Biogenetiske elementer: hvad er de, typer og funktioner

Alle levende væsener på Jorden er sammensat af organisk materiale. De grundlæggende strukturer, der udgør de forskellige taxa (både dyr og planter såvel som mikroskopiske organismer) er cellulose, tannin, cutin og lignin sammen med andre proteiner, lipider og sukkerarter, der bygger væv og belægninger mobiltelefoner. Alt dette stof er ikke skabt som sådan fra ingenting, men transformeres gennem energistrømmene fra biogeokemiske cyklusser.

Planter omdanner affald og uorganisk stof til organisk væv fra solenergi (fotosyntese), planteædere spiser enorme mængder af denne sag, og derefter overføres det genererede væv til højere niveauer af fødekæden, såsom kødædere og superrovdyr. Når et levende væsen dør, nedbrydes dets væv i stof og næringsstoffer, som igen bliver en del af plantens vaskulære system ved rodabsorption og dermed lukker cyklussen.

På denne måde demonstrerer vi med en række generelle penselstrøg, hvordan organisk stof og energi svinger i de forskellige stratifikationer af et økosystem. Under alle omstændigheder, for at kende de levende væseners funktion, må vi fordybe os i et meget mere mikroskopisk niveau af atomer og molekyler. Deltag i os på denne rejse gennem

biogenetiske elementer, fordi i dem er nøglen til livet.

• Relateret artikel: "De 10 grene af biologi: deres mål og karakteristika"

Hvad er et biogenetisk element?

Den meget etymologiske rod af ordet kan hjælpe os med at introducere dette udtryk. På græsk, bio betyder liv og oprindelse. Det er således let at antage, at det biogenetiske element er det, der tillader liv og udgør en del af væv og / eller metaboliske veje for levende væsener. På trods af at verdens levende stof består af ca. 25-30 biogenetiske elementer, er kun 8 af dem de mest dominerende og udbredte i hele taxaen..

På dette tidspunkt skal det bemærkes, at et kemisk element er en type stof, der består af atomer af samme art med et bestemt antal nukleare protoner i deres enkleste form. Der er i alt 118 kemiske grundstoffer på Jorden, hvoraf 26 er opnået under laboratorieforhold. Af de resterende 92 betragtes kun 27 som bioelementer (eller biogenetiske elementer, udskiftelige udtryk). Dens klassifikation fordeles som følger:

• Primære bioelementer: de udgør 96% af alt levende stof på jorden. Uden dem kunne eksistens på denne planet ikke opfattes.
• Sekundære bioelementer: de udgør 3,9% af levende materiale.
• Sporelementer: de er også kendt som midlertidige bioelementer, da deres koncentrationer varierer over tid. De udgør 0,1% af det samlede levende stof.

Hvad er de vigtigste typer biogenetiske elementer?

Som vi har sagt, udgør primære bioelementer næsten alt stof, som vi kender til. Derfor vil vi fokusere på de 6 biogenetiske elementer par excellence (kulstof, brint, ilt, nitrogen, fosfor og svovl), og lav derefter en kort gennemgang af sekundære bioelementer og sporelementer. Gå ikke glip af det.

1. Kulstof (C)

Kulstof er det bioelement eller det biogenetiske element par excellence. Det anslås, at Jorden har 550.000 millioner ton kulstof på overfladen, hvoraf 450 Gt (80%) opbevares i plantemateriale. Skove er ikke kun lungerne på planeten, men de repræsenterer også den første energireserve i form af plantebiomasse. Efter denne gruppe skal det bemærkes, at bakterier bidrager med ca. 70 Gt til jordens overflade på trods af deres individuelle mikroskopiske biomasse.

Så rigeligt som vi er, er det utroligt at vide, at menneskelige befolkninger kun antager 0,06 Gt af det samlede planetariske organiske kulstof. Paradoksalt nok er dette det næststørste element i vores krop (op til 20%), kun overgået af det ilt, der strømmer gennem alle vores vener, arterier og blodkapillærer.

2. Oxygen (O)

Målt på baggrund af dets samlede masse er ilt det tredje mest nuværende kemiske grundstof på Jorden, andet kun efter helium (He) og brint (H). Under alle omstændigheder er det den mest udbredte, hvis grænsen er omgivet af jordskorpen, da den udgør mere eller mindre halvdelen af ​​dens masse.

Proteiner, nukleinsyrer, kulhydrater, lipider og vand indeholder ilt, så det er vigtigt for konstruktionen af ​​komplekse organiske stoffer.. Derudover bruger vand (H2O) dette biogene element som grundpiller. Uden O2 er vi intet.

• Du kan være interesseret i: "Teorien om biologisk evolution: hvad den er, og hvad den forklarer"

3. Brint (H)

Brint (H) er det første element i det periodiske system med god grund: det er det mest rigelige biogenetiske element på hele Jorden, da det tegner sig for 75% af al den synlige masse i universet. Vi bevæger os i figurer, der er uforståelige for det menneskelige sind, men det er klart for os, at næsten alt, der er til stede på det fysiske plan, i større eller mindre grad er brint.

Brint er ikke kun en del af levende materie, men det er et element, der findes i overflod i luftformige stjerner og planeter. Under normale forhold forekommer dette biogenetiske element i form af diatomisk gas (H2).

4. Kvælstof (N)

Kvælstof udgør 78% af den atmosfæriske luft, hvilket gør det til hovedkomponenten i Jordens atmosfære. Inden for levende væsener er dette element vigtigt for dannelsen af ​​aminosyrer og nukleinsyrer. Førstnævnte giver anledning til proteinerne i alle levende faste væv, mens sidstnævnte er ansvarlige for dannelse af DNA og RNA.

Derudover betragtes kvælstofcyklusser i økosystemer som de vigtigste, da dette biogene element er det, der mest begunstiger plantevækst under de rette forhold. Uden kvælstof ville begivenheder, der er så forskellige som biologisk arv eller tætte skove, være umulige.

5. Fosfor (P)

Fosfor er et andet væsentligt element i livet, selvom det findes i en lavere andel end resten i den brutto beregning af jordens masse.

Fosfatgruppen (som den er en del af) er essentiel for syntesen af ​​DNA og RNA, så som med nitrogen er det takket være den, at genetisk arv opstår. Det er også en del af lipiddobbeltlaget, membranen, der adskiller celler fra det organiske eller uorganiske miljø, der omgiver dem.

6. Svovl (S)

Svovl er et andet af de essentielle biogenetiske elementer for at forstå livet. Det er en del af aminosyrerne cystein og methionin og følgelig er det nødvendigt for proteinsyntese i alle levende væsener på planeten.

7. Sekundære biogenetiske elementer

Baseret på deres koncentrationer i vævene hos levende væsener betragtes disse elementer som sekundære på det rene masseniveau, men lige så vigtige for opretholdelsen af ​​eksistensen. I denne gruppe skiller blandt andet kalium, calcium, klor, magnesium eller jern sig ud. For eksempel, calcium er et af de væsentlige elementer til dannelse af knoglevæv hos levende væsener, da 99% af Ca i en organisme er i knoglesystemet.

• Du kan være interesseret i: "Knoglesystem: hvad det er, dele og egenskaber"

8. Sporelementer

På trods af at de kun repræsenterer 0,1% af vitalt organisk materiale, er sporstoffer også nødvendige for livet i små mængder. Dette inkluderer blandt andet kobolt, fluor, chrom, kobber, silicium, jod og zink.. Det skal bemærkes, at dets fravær i kroppen kan være dødelig, men også dens overdreven tilstedeværelse. I atypiske koncentrationer kan de forårsage levertoksicitet.

Genoptag

Som du kan se, er levende væsener intet andet end atomer og elementer, der er usynlige for det menneskelige øje, som er organiseret på en mere eller mindre kompleks måde for at give anledning til alt det liv, vi kender. Mennesker er næsten 20% kulstof, 60% vand og den resterende procentdel (op til 99%) de andre nævnte biogenetiske grundstoffer. Hvis nogen af ​​dem ikke eksisterede, ville den vævsorganisation, der kendetegner os, være umulig.

Fra en celles kromosomer til Amazonas-skovene passerer hvert niveau af levende organisation af de 6 vigtigste biogenetiske elementer: kulstof, brint, ilt, nitrogen, fosfor og svovl. I sidste ende reduceres alle levende ting på det mikroskopiske og basale niveau til den samme ting.