Βιογενετικά στοιχεία: τι είναι, τύποι και λειτουργίες

Όλα τα ζωντανά πλάσματα στη Γη αποτελούνται από οργανική ύλη. Οι βασικές δομές που απαρτίζουν τα διαφορετικά ταξί (τόσο ζώα όσο και φυτά, καθώς και μικροσκοπικοί οργανισμοί) είναι οι κυτταρίνη, τανίνη, cutin και λιγνίνη, μαζί με άλλες πρωτεΐνες, λιπίδια και σάκχαρα που δημιουργούν ιστούς και επικαλύψεις κινητά τηλέφωνα. Όλο αυτό το θέμα δεν δημιουργείται ως έχει από το τίποτα, αλλά μεταμορφώνεται μέσω των ενεργειακών ροών των βιογεωχημικών κύκλων.

Τα φυτά μετατρέπουν τα απόβλητα και την ανόργανη ύλη σε οργανικούς ιστούς από την ηλιακή ενέργεια (φωτοσύνθεση), καταναλώνουν τα φυτοφάγα τεράστιες ποσότητες αυτού του θέματος και στη συνέχεια ο παραγόμενος ιστός περνά σε υψηλότερα επίπεδα της τροφικής αλυσίδας, όπως σαρκοφάγα και σούπερ θηρευτές. Όταν ένα ζωντανό ον πεθαίνει, οι ιστοί του διασπώνται σε ύλη και θρεπτικά συστατικά, τα οποία και πάλι αποτελούν μέρος του αγγειακού συστήματος των φυτών με απορρόφηση της ρίζας, κλείνοντας έτσι τον κύκλο.

Με αυτόν τον τρόπο, επιδεικνύουμε με μια σειρά γενικών πινελιών πώς η οργανική ύλη και η ενέργεια κυμαίνονται στις διάφορες διαστρωμάτωση ενός οικοσυστήματος. Σε κάθε περίπτωση, για να γνωρίζουμε τη λειτουργία των ζωντανών όντων, πρέπει να ερευνήσουμε ένα πολύ πιο μικροσκοπικό επίπεδο, ατόμων και μορίων. Ελάτε μαζί μας σε αυτό το ταξίδι

βιογενετικά στοιχεία, γιατί σε αυτά είναι το κλειδί της ζωής.

• Σχετικό άρθρο: "Οι 10 κλάδοι της Βιολογίας: οι στόχοι και τα χαρακτηριστικά τους"

Τι είναι ένα βιογενετικό στοιχείο;

Η ίδια ετυμολογική ρίζα της λέξης μπορεί να μας βοηθήσει να εισαγάγουμε αυτόν τον όρο. Στα ελληνικα, βιο σημαίνει προέλευση της ζωής και της γένεσης. Έτσι, είναι εύκολο να υποθέσουμε ότι το βιογενετικό στοιχείο είναι αυτό που επιτρέπει τη ζωή, που αποτελεί μέρος των ιστών και / ή των μεταβολικών οδών των ζωντανών όντων. Παρά το γεγονός ότι η ζωντανή ύλη του κόσμου αποτελείται από περίπου 25-30 βιογενετικά στοιχεία, μόνο 8 από αυτά είναι τα πιο κυρίαρχα και διαδεδομένα σε ολόκληρη την περιοχή..

Σε αυτό το σημείο, πρέπει να σημειωθεί ότι ένα χημικό στοιχείο είναι ένας τύπος ύλης που αποτελείται από άτομα του ίδιου είδους, με έναν ορισμένο αριθμό πυρηνικών πρωτονίων στην απλούστερη μορφή τους. Υπάρχουν συνολικά 118 χημικά στοιχεία στη Γη, εκ των οποίων 26 έχουν ληφθεί υπό εργαστηριακές συνθήκες. Από τα υπόλοιπα 92, μόνο 27 θεωρούνται βιοστοιχεία (ή βιογενετικά στοιχεία, εναλλάξιμοι όροι). Η ταξινόμησή του διανέμεται ως εξής:

• Πρωτογενή βιοστοιχεία: αποτελούν το 96% όλων των ζωντανών υλών στη Γη. Χωρίς αυτούς, η ύπαρξη σε αυτόν τον πλανήτη δεν θα μπορούσε να συλληφθεί.
• Δευτερογενή βιοστοιχεία: αποτελούν το 3,9% της ζωντανής ύλης.
• Ίχνη: είναι επίσης γνωστά ως προσωρινά βιοστοιχεία, καθώς οι συγκεντρώσεις τους ποικίλλουν με την πάροδο του χρόνου. Αποτελούν το 0,1% της συνολικής ζωής.

Ποιοι είναι οι πιο σημαντικοί τύποι βιογενετικών στοιχείων;

Όπως είπαμε, τα πρωτογενή βιοστοιχεία αποτελούν σχεδόν όλα τα θέματα που γνωρίζουμε. Επομένως, θα επικεντρωθούμε στα 6 βιογενετικά στοιχεία κατ 'εξοχήν (άνθρακας, υδρογόνο, οξυγόνο, άζωτο, φώσφορος και θείο), και στη συνέχεια κάντε μια σύντομη ανασκόπηση των δευτερογενών βιοστοιχείων και ιχνοστοιχεία. Μην το χάσεις.

1. Άνθρακας (C)

Ο άνθρακας είναι το βιοστοιχείο ή το βιογενετικό στοιχείο κατ 'εξοχήν. Υπολογίζεται ότι η Γη φιλοξενεί 550.000 εκατομμύρια τόνους (550 Gt) άνθρακα στην επιφάνειά της, εκ των οποίων 450 Gt (80%) αποθηκεύονται σε φυτική ύλη. Τα δάση δεν είναι μόνο οι πνεύμονες του πλανήτη, αλλά αντιπροσωπεύουν επίσης το πρώτο ενεργειακό απόθεμα, με τη μορφή φυτικής βιομάζας. Μετά από αυτήν την ομάδα, πρέπει να σημειωθεί ότι τα βακτήρια συνεισφέρουν περίπου 70 Gt στην επιφάνεια της γης, παρά την ατομική μικροσκοπική βιομάζα τους.

Όσο άφθονοι είναι, είναι απίστευτο να γνωρίζουμε ότι οι ανθρώπινοι πληθυσμοί αναλαμβάνουν μόνο 0,06 Gt συνολικού πλανητικού οργανικού άνθρακα. Παραδόξως, αυτό είναι το δεύτερο πιο παρόν στοιχείο στο σώμα μας (έως και 20%), το οποίο ξεπερνά μόνο το οξυγόνο που ρέει σε όλες τις φλέβες, τις αρτηρίες και τα τριχοειδή αίματά μας.

2. Οξυγόνο (O)

Μετρούμενο με βάση τη συνολική του μάζα, το οξυγόνο είναι το τρίτο πιο πρόσφατο χημικό στοιχείο στη Γη, δεύτερο μετά το ήλιο (He) και το υδρογόνο (H). Σε κάθε περίπτωση, είναι το πιο άφθονο εάν το όριο είναι περιορισμένο στον φλοιό της γης, καθώς σχηματίζει περίπου το ήμισυ της μάζας του.

Οι πρωτεΐνες, τα νουκλεϊκά οξέα, οι υδατάνθρακες, τα λιπίδια και το νερό περιέχουν οξυγόνο, επομένως είναι απαραίτητο για την κατασκευή σύνθετων οργανικών υλών.. Επιπλέον, το νερό (H2O) χρησιμοποιεί αυτό το βιογενές στοιχείο ως βασικό στοιχείο. Χωρίς Ο2, δεν είμαστε τίποτα.

• Μπορεί να σας ενδιαφέρει: "Η θεωρία της βιολογικής εξέλιξης: τι είναι και τι εξηγεί"

3. Υδρογόνο (Η)

Το υδρογόνο (H) είναι το πρώτο στοιχείο στον περιοδικό πίνακα για καλό λόγο: είναι το πιο άφθονο βιογενετικό στοιχείο σε ολόκληρη τη Γη, καθώς αντιπροσωπεύει το 75% της ορατής μάζας στο σύμπαν. Κινούμαστε σε αριθμούς ακατανόητες για τον ανθρώπινο νου, αλλά είναι σαφές σε εμάς ότι σχεδόν όλα όσα υπάρχουν στο σωματικό επίπεδο είναι, σε μεγαλύτερο ή μικρότερο βαθμό, υδρογόνο.

Το υδρογόνο δεν είναι μόνο μέρος της ζωντανής ύλης, αλλά είναι ένα στοιχείο που βρίσκεται σε αφθονία σε αέρια αστέρια και πλανήτες. Υπό κανονικές συνθήκες, αυτό το βιογενετικό στοιχείο εμφανίζεται με τη μορφή διατομικού αερίου (H2).

4. Άζωτο (N)

Το άζωτο αποτελεί το 78% του ατμοσφαιρικού αέρα, γεγονός που το καθιστά το κύριο συστατικό της ατμόσφαιρας της Γης. Στα ζωντανά όντα, αυτό το στοιχείο είναι απαραίτητο για το σχηματισμό αμινοξέων και νουκλεϊκών οξέων. Οι πρώτοι δημιουργούν πρωτεΐνες όλων των ζωντανών στερεών ιστών, ενώ οι τελευταίοι είναι υπεύθυνοι για το σχηματισμό DNA και RNA.

Επιπλέον, οι κύκλοι αζώτου στα οικοσυστήματα θεωρούνται οι πιο σημαντικοί, καθώς αυτό το βιογενές στοιχείο είναι εκείνο που ευνοεί την ανάπτυξη των φυτών υπό τις σωστές συνθήκες. Χωρίς άζωτο, τα γεγονότα τόσο διαφορετικά όσο η βιολογική κληρονομιά ή τα πυκνά δάση θα ήταν αδύνατα.

5. Φώσφορος (Ρ)

Ο φωσφόρος είναι ένα άλλο βασικό στοιχείο για τη ζωή, αν και βρίσκεται σε χαμηλότερο ποσοστό από το υπόλοιπο στον ακαθάριστο υπολογισμό της μάζας της γης.

Η φωσφορική ομάδα (από την οποία αποτελεί μέρος) είναι απαραίτητη για τη σύνθεση του DNA και του RNA, έτσι, όπως και με το άζωτο, είναι χάρη σε αυτήν που συμβαίνει γενετική κληρονομιά. Είναι επίσης μέρος της λιπιδικής διπλής στιβάδας, της μεμβράνης που διαχωρίζει τα κύτταρα από το οργανικό ή ανόργανο περιβάλλον που τα περιβάλλει.

6. Θείο (S)

Το θείο είναι ένα άλλο από τα βασικά βιογενετικά στοιχεία για την κατανόηση της ζωής. Είναι μέρος των αμινοξέων κυστεΐνη και μεθειονίνη και, κατά συνέπεια, είναι απαραίτητη η σύνθεση πρωτεϊνών σε όλα τα ζωντανά πλάσματα του πλανήτη.

7. Δευτερογενή βιογενετικά στοιχεία

Με βάση τις συγκεντρώσεις τους στους ιστούς των ζωντανών όντων, αυτά τα στοιχεία θεωρούνται δευτερεύοντα σε επίπεδο καθαρής μάζας, αλλά εξίσου σημαντικά για τη διατήρηση της ύπαρξης. Σε αυτήν την ομάδα, το κάλιο, το ασβέστιο, το χλώριο, το μαγνήσιο ή ο σίδηρος ξεχωρίζουν, μεταξύ άλλων. Για παράδειγμα, το ασβέστιο είναι ένα από τα βασικά στοιχεία για το σχηματισμό οστικού ιστού σε ζώντα όντα, αφού το 99% του Ca σε έναν οργανισμό βρίσκεται στο οστικό σύστημα.

• Μπορεί να σας ενδιαφέρει: "Σύστημα οστών: τι είναι, μέρη και χαρακτηριστικά"

8. Ιχνοστοιχεία

Παρά το ότι αντιπροσωπεύει μόνο το 0,1% της ζωτικής οργανικής ύλης, ιχνοστοιχεία είναι επίσης απαραίτητα για τη ζωή σε μικρές ποσότητες. Αυτό περιλαμβάνει, μεταξύ άλλων, κοβάλτιο, φθόριο, χρώμιο, χαλκό, πυρίτιο, ιώδιο και ψευδάργυρο.. Πρέπει να σημειωθεί ότι η απουσία του στο σώμα μπορεί να είναι θανατηφόρο, αλλά και η υπερβολική παρουσία του. Σε άτυπες συγκεντρώσεις, μπορούν να προκαλέσουν τοξικότητα στο ήπαρ.

ΒΙΟΓΡΑΦΙΚΟ

Όπως μπορείτε να δείτε, τα ζωντανά όντα δεν είναι τίποτα περισσότερο από άτομα και στοιχεία αόρατα στο ανθρώπινο μάτι, τα οποία είναι οργανωμένα με έναν περισσότερο ή λιγότερο περίπλοκο τρόπο για να δώσουν ζωή σε όλη τη ζωή που γνωρίζουμε. Τα ανθρώπινα όντα είναι σχεδόν 20% άνθρακας, 60% νερό και, το υπόλοιπο ποσοστό (έως 99%), τα άλλα βιογενετικά στοιχεία που αναφέρονται. Εάν δεν υπήρχε κανένα από αυτά, η οργάνωση ιστών που μας χαρακτηρίζει θα ήταν αδύνατη.

Από τα χρωμοσώματα ενός κυττάρου έως τα δάση του Αμαζονίου, περνά κάθε επίπεδο ζωντανής οργάνωσης από τα 6 κύρια βιογενετικά στοιχεία: άνθρακας, υδρογόνο, οξυγόνο, άζωτο, φώσφορο και θείο. Στο τέλος, σε μικροσκοπικό και βασικό επίπεδο, όλα τα ζωντανά πλάσματα μειώνονται στο ίδιο πράγμα.