikacija, preporučamo da uđete u našu kategoriju Biologija.
