Unsur, Ciri, Klasifikasi dan Fungsi Biogenik



Mereka dipanggil unsur biogenetik atom-atom yang membentuk benda hidup. Secara etimologis, istilah ini berasal bio, yang dalam bahasa Yunani bermaksud "kehidupan"; dan genesis, yang bermaksud "asal." Daripada semua unsur yang diketahui, hanya kira-kira tiga puluh yang tidak diperlukan.

Pada peringkat organisasi yang paling rendah, materi terdiri daripada zarah-zarah kecil yang dipanggil atom. Setiap atom terdiri daripada proton dan neutron dalam nukleus dan sebilangan elektron di sekelilingnya. Pengadil ini menentukan sifat unsur-unsur.

Mereka mempunyai fungsi struktur, yang merupakan unsur-unsur asas dalam molekul biologi (protein, karbohidrat, lipid dan asid nukleik) atau hadir dalam bentuk ionik dan berfungsi sebagai elektrolit. Mereka juga mempunyai fungsi khusus, seperti mengoptimumkan pengecutan otot atau hadir di tapak aktif enzim.

Semua elemen biogenik sangat diperlukan, dan jika seseorang terlepas fenomena kehidupan, ia tidak boleh berlaku. Unsur biogenik utama yang paling banyak terdapat dalam zat hidup adalah karbon, hidrogen, nitrogen, oksigen, fosforus dan sulfur.

Indeks

  • 1 Ciri-ciri
    • 1.1 pautan kovalen
    • 1.2 Keupayaan untuk membentuk bon sederhana, dua dan tiga
  • 2 Klasifikasi
    • 2.1 Unsur utama
    • 2.2 Unsur menengah
    • 2.3 Unsur jejak
  • 3 Fungsi
    • 3.1 Karbon
    • 3.2 Oksigen
    • 3.3 Hidrogen
    • 3.4 Nitrogen
    • 3.5 Fosforus
    • 3.6 Sulfur
    • 3.7 kalsium
    • 3.8 Magnesium
    • 3.9 Natrium dan kalium
    • 3.10 Besi
    • 3.11 Fluorin
    • 3.12 Lithium
  • 4 Rujukan

Ciri-ciri

Unsur-unsur biogenik mempunyai siri ciri kimia yang menjadikannya sesuai untuk menjadi sebahagian daripada sistem hidup:

Bon kovalen

Mereka dapat membentuk ikatan kovalen, di mana kedua-dua atom bergabung dengan berkongsi elektron dari shell valence mereka. Apabila pautan ini terbentuk, elektron bersama terletak di ruang internuclear.

Ikatan ini cukup kuat dan stabil, suatu keadaan yang mesti hadir dalam molekul organisma hidup. Begitu juga, bon-bon ini tidak begitu sukar untuk dipecahkan, yang membolehkan untuk menubuhkan tahap dinamik molekul tertentu.

Keupayaan untuk membentuk bon sederhana, dua dan tiga

Sebilangan besar molekul dapat dibentuk dengan beberapa elemen berkat kemampuan untuk membentuk ikatan tunggal, dua dan tiga.

Di samping menyediakan pelbagai molekul yang ketara, ciri ini membolehkan pembentukan struktur dengan susunan bervariasi (linear, berbentuk cincin, antara lain).

Pengkelasan

Unsur-unsur biogenik dikelaskan sebagai unsur-unsur utama, sekunder dan surih. Susunan ini didasarkan pada perkadaran yang berlainan unsur-unsur dalam makhluk hidup.

Dalam kebanyakan organisma, perkadaran ini dikekalkan, walaupun terdapat variasi tertentu tertentu. Sebagai contoh, dalam iodine vertebrata adalah elemen penting, sementara di lain taksub ia seolah-olah tidak berlaku.

Elemen utama

Berat kering bahan hidup terdiri daripada 95 hingga 99% unsur-unsur kimia ini. Dalam kumpulan ini kita dapati unsur-unsur yang paling banyak: hidrogen, oksigen, nitrogen dan karbon.

Unsur-unsur ini mempunyai kemampuan yang sangat baik untuk bergabung dengan orang lain. Di samping itu, mereka mempunyai ciri-ciri untuk membentuk pelbagai pautan. Karbon boleh membentuk tiga ikatan dan menghasilkan pelbagai molekul organik.

Unsur menengah

Unsur-unsur kumpulan ini terdiri dari 0.7% hingga 4.5% daripada benda hidup. Mereka adalah natrium, kalium, kalsium, magnesium, klorin, sulfur dan fosforus.

Dalam organisma, unsur-unsur menengah berada dalam bentuk ionik mereka; Oleh itu, mereka dipanggil elektrolit. Bergantung pada beban mereka, mereka boleh di katalog sebagai kation (+) atau anion (-)

Secara umum, elektrolit mengambil bahagian dalam peraturan osmotik, dalam dorongan saraf dan dalam pengangkutan biomolekul.

Fenomena osmotik merujuk kepada keseimbangan air yang mencukupi dalam persekitaran selular dan di luarnya. Begitu juga, mereka mempunyai peranan dalam mengekalkan pH dalam persekitaran selular; mereka dikenali sebagai penyelesaian buffer atau penyangga.

Elakkan unsur-unsur

Mereka berada dalam perkiraan atau jejak kecil, kira-kira dalam nilai yang lebih rendah daripada 0.5%. Walau bagaimanapun, kehadirannya dalam kuantiti yang rendah tidak menunjukkan bahawa peranannya tidak penting. Malah, mereka sama-sama sangat diperlukan bahawa kumpulan-kumpulan terdahulu untuk menjalankan fungsi organisme hidup.

Kumpulan ini terdiri daripada besi, magnesium, kobalt, tembaga, zink, molibdenum, iodin dan fluorin. Seperti kumpulan unsur-unsur menengah, elemen surih boleh dalam bentuk ion dan menjadi elektrolit.

Salah satu sifatnya yang paling sesuai adalah untuk mengekalkan dirinya sebagai ion stabil dalam keadaan pengoksidaan yang berbeza. Mereka boleh didapati di pusat aktif enzim (ruang fizikal protein tersebut di mana reaksi berlaku) atau bertindak ke atas molekul yang memindahkan elektron.

Pengarang lain biasanya mengklasifikasikan bioelements sebagai penting dan tidak penting. Walau bagaimanapun, klasifikasi mengikut kelimpahannya adalah yang paling banyak digunakan.

Fungsi

Setiap elemen bio-genetik memenuhi fungsi yang sangat diperlukan dan spesifik dalam organisma. Antara fungsi yang paling relevan, kita boleh menyebut perkara berikut:

Karbon

Karbon adalah "blok" utama molekul organik.

Oksigen

Oksigen mempunyai peranan dalam proses pernafasan dan ia juga merupakan komponen primordial dalam molekul organik yang berbeza.

Hidrogen

Ia didapati di dalam air dan merupakan sebahagian daripada molekul organik. Ia sangat serba boleh, kerana ia boleh dikaitkan dengan unsur lain.

Nitrogen

Ia didapati dalam protein, asid nukleik dan vitamin tertentu.

Fosforus

Fosforus terdapat dalam ATP (adenosine triphosphate), molekul tenaga yang banyak digunakan dalam metabolisme. Ia adalah mata wang tenaga sel.

Begitu juga, fosfor adalah sebahagian daripada bahan genetik (DNA) dan vitamin tertentu. Ditemui dalam fosfolipid, unsur penting untuk pembentukan membran biologi.

Sulfur

Sulfur terdapat dalam beberapa asid amino, khususnya dalam sistein dan metionin. Ia hadir dalam koenzim A, sebuah molekul perantara yang boleh membuat sejumlah besar reaksi metabolik.

Kalsium

Kalsium adalah penting untuk tulang. Proses pengecutan otot memerlukan elemen ini. Penguncupan otot dan pembekuan darah juga dimediasi oleh ion ini.

Magnesium

Magnesium amat penting dalam tumbuhan, kerana ia terdapat dalam molekul klorofil. Sebagai ion, ia menyertai sebagai kofaktor dalam pelbagai laluan enzim.

Natrium dan kalium

Mereka adalah ion yang berlimpah dalam medium ekstraselular dan intraselular. Elektrolit ini adalah protagonis dorongan saraf, kerana mereka menentukan potensi membran. Ion-ion ini dikenali untuk pam natrium-kalium.

Besi

Ia adalah dalam hemoglobin, protein yang terdapat dalam erythrosi darah yang berfungsi sebagai pengangkutan oksigen.

Fluorin

Fluorin terdapat di gigi dan tulang.

Litium

Lithium mempunyai fungsi neurologi.

Rujukan

  1. Cerezo García, M. (2013). Asas-asas asas biologi. Penerbitan Universitat Jaume I.
  2. Galan, R., & Torronteras, S. (2015). Biologi asas dan kesihatan. Elsevier
  3. Gama, M. (2007). Biologi: Pendekatan Constructivist. Pendidikan Pearson.
  4. Macarulla, J. M., & Goñi, F. M. (1994). Biokimia manusia: kursus asas. Saya balik.
  5. Teijón, J. M. (2006). Asas biokimia struktur. Editorial Tébar.
  6. Urdiales, B. A. V., Pilar Granillo, M., & Dominguez, M. D. S. V. (2000). Biologi am: sistem hidup. Patria Editorial Group.
  7. Vallespí, R. M. C., Ramírez, P. C., Santos, S. E., Morales, A. F., Torralba, M. P., & Del Castillo, D. S. (2013). Sebatian kimia utama. Editorial UNED.