Klasifikacija BIOELEMENTOV

Iz katerih atomov so narejena živa bitja? V tem članku PROFESORJA bomo izvedeli, da je med vsemi kemičnimi elementi, ki obstajajo v vesolju, le nekaj del žive snovi: bioelementi. Niso pa vsi bioelementi enaki in v tej lekciji bomo videli, kaj je klasifikacija bioelementov in na katerih merilih temelji.

Kazalo

1. Kaj so bioelementi? Glavne funkcije
2. Primarni bioelementi, prva skupina klasifikacije bioelementov
3. Sekundarni bioelementi
4. Elementi v sledovih

Bioelementi, imenovani tudi biogenih elementov, so vsi tisti kemični elementi ki so del živih organizmov. Niso predstavljeni ločeno, temveč bolj tvorijo molekule lastnih živih bitij, imenovanih biomolekule, od katerih so mnoge velike (makromolekule).

Predstavljeni so bioelementi v zelo različnih razmerjih v sestavi živih bitij. Medtem ko je nekaterih bioelementov zelo veliko v sestavi živih bitij, druge najdemo v manjši količini, nekatere pa v živih organizmih v zelo majhnih količinah.

Čeprav so bioelementi prisotni tudi v inerten medij (geosfera, hidrosfera, ozračje) se razmerja, v katerih jih najdemo v živih bitjih, zelo razlikujejo od tistih v okolju. Na primer: ogljik predstavlja le 0,18% inertnega medija, medtem ko je v človeškem telesu njegov delež veliko večji: 19,37%. Zato živa bitja v telesu v inertnem okolju kopičijo razmeroma redke elemente, kar vključuje znatno porabo energije.

Funkcije bioelementov

Bioelemente lahko opredelimo tudi kot tiste elemente, ki so bistvenega pomena za življenje ker sodelujejo v katerem koli od teh bioloških procesov:

• Sodelujejo pri gradnji telesnih tkiv
• Vključeni so v razvojne procese organizma
• Pomagajo pri uravnavanju metabolizma.

Od vseh 92 naravnih elementov, ki obstajajo, so le nekateri bioelementi. Skupno število bioelementov se zelo razlikuje, odvisno od tega, ali se štejejo za bioelemente ali ne v elementih, ki jih najdemo v organizem v zelo majhnih razmerjih, saj je v teh primerih težko dokazati svojo vlogo biološki. To lahko upoštevamo obstaja med 20 in 27 bioelementov.

Slika: Yumpu.com

Kot smo že omenili, imajo lahko bioelementi, ki so del živih bitij, zelo različna razmerja. Nekaterih je zelo veliko, drugi pa se pojavijo le v majhnih količinah.

The merilo razvrstitve bioelementov temelji natančno v sorazmerju v katerih so ti del živih organizmov. Razvrstitev bioelementov se lahko glede na sekundarne bioelemente in elemente v sledovih razlikuje glede na avtorja, s katerim se je posvetoval.

Razlikujemo jih glede na delež, v katerem so del žive snovi tri skupine znotraj klasifikacije bioelementov: primarni, sekundarni in elementi v sledovih.

Kaj so primarni bioelementi?

Primarni bioelementi so: ogljik (C), kisik (O), dušik (N), vodik (H), fosfor (P) in žveplo (S).

So elementi, ki jih v večjem deležu najdemo v sestavi živih organizmov. Vsota teh bioelementov predstavlja približno 96% teže suhe snovi v telesu.

Razlog, zakaj jih najdemo v tako visokih razmerjih, je, da so bistveni elementi za gradnjo biomolekul. To je zato, ker imajo vsi ti atomi značilnost, zaradi katere so primerni za izpolnjevanje te funkcije:

• So majhni atomi. To jim omogoča, da tvorijo zelo stabilne kovalentne vezi, ki vsebujejo visoko energijo.
• Razen v primeru vodika imajo sposobnost tvoriti enojne in večkratne vezi, kar omogoča veliko raznolikost v vrsti molekul, ki jih lahko zgradijo.
• Visoka elektronegativnost elementov, kot sta dušik ali kisik, povzroči molekule z določeno polarnostjo (asimetrična porazdelitev nabojev), ki omogoča raztapljanje številnih biomolekul v vodi (medij, kjer biološke reakcije).

Slika: Diapozitiv

V klasifikacijo bioelementov moramo vključiti tudi sekundarne, in sicer: inl kalcij (Ca), natrij (Na), kalij (K), magnezij (Mg) in klor (Cl). Njegova prisotnost v sestavi živih bitij je manjša od prisotnosti primarnih bioelementov, vendar večja od 0,01%. Teh pet bioelementov skupaj predstavlja približno 3,9% teže živih organizmov.

Te elemente najdemo v organizmih kot del mineralnih soli ali v ionski obliki.

V obliki soli

Ti bioelementi imajo strukturno funkcijo kot sestavni deli kosti, lupin, lupin itd. Primer je kalcij, ki je del soli, ki tvori kosti.

V svoji ionski obliki

Imajo zelo pomembno presnovno vlogo kot kemični sel pri uravnavanju procesov, kot so:

• Prenos živčnega impulza, pri katerem igrajo kalcijevi, natrijevi in ​​kalijevi ioni temeljno vlogo.
• Mišična kontrakcija, kjer so kalcijevi ioni bistvenega pomena.
• Fotosinteza, kjer je magnezij ena od sestavin klorofila (fotosintetski pigment)

Slika: Youtube

Končamo klasifikacijo bioelementov, da bi govorili o elementih v sledovih, torej tistih, ki so del sestave živih bitij v deleži manj kot 0,01%. Tudi če najdemo jih v zelo majhnih količinah in opravljajo življenjsko pomembne funkcije. Elementi v sledovih so večnamensko in delujejo.

• Uravnavanje presnove kot del aktivnega središča nekaterih encimov.
• Stabilizacija nekaterih makromolekul ali celičnih struktur, kot so plazemske membrane.

Skupina elementov v sledovih je zelo široka in je razdeljena na dve podskupini: bistveni in nebistveni. Bistveni elementi v sledovih se štejejo za tiste, katerih pomanjkanje povzroča spremembe v rasti ali zdravju. Elementi so del te skupine: Vanadij (V), molibden (Mo), krom (Cr), mangan (Mn), kobalt (Co), nikelj (Ni), baker (Cu), železo (Fe), cink (Zn), silicij (Si), jod (I), (Se) in fluor (F).

Na primer:

• Železo je del aktivnega centra hemoglobina, ki je odgovoren za transport kisika v krvi, njegovo pomanjkanje povzroča anemijo.
• Cink je bistven za razvoj rastlin in živali. Ta element v svoji ionski obliki katalizira (uravnava) več kot sto encimskih reakcij in je sestavni del plazemske membrane, kjer ima antioksidativno vlogo in pomaga stabilizirati dvoplastno strukturo lipidov.

Če želite prebrati več podobnih člankov Klasifikacija bioelementov, priporočamo, da vnesete našo kategorijo biologije.

• Trudy McKee, James R. McKee (2020) Biokemija: molekularna osnova življenja (7. izdaja), Mexico City: McGraw-Hill
• Javier Ramírez Hernández, María José Bonete in Rosa María Martínez-Espinosa Oddelek za biokemijo in molekularno biologijo Fakultete za znanosti Univerze v Alicanteju. (2015). Predlog nove klasifikacije elementov v sledovih za njihovo uporabo v prehrani, oligoterapiji in drugih terapevtskih strategijah. Journal of Hospital Nutrition