Biogenetski elementi: što su oni, vrste i funkcije

Sva živa bića na Zemlji sastavljena su od organske materije. Osnovne strukture koje čine različite svojte (i životinje i biljke, kao i mikroskopski organizmi) su celuloza, tanin, cutin i lignin, zajedno s ostalim proteinima, lipidima i šećerima koji grade tkiva i obloge Mobiteli. Sva ta materija nije kao takva stvorena ni iz čega, već se transformira kroz energetske tokove biogeokemijskih ciklusa.

Biljke transformiraju otpad i anorganske tvari u organska tkiva iz sunčeve energije (fotosinteza), biljojedi troše ogromne količine ove tvari, a zatim generirano tkivo prelazi na više razine prehrambenog lanca, poput zvijeri i super grabežljivaca. Kad živo biće umre, njegova se tkiva razgrađuju na tvar i hranjive sastojke, koji apsorpcijom korijena ponovno postaju dijelom biljnog krvožilnog sustava, zatvarajući tako ciklus.

Na taj način, nizom općih poteza kistom pokazujemo kako organska tvar i energija fluktuiraju u različitim slojevima ekosustava. U svakom slučaju, da bismo znali kako funkcioniraju živa bića, moramo zaroniti u mnogo mikroskopskiju razinu, atoma i molekula. Pridružite nam se na ovom putovanju

biogenetski elementi, jer je u njima ključ života.

• Povezani članak: "10 grana biologije: njihovi ciljevi i značajke"

Što je biogenetski element?

Sam etimološki korijen riječi može nam pomoći da uvedemo ovaj pojam. Na grčkom, bio znači život i postanak. Stoga je lako pretpostaviti da je biogenetski element onaj koji omogućuje život, čineći dio tkiva i / ili metaboličke putove živih bića. Unatoč činjenici da se živa tvar svijeta sastoji od oko 25-30 biogenetskih elemenata, samo ih je 8 najdominantnijih i najrasprostranjenijih u cijeloj svojti..

U ovom trenutku treba napomenuti da je kemijski element vrsta materije koju čine atomi iste vrste, s određenim brojem nuklearnih protona u njihovom najjednostavnijem obliku. Na Zemlji postoji ukupno 118 kemijskih elemenata, od kojih je 26 dobiveno u laboratorijskim uvjetima. Od preostalih 92, samo 27 smatra se bioelementima (ili biogenetskim elementima, zamjenjivi pojmovi). Njegova se klasifikacija distribuira na sljedeći način:

• Primarni bioelementi: oni čine 96% sve žive materije na Zemlji. Bez njih se ne bi moglo zamisliti postojanje na ovom planetu.
• Sekundarni bioelementi: čine 3,9% žive tvari.
• Elementi u tragovima: poznati su i kao privremeni bioelementi, jer njihove koncentracije variraju tijekom vremena. Oni čine 0,1% ukupne žive materije.

Koje su najvažnije vrste biogenetskih elemenata?

Kao što smo rekli, primarni bioelementi čine gotovo svu materiju za koju znamo. Stoga ćemo se usredotočiti na 6 biogenetskih elemenata par excellence (ugljik, vodik, kisik, dušik, fosfor i sumpor), a zatim napravite kratki pregled sekundarnih bioelemenata i elementi u tragovima. Nemoj propustiti.

1. Ugljik (C)

Ugljik je bioelement ili biogenetski element par excellence. Procjenjuje se da Zemlja na svojoj površini ima 550 000 milijuna tona (550 Gt) ugljika, od čega 450 Gt (80%) pohranjeno u biljnoj tvari. Šume nisu samo pluća planeta, već predstavljaju i prvu rezervu energije, u obliku biljne biomase. Nakon ove skupine treba napomenuti da bakterije doprinose oko 70 Gt na površini zemlje, unatoč svojoj pojedinačnoj mikroskopskoj biomasi.

Koliko god smo bogati, nevjerojatno je znati da ljudske populacije pretpostavljaju samo 0,06 Gt ukupnog planetarnog organskog ugljika. Paradoksalno, ovo je drugi najprisutniji element u našem tijelu (do 20%), nadmašen samo kisikom koji teče kroz sve naše vene, arterije i krvne kapilare.

2. Kisik (O)

Izmjeren na osnovi njegove ukupne mase, kisik je treći najprisutniji kemijski element na Zemlji, odmah iza helija (He) i vodika (H). U svakom slučaju, najzastupljenije je ako je granica ograničena u zemljinoj kori, jer ona čini više ili manje polovinu svoje mase.

Proteini, nukleinske kiseline, ugljikohidrati, lipidi i voda sadrže kisik, pa je on neophodan za izgradnju složenih organskih tvari.. Uz to, voda (H2O) koristi ovaj biogeni element kao glavni oslonac. Bez O2 mi smo ništa.

• Možda će vas zanimati: "Teorija biološke evolucije: što je ona i što objašnjava"

3. Vodik (H)

Vodik (H) je prvi element u periodnom sustavu s dobrim razlogom: to je najzastupljeniji biogenetski element na cijeloj Zemlji, jer čini 75% sve vidljive mase u svemiru. Krećemo se u brojkama neshvatljivim ljudskom umu, ali nama je jasno da je gotovo sve prisutno na tjelesnoj ravni u većoj ili manjoj mjeri vodik.

Vodik nije samo dio žive tvari, već je element koji se nalazi u izobilju u plinovitim zvijezdama i planetima. U normalnim uvjetima taj se biogenetski element javlja u obliku dvoatomskog plina (H2).

4. Dušik (N)

Dušik čini 78% atmosferskog zraka, što ga čini glavnom komponentom Zemljine atmosfere. U živim bićima ovaj je element bitan za stvaranje aminokiselina i nukleinskih kiselina. Iz prvih proizlaze proteini svih živih čvrstih tkiva, dok su druga odgovorna za stvaranje DNA i RNA.

Uz to, ciklusi dušika u ekosustavima smatraju se najvažnijima, budući da je ovaj biogeni element onaj koji najviše pogoduje rastu biljaka u pravim uvjetima. Bez dušika bili bi nemogući događaji različiti poput biološkog nasljeđa ili gustih šuma.

5. Fosfor (P)

Fosfor je još jedan bitan element za život, iako se u bruto izračunu zemljine mase nalazi u manjem udjelu od ostatka.

Fosfatna skupina (čiji je dio) bitna je za sintezu DNA i RNA, pa se, kao i kod dušika, događa genetsko nasljeđivanje. Također je dio lipidnog dvosloja, membrane koja odvaja stanice od organskog ili anorganskog okoliša koji ih okružuje.

6. Sumpor (S)

Sumpor je još jedan od bitnih biogenetskih elemenata za razumijevanje života. Dio je aminokiselina cisteina i metionina i, shodno tome, potrebno je za sintezu proteina u svim živim bićima na planetu.

7. Sekundarni biogenetski elementi

Na temelju njihove koncentracije u tkivima živih bića, ovi se elementi smatraju sekundarnim na razini čiste mase, ali jednako važnima za održavanje egzistencije. U ovoj se skupini među ostalim ističu kalij, kalcij, klor, magnezij ili željezo. Na primjer, kalcij je jedan od bitnih elemenata za stvaranje koštanog tkiva kod živih bića, budući da je 99% Ca u organizmu u koštanom sustavu.

• Možda će vas zanimati: "Koštani sustav: što je to, dijelovi i karakteristike"

8. Elementi u tragovima

Iako predstavljaju samo 0,1% vitalne organske tvari, elementi u tragovima također su neophodni za život u malim količinama. To uključuje kobalt, fluor, krom, bakar, silicij, jod i cink, između ostalog.. Treba napomenuti da njegovo odsustvo u tijelu može biti smrtonosno, ali i pretjerano prisustvo. U netipičnim koncentracijama mogu uzrokovati toksičnost jetre.

Nastavi

Kao što vidite, živa bića nisu ništa drugo doli atomi i elementi nevidljivi za ljudsko oko, koji su organizirani na više ili manje složen način da stvore sav život koji poznajemo. Ljudska bića čine gotovo 20% ugljika, 60% vode i, preostali postotak (do 99%), ostali spomenuti biogenetski elementi. Da bilo koji od njih ne postoji, organizacija tkiva koja nas karakterizira bila bi nemoguća.

Od kromosoma stanice do šuma Amazone, prolazi svaka razina organizacije života pomoću 6 glavnih biogenetskih elemenata: ugljik, vodik, kisik, dušik, fosfor i sumpor. Na kraju, na mikroskopskoj i bazalnoj razini, sva se živa bića svode na isto.