تصنيف العناصر الحيوية

ما الذرات التي تتكون منها الكائنات الحية؟ في هذا المقال من قبل الأستاذ سوف نتعلم أنه ، من بين جميع العناصر الكيميائية الموجودة في الكون ، فإن القليل منها فقط هو جزء من المادة الحية: العناصر الحيوية. لكن ليست كل العناصر الحيوية هي نفسها وفي هذا الدرس سنرى ما هو تصنيف العناصر الحيوية وما هي المعايير التي يعتمد عليها.

فهرس

1. ما هي العناصر الحيوية؟ الوظائف الرئيسية
2. العناصر الحيوية الأولية ، المجموعة الأولى من تصنيف العناصر الحيوية
3. العناصر الحيوية الثانوية
4. أثر العناصر

العناصر الحيوية ، وتسمى أيضًا العناصر الحيوية، كل هؤلاء العناصر الكيميائية التي هي جزء من الكائنات الحية. لا يتم تقديمها بمعزل عن غيرها ، بل بالأحرى تشكيل الجزيئات تمتلك كائنات حية تسمى الجزيئات الحيوية ، والعديد منها كبير (جزيئات كبيرة).

يتم عرض العناصر الحيوية بنسب مختلفة جدًا في تكوين الكائنات الحية. في حين أن بعض العناصر الحيوية متوفرة بكثرة في تكوين الكائنات الحية ، يوجد البعض الآخر بكميات أقل وبعضها موجود في الكائنات الحية بكميات صغيرة جدًا.

على الرغم من وجود العناصر الحيوية أيضًا في

وظائف العناصر الحيوية

يمكن أيضًا تعريف العناصر الحيوية على أنها تلك العناصر الموجودة ضروري للحياة لأنهم يشاركون في أي من هذه العمليات البيولوجية:

• يشاركون في بناء أنسجة الجسم
• يشاركون في عمليات تطوير الكائن الحي
• أنها تساعد في تنظيم التمثيل الغذائي.

من بين جميع العناصر الطبيعية الـ 92 الموجودة ، بعضها فقط عبارة عن عناصر حيوية. يختلف العدد الإجمالي للعناصر الحيوية اختلافًا كبيرًا اعتمادًا على ما إذا كانت تعتبر عناصر بيولوجية أم لا عناصر موجودة في الكائن الحي بنسب منخفضة جدًا ، لأنه في هذه الحالات قد يكون من الصعب إثبات دوره بيولوجي. يمكننا اعتبار ذلك هناك ما بين 20 و 27 عنصرًا حيويًا.

الصورة: Yumpu.com

كما علقنا بالفعل ، يمكن أن يكون للعناصر الحيوية التي تشكل جزءًا من الكائنات الحية نسبًا مختلفة جدًا. في حين أن بعضها متوفر بكثرة ، إلا أن البعض الآخر يظهر بكميات صغيرة فقط.

ال معيار تصنيف العناصر الحيوية يقوم على وجه التحديد في نسبة حيث تشكل هذه جزءًا من الكائنات الحية. قد يختلف تصنيف العناصر الحيوية اعتمادًا على المؤلف الذي تمت استشارته ، فيما يتعلق بالعناصر الحيوية الثانوية والعناصر النزرة.

حسب النسبة التي يشكلون بها جزءًا من المادة الحية ، يتم تمييزهم ثلاث مجموعات ضمن تصنيف العناصر الحيوية: العناصر الأولية والثانوية والصغرى.

ما هي العناصر الحيوية الأولية؟

العناصر الحيوية الأساسية هي: الكربون (C) والأكسجين (O) والنيتروجين (N) والهيدروجين (H) والفوسفور (P) والكبريت (S).

إنها العناصر التي توجد بنسبة أعلى في تكوين الكائنات الحية. يمثل مجموع هذه العناصر الحيوية حوالي 96٪ من وزن المادة الجافة في الجسم.

سبب وجودها بهذه النسب العالية هو أنها عناصر أساسية لبناء الجزيئات الحيوية. هذا لأن كل هذه الذرات لها خاصية تجعلها مناسبة لأداء هذه الوظيفة:

• هم ذرات صغيرة. هذا يسمح لهم بتكوين روابط تساهمية مستقرة للغاية تحتوي على طاقة عالية.
• باستثناء حالة الهيدروجين ، لديهم القدرة على تكوين روابط مفردة ومتعددة ، مما يجعل من الممكن تنوعًا كبيرًا في نوع الجزيئات التي يمكنهم بناؤها.
• تؤدي القدرة الكهربية العالية لعناصر مثل النيتروجين أو الأكسجين إلى ظهور جزيئات لها قطبية معينة (التوزيع غير المتماثل للشحنات) الذي يسمح بحل العديد من الجزيئات الحيوية في الماء (الوسط الذي يكون فيه كل التفاعلات البيولوجية).

الصورة: Slideshare

ضمن تصنيف العناصر الحيوية ، يجب علينا أيضًا تضمين العناصر الثانوية ، وهي: والكالسيوم (Ca) والصوديوم (Na) والبوتاسيوم (K) والمغنيسيوم (Mg) والكلور (Cl). وجوده في تكوين الكائنات الحية أقل من وجود العناصر الحيوية الأولية ولكنه أكبر من 0.01٪. تمثل هذه العناصر الحيوية الخمسة مجتمعة حوالي 3.9٪ من وزن الكائنات الحية.

توجد هذه العناصر في الكائنات الحية كجزء من الأملاح المعدنية أو في شكل أيوني.

على شكل أملاح

هذه العناصر الحيوية لها وظيفة هيكلية كمكونات للعظام ، والأصداف ، والأصداف ، إلخ. مثال على ذلك الكالسيوم ، وهو جزء من الأملاح التي تتكون منها العظام.

في شكله الأيوني

لديهم دور استقلابي مهم للغاية كمراسلين كيميائيين في تنظيم العمليات مثل:

• انتقال النبضات العصبية التي تلعب فيها أيونات الكالسيوم والصوديوم والبوتاسيوم دورًا أساسيًا.
• تقلص العضلات حيث تكون أيونات الكالسيوم ضرورية.
• التمثيل الضوئي حيث يكون المغنيسيوم أحد مكونات الكلوروفيل (صبغة ضوئية)

الصورة: يوتيوب

ننهي تصنيف العناصر الحيوية للحديث عن العناصر النزرة ، أي تلك التي تشكل جزءًا من تكوين الكائنات الحية في نسب أقل من 0.01٪. حتى و إن توجد بكميات صغيرة جدًا ، فهي تؤدي وظائف مهمة للغاية. العناصر النزرة متعددة الوظائف وهم يتصرفون.

• تنظيم التمثيل الغذائي كجزء من المركز النشط لبعض الإنزيمات.
• استقرار بعض الجزيئات الكبيرة أو الهياكل الخلوية مثل أغشية البلازما.

مجموعة العناصر النزرة واسعة جدًا ، وتنقسم إلى مجموعتين فرعيتين: أساسية وغير أساسية. تعتبر العناصر النزرة الأساسية هي العناصر التي يتسبب نقصها في حدوث تغييرات في النمو أو الصحة. العناصر جزء من هذه المجموعة: الفاناديوم (V) والموليبدينوم (Mo) والكروم (Cr) والمنغنيز (Mn) والكوبالت (Co) والنيكل (Ni) والنحاس (Cu) والحديد (Fe) والزنك (Zn) والسيليكون (Si) ، اليود (I) و (Se) والفلور (F).

على سبيل المثال:

• الحديد جزء من المركز النشط للهيموجلوبين المسؤول عن نقل الأكسجين في الدم ، ونقصه يسبب فقر الدم.
• الزنك ضروري لنمو النباتات والحيوانات. هذا العنصر في شكله الأيوني يحفز (ينظم) أكثر من مائة تفاعل إنزيمي وهو مكون من أغشية البلازما حيث تؤدي دورًا مضادًا للأكسدة ، مما يساعد على استقرار بنية الطبقة الثنائية دهون.

إذا كنت ترغب في قراءة المزيد من المقالات المشابهة لـ تصنيف العناصر الحيوية، نوصيك بإدخال فئة مادة الاحياء.

• ترودي ماكي ، جيمس ر. ماكي (2020) الكيمياء الحيوية: الأساس الجزيئي للحياة (الإصدار السابع)، مكسيكو سيتي: ماكجرو هيل
• خافيير راميريز هيرنانديز ، ماريا خوسيه بونيتي وروزا ماريا مارتينيز إسبينوزا ، قسم الكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية ، كلية العلوم ، جامعة أليكانتي. (2015). اقتراح لتصنيف جديد للعناصر النزرة لتطبيقها في التغذية ، وعلاج القلة ، والاستراتيجيات العلاجية الأخرى. مجلة تغذية المستشفى