Класификација БИОЕЛЕМЕНТА

Од којих атома су направљена жива бића? У овом чланку ПРОФЕСОРА сазнаћемо да су од свих хемијских елемената који постоје у универзуму само неколико део живе материје: биоелементи. Али нису сви биоелементи исти и у овој лекцији ћемо видети шта је то класификација биоелемената и на којим критеријумима се заснива.

Индекс

1. Шта су биоелементи? Главне функције
2. Примарни биоелементи, прва група класификације биоелемената
3. Секундарни биоелементи
4. Микроелементи

Биоелементи, такође звани биогени елементи, су све то хемијски елементи који су део живих организама. Они нису представљени изоловано, већ пре формирају молекуле своја жива бића која се зову биомолекуле, од којих су многе велике (макромолекуле).

Представљени су биоелементи у врло различитим пропорцијама у саставу живих бића. Док су неки биоелементи врло богати у саставу живих бића, други се налазе у мањој количини, а неки се налазе у живим организмима у врло малим количинама.

Иако су биоелементи такође присутни у инертни медијум (геосфера, хидросфера, атмосфера) пропорције у којима се налазе у живим бићима веома се разликују од оних у околини. На пример: угљеник представља само 0,18% инертног медија, док је у људском телу његов удео много већи: 19,37%. Стога жива бића акумулирају релативно ретке елементе у својим телима у инертном окружењу, а то подразумева значајну потрошњу енергије.

Функције биоелемената

Биоелементи се такође могу дефинисати као они елементи који јесу од суштинског значаја за живот јер учествују у било ком од ових биолошких процеса:

• Учествују у изградњи телесних ткива
• Укључени су у развојне процесе организма
• Они помажу у регулацији метаболизма.

Од свих 92 природна елемента која постоје, само су неки биоелементи. Укупан број биоелемената се знатно разликује у зависности од тога да ли се сматрају биоелементима или не у елементима који се налазе у њима организам у врло малим пропорцијама, јер у тим случајевима може бити тешко показати своју улогу биолошки. То можемо узети у обзир постоји између 20 и 27 биоелемената.

Слика: Иумпу.цом

Као што смо већ поменули, биоелементи који су део живих бића могу имати врло различите пропорције. Док је неких веома пуно, друге се појављују само у малим количинама.

Тхе критеријум за класификацију биоелемената заснива се тачно у пропорцији у којима су они део живих организама. Класификација биоелемената може се разликовати у зависности од аутора са којим се консултује, с обзиром на секундарне биоелементе и елементе у траговима.

Према пропорцији у којој су део живе материје, разликују се три групе у оквиру класификације биоелемената: примарни, секундарни и елементи у траговима.

Који су примарни биоелементи?

Примарни биоелементи су: угљеник (Ц), кисеоник (О), азот (Н), водоник (Х), фосфор (П) и сумпор (С).

Они су елементи који се у већем проценту налазе у саставу живих организама. Збир ових биоелемената представља око 96% телесне тежине суве материје.

Разлог зашто се налазе у тако великим размерама је тај што су они неопходни елементи за изградњу биомолекула. То је тако јер сви ови атоми имају карактеристику која их чини погодним за испуњавање ове функције:

• Они су мали атоми. То им омогућава да формирају врло стабилне ковалентне везе које садрже високу енергију.
• Осим у случају водоника, они имају способност формирања једноструких и вишеструких веза, што омогућава велику разноликост у типу молекула који могу да граде.
• Висока електронегативност елемената попут азота или кисеоника даје молекуле који имају одређени поларитет (асиметрична расподела наелектрисања) која омогућава растварање многих биомолекула у води (средина у којој сви биолошке реакције).

Слика: Слидесхаре

У класификацију биоелемената морамо укључити и секундарне, а то су: ил калцијум (Ца), натријум (На), калијум (К), магнезијум (Мг) и хлор (Цл). Његово присуство у саставу живих бића је мање од примарних биоелемената, али веће од 0,01%. Заједно, ових пет биоелемената представљају око 3,9% тежине живих организама.

Ови елементи се налазе у организмима као део минералних соли или у јонском облику.

У облику соли

Ови биоелементи имају структурну функцију као састојци костију, шкољки, шкољки итд. Пример је калцијум, који је део соли који чине кости.

У свом јонском облику

Они имају веома важну метаболичку улогу као хемијски преносници у регулацији процеса као што су:

• Пренос нервног импулса у коме јони калцијума, натријума и калијума играју основну улогу.
• Мишићна контракција где су јони калцијума неопходни.
• Фотосинтеза где је магнезијум једна од компонената хлорофила (фотосинтетски пигмент)

Слика: Иоутубе

Завршавамо класификацију биоелемената да бисмо говорили о елементима у траговима, односно оним који су део састава живих бића у пропорције мање од 0,01%. Чак и ако налазе се у врло малим количинама, они обављају виталне функције. Елементи у траговима су мултифункционални и они делују.

• Регулација метаболизма као део активног центра неких ензима.
• Стабилизација одређених макромолекула или ћелијских структура као што су плазма мембране.

Група елемената у траговима је врло широка и подељена је у две подгрупе: есенцијалне и неесенцијалне. Основни елементи у траговима су они чији недостатак узрокује промене у расту или здрављу. Елементи су део ове групе: Ванадијум (В), молибден (Мо), хром (Цр), манган (Мн), кобалт (Цо), никал (Ни), бакар (Цу), гвожђе (Фе), цинк (Зн), силицијум (Си), јод (И), (Се) и флуор (Ф).

На пример:

• Гвожђе је део активног центра хемоглобина који је одговоран за транспорт кисеоника у крви, његов недостатак изазива анемију.
• Цинк је неопходан за развој биљака и животиња. Овај елемент у свом јонском облику катализује (регулише) више од сто ензимских реакција и саставни је део плазматске мембране где врши антиоксидативну улогу, помажући у стабилизацији двослојне структуре липидни.

Ако желите да прочитате још чланака сличних Класификација биоелемената, препоручујемо вам да уђете у нашу категорију биологија.

• Труди МцКее, Јамес Р. МцКее (2020) Биохемија: Молекуларна основа живота (7. издање), Мексико Сити: МцГрав-Хилл
• Јавиер Рамирез Хернандез, Мариа Јосе Бонете и Роса Мариа Мартинез-Еспиноса Одељење за биохемију и молекуларну биологију, Природно-математички факултет, Универзитет у Алицантеу. (2015). Предлог за нову класификацију елемената у траговима за њихову примену у исхрани, олиготерапији и другим терапијским стратегијама. Јоурнал оф Хоспитал Нутритион