Biogenetiske elementer: hva er de, typer og funksjoner

Alle levende vesener på jorden er sammensatt av organisk materiale. De grunnleggende strukturene som utgjør de forskjellige taxaene (både dyr og planter, samt mikroskopiske organismer) er cellulose, tannin, cutin og lignin, sammen med andre proteiner, lipider og sukker som bygger vev og belegg mobil. All denne saken er ikke skapt som sådan fra ingenting, men transformeres gjennom energistrømmene til biogeokjemiske sykluser.

Planter forvandler avfall og uorganisk materiale til organisk vev fra solenergi (fotosyntese), planteetere spiser store mengder av denne saken, og deretter går det genererte vevet til høyere nivåer i næringskjeden, som rovdyr og superrovdyr. Når et levende vesen dør, brytes vevet ned i materie og næringsstoffer, som igjen blir en del av plantens vaskulære system ved rotabsorpsjon, og lukker dermed syklusen.

På denne måten demonstrerer vi med en serie generelle penselstrøk hvordan organisk materiale og energi svinger i de forskjellige lagdelingene i et økosystem. Uansett, for å kjenne funksjonen til levende vesener, må vi fordype oss i et mye mer mikroskopisk nivå, av atomer og molekyler. Bli med på denne reisen gjennom

biogenetiske elementer, fordi i dem er nøkkelen til livet.

• Relatert artikkel: "De 10 grenene av biologi: deres mål og egenskaper"

Hva er et biogenetisk element?

Den veldig etymologiske roten til ordet kan hjelpe oss med å introdusere dette begrepet. På gresk, bio betyr liv og opprinnelse. Dermed er det lett å anta at det biogenetiske elementet er det som tillater liv, og som inngår i vev og / eller metabolske ruter hos levende vesener. Til tross for at verdens levende materie består av omtrent 25-30 biogenetiske elementer, er bare 8 av dem de mest dominerende og utbredte i hele taxaen..

På dette punktet skal det bemerkes at et kjemisk element er en type materie som består av atomer av samme slag, med et visst antall kjernefysiske protoner i sin enkleste form. Det er totalt 118 kjemiske elementer på jorden, hvorav 26 er oppnådd under laboratorieforhold. Av de resterende 92 anses bare 27 som bioelementer (eller biogenetiske elementer, utskiftbare termer). Klassifiseringen fordeles som følger:

• Primære bioelementer: de utgjør 96% av all levende materie på jorden. Uten dem kunne ikke eksistensen på denne planeten bli unnfanget.
• Sekundære bioelementer: de danner 3,9% av levende materie.
• Sporelementer: de er også kjent som midlertidige bioelementer, siden konsentrasjonen varierer over tid. De utgjør 0,1% av den totale levende materien.

Hva er de viktigste typene biogenetiske elementer?

Som vi har sagt, utgjør primære bioelementer nesten all materie som vi vet om. Derfor skal vi fokusere på de 6 biogenetiske elementene par excellence (karbon, hydrogen, oksygen, nitrogen, fosfor og svovel), og deretter gjøre en kort gjennomgang av sekundære bioelementer og sporstoffer. Ikke gå glipp av det.

1. Karbon (C)

Karbon er bioelement eller biogenetisk element par excellence. Det anslås at jorden har 550 000 millioner tonn karbon på overflaten, hvorav 450 Gt (80%) lagres i plantemateriale. Skog er ikke bare lungene på planeten, men de representerer også den første energireserven, i form av plantebiomasse. Etter denne gruppen skal det bemerkes at bakterier bidrar med rundt 70 Gt til jordoverflaten, til tross for deres individuelle mikroskopiske biomasse.

Så rikelig som vi er, er det utrolig å vite at menneskelige befolkninger bare antar 0,06 Gt totalt planetarisk organisk karbon. Paradoksalt nok er dette det nest mest tilstedeværende elementet i kroppen vår (opptil 20%), bare overgått av oksygenet som strømmer gjennom alle våre årer, arterier og blodkapillærer.

2. Oksygen (O)

Målt basert på den totale massen, er oksygen det tredje mest tilstedeværende kjemiske elementet på jorden, bare nest etter helium (He) og hydrogen (H). I alle fall er det den mest utbredte hvis grensen er begrenset i jordskorpen, siden den danner mer eller mindre halvparten av massen.

Proteiner, nukleinsyrer, karbohydrater, lipider og vann inneholder oksygen, så det er viktig for konstruksjonen av komplekst organisk materiale.. I tillegg bruker vann (H2O) dette biogene elementet som bærebjelke. Uten O2 er vi ingenting.

• Du kan være interessert i: "Teorien om biologisk evolusjon: hva den er og hva den forklarer"

3. Hydrogen (H)

Hydrogen (H) er med god grunn det første elementet i det periodiske systemet: det er det mest utbredte biogenetiske elementet på hele jorden, siden det utgjør 75% av all den synlige massen i universet. Vi beveger oss i figurer som er uforståelige for menneskesinnet, men det er klart for oss at nesten alt som er tilstede på kroppsplanet, i større eller mindre grad er hydrogen.

Hydrogen er ikke bare en del av levende materie, men det er et element som finnes i overflod i gassformede stjerner og planeter. Under normale forhold forekommer dette biogenetiske elementet i form av kiselgur (H2).

4. Nitrogen (N)

Nitrogen utgjør 78% av den atmosfæriske luften, noe som gjør den til hovedkomponenten i jordens atmosfære. Innenfor levende vesener er dette elementet viktig for dannelsen av aminosyrer og nukleinsyrer. Førstnevnte gir opphav til proteiner i alle levende faste vev, mens sistnevnte er ansvarlige for å danne DNA og RNA.

I tillegg anses nitrogensykluser i økosystemer som de viktigste, siden dette biogene elementet er det som favoriserer plantevekst under de rette forholdene. Uten nitrogen ville hendelser like forskjellige som biologisk arv eller tette skoger være umulige.

5. Fosfor (P)

Fosfor er et annet viktig element for livet, selv om det finnes i en lavere andel enn resten i den brutto beregningen av jordens masse.

Fosfatgruppen (som den er en del av) er viktig for syntesen av DNA og RNA, så som med nitrogen er det takket være genetisk arv. Det er også en del av lipiddobbelaget, membranen som skiller celler fra det organiske eller uorganiske miljøet som omgir dem.

6. Svovel (S)

Svovel er et annet av de viktigste biogenetiske elementene for å forstå livet. Det er en del av aminosyrene cystein og metionin og følgelig er det nødvendig for proteinsyntese i alle levende vesener på planeten.

7. Sekundære biogenetiske elementer

Basert på deres konsentrasjoner i vevene til levende vesener, anses disse elementene som sekundære på det rene massenivået, men like viktige for å opprettholde eksistensen. I denne gruppen skiller blant annet kalium, kalsium, klor, magnesium eller jern seg ut. For eksempel, kalsium er et av de viktigste elementene for dannelse av beinvev hos levende vesener, siden 99% av Ca i en organisme er i beinsystemet.

• Du kan være interessert i: "Beinsystem: hva det er, deler og egenskaper"

8. Sporelementer

Til tross for at de bare representerer 0,1% av vital organisk materiale, er sporstoffer også nødvendige for livet i små mengder. Dette inkluderer blant annet kobolt, fluor, krom, kobber, silisium, jod og sink.. Det bør bemerkes at fraværet i kroppen kan være dødelig, men også overdreven tilstedeværelse. I atypiske konsentrasjoner kan de forårsake levertoksisitet.

Gjenoppta

Som du kan se, er levende vesener ikke mer enn atomer og elementer som er usynlige for det menneskelige øye, som er organisert på en mer eller mindre kompleks måte for å gi opphav til alt det livet vi kjenner. Mennesker er nesten 20% karbon, 60% vann, og den resterende prosentandelen (opptil 99%), de andre nevnte biogenetiske elementene. Hvis noen av dem ikke eksisterte, ville vevsorganisasjonen som kjennetegner oss være umulig.

Fra kromosomene til en celle til Amazonas-skogene passerer hvert nivå av levende organisasjon av de 6 viktigste biogenetiske elementene: karbon, hydrogen, oksygen, nitrogen, fosfor og svovel. Til slutt, på mikroskopisk og basalt nivå, blir alle levende ting redusert til det samme.