Help de ontwikkeling van de site en deelt het artikel met vrienden!
Het universum bestaat uit een reeks chemische elementen die ook in levende wezens worden herhaald, hoewel ze in verschillende verhoudingen aanwezig zijn. Levende organismen bestaan dus uit een reeks chemische elementen die organische en anorganische moleculen vormen met verschillende essentiële functies voor het leven en deze worden bio-elementen genoemd.
Van ecoloog Verde willen we het uitleggen wat zijn bio-elementen en hun classificatie, evenals de moleculen die zich vormen en die essentieel zijn voor levende wezens.
Wat zijn bio-elementen?
Bio-elementen, ook wel genoemd biogene elementen (van "bio" - "leven" en "genesis" - "oorsprong", dat wil zeggen, ze geven aanleiding tot levende vormen), zijn de chemische elementen waaruit levende wezens bestaan en ze kunnen zowel alleen als in combinatie met anderen worden gevonden, waarbij ze biomoleculen vormen. Er zijn ongeveer 70 bio-elementen, hoewel ze niet allemaal in alle levende wezens aanwezig zijn en ook niet in dezelfde verhoudingen.
Onder de meest voorkomende elementen vanwege hun overvloed in levende wezens vinden we zuurstof, koolstof, waterstof en stikstof. Het is merkwaardig dat, met uitzondering van zuurstof en waterstof, bio-elementen niet de meest voorkomende chemische elementen in de fysieke omgeving zijn en niettemin essentieel zijn voor de ondersteuning van het leven. De reden hiervoor wordt gegeven door een reeks kenmerken en eigenschappen die deze biogene elementen gemeen hebben, waaronder:
- Het gemak waarmee stabiele covalente bindingen met elkaar tot stand kunnen worden gebracht dankzij de lage atomaire massa die, samen met het feit dat de elektronen die ze delen zich dicht bij de kern bevinden, de vorming van stabiele moleculen bevordert.
- Covalente bindingen tussen bio-elementen, vooral wanneer zuurstof of stikstof (die vooral elektronegatief zijn) erbij betrokken zijn, resulteren vaak in de vorming van polaire in water oplosbare moleculen, wat meestal de omgeving is waarin biologische reacties plaatsvinden. , dus deze worden vergemakkelijkt.
- Bio-elementen worden gemakkelijk opgenomen door levende organismen uit de omgeving, omdat ze meestal worden aangetroffen als onderdeel van eenvoudige moleculen zoals H2O of CO2, wat de voortdurende uitwisseling van deze elementen tussen de fysieke omgeving en levende materie vergemakkelijkt.
Classificatie van bio-elementen in primair en secundair
Er zijn verschillende soorten bio-elementen: geclassificeerd volgens hun relatieve overvloed in levende organismen in de meerderheid, essentiële sporenelementen en niet-essentiële sporenelementen. De meeste bio-elementen worden gekenmerkt doordat ze altijd aanwezig zijn in levende organismen. Binnen deze groep zijn er 2 subgroepen van bio-elementen: primaire en secundaire bio-elementen.
Vervolgens worden in de volgende paragrafen de verschillende soorten uitgelegd en wat de functie is van de primaire bio-elementen en de secundaire bio-elementen, evenals de sporenelementen.
Wat zijn de primaire bio-elementen?
De primaire bio-elementen worden gevonden in een geschatte verhouding van 95% in levende materie en ze zijn essentieel voor de vorming van biomoleculen. Primaire bio-elementen zijn onder meer:
- Koolstof: Een essentieel element bij de vorming van koolwaterstofketens door middel van enkele of dubbele bindingen die dienen als de ruggengraat van grote moleculen. Hier leggen we je uit wat het belang van koolstof in levende wezens is.
- Waterstof: het andere essentiële element in koolwaterstofketens, behalve dat het deel uitmaakt van het watermolecuul.
- Zuurstof: Het maakt deel uit van essentiële moleculen als H2O, CO2, enzovoort.
- Stikstof: Een bestanddeel van aminozuren en nucleïnezuren, over het algemeen aanwezig in de aminovorm (-NH2).
- Overeenkomst: nodig voor de synthese van ATP (adenosinetrifosfaat), een essentieel molecuul om energie te leveren in de biochemische reacties die plaatsvinden in levende wezens.
- Zwavel: structurele component van eiwitten door disulfidebindingen tot stand te brengen.
Wat zijn de secundaire bio-elementen?
Voor hun deel, secundaire bio-elementen ze zijn iets minder overvloedig dan primair, maar spelen een essentiële rol in de celfysiologie. Onder de secundaire bio-elementen zijn:
- Calcium: Het wordt vaak in de natuur aangetroffen en vormt calciumcarbonaat, een fundamenteel element in de skeletten en schalen van schaaldieren, weekdieren en vele andere levende organismen. Bovendien is calcium betrokken bij spiercontractieprocessen.
- Natrium: Samen met kalium en chloor zijn ze overvloedig aanwezig in de interne celomgeving en zijn ze essentieel voor het behoud van het zoutgehalte en het evenwicht van elektrische ladingen in het celplasmamembraan. Het speelt ook een belangrijke rol bij de overdracht van de zenuwimpuls.
- Potassium: betrokken bij de overdracht van de zenuwimpuls, samen met natrium.
- Magnesium: het verschijnt als een cofactor van verschillende enzymen en maakt ook deel uit van chlorofyl.
- Chloor: het handhaaft onder andere de polariteit in de cel en de doorlaatbaarheid van celmembranen.
Essentiële en niet-essentiële sporenelementen
Essentiële sporenelementen worden in levende organismen aangetroffen in een verhouding die niet groter is dan 0,1%, wat hun essentiële karakter niet vermindert, en zowel hun afwezigheid als hun overmaat kunnen belangrijke tekortkomingen en problemen in het lichaam veroorzaken. Binnenkant van de sporenelementen groep essentieel zijn inbegrepen:
- Ijzer: Een essentieel element in hemoglobine (voor zuurstoftransport) en in de cytochromen van de ademhalingsketen.
- Mangaan: Het maakt deel uit van verschillende enzymen, zoals superoxide-dismutase, met antioxiderende werking.
- Koper: verbinding van het pigment hemocyanine.
- Zink: betrokken bij groeiprocessen, bij de synthese van insuline en bij de verdediging van het immuunsysteem.
- Fluor: biedt weerstand aan botten en tanden.
- Jodium: Een fundamenteel element in de vorming van het schildklierhormoon thyroxine.
- boor: essentieel in plantensoorten voor het onderhoud van de celwand.
- Silicium: nodig bij skeletvorming en botverkalking.
- chroom: betrokken bij het metabolisme van suikers en bevordert de introductie van glucose in de cellen.
- Vanadium: essentieel in bepaalde andere organismen dan mensen.
- Kobalt: Het maakt deel uit van vitamine B12, noodzakelijk voor de goede werking van het zenuwstelsel.
- Selenium: Het heeft een antioxiderende functie en is belangrijk voor een goede spierfunctie.
- Molybdeen: Het is betrokken bij de productie van urinezuur en bevordert de goede werking van xanthine-oxidase, een enzym dat verantwoordelijk is voor het ijzermetabolisme.
- Blik: komt het immuunsysteem ten goede en is noodzakelijk voor bepaalde bio-elektrische functies.
eindelijk, de niet-essentiële sporenelementen Ze bestaan uit al die chemische elementen die, zonder essentieel te zijn voor alle levende wezens, er vaak een belangrijke functionele rol in spelen.
Biomoleculen en directe principes
eenmaal begrepen wat zijn bio-elementen en wat is hun classificatie, kunnen we het concept van directe principes benaderen, wat de gecombineerde vormen zijn waarin bio-elementen meestal worden gevonden. Er zijn fysische methoden zoals onder meer verdamping, filtratie, destillatie en centrifugatie die de scheiding van deze componenten van levende materie mogelijk maken zonder de moleculaire structuur ervan te veranderen.
De directe principes kunnen worden onderverdeeld in: organische directe principes -de oproepen biomoleculen, die koolhydraten, lipiden, eiwitten en nucleïnezuren omvatten en die exclusief zijn voor levende materie en daarom moeten worden gesynthetiseerd door levende wezens- of anorganische directe principes, waaronder water en minerale zouten (vast of in oplossing) die naast levende wezens ook aanwezig zijn in anorganische stoffen. Op hun beurt kunnen biomoleculen eenvoudig zijn, als ze worden gevormd door de vereniging van verschillende atomen van hetzelfde element (bijvoorbeeld zuurstof, OF2), of verbinding, wanneer ze zijn samengesteld uit de combinatie van atomen van verschillende chemische elementen (zoals in het geval van water, H2OF).
Biomoleculen hebben structurele functies (zoals in het geval van eiwitten, lipiden en minerale zouten), energetische (koolhydraten en lipiden) of katalysator van reacties (zoals in het geval van enzymen, die eiwitten zijn).
Om verder te leren over deze problemen en vooruitgang te boeken, raden we dit andere artikel van Green Ecologist aan over wat organische en anorganische materie is.
Als u meer artikelen wilt lezen die vergelijkbaar zijn met Wat zijn bio-elementen en hun classificatie, raden we u aan om onze categorie Biologie in te voeren.
