БІОГЕНЕТИЧНІ ЕЛЕМЕНТИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ВИДИ ТА ФУНКЦІЇ - БІОЛОГІЯ

Їх називають атомами біогенезисових елементів, що складають живу речовину. Етимологічно термін походить від біо, що з грецької означає «життя»; і генезис, що означає "походження". З усіх відомих елементів лише близько тридцяти є незамінними.

На найнижчому рівні організації матерія складається з крихітних частинок, званих атомами. Кожен атом складається з протонів та нейтронів у ядрі та ряду електронів навколо нього. Ці складові визначають властивості елементів.

Вони виконують структурні функції, будучи основними складовими біологічних молекул (білки, вуглеводи, ліпіди та нуклеїнові кислоти) або присутні в їх іонній формі і виконують роль електроліту. Вони також мають специфічні функції, такі як сприяння скороченню м’язів або присутність в активному місці ферменту.

Усі біогенетичні елементи є найважливішими, і якби таких бракувало, явище життя не могло виникнути. Основними біогенними елементами, найбільш поширеними в живій речовині, є вуглець, водень, азот, кисень, фосфор і сірка.

характеристики

Біогенетичні елементи мають низку хімічних характеристик, які роблять їх придатними для того, щоб бути частиною живих систем:

Ковалентні зв’язки

Вони здатні утворювати ковалентні зв’язки, де два атоми з'єднуються шляхом обміну електронами зі своєї валентної оболонки. Коли цей зв’язок утворюється, спільні електрони розташовуються у міжядерному просторі.

Ці зв’язки досить міцні і стабільні, умова, яка повинна бути присутня в молекулах живих організмів. Так само ці зв'язки не надзвичайно важко розірвати, що дозволяє встановити певний ступінь молекулярної динаміки.

Здатність утворювати одинарні, подвійні та потрійні зв’язки

Значна кількість молекул з малою кількістю елементів може утворитися завдяки здатності утворювати одинарні, подвійні та потрійні зв’язки.

Окрім надання значного молекулярного різноманіття, ця характеристика дозволяє формувати структури з різноманітними композиціями (лінійні, кільцеподібні, серед інших).

Класифікація

Біогенетичні елементи класифікуються на первинні, вторинні та мікроелементи. Ця композиція заснована на різних пропорціях елементів у живих істот.

У більшості організмів ці пропорції зберігаються, хоча можуть бути певні певні зміни. Наприклад, у хребетних йод є важливим елементом, тоді як для інших таксонів це, мабуть, не так.

Первинні елементи

Суха маса живої речовини становить від 95 до 99% цих хімічних елементів. У цій групі ми знаходимо найпоширеніші елементи: водень, кисень, азот та вуглець.

Ці елементи мають чудову здатність поєднуватись з іншими. Крім того, вони мають характеристику формування декількох зв’язків. Вуглець може утворювати до потрійних зв’язків і генерувати різноманітні органічні молекули.

Вторинні елементи

Елементи цієї групи становлять від 0,7% до 4,5% живої речовини. Це натрій, калій, кальцій, магній, хлор, сірка та фосфор.

В організмах вторинні елементи знаходяться в іонній формі; тому їх називають електролітами. Залежно від їх заряду, їх можна класифікувати як катіони (+) або аніони (-)

Загалом електроліти беруть участь в осмотичній регуляції, в нервовому імпульсі та в транспортуванні біомолекул.

Осмотичні явища стосуються адекватного балансу води всередині клітинного середовища та поза ним. Так само вони відіграють роль у підтримці pH в клітинній середовищі; вони відомі як буфери або буфери.

Розсіяні елементи

Вони виявляються в невеликих або слідових пропорціях, приблизно при значеннях менше 0,5%. Однак її наявність у низьких кількостях не вказує на те, що його роль не важлива. Насправді вони однаково важливі, ніж попередні групи, для правильного функціонування живого організму.

Цю групу складають залізо, магній, кобальт, мідь, цинк, молібден, йод та фтор. Як і група вторинних елементів, мікроелементи можуть бути в їх іонній формі і бути електролітами.

Одне з його найбільш важливих властивостей - залишатися стабільним іоном у різних його окислювальних станах. Їх можна знайти в активних центрах ферментів (фізичному просторі зазначеного білка, де відбувається реакція) або діяти на молекули, що передають електрони.

Інші автори часто класифікують біоелементи як найважливіші та несуттєві. Однак класифікація за її численністю є найбільш вживаною.

Особливості

Кожен з біогенетичних елементів виконує важливу і специфічну функцію в організмі. Серед найбільш релевантних функцій можна відзначити наступні:

Вуглець

Вуглець - головний "будівельний блок" органічних молекул.

Кисень

Кисень грає роль у процесах дихання, він також є основним компонентом різних органічних молекул.

Водень

Він міститься у воді і входить до складу органічних молекул. Він дуже універсальний, оскільки може бути пов'язаний з будь-яким іншим елементом.

Азот

Він міститься в білках, нуклеїнових кислотах, деяких вітамінах.

Матч

Фосфор міститься в АТФ (аденозинтрифосфат) - енергетичній молекулі, що широко використовується в обміні речовин. Це енергетична валюта клітин.

Так само фосфор входить до складу генетичного матеріалу (ДНК) і в певних вітамінах. Він міститься у фосфоліпідах, найважливіших елементах для формування біологічних мембран.

Сірка

Сірка міститься в деяких амінокислотах, зокрема цистеїні та метіоніні. Він присутній в коензимі А, проміжної молекулі, яка робить можливою велику кількість метаболічних реакцій.

Кальцій

Кальцій необхідний для кісток. Процеси скорочення м’язів вимагають цього елемента. Скорочення м'язів і згортання крові також опосередковуються цим іоном.

Магній

Магній особливо важливий для рослин, оскільки він міститься в молекулі хлорофілу. Як іон, він бере участь як кофактор у різних ферментативних шляхах.

Натрій і калій

Вони є рясними іонами у позаклітинному та внутрішньоклітинному середовищі відповідно. Ці електроліти є головними героями нервового імпульсу, оскільки вони визначають мембранний потенціал. Ці іони відомі натрієво-калієвим насосом.

Залізо

Саме в гемоглобіні є білок, присутній в еритроцитах крові, функцією яких є транспорт кисню.

Фтор

Фтор присутній в зубах і кістках.

Літій

Літій має неврологічні функції.

Список літератури

Церецо Гарсія, М. (2013). Основи базової біології. Публікації Universitat Jaume I.
Galan, R., & Torronteras, S. (2015). Фундаментальна та здоров’я біологія. Ельзев'є
Гама, М. (2007). Біологія: конструктивістський підхід. Пірсон освіта.
Macarulla, JM, & Goñi, FM (1994). Біохімія людини: основний курс. Я перевернувся.
Teijón, JM (2006). Основи структурної біохімії. Редакція Тебар.
Urdiales, BAV, del Pilar Granillo, M., & Dominguez, MDSV (2000). Загальна біологія: живі системи. Grupo редакційна патрія.
Vallespí, RMC, Ramírez, PC, Santos, SE, Morales, AF, Torralba, MP, & Del Castillo, DS (2013). Основні хімічні сполуки. Редакція UNED.

БІОГЕНЕТИЧНІ ЕЛЕМЕНТИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ВИДИ ТА ФУНКЦІЇ - БІОЛОГІЯ - 2025