Biogenetické prvky: jaké jsou, typy a funkce

Všechny živé bytosti na Zemi jsou složeny z organické hmoty. Základní struktury, které tvoří různé taxony (zvířata i rostliny i mikroskopické organismy), jsou celulóza, tanin, kutin a lignin spolu s dalšími proteiny, lipidy a cukry, které vytvářejí tkáně a obaly mobily. Celá tato hmota není vytvořena jako taková z ničeho, ale je transformována energetickými toky biogeochemických cyklů.

Rostliny přeměňují odpad a anorganické látky na organické tkáně ze sluneční energie (fotosyntéza), které býložravci konzumují obrovské množství této hmoty a poté vytvořená tkáň přechází na vyšší úrovně potravinového řetězce, jako jsou masožravci a super predátoři. Když živá bytost zemře, její tkáně se rozloží na hmotu a živiny, které se opět stanou součástí rostlinného cévního systému absorpcí kořenů, čímž se uzavře cyklus.

Tímto způsobem pomocí řady obecných tahů štětcem demonstrujeme, jak organická hmota a energie kolísají v různých stratifikacích ekosystému. V každém případě, abychom poznali fungování živých bytostí, musíme se ponořit do mnohem mikroskopičtější úrovně atomů a molekul. Přidejte se k nám na této cestě

biogenetické prvky, protože v nich je klíč k životu.

• Související článek: „10 oborů biologie: jejich cíle a vlastnosti“

Co je to biogenetický prvek?

Samotný etymologický kořen slova nám může pomoci tento termín zavést. V řečtině bio znamená život a vznik geneze. Je tedy snadné předpokládat, že biogenetický prvek je ten, který umožňuje život a tvoří součást tkání a / nebo metabolické cesty živých bytostí. Navzdory skutečnosti, že živá hmota světa se skládá z přibližně 25-30 biogenetických prvků, pouze 8 z nich je nejdominantnějších a nejrozšířenějších v celém taxonu..

Na tomto místě je třeba poznamenat, že chemický prvek je druh hmoty složený z atomů stejného druhu s určitým počtem jaderných protonů v jejich nejjednodušší formě. Na Zemi je celkem 118 chemických prvků, z nichž 26 bylo získáno v laboratorních podmínkách. Ze zbývajících 92 je pouze 27 považováno za bioelementy (nebo biogenetické prvky, zaměnitelné termíny). Jeho klasifikace je rozdělena takto:

• Primární bioelementy: tvoří 96% veškeré živé hmoty na Zemi. Bez nich by existenci na této planetě nebylo možné pochopit.
• Sekundární bioelementy: tvoří 3,9% živé hmoty.
• Stopové prvky: jsou také známé jako dočasné bioelementy, protože jejich koncentrace se časem mění. Tvoří 0,1% z celkové živé hmoty.

Jaké jsou nejdůležitější typy biogenetických prvků?

Jak jsme řekli, primární bioelementy tvoří téměř veškerou hmotu, o které víme. Proto se zaměříme na 6 biogenetických prvků par excellence (uhlík, vodík, kyslík, dusík, fosfor a síra) a poté proveďte krátký přehled sekundárních bioelementů a stopové prvky. Nenechte si to ujít.

1. Uhlík (C)

Uhlík je bioelement nebo biogenetický prvek par excellence. Odhaduje se, že Země ukrývá na svém povrchu 550 000 milionů tun (550 Gt) uhlíku, z nichž 450 Gt (80%) je uloženo v rostlinné hmotě. Lesy nejsou jen plíce planety, ale představují také první energetickou rezervu ve formě rostlinné biomasy. Po této skupině je třeba poznamenat, že bakterie přispívají na zemský povrch asi 70 Gt, a to navzdory jejich individuální mikroskopické biomase.

Jakkoli jsme hojní, je neuvěřitelné vědět, že lidská populace předpokládá pouze 0,06 Gt celkového planetárního organického uhlíku. Paradoxně je to druhý nejpřítomnější prvek v našem těle (až 20%), překonaný pouze kyslíkem, který protéká všemi našimi žilami, tepnami a krevními kapilárami.

2. Kyslík (O)

Měřeno na základě jeho celkové hmotnosti je kyslík třetím nejpřítomnějším chemickým prvkem na Zemi, na druhém místě za heliem (He) a vodíkem (H). V každém případě je nejhojnější, pokud je hranice ohraničena v zemské kůře, protože tvoří víceméně polovinu její hmotnosti.

Proteiny, nukleové kyseliny, sacharidy, lipidy a voda obsahují kyslík, takže je nezbytný pro konstrukci složité organické hmoty.. Kromě toho voda (H2O) využívá tento biogenní prvek jako základ. Bez O2 jsme nic.

• Mohlo by vás zajímat: „Teorie biologické evoluce: co to je a co vysvětluje“

3. Vodík (H)

Vodík (H) je prvním prvkem v periodické tabulce z dobrého důvodu: je to nejhojnější biogenetický prvek na celé Zemi, protože tvoří 75% veškeré viditelné hmoty ve vesmíru. Pohybujeme se v číslech nepochopitelných lidskou myslí, ale je nám jasné, že téměř všechno přítomné v tělesné rovině je ve větší či menší míře vodík.

Vodík není jen součástí živé hmoty, ale je to prvek, který se nachází v hojném množství v plynných hvězdách a planetách. Za normálních podmínek se tento biogenetický prvek vyskytuje ve formě křemeliny (H2).

4. Dusík (N)

Dusík tvoří 78% atmosférického vzduchu, což z něj činí hlavní složku zemské atmosféry. V živých bytostech je tento prvek nezbytný pro tvorbu aminokyselin a nukleových kyselin. První vytvářejí bílkoviny všech živých pevných tkání, zatímco druhé jsou zodpovědné za tvorbu DNA a RNA.

Kromě toho jsou cykly dusíku v ekosystémech považovány za nejdůležitější, protože tento biogenní prvek je ten, který nejvíce podporuje růst rostlin za správných podmínek. Bez dusíku by události tak různorodé jako biologické dědictví nebo husté lesy byly nemožné.

5. Fosfor (P)

Fosfor je dalším základním prvkem pro život, i když se v hrubém výpočtu zemské hmoty nachází v menším podílu než zbytek.

Fosfátová skupina (jejíž je součástí) je nezbytná pro syntézu DNA a RNA, takže stejně jako u dusíku dochází díky ní ke genetické dědičnosti. Je také součástí lipidové dvojvrstvy, membrány, která odděluje buňky od organického nebo anorganického prostředí, které je obklopuje.

6. Síra (S)

Síra je dalším ze základních biogenetických prvků pro pochopení života. Je součástí aminokyselin cysteinu a methioninu a proto je nezbytný pro syntézu bílkovin u všech živých bytostí na planetě.

7. Sekundární biogenetické prvky

Na základě jejich koncentrací v tkáních živých bytostí jsou tyto prvky považovány za druhotné na úrovni čisté hmotnosti, ale stejně důležité pro udržení existence. V této skupině vyniká mimo jiné draslík, vápník, chlor, hořčík nebo železo. Například, vápník je jedním ze základních prvků pro tvorbu kostní tkáně u živých bytostí, protože 99% Ca v organismu je v kostním systému.

• Mohlo by vás zajímat: "Kostní systém: co to je, části a vlastnosti"

8. Stopové prvky

Přestože stopové prvky představují pouze 0,1% životně důležité organické hmoty, jsou také nezbytné pro život v malém množství. Patří sem mimo jiné kobalt, fluor, chrom, měď, křemík, jód a zinek.. Je třeba poznamenat, že jeho nepřítomnost v těle může být smrtelná, ale také její nadměrná přítomnost. V atypických koncentracích mohou způsobit jaterní toxicitu.

Životopis

Jak vidíte, živé bytosti nejsou ničím jiným než atomy a prvky neviditelnými lidským okem, které jsou organizovány víceméně složitým způsobem, aby umožnily vznik veškerého života, který známe. Lidské bytosti tvoří téměř 20% uhlíku, 60% vody a zbývající procento (až 99%) ostatní zmíněné biogenetické prvky. Pokud by žádný z nich neexistoval, tkáňová organizace, která nás charakterizuje, by byla nemožná.

Od chromozomů buňky až po amazonské lesy prochází každá úroveň živé organizace 6 hlavními biogenetickými prvky: uhlík, vodík, kyslík, dusík, fosfor a síra. Nakonec se na mikroskopické a bazální úrovni všechny živé věci redukují na stejnou věc.