Classification des BIOÉLÉMENTS

De quels atomes sont faits les êtres vivants ? Dans cet article d'un PROFESSEUR, nous apprendrons que, de tous les éléments chimiques qui existent dans l'univers, seuls quelques-uns font partie de la matière vivante: les bioéléments. Mais tous les bioéléments ne sont pas identiques et dans cette leçon, nous verrons quel est le classification des bioéléments et sur quels critères il est basé.

Indice

1. Que sont les bioéléments? Fonctions principales
2. Bioéléments primaires, le premier groupe de la classification des bioéléments
3. Bioéléments secondaires
4. Oligo-éléments

Les bioéléments, également appelés éléments biogènes, sont tous ceux éléments chimiques qui font partie des organismes vivants. Ils ne sont pas présentés isolément, mais plutôt former les molécules propre d'êtres vivants appelés biomolécules, dont beaucoup sont de grande taille (macromolécules).

Les bioéléments sont présentés dans des proportions très différentes

Bien que des bioéléments soient également présents dans le milieu inerte (géosphère, hydrosphère, atmosphère) les proportions dans lesquelles on les retrouve chez les êtres vivants sont très différentes de celles de l'environnement. Par exemple: le carbone ne représente que 0,18% du milieu inerte, alors que dans le corps humain sa proportion est bien plus élevée: 19,37%. Par conséquent, les êtres vivants accumulent des éléments relativement rares dans leur corps dans un environnement inerte et cela implique une consommation d'énergie importante.

Fonctions des bioéléments

Les bioéléments peuvent également être définis comme les éléments qui sont indispensable à la vie car ils participent à l'un de ces processus biologiques :

• Ils participent à la construction des tissus corporels
• Ils sont impliqués dans les processus de développement de l'organisme
• Ils aident à réguler le métabolisme.

De tous les 92 éléments naturels qui existent, seuls certains sont des bioéléments. Le nombre total de bioéléments diffère considérablement selon qu'ils sont considérés comme des bioéléments ou non des éléments présents dans l'organisme dans de très faibles proportions, car dans ces cas, il peut être difficile de démontrer son rôle biologique. On peut considérer que il y a entre 20 et 27 bioéléments.

Image: Yumpu.com

Comme nous l'avons déjà mentionné, les bioéléments qui font partie des êtres vivants peuvent avoir des proportions très différentes. Si certains sont très abondants, d'autres n'apparaissent qu'en petites quantités.

le critère de classification des bioéléments il est basé précisément en proportion dans lequel ceux-ci font partie des organismes vivants. La classification des bioéléments peut être différente selon l'auteur consulté, en ce qui concerne les bioéléments secondaires et les oligo-éléments.

Selon la proportion dans laquelle ils font partie de la matière vivante, on les distingue trois groupes dans la classification des bioéléments: éléments primaires, secondaires et oligo-éléments.

Quels sont les bioéléments primaires?

Les bioéléments primaires sont: carbone (C), oxygène (O), azote (N), hydrogène (H), phosphore (P) et soufre (S).

Ce sont les éléments que l'on retrouve en plus grande proportion dans la composition des organismes vivants. La somme de ces bioéléments représente environ 96% du poids de matière sèche de l'organisme.

La raison pour laquelle ils se trouvent dans des proportions aussi élevées est qu'ils sont des éléments essentiels pour la construction de biomolécules. Il en est ainsi parce que tous ces atomes ont une caractéristique qui les rend aptes à remplir cette fonction :

• Ce sont de petits atomes. Cela leur permet de former des liaisons covalentes très stables qui contiennent une énergie élevée.
• Sauf dans le cas de l'hydrogène, ils ont la capacité de former des liaisons simples et multiples, ce qui permet une grande diversité dans le type de molécules qu'ils peuvent construire.
• La forte électronégativité d'éléments tels que l'azote ou l'oxygène donne naissance à des molécules qui ont une certaine polarité (distribution asymétrique des charges) qui permet la dissolution de nombreuses biomolécules dans l'eau (le milieu où tous les réactions biologiques).

Image: partage de diapositives

Dans la classification des bioéléments, nous devons également inclure les éléments secondaires, qui sont: etl calcium (Ca), sodium (Na), potassium (K), magnésium (Mg) et chlore (Cl). Sa présence dans la composition des êtres vivants est inférieure à celle des bioéléments primaires mais supérieure à 0,01 %. Ensemble, ces cinq bioéléments représentent environ 3,9 % du poids des organismes vivants.

Ces éléments se trouvent dans les organismes sous forme de sels minéraux ou sous forme ionique.

Sous forme de sels

Ces bioéléments ont une fonction structurelle en tant que constituants des os, des coquilles, des coquilles, etc. Un exemple est le calcium, qui fait partie des sels qui composent les os.

Sous sa forme ionique

Ils ont un rôle métabolique très important en tant que messagers chimiques dans la régulation de processus tels que :

• La transmission de l'influx nerveux dans lequel les ions calcium, sodium et potassium jouent un rôle fondamental.
• Contraction musculaire où les ions calcium sont essentiels.
• Photosynthèse où le magnésium est l'un des composants de la chlorophylle (pigment photosynthétique)

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On termine la classification des bioéléments pour parler des oligo-éléments, c'est-à-dire ceux qui entrent dans la composition des êtres vivants dans proportions inférieures à 0,01 %. Même si trouvés en très petites quantités, ils remplissent des fonctions d'une importance vitale. Les oligo-éléments sont multifonctionnel et ils agissent.

• Régulation du métabolisme en tant qu'élément du centre actif de certaines enzymes.
• Stabiliser certaines macromolécules ou structures cellulaires telles que les membranes plasmiques.

Le groupe des oligo-éléments est très large et se divise en deux sous-groupes: essentiels et non essentiels. Les oligo-éléments essentiels sont considérés comme ceux dont la carence provoque des altérations de la croissance ou de la santé. Les éléments font partie de ce groupe: Vanadium (V), molybdène (Mo), chrome (Cr), manganèse (Mn), cobalt (Co), nickel (Ni), cuivre (Cu), fer (Fe), zinc (Zn), silicium (Si), l'iode (I), (Se) et le fluor (F).

Par exemple:

• Le fer fait partie du centre actif de l'hémoglobine qui est responsable du transport de l'oxygène dans le sang, sa carence provoque une anémie.
• Le zinc est essentiel au développement des plantes et des animaux. Cet élément sous sa forme ionique catalyse (régule) plus d'une centaine de réactions enzymatiques et est un constituant de la membranes plasmiques où il joue un rôle antioxydant, aidant à stabiliser la structure bicouche lipide.

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• Trudy McKee, James R. McKee (2020) Biochimie: la base moléculaire de la vie (7e édition), Mexico: McGraw-Hill
• Javier Ramírez Hernández, María José Bonete et Rosa María Martínez-Espinosa Division de biochimie et biologie moléculaire, Faculté des sciences, Université d'Alicante. (2015). Proposition d'une nouvelle classification des oligo-éléments pour leur application en nutrition, oligothérapie et autres stratégies thérapeutiques. Journal de nutrition hospitalière