Biogenētiskie elementi: kādi tie ir, veidi un funkcijas

Visas dzīvās būtnes uz Zemes sastāv no organiskām vielām. Galvenās struktūras, kas veido dažādos taksonus (gan dzīvniekus, gan augus, gan mikroskopiskos organismus), ir celuloze, tanīns, kutīns un lignīns kopā ar citiem proteīniem, lipīdiem un cukuriem, kas veido audus un pārklājumus mobilie tālruņi. Visa šī matērija kā tāda nav radīta no nekā, bet tiek pārveidota ar bioģeoķīmisko ciklu enerģijas plūsmām.

Augi pārveido atkritumus un neorganiskās vielas organiskos audos no saules enerģijas (fotosintēze), zālēdāji patērē milzīgs daudzums šīs vielas, un pēc tam radītie audi pāriet uz augstāku barības ķēdes līmeni, piemēram, plēsējiem un super plēsējiem. Kad mirst dzīvā būtne, tās audi tiek sadalīti vielās un barības vielās, kas sakņu absorbcijas rezultātā atkal kļūst par augu asinsvadu sistēmas daļu, tādējādi noslēdzot ciklu.

Tādā veidā mēs ar virkni vispārīgu otu demonstrējam, kā organiskās vielas un enerģija svārstās dažādās ekosistēmas stratifikācijās. Jebkurā gadījumā, lai zinātu dzīvo būtņu darbību, mums jāiedziļinās daudz vairāk mikroskopiskā līmenī - atomos un molekulās. Pievienojieties mums šajā ceļojumā

bioģenētiskie elementi, jo tajos ir dzīves atslēga.

• Saistītais raksts: "10 bioloģijas nozares: to mērķi un īpašības"

Kas ir bioģenētiskais elements?

Vārda pati etimoloģiskā sakne var mums palīdzēt ieviest šo terminu. Grieķu valodā bio nozīmē dzīvību un ģenēzes izcelsmi. Tādējādi ir viegli pieņemt, ka biogenētiskais elements ir tas, kas ļauj dzīvībai, veidojot daļu no dzīvo būtņu audiem un / vai vielmaiņas ceļiem. Neskatoties uz to, ka pasaules dzīvā viela sastāv no apmēram 25-30 biogenētiskiem elementiem, tikai 8 no tiem ir dominējošākie un visplašāk izplatīti visā taksonos..

Šajā brīdī jāatzīmē, ka ķīmiskais elements ir vielas veids, kas sastāv no tāda paša veida atomiem, ar noteiktu skaitu kodola protonu visvienkāršākajā formā. Uz Zemes kopumā ir 118 ķīmiskie elementi, no kuriem 26 ir iegūti laboratorijas apstākļos. No atlikušajiem 92 tikai 27 tiek uzskatīti par bioelementiem (vai biogenētiskiem elementiem, savstarpēji aizvietojamiem terminiem). Tās klasifikācija ir sadalīta šādi:

• Primārie bioelementi: tie veido 96% no visas Zemes dzīvās vielas. Bez viņiem eksistenci uz šīs planētas nevarēja iedomāties.
• Sekundārie bioelementi: tie veido 3,9% no dzīvās vielas.
• Mikroelementi: tos sauc arī par pagaidu bioelementiem, jo ​​to koncentrācija laika gaitā mainās. Tie veido 0,1% no kopējās dzīvās vielas.

Kādi ir vissvarīgākie bioģenētisko elementu veidi?

Kā jau teicām, primārie bioelementi veido gandrīz visu mums zināmo vielu. Tāpēc mēs koncentrēsimies uz 6 biogenētiskajiem elementiem par excellence (ogleklis, ūdeņradis, skābeklis, slāpeklis, fosfors un sērs), un pēc tam veiciet īsu pārskatu par sekundārajiem bioelementiem un mikroelementi. Nepalaid garām.

1. Ogleklis (C)

Ogleklis ir bioelements vai biogenētiskais elements par excellence. Tiek lēsts, ka Zeme uz tās virsmas satur 550 000 miljonus tonnu (550 Gt) oglekļa, no kuriem 450 Gt (80%) tiek uzglabāti augu vielās. Meži ir ne tikai planētas plaušas, bet arī pirmās enerģijas rezerves augu biomasas veidā. Pēc šīs grupas jāatzīmē, ka baktērijas zemes virsmā iegulda apmēram 70 Gt, neskatoties uz to atsevišķo mikroskopisko biomasu.

Lai arī cik daudz mēs esam, ir neticami zināt, ka cilvēku populācijas uzņem tikai 0,06 Gt kopējā planētas organiskā oglekļa. Paradoksālā kārtā tas ir otrais visbiežāk sastopamais elements mūsu ķermenī (līdz 20%), kuru pārspēj tikai skābeklis, kas plūst caur visām mūsu vēnām, artērijām un asins kapilāriem.

2. Skābeklis (O)

Mērot, pamatojoties uz tā kopējo masu, skābeklis ir trešais visbiežāk sastopamais ķīmiskais elements uz Zemes, otrajā vietā ir hēlijs (He) un ūdeņradis (H). Jebkurā gadījumā tas ir visvairāk, ja robeža ir ierobežota zemes garozā, jo tā veido vairāk vai mazāk pusi no tās masas.

Olbaltumvielas, nukleīnskābes, ogļhidrāti, lipīdi un ūdens satur skābekli, tāpēc tas ir būtiski sarežģītu organisko vielu veidošanai.. Turklāt ūdens (H2O) izmanto šo biogēno elementu kā pamatu. Bez O2 mēs neesam nekas.

• Jūs varētu interesēt: "Bioloģiskās evolūcijas teorija: kas tas ir un ko tas izskaidro"

3. Ūdeņradis (H)

Ūdeņradis (H) ir pamatots periodiskās tabulas pirmais elements: tas ir visbiezāk sastopamais biogenētiskais elements visā Zemē, jo tas veido 75% no visas Visumā redzamās masas. Mēs pārvietojamies cilvēka prātam nesaprotamās figūrās, taču mums ir skaidrs, ka gandrīz viss, kas atrodas ķermeniskajā plaknē, lielākā vai mazākā mērā ir ūdeņradis.

Ūdeņradis ir ne tikai dzīvās vielas sastāvdaļa, bet arī elements, kas bagātīgi sastopams gāzveida zvaigznēs un planētās. Normālos apstākļos šis bioģenētiskais elements notiek diatomiskās gāzes (H2) formā.

4. Slāpeklis (N)

Slāpeklis veido 78% no atmosfēras gaisa, kas padara to par galveno Zemes atmosfēras sastāvdaļu. Dzīvajās būtnēs šis elements ir būtisks aminoskābju un nukleīnskābju veidošanai. Pirmie rada visu dzīvo cieto audu olbaltumvielas, bet otrie ir atbildīgi par DNS un RNS veidošanos.

Turklāt slāpekļa cikli ekosistēmās tiek uzskatīti par vissvarīgākajiem, jo ​​tieši šis biogēnais elements labvēlīgākajos apstākļos visvairāk veicina augu augšanu. Bez slāpekļa notikumi būtu tikpat atšķirīgi kā bioloģiskais mantojums vai blīvi meži.

5. Fosfors (P)

Fosfors ir vēl viens būtisks dzīves elements, lai gan zemes masas bruto aprēķinā tas ir zemākā proporcijā nekā pārējais.

Fosfātu grupa (kuras daļa tā ir) ir būtiska DNS un RNS sintēzei, tāpēc, tāpat kā slāpekļa gadījumā, tieši pateicoties tam notiek ģenētiskā mantošana. Tā ir arī daļa no lipīdu divslāņa, membrānas, kas atdala šūnas no organiskās vai neorganiskās vides, kas tās ieskauj.

6. Sērs (S)

Sērs ir vēl viens no būtiskākajiem bioģenētiskajiem elementiem, lai saprastu dzīvi. Tā ir daļa no aminoskābēm cisteīna un metionīna un līdz ar to tas ir nepieciešams olbaltumvielu sintēzei visās planētas dzīvajās būtnēs.

7. Sekundārie bioģenētiskie elementi

Pamatojoties uz to koncentrāciju dzīvo būtņu audos, šie elementi tiek uzskatīti par sekundāriem tīras masas līmenī, bet tikpat svarīgi eksistences uzturēšanai. Šajā grupā cita starpā izceļas kālijs, kalcijs, hlors, magnijs vai dzelzs. Piemēram, kalcijs ir viens no būtiskiem kaulaudu veidošanās elementiem dzīvās būtnēs, jo 99% Ca organismā atrodas kaulu sistēmā.

• Jūs varētu interesēt: "Kaulu sistēma: kas tā ir, daļas un raksturojums"

8. Mikroelementi

Neskatoties uz to, ka mikroelementi satur tikai 0,1% vitāli svarīgo organisko vielu, dzīvībai nepieciešami arī nelieli daudzumi. Tas, cita starpā, ietver kobaltu, fluoru, hromu, varu, silīciju, jodu un cinku.. Jāatzīmē, ka tā trūkums organismā var būt letāls, bet arī pārmērīga klātbūtne. Netipiskās koncentrācijās tie var izraisīt aknu toksicitāti.

Turpināt

Kā redzat, dzīvās būtnes ir nekas cits kā cilvēka acij neredzami atomi un elementi, kas ir organizēti vairāk vai mazāk sarežģītā veidā, lai radītu visu dzīvību, kuru pazīstam. Cilvēkiem ir gandrīz 20% oglekļa, 60% ūdens un atlikušais procents (līdz 99%) - pārējie minētie biogēniskie elementi. Ja kāda no tām neeksistētu, audu organizācija, kas mūs raksturo, būtu neiespējama.

Sākot no šūnas hromosomām līdz Amazones mežiem, pāriet katrs dzīvās organizācijas līmenis ar 6 galvenajiem bioģenētiskajiem elementiem: oglekli, ūdeņradi, skābekli, slāpekli, fosforu un sērs. Galu galā mikroskopiskajā un bazālajā līmenī visas dzīvās būtnes tiek reducētas uz vienu un to pašu.