Pengelasan Bioelements (Utama dan Sekunder)

The bioelements atau unsur biogenik (bio = hidup, genetik = permulaan) adalah unsur-unsur kimia yang membentuk makhluk hidup.

Terdapat kira-kira 70 unsur-unsur ini, yang berbeza dalam perkadaran yang berlainan dan tidak semua hadir dalam semua makhluk hidup (Bioelements, 2009).

Semua perkara di alam semesta berlaku dalam bentuk atom sejumlah kecil elemen. Terdapat 92 unsur kimia semulajadi di alam Semesta.

Dari perspektif daratan kami ia adalah sukar untuk membayangkan bentuk kehidupan di mana hidrogen elemen-elemen, karbon, oksigen, nitrogen, sulfur dan fosforus tidak memainkan peranan utama (biogenik UNSUR KIMIA., S.F.).

Yang benar-benar memainkan peranan ini di seluruh alam semesta seolah-olah mungkin, sebahagiannya kerana (selain daripada fosforus), ini adalah elemen yang paling banyak terdapat di alam semesta selain dalam kuantiti yang besar antara blok bangunan planet terestrial.

Di samping itu, kimianya amat sesuai untuk pembangunan struktur dan fungsi kompleks yang menjadi ciri sistem hidup.

Sejak matahari dan planet-planet yang dibentuk hanya 4,600 juta tahun yang lalu dalam alam semesta yang berumur mungkin 15 bilion tahun, ia adalah jelas bahawa "unsur-unsur biogenik" mengalami sejarah kimia yang panjang dan kompleks sebelum menyertai biokimia terestrial.

Pada masa ini, tidak diketahui jika sejarah terdahulu ini memainkan peranan langsung dalam asal usul kehidupan di Bumi.

Apa yang jelas ialah bahawa Astrochemistry adalah sebahagian besarnya kimia unsur-unsur biogenik dan memahami sifat dan evolusi kerumitan kimia melalui alam semesta adalah penting untuk memahami kedua-dua kimia peringkat awal sistem suria kita, kerana kekerapan yang mempunyai keadaan yang berkaitan ada di bahagian lain galaksi dan galaksi lain kami (Jawatankuasa Penyelidikan Kebangsaan (US) pada Biologi Planet dan Evolusi Kimia., 1990).

Pengelasan bioelements

Menurut kuantiti mereka dalam perlembagaan biomolekul, bioelements diklasifikasikan sebagai unsur utama, sekunder dan jejak (Rastogi, 2003).

- Bioelements utama

bioelementos utama adalah mereka yang didapati dalam jumlah yang lebih besar (kira-kira 96% daripada bahan hidup) dan adalah mereka yang membuat sebahagian besar biomolekul organik (karbohidrat, lipid, protein dan asid nukleik).

Unsur-unsur ini dicirikan oleh cahaya (berat atom yang rendah) dan banyak. Bioelements utama adalah karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, fosforus dan sulfur.

Karbon (C)

Ia adalah bioelement utama yang membentuk biomolekul. Ia mempunyai keupayaan untuk memasang untuk membentuk rantai karbon-karbon yang besar dengan menggunakan ikatan tunggal, dua atau tiga, serta struktur kitaran.

Ia boleh menggabungkan pelbagai kumpulan berfungsi seperti oksigen, hidroksida, fosfat, amino, nitro dan sebagainya, menghasilkan pelbagai molekul yang berbeza.

Atom karbon mungkin salah satu daripada bioelements yang paling penting kerana semua biomolekul mengandungi karbon. Satu dapat mencari, sebagai contoh, lipid tanpa fosforus atau nitrogen (contohnya kolesterol) tetapi tidak ada biomolekul tanpa karbon.

Hidrogen (H)

Ia adalah salah satu komponen molekul air, yang penting untuk kehidupan, dan merupakan sebahagian daripada rangka karbon molekul organik.

Molekul hidrogen yang lebih banyak mempunyai biomolekul, lebih banyak akan dikurangkan dan lebih besar kapasiti untuk mengoksidakan menghasilkan lebih banyak tenaga.

Sebagai contoh, asid lemak mempunyai lebih banyak elektron daripada karbohidrat, jadi mereka mempunyai keupayaan untuk menghasilkan lebih banyak tenaga dengan menghina.

Oksigen (O)

Ia adalah elemen lain yang membentuk molekul air. Ia adalah unsur yang sangat elektronegatif yang membolehkan pengeluaran tenaga yang lebih besar melalui respirasi aerobik.

Di samping itu, ikatan polar dengan hidrogen, menyebabkan radar polar larut air.

Nitrogen (N)

Unsur yang terdapat dalam semua asid amino. Melalui nitrogen, asid amino mempunyai keupayaan untuk membentuk ikatan peptida untuk menghasilkan protein.

Bioelement ini juga terdapat di dalam asas nitrogenus asid nukleik. Ia dihilangkan oleh organisma dalam bentuk urea.

Salah satu biomolekul pertama yang terbentuk ialah ATP, disebabkan oleh banyaknya nitrogen di atmosfer bumi. Nitrogen adalah sebahagian daripada adenosina ATP.

Fosforus (P)

Kumpulan terutamanya dijumpai sebagai fosfat (PO₄^3-) yang merupakan sebahagian daripada nukleotida. Bentuk pautan yang kaya tenaga yang membolehkan perkongsian mudah (ATP).

Ia juga penting dalam struktur DNA kerana ia membentuk pautan fofodiester dengan nukleotida untuk membentuk molekul ini.

Sulfur (S)

Bioelement didapati terutamanya sebagai thiol kumpulan (SH) yang menjadi sebahagian daripada asid amino seperti cysteine, di mana bon disulfida adalah penting untuk mewujudkan kestabilan dalam struktur pengajian tinggi dan terdiri dr empat protein.

Ia juga terdapat dalam koenzim A, penting untuk pelbagai laluan metabolik sejagat, seperti kitaran Krebs (Llull, S.F.). Ia adalah bioelement primer yang paling berat yang wujud sejak berat atomnya ialah 36 g / mol.

2- bioelements sekunder

Jenis-jenis elemen ini juga terdapat dalam semua makhluk hidup tetapi tidak dalam kuantiti yang sama dengan unsur-unsur utama.

Tiada borang biomolekul tetapi digunakan dalam kecerunan kepekatan sel, dielektrik neuron isyarat dan neurotransmitter, menstabilkan dikenakan biomolekul seperti ATP dan sebahagian daripada tisu tulang.

Bioelements ini adalah kalsium (Ca), natrium (Na), kalium (K), magnesium (Mg) dan klorin (Cl). Yang paling banyak adalah natrium, kalium, magnesium dan kalsium.

Kalsium (Ca)

Kalsium adalah penting untuk makhluk hidup kerana tumbuhan memerlukan kalsium untuk membina dinding sel.

Ia membentuk sebahagian daripada tisu tulang vertebrata dalam bentuk hidroksiapatit (Ca3 (PO4) 2) 2, Ca (OH) 2 dan penetapannya berkaitan dengan penggunaan vitamin D dan cahaya matahari. Kalsium hadir dalam bentuk ionik, berfungsi sebagai pengatur penting proses dalam sitoplasma selular.

Kalsium menjejaskan kegembiraan neuromuskular otot (bersama-sama dengan K, Na dan Mg ion dan mengambil bahagian dalam penguncupan otot.) Hypocalcemia membawa kepada colic-tetany. Ia juga mengambil bahagian dalam pengawalan sintesis glikogen dalam buah pinggang, hati dan otot rangka.

Kalsium mengurangkan kebolehtelapan membran sel dan dinding kapilari, menghasilkan kesan anti-radang, anti-anti-alergi dan anti-alergi. Ia juga perlu untuk pembekuan darah.

Ion kalsium adalah utusan intrasel penting, yang mempengaruhi rembesan insulin dalam peredaran dan rembesan enzim pencernaan dalam usus kecil.

Kalsium penyerapan semula dipengaruhi oleh nisbah bersama kalsium untuk fosfat dalam kandungan usus, dan kehadiran cholecalciferol, yang mengawal penyerapan semula aktif kalsium dan fosforus.

Pertukaran kalsium dan fosfat dikawal secara hormon dengan hormon paratoid dan kalcitonin. Hormon paratoid membebaskan kalsium daripada tulang dalam darah.

Calcitonin menggalakkan pemendapan kalsium dalam tulang, yang menurunkan paras darah.

Magnesium (Mg)

Magnesium adalah bioelement menengah yang merupakan sebahagian daripada biomolekul kerana ia adalah cofactor klorofil. Magnesium adalah kation intraselular yang tipikal dan merupakan bahagian penting dalam tisu dan cecair badan.

Ia terdapat dalam rangka (70%) dan dalam otot haiwan dan di antara fungsinya adalah untuk menstabilkan cas negatif fosfat molekul ATP.

Natrium (na)

Ia adalah kation ekstraselular yang penting, ia mengambil bahagian dalam homeostasis organisma. Melindungi tubuh daripada kehilangan air berlebihan melalui saluran natrium dan mengambil bahagian dalam penyebaran kegembiraan saraf.

Potassium (K)

Ia mengambil bahagian dalam homeostasis organisma dan dalam penyebaran kegembiraan saraf melalui saluran kalium. Kekurangan kalium boleh menyebabkan penangkapan jantung.

Klorin (Cl)

Halogen dari kumpulan VII jadual berkala. Ia wujud dalam organisma makhluk hidup terutamanya ion klorida yang menstabilkan dakwaan positif ion-ion logam (unsur-unsur Biogenik, S.F.).

3- Unsur dalam jejak

Mereka hadir dalam beberapa makhluk hidup. Banyak unsur surih bertindak sebagai cofactors dalam enzim.

Unsur-unsur surih adalah Boron (B), Bromin (Br), Tembaga (Cu), Fluorin (F), Mangan (Mn), Silikon (Si), Besi (Fe), Iodin (I).

Sebilangan bioelements

Terdapat perbezaan dalam bahagian bioelements dalam organisma dan di atmosfera, hidrosfera atau kerak bumi, yang menunjukkan pemilihan elemen yang lebih sesuai untuk membentuk struktur dan melaksanakan fungsi-fungsi tertentu di atas kelimpahan.

Sebagai contoh, karbon adalah kira-kira 20% daripada berat organisma, tetapi kepekatannya dalam atmosfera dalam bentuk karbon dioksida adalah rendah. Sebaliknya, nitrogen membentuk hampir 80% atmosfera Bumi, tetapi hanya 3.3% nitrogen yang membentuk tubuh manusia.

Jadual berikut menunjukkan perkadaran beberapa bioelements dalam organisma hidup berbanding dengan seluruh Bumi (Bioelements, s.f.):

Jadual 1: kelimpahan bioelements di alam semesta, di bumi dan di dalam tubuh manusia.

Biomolekul

Bioelements bergabung antara satu sama lain dan boleh membentuk beribu-ribu molekul yang berbeza. Biomolekul terlibat dalam perlembagaan sel.

Ini boleh diklasifikasikan kepada anorganik (air dan mineral) dan organik (karbohidrat, lipid, asid amino dan asid nukleik).

Biomolekul dikenali sebagai ashlars struktur hidup kerana mereka adalah batu bata atau asas acuan di mana molekul yang lebih kompleks terdiri.

Sebagai contoh, asid amino adalah asid struktur protein. Urutan asid amino menentukan struktur utama protein.

Molekul seperti lipid membentuk membran sel dan lobbyomoles karbohidrat ringkas membentuk karbohidrat kompleks seperti molekul glikogen.

Terdapat juga asas asas nitrogen, yang apabila mereka mengikat ribosa karbohidrat atau deoxyribose, membentuk molekul RNA dan DNA di mana urutan mereka akan menjadi ciuman dari kod genetik..

Rujukan

1. Bioelements. (2009, 14 Disember). Diambil dari wikiteka: wikiteka.co.uk.
2. Bioelements. (s.f.). Diambil dari cronodon: cronodon.com.
3. Unsur biogenik. (S.F.). Diambil dari chemlaba: chemlaba.wordpress.com.
4. ELEMEN BIOGENIK CHEMISTRY. (S.F.). Diambil dari intranet.tdmu.edu.ua: intranet.tdmu.edu.ua.
5. Llull, R. (S.F.). Komponen perkara hidup. Diambil dari bioluliaes: bioluliaes.wordpress.com.
6. Jawatankuasa Penyelidikan Kebangsaan (AS) mengenai Biologi Planet dan Evolusi Kimia. (1990). Sejarah Kosmik Unsur dan Sebatian Biogenik. In Cari Asal Kehidupan: Arah dan Arah Masa Depan dalam Biologi Planologi dan Evolusi Kimia. Washington DC: Akademi Akhbar Kebangsaan (AS).
7. Rastogi, V. B. (2003). Biologi moden. New Dehli: publishing pitanbar.