Klasifikácia BIOELEMENTOV

Z akých atómov sú živé veci vyrobené? V tomto článku PROFESORA sa dozvieme, že zo všetkých chemických prvkov, ktoré existujú vo vesmíre, je iba niekoľko z nich súčasťou živej hmoty: bioelementy. Ale nie všetky bioelementy sú rovnaké a v tejto lekcii uvidíme, čo to je klasifikácia bioelementov a na základe akých kritérií je založený.

Register

1. Čo sú to bioelementy? Hlavné funkcie
2. Primárne bioelementy, prvá skupina klasifikácie bioelementov
3. Sekundárne bioelementy
4. Stopové prvky

Bioelementy, nazývané tiež biogénne prvky, sú všetci tí chemické prvky ktoré sú súčasťou živých organizmov. Nie sú prezentované izolovane, ale skôr tvoria molekuly vlastnia živé bytosti nazývané biomolekuly, z ktorých mnohé sú veľké (makromolekuly).

Prezentované sú bioelementy vo veľmi rozdielnych pomeroch v zložení živých bytostí. Zatiaľ čo niektoré bioelementy sú v zložení živých bytostí veľmi bohaté, iné sa vyskytujú v menšom množstve a niektoré sa nachádzajú v živých organizmoch vo veľmi malom množstve.

Aj keď sú bioelementy tiež prítomné v inertné médium (geosféra, hydrosféra, atmosféra) sa proporcie, v ktorých sa nachádzajú v živých bytostiach, veľmi líšia od pomerov v životnom prostredí. Napríklad: uhlík predstavuje iba 0,18% inertného média, zatiaľ čo v ľudskom tele je jeho podiel oveľa vyšší: 19,37%. Preto živé bytosti hromadia vo svojom tele v relatívne inertnom prostredí relatívne vzácne prvky, čo si vyžaduje značnú spotrebu energie.

Funkcie bioelementov

Bioelementy možno tiež definovať ako tie prvky, ktoré sú nevyhnutné pre život pretože sa zúčastňujú na ktoromkoľvek z týchto biologických procesov:

• Podieľajú sa na stavbe telesných tkanív
• Podieľajú sa na vývojových procesoch organizmu
• Pomáhajú regulovať metabolizmus.

Zo všetkých 92 prírodných prvkov, ktoré existujú, sú iba niektoré bioelementy. Celkový počet bioelementov sa značne líši v závislosti od toho, či sa považujú za bioelementy alebo nie za prvky nachádzajúce sa v organizmus vo veľmi malých pomeroch, pretože v týchto prípadoch môže byť ťažké preukázať jeho úlohu biologický. Môžeme to zvážiť existuje medzi 20 a 27 bioelementmi.

Obrázok: Yumpu.com

Ako sme už uviedli, bioelementy, ktoré sú súčasťou živých bytostí, môžu mať veľmi rozdielne rozmery. Zatiaľ čo niektoré sú veľmi bohaté, iné sa objavujú iba v malom množstve.

The klasifikačné kritérium pre bioelementy je založený presne V pomere v ktorých tvoria súčasť živých organizmov. Klasifikácia bioelementov sa môže líšiť v závislosti od konzultovaného autora, pokiaľ ide o sekundárne bioelementy a stopové prvky.

Podľa toho, v akom pomere sú súčasťou živej hmoty, sa rozlišujú tri skupiny v rámci klasifikácie bioelementov: primárne, sekundárne a stopové prvky.

Čo sú primárne bioelementy?

Primárne bioelementy sú: uhlík (C), kyslík (O), dusík (N), vodík (H), fosfor (P) a síra (S).

Sú to prvky, ktoré sa nachádzajú vo vyššom pomere v zložení živých organizmov. Súčet týchto bioelementov predstavuje asi 96% hmotnosti sušiny v tele.

Dôvodom, prečo sa nachádzajú v tak vysokých podieloch, je skutočnosť, že sú základnými prvkami pre konštrukciu biomolekúl. Je to tak preto, lebo všetky tieto atómy majú charakteristiku, ktorá ich robí vhodnými na plnenie tejto funkcie:

• Sú to malé atómy. To im umožňuje vytvárať veľmi stabilné kovalentné väzby, ktoré obsahujú vysokú energiu.
• Okrem vodíka majú schopnosť vytvárať jednoduché a viacnásobné väzby, čo umožňuje veľkú rozmanitosť typov molekúl, ktoré môžu vytvárať.
• Vysoká elektronegativita prvkov, ako je dusík alebo kyslík, vedie k vzniku molekúl s určitou polaritou (asymetrické rozdelenie nábojov), ktoré umožňuje rozpustenie mnohých biomolekúl vo vode (médiu, kde sú všetky biologické reakcie).

Obrázok: Prezentácia

Do klasifikácie bioelementov musíme zahrnúť aj sekundárne, ktoré sú: al vápnik (Ca), sodík (Na), draslík (K), horčík (Mg) a chlór (Cl). Jeho prítomnosť v zložení živých bytostí je menšia ako v primárnych bioelementoch, ale vyššia ako 0,01%. Týchto päť bioelementov predstavuje spolu asi 3,9% hmotnosti živých organizmov.

Tieto prvky sa nachádzajú v organizmoch ako súčasť minerálnych solí alebo v iónovej forme.

Vo forme solí

Tieto bioelementy majú štrukturálnu funkciu ako zložky kostí, škrupín, škrupín atď. Príkladom je vápnik, ktorý je súčasťou solí tvoriacich kosti.

Vo svojej iónovej forme

Majú veľmi dôležitú metabolickú úlohu ako chemickí poslovia v regulácii procesov, ako sú:

• Prenos nervového impulzu, v ktorom hrajú zásadnú úlohu ióny vápnika, sodíka a draslíka.
• Svalová kontrakcia tam, kde sú nevyhnutné ióny vápnika.
• Fotosyntéza, pri ktorej je horčík jednou zo zložiek chlorofylu (fotosyntetický pigment)

Obrázok: Youtube

Dokončujeme klasifikáciu bioelementov, aby sme hovorili o stopových prvkoch, teda o tých, ktoré sú súčasťou zloženia živých bytostí v podiely menšie ako 0,01%. Aj keď nachádzajú vo veľmi malom množstve, vykonávajú životne dôležité funkcie. Stopové prvky sú multifunkčné a konajú.

• Regulácia metabolizmu ako súčasť aktívneho centra niektorých enzýmov.
• Stabilizácia určitých makromolekúl alebo bunkových štruktúr, ako sú plazmatické membrány.

Skupina stopových prvkov je veľmi široká a je rozdelená do dvoch podskupín: základné a nepodstatné. Za základné stopové prvky sa považujú tie, ktorých nedostatok spôsobuje zmeny v raste alebo zdraví. Prvky sú súčasťou tejto skupiny: Vanád (V), molybdén (Mo), chróm (Cr), mangán (Mn), kobalt (Co), nikel (Ni), meď (Cu), železo (Fe), zinok (Zn), kremík (Si), jód (I), (Se) a fluór (F).

Napríklad:

• Železo je súčasťou aktívneho centra hemoglobínu, ktoré je zodpovedné za transport kyslíka v krvi, jeho nedostatok spôsobuje anémiu.
• Zinok je nevyhnutný pre vývoj rastlín a živočíchov. Tento prvok vo svojej iónovej forme katalyzuje (reguluje) viac ako sto enzymatických reakcií a je zložkou plazmatické membrány, kde plní antioxidačnú úlohu a pomáha stabilizovať dvojvrstvovú štruktúru lipid.

Ak si chcete prečítať viac podobných článkov Klasifikácia bioelementov, odporúčame vám vstúpiť do našej kategórie biológia.

• Trudy McKee, James R. McKee (2020) Biochemistry: The Molecular Basis of Life (7. vydanie), Mexico City: McGraw-Hill
• Javier Ramírez Hernández, María José Bonete a Rosa María Martínez-Espinosa, divízia biochémie a molekulárnej biológie, Prírodovedecká fakulta, Alicante. (2015). Návrh novej klasifikácie stopových prvkov na ich aplikáciu vo výžive, oligoterapii a ďalších terapeutických stratégiách. Journal of Hospital Nutrition