Biogenetické prvky: čo to sú, typy a funkcie

Všetky živé bytosti na Zemi sú zložené z organickej hmoty. Základné štruktúry tvoriace rôzne taxóny (živočíchy a rastliny, ako aj mikroskopické organizmy) sú celulóza, tanín, kutín a lignín spolu s ďalšími bielkovinami, lipidmi a cukrami, ktoré vytvárajú tkanivá a obaly mobilné telefóny. Celá táto hmota nie je vytvorená ako taká z ničoho, ale je transformovaná energetickými tokmi biogeochemických cyklov.

Rastliny premieňajú odpad a anorganické látky na organické tkanivá zo slnečnej energie (fotosyntéza), ktorú bylinožravci konzumujú obrovské množstvo tejto hmoty a potom vytvorené tkanivo prechádza do vyšších úrovní potravinového reťazca, ako sú mäsožravce a super predátori. Keď živá bytosť zomrie, jej tkanivá sa rozpadnú na hmotu a živiny, ktoré sa absorpciou koreňov opäť stanú súčasťou cievneho systému rastlín, čím sa uzavrie cyklus.

Týmto spôsobom pomocou série všeobecných ťahov štetcom demonštrujeme, ako organická hmota a energia kolíšu v rôznych stratifikáciách ekosystému. V každom prípade, aby sme poznali fungovanie živých bytostí, musíme sa ponoriť do oveľa mikroskopickejšej úrovne, atómov a molekúl. Pripojte sa k nám na tejto ceste

biogenetické prvky, pretože v nich je kľúč k životu.

• Súvisiaci článok: „Desať odvetví biológie: ich ciele a charakteristiky“

Čo je to biogenetický prvok?

Samotný etymologický koreň slova nám môže pomôcť pri zavedení tohto výrazu. V gréčtine bio znamená život a vznik genézy. Je teda ľahké predpokladať, že biogenetický prvok je ten, ktorý umožňuje život a tvorí súčasť tkanív a / alebo metabolické cesty živých bytostí. Napriek tomu, že živú hmotu sveta tvorí asi 25 - 30 biogenetických prvkov, iba 8 z nich je najdominantnejších a najrozšírenejších v rámci taxónov..

Na tomto mieste je potrebné poznamenať, že chemický prvok je druh látky tvorenej atómami rovnakého druhu s určitým počtom jadrových protónov v ich najjednoduchšej forme. Na Zemi sa nachádza celkovo 118 chemických prvkov, z toho 26 bolo získaných v laboratórnych podmienkach. Zo zvyšných 92 sa iba 27 považuje za bioelementy (alebo biogenetické prvky, zameniteľné termíny). Jeho klasifikácia je rozdelená takto:

• Primárne bioelementy: tvoria 96% všetkej živej hmoty na Zemi. Bez nich by sa nedala predstaviť existencia na tejto planéte.
• Sekundárne bioelementy: tvoria 3,9% živej hmoty.
• Stopové prvky: sú tiež známe ako dočasné bioelementy, pretože ich koncentrácie sa časom menia. Tvoria 0,1% z celkovej živej hmoty.

Aké sú najdôležitejšie typy biogenetických prvkov?

Ako sme už povedali, primárne bioelementy tvoria takmer všetku hmotu, o ktorej vieme. Preto sa zameriame na 6 biogenetických prvkov par excellence (uhlík, vodík, kyslík, dusík, fosfor a síra) a potom urobte krátku kontrolu sekundárnych bioelementov a stopové prvky. Nezmeškaj to.

1. Uhlík (C)

Uhlík je bioelement alebo biogenetický prvok par excellence. Odhaduje sa, že Zem na svojom povrchu obsahuje 550 000 miliónov ton (550 Gt) uhlíka, z čoho 450 Gt (80%) je uložených v rastlinnej hmote. Lesy nie sú len pľúcami planéty, ale predstavujú aj prvú energetickú rezervu vo forme rastlinnej biomasy. Po tejto skupine je potrebné poznamenať, že baktérie prispievajú na povrch Zeme asi 70 Gt, a to aj napriek ich individuálnej mikroskopickej biomase.

Akokoľvek hojne sme, je neuveriteľné vedieť, že ľudská populácia predpokladá iba 0,06 Gt celkového planetárneho organického uhlíka. Paradoxne je to druhý najprítomnejší prvok v našom tele (až 20%), prekonaný iba kyslíkom, ktorý preteká všetkými našimi žilami, tepnami a krvnými kapilárami.

2. Kyslík (O)

Meraný na základe jeho celkovej hmotnosti je kyslík tretím najprítomnejším chemickým prvkom na Zemi, hneď za druhým za hélium (He) a vodík (H). V každom prípade je najhojnejšia, ak je hranica ohraničená v zemskej kôre, pretože tvorí viac-menej polovicu jej hmotnosti.

Proteíny, nukleové kyseliny, uhľohydráty, lipidy a voda obsahujú kyslík, takže je nevyhnutný pre tvorbu zložitých organických látok.. Voda (H2O) navyše využíva tento biogénny prvok ako základ. Bez O2 nie sme ničím.

• Mohlo by vás zaujímať: „Teória biologickej evolúcie: čo to je a čo vysvetľuje“

3. Vodík (H)

Vodík (H) je prvým prvkom v periodickej tabuľke z dobrého dôvodu: je to najhojnejší biogenetický prvok na celej Zemi, pretože predstavuje 75% všetkej viditeľnej hmoty vo vesmíre. Pohybujeme sa v číslach nepochopiteľných pre ľudskú myseľ, ale je nám jasné, že takmer všetko, čo sa nachádza v telesnej rovine, je vo väčšej či menšej miere vodík.

Vodík nie je len súčasťou živej hmoty, ale je to prvok, ktorý sa nachádza v hojnom množstve v plynných hviezdach a planétach. Za normálnych podmienok sa tento biogenetický prvok vyskytuje vo forme dvojatómového plynu (H2).

4. Dusík (N)

Dusík predstavuje 78% atmosférického vzduchu, čo z neho robí hlavnú zložku zemskej atmosféry. V živých bytostiach je tento prvok nevyhnutný pre tvorbu aminokyselín a nukleových kyselín. Prvé vytvárajú proteíny všetkých živých pevných tkanív, zatiaľ čo druhé sú zodpovedné za tvorbu DNA a RNA.

Okrem toho sa cykly dusíka v ekosystémoch považujú za najdôležitejšie, pretože tento biogénny prvok najviac podporuje rast rastlín za správnych podmienok. Bez dusíka by udalosti nemožné ako biologické dedičstvo alebo husté lesy boli nemožné.

5. Fosfor (P)

Fosfor je ďalším nevyhnutným prvkom pre život, aj keď sa v hrubom výpočte hmotnosti Zeme nachádza v menšom množstve ako zvyšok.

Fosfátová skupina (ktorej je súčasťou) je nevyhnutná pre syntézu DNA a RNA, takže rovnako ako pri dusíku aj vďaka nej dochádza ku genetickej dedičnosti.. Je tiež súčasťou lipidovej dvojvrstvy, membrány, ktorá oddeľuje bunky od organického alebo anorganického prostredia, ktoré ich obklopuje.

6. Síra (S)

Síra je ďalším zo základných biogenetických prvkov potrebných na pochopenie života. Je súčasťou aminokyselín cysteínu a metionínu a následne je nevyhnutný pre syntézu bielkovín u všetkých živých bytostí na planéte.

7. Sekundárne biogenetické prvky

Na základe ich koncentrácií v tkanivách živých bytostí sa tieto prvky považujú za sekundárne na úrovni čistej hmotnosti, ale rovnako dôležité pre udržanie existencie. V tejto skupine vyniká okrem iných draslík, vápnik, chlór, horčík alebo železo. Napríklad, vápnik je jedným zo základných prvkov pre tvorbu kostného tkaniva u živých bytostí, pretože 99% Ca v tele je v kostnom systéme.

• Mohlo by vás zaujímať: „Kostný systém: čo to je, časti a vlastnosti“

8. Stopové prvky

Napriek tomu, že stopové prvky predstavujú iba 0,1% životne dôležitej organickej hmoty, sú pre život v malom množstve tiež potrebné. Patria sem okrem iného kobalt, fluór, chróm, meď, kremík, jód a zinok.. Je potrebné poznamenať, že jeho absencia v tele môže byť smrteľná, ale aj jej nadmerná prítomnosť. V atypických koncentráciách môžu spôsobiť toxicitu pre pečeň.

Pokračovať

Ako vidíte, živé bytosti nie sú ničím iným ako atómami a prvkami neviditeľnými pre ľudské oko, ktoré sú organizované viac či menej zložitým spôsobom, aby poskytli všetok život, ktorý poznáme. Ľudské bytosti tvoria takmer 20% uhlíka, 60% vody a zvyšné percento (až 99%) ďalšie spomenuté biogenetické prvky. Keby niektorý z nich neexistoval, bola by nemožná tkanivová organizácia, ktorá nás charakterizuje.

Od chromozómov bunky po amazonské lesy prechádza každá úroveň živej organizácie prostredníctvom 6 hlavných biogenetických prvkov: uhlík, vodík, kyslík, dusík, fosfor a síra. Nakoniec sa na mikroskopickej a bazálnej úrovni všetko živé zmenší na to isté.