Biogeneetilised elemendid: mis need on, tüübid ja funktsioonid
Kõik elusolendid Maa peal koosnevad orgaanilisest ainest. Põhistruktuurid, mis moodustavad erinevad taksonid (nii loomad ja taimed kui ka mikroskoopilised organismid), on tselluloos, tanniin, kutiin ja ligniin koos teiste kudesid ja katteid moodustavate valkude, lipiidide ja suhkrutega Mobiiltelefonid. Kogu see mateeria ei teki sellisena mitte millestki, vaid see muundatakse biogeokeemiliste tsüklite energiavoogude kaudu.
Taimed muudavad jäätmed ja anorgaanilised ained päikeseenergiast orgaanilisteks kudedeks (fotosüntees), rohusööjad tarbivad tohutul hulgal seda ainet ja seejärel liigub tekkinud kude toiduahela kõrgematele tasanditele, nagu kiskjad ja superkiskjad. Kui elusolend sureb, lagunevad tema koed aineks ja toitaineteks, mis juurte imendumisel muutuvad taas taime veresoonte osaks, sulgedes seega tsükli.
Sel viisil demonstreerime üldiste pintslitõmmetega, kuidas orgaaniline aine ja energia kõikuvad ökosüsteemi erinevates kihistustes. Igal juhul peame elusolendite toimimise tundmiseks süvenema aatomite ja molekulide palju mikroskoopilisemale tasandile. Liituge meiega selle teekonna kaudu
biogeneetilised elemendid, sest neis on elu võti.- Seotud artikkel: "Bioloogia kümme haru: nende eesmärgid ja omadused"
Mis on biogeneetiline element?
Selle sõna juurutamisel võib meid aidata juba sõna etümoloogiline juur. Kreeka keeles bio tähendab elu ja geneesi tekkimist. Seega on lihtne eeldada, et biogeneetiline element on see, mis võimaldab elu, moodustades osa elusolendite kudedest ja / või ainevahetusviisidest. Hoolimata asjaolust, et maailma elusmaterjal koosneb umbes 25-30 biogeneetilisest elemendist, on ainult 8 neist kõige taksonites kõige domineerivamad ja levinumad..
Siinkohal tuleb märkida, et keemiline element on ainetüüp, mis koosneb samasugustest aatomitest, millel on teatud arv tuumaprootoneid kõige lihtsamal kujul. Maal on kokku 118 keemilist elementi, millest 26 on saadud laboritingimustes. Ülejäänud 92-st loetakse bioelementideks (või biogeneetilisteks elementideks, vahetatavateks terminiteks) ainult 27. Selle klassifikatsioon on jaotatud järgmiselt:
- Esmased bioelemendid: need moodustavad 96% kogu Maa elusolendist. Ilma nendeta ei saaks selle planeedi olemasolu mõelda.
- Sekundaarsed bioelemendid: need moodustavad 3,9% elusainest.
- Mikroelemendid: neid tuntakse ka ajutiste bioelementidena, kuna nende kontsentratsioonid on ajas erinevad. Nad moodustavad 0,1% kogu elusainest.
Mis on kõige olulisemad biogeneetiliste elementide tüübid?
Nagu me oleme öelnud, moodustavad primaarsed bioelemendid peaaegu kõik meile teada olevad ained. Seepärast keskendume kuuele paralleelsele biogeneetilisele elemendile (süsinik, vesinik, hapnik, lämmastik, fosfor ja väävel) ning seejärel tehke lühike ülevaade sekundaarsetest bioelementidest ja mikroelemendid. Ära igatse seda.
1. Süsinik (C)
Süsinik on bioelement või biogeneetiline element par excellence. Hinnanguliselt sadab Maa oma pinnal 550 000 miljonit tonni (550 Gt) süsinikku, millest 450 Gt (80%) ladustatakse taimses aines. Metsad pole mitte ainult planeedi kopsud, vaid nad esindavad ka esimest energiavaru taime biomassi kujul. Pärast seda rühma tuleb märkida, et bakterid annavad hoolimata nende individuaalsest mikroskoopilisest biomassist maapinnale umbes 70 Gt.
Nii palju kui meil on, on uskumatu teada, et inimpopulatsioonid eeldavad kogu planeedi orgaanilisest süsinikust ainult 0,06 Gt. Paradoksaalsel kombel on see meie kehas teine kohalolev element (kuni 20%), mida ületab ainult hapnik, mis voolab läbi kõigi meie veenide, arterite ja verekapillaaride.
2. Hapnik (O)
Kogumassist mõõdetuna on hapnik Maa peal kõige rohkem kolmas keemiline element, jäädes alla heeliumile (He) ja vesinikule (H). Igal juhul on see kõige arvukam, kui piir on maapõues piiratud, kuna see moodustab enam-vähem poole oma massist.
Valgud, nukleiinhapped, süsivesikud, lipiidid ja vesi sisaldavad hapnikku, seega on see keerulise orgaanilise aine moodustamiseks hädavajalik.. Lisaks kasutab vesi (H2O) seda biogeenset elementi alustalana. Ilma O2-ta pole me midagi.
- Teile võivad huvi pakkuda: "Bioloogilise evolutsiooni teooria: mis see on ja mida see seletab"
3. Vesinik (H)
Vesinik (H) on perioodilise tabeli esimene element mõjuval põhjusel: see on kõige levinum biogeneetiline element kogu Maa peal, kuna see moodustab 75% kogu universumi nähtavast massist. Liigume inimmeele jaoks arusaamatute arvudega, kuid meile on selge, et peaaegu kõik kehalises tasapinnas leiduv on suuremal või vähemal määral vesinik.
Vesinik ei ole ainult osa elavast ainest, vaid see on element, mida leidub rohkesti gaasilistes tähtedes ja planeetidel. Normaalsetes tingimustes esineb see biogeneetiline element diatoomilise gaasi (H2) kujul.
4. Lämmastik (N)
Lämmastik moodustab 78% atmosfääriõhust, mistõttu on see Maa atmosfääri põhikomponent. Elusolendites on see element aminohapete ja nukleiinhapete moodustamiseks hädavajalik. Esimesed põhjustavad kõigi elusate tahkete kudede valke, teised aga vastutavad DNA ja RNA moodustamise eest.
Lisaks peetakse ökosüsteemides lämmastiku tsükleid kõige olulisemaks, kuna just see biogeenne element soodustab taimede kasvu õigetes tingimustes kõige enam. Ilma lämmastikuta oleks nii erinevad sündmused nagu bioloogiline pärand või tihedad metsad võimatud.
5. Fosfor (P)
Fosfor on veel üks oluline element kogu elu jaoks, ehkki seda leidub väiksemas proportsioonis kui ülejäänud osa kogu maa massi arvutamisel.
Fosfaatrühm (mille osa see on) on hädavajalik DNA ja RNA sünteesiks, nii nagu ka lämmastiku puhul toimub geneetiline pärilikkus just tänu sellele. See on ka osa lipiidide kahekihilisest membraanist, mis eraldab rakud neid ümbritsevast orgaanilisest või anorgaanilisest keskkonnast.
6. Väävel (S)
Väävel on veel üks olulisi biogeneetilisi elemente elu mõistmiseks. See on osa aminohapetest tsüsteiin ja metioniin ja järelikult on see vajalik valgusünteesiks kõigil planeedi elusolenditel.
7. Sekundaarsed biogeneetilised elemendid
Nende kontsentratsioonide põhjal elusolendite kudedes peetakse neid elemente puhta massi tasemel sekundaarseks, kuid sama oluliseks ka olemasolu säilitamiseks. Selles rühmas paistavad teiste hulgas silma kaalium, kaltsium, kloor, magneesium või raud. Näiteks, kaltsium on üks olulisi elemente elusolendite luukoe moodustumisel, kuna 99% organismi Ca-st on luusüsteemis.
- Teile võivad huvi pakkuda: "Luu süsteem: mis see on, osad ja omadused"
8. Mikroelemendid
Vaatamata sellele, et mikroelemente on vaid 0,1% elutähtsatest orgaanilistest ainetest, on need eluks vajalik ka väikestes kogustes. See hõlmab muu hulgas koobaltit, fluori, kroomi, vaske, räni, joodi ja tsinki.. Tuleb märkida, et selle puudumine kehas võib olla surmav, kuid ka selle liigne olemasolu. Ebatüüpiliste kontsentratsioonide korral võivad need põhjustada maksa toksilisust.
Jätka
Nagu näete, ei ole elusolendid midagi muud kui aatomid ja inimsilmale nähtamatud elemendid, mis on korraldatud enam-vähem keerulisel viisil, et tekitada kogu meile teadaolev elu. Inimeses on peaaegu 20% süsinikku, 60% vett ja ülejäänud protsent (kuni 99%) muud nimetatud biogeneetilised elemendid. Kui mõnda neist poleks olemas, oleks meid iseloomustav koeorganisatsioon võimatu.
Alates raku kromosoomidest kuni Amazonase metsadeni läbib elusorganisatsiooni iga tasand 6 peamise biogeneetilise elemendi abil: süsinik, vesinik, hapnik, lämmastik, fosfor ja väävel. Lõpuks taandatakse kogu elusolend mikroskoopilisel ja basaalsel tasandil samaks.
