Čo sú to BIOELEMENTY a ich klasifikácia - zhrnutie!

Vesmír sa skladá zo série chemických prvkov, ktoré sa opakujú aj v živých bytostiach, hoci sú prítomné v rôznych pomeroch. Živé organizmy sa teda skladajú zo série chemických prvkov, ktoré tvoria organické a anorganické molekuly s rôznymi základnými funkciami pre život a nazývame ich bioelementy.

Od ekológa Verdeho chceme vysvetliť čo sú bioprvky a ich klasifikáciaako aj molekuly, ktoré sa tvoria a ktoré sú nevyhnutné pre živé bytosti.

Čo sú bioelementy

Bioprvky, ktoré sa nazývajú aj biogénne prvky (z "bio" - "život" a "genéza" - "pôvod", to znamená, že z nich vznikajú živé formy), sú chemické prvky, ktoré tvoria živé bytosti a možno ich nájsť samostatne aj v spojení s inými, pričom tvoria biomolekuly. Existuje asi 70 bioelementov, hoci nie všetky sú prítomné vo všetkých živých bytostiach, ani nie sú v rovnakom pomere.

Medzi najbežnejšie prvky pre ich množstvo v živých bytostiach nájdeme kyslík, uhlík, vodík a dusík. Je zvláštne, že s výnimkou kyslíka a vodíka nie sú bioelementy najrozšírenejšími chemickými prvkami vo fyzikálnom prostredí a napriek tomu sú nevyhnutné pre podporu života. Dôvod je daný radom charakteristík a vlastností, ktoré sú spoločné pre tieto biogénne prvky, medzi ktoré patria:

• Jeho jednoduchosť vytvárania stabilných kovalentných väzieb medzi sebou vďaka nízkej atómovej hmotnosti, ktorá spolu so skutočnosťou, že elektróny, ktoré zdieľajú, sú blízko jadra, podporuje tvorbu stabilných molekúl.
• Kovalentné väzby medzi bioelementmi, najmä ak ide o kyslík alebo dusík (ktoré sú obzvlášť elektronegatívne), často vedú k tvorbe polárnych molekúl rozpustných vo vode, ktoré sú zvyčajne prostredím, v ktorom prebiehajú biologické reakcie. , takže tieto sú uľahčené.
• Bioprvky sú ľahko začlenené živými organizmami z prostredia, pretože sa zvyčajne nachádzajú ako súčasť jednoduchých molekúl, ako je H2O alebo CO2, čo uľahčuje neustálu výmenu týchto prvkov medzi fyzickým prostredím a živou hmotou.

Rozdelenie bioprvkov na primárne a sekundárne

Existujú rôzne typy bioprvkov: klasifikované podľa ich relatívneho zastúpenia vo väčšine živých organizmov, esenciálne stopové prvky a neesenciálne stopové prvky. Väčšina bioelementov sa vyznačuje tým, že sú vždy prítomné v živých organizmoch. V rámci tejto skupiny existujú 2 podskupiny bioelementov: primárne a sekundárne bioelementy.

Potom sú v nasledujúcich častiach vysvetlené rôzne typy a aká je funkcia primárnych bioelementov a sekundárnych bioelementov, ako aj stopových prvkov.

Aké sú primárne bioelementy

The primárne bioelementy sa nachádzajú v približnom pomere 95% v živej hmote a sú nevyhnutné pre tvorbu biomolekúl. Primárne bioelementy zahŕňajú:

• Uhlík: Základný prvok pri tvorbe uhľovodíkových reťazcov prostredníctvom jednoduchých alebo dvojitých väzieb, ktoré slúžia ako kostra veľkých molekúl. Tu vám vysvetlíme, aký význam má uhlík pre živé bytosti.
• vodík: ďalší podstatný prvok v uhľovodíkových reťazcoch, okrem toho, že je súčasťou molekuly vody.
• Kyslík: Je súčasťou takých základných molekúl ako H2O, CO2 atď.
• dusík: Základný prvok aminokyselín a nukleových kyselín, zvyčajne prítomný v amino forme (-NH2).
• Zápas: nevyhnutný pre syntézu ATP (adenozíntrifosfátu), esenciálnej molekuly na poskytovanie energie v biochemických reakciách, ktoré prebiehajú v živých bytostiach.
• Síra: štruktúrna zložka proteínov vytvorením disulfidových väzieb.

Aké sú sekundárne bioelementy

z ich strany sekundárne bioelementy sú o niečo menej hojné ako primárne, ale hrajú zásadnú úlohu vo fyziológii buniek. Medzi sekundárne bioelementy patria:

• vápnik: Bežne sa vyskytuje v prírode, tvorí uhličitan vápenatý, základný prvok v kostrách a schránkach kôrovcov, mäkkýšov a mnohých iných živých organizmov. Okrem toho sa vápnik podieľa na procesoch svalovej kontrakcie.
• sodík: Spolu s draslíkom a chlórom sa hojne vyskytujú vo vnútornom prostredí bunky a sú nevyhnutné na udržanie salinity a rovnováhy elektrických nábojov v bunkovej plazmatickej membráne. Tiež hrá dôležitú úlohu pri prenose nervového vzruchu.
• draslík: podieľa sa na prenose nervového vzruchu spolu so sodíkom.
• horčík: javí sa ako kofaktor viacerých enzýmov, ako aj ako súčasť chlorofylu.
• chlór: okrem iných funkcií udržiava polaritu v bunke a priepustnosť bunkových membrán.

Esenciálne a neesenciálne stopové prvky

Esenciálne stopové prvky sa v živých organizmoch nachádzajú v pomere nepresahujúcom 0,1 %, čo neznižuje ich esenciálny charakter a ich nedostatok aj nadbytok môžu v organizme spôsobiť závažné nedostatky a problémy. Vo vnútri skupina stopových prvkov nevyhnutné sú zahrnuté:

• železo: Základný prvok v hemoglobíne (pre transport kyslíka) a v cytochrómoch dýchacieho reťazca.
• mangán: Je súčasťou rôznych enzýmov, ako je superoxiddismutáza, s antioxidačnou aktivitou.
• meď: zlúčenina pigmentu hemocyanín.
• zinok: podieľa sa na rastových procesoch, pri syntéze inzulínu a pri obrane imunitného systému.
• fluór: poskytuje odolnosť kostí a zubov.
• jód: Základný prvok pri tvorbe hormónu štítnej žľazy tyroxínu.
• bór: nevyhnutné u druhov rastlín na udržanie bunkovej steny.
• kremík: nevyhnutné pri tvorbe kostry a kalcifikácii kostí.
• Chrome: podieľa sa na metabolizme cukrov a podporuje zavedenie glukózy do buniek.
• Vanád: nevyhnutné v niektorých organizmoch iných ako ľudia.
• kobalt: Je súčasťou vitamínu B12, potrebného pre správne fungovanie nervového systému.
• Selén: Má antioxidačnú funkciu a je dôležitý pre správnu funkciu svalov.
• molybdén: Podieľa sa na tvorbe kyseliny močovej a podporuje správne fungovanie xantín oxidázy, enzýmu zodpovedného za metabolizmus železa.
• Cín: prospieva imunitnému systému a je nevyhnutný pre určité bioelektrické funkcie.

Nakoniec, neesenciálne stopové prvky Skladajú sa zo všetkých tých chemických prvkov, ktoré bez toho, aby boli nevyhnutné pre všetky živé bytosti, v nich často hrajú dôležité funkčné úlohy.

Biomolekuly a bezprostredné princípy

Raz pochopené čo sú bioprvky a aká je ich klasifikácia, môžeme sa priblížiť ku konceptu okamžitých princípov, čo sú kombinované formy, v ktorých sa bioelementy zvyčajne nachádzajú. Existujú fyzikálne metódy, ako je okrem iného odparovanie, filtrácia, destilácia a odstreďovanie, ktoré umožňujú oddelenie týchto zložiek od živej hmoty bez zmeny jej molekulárnej štruktúry.

Bezprostredné princípy možno rozdeliť na organické bezprostredné princípy - hovory biomolekulyktoré zahŕňajú uhľohydráty, lipidy, proteíny a nukleové kyseliny a ktoré sú výlučné pre živú hmotu, a preto ich musia syntetizovať živé bytosti – resp. anorganické bezprostredné princípy, medzi ktoré patrí voda a minerálne soli (pevné alebo v roztoku), ktoré sú okrem živých bytostí prítomné aj v anorganických látkach. Biomolekuly môžu byť zase jednoduché, ak sú tvorené spojením niekoľkých atómov toho istého prvku (napríklad kyslík, ALEBO2), alebo zlúčeniny, ak sú zložené z kombinácie atómov rôznych chemických prvkov (ako v prípade vody, H2ALEBO).

Biomolekuly majú štruktúrne funkcie (ako v prípade bielkovín, lipidov a minerálnych solí), energetické (sacharidy a lipidy) alebo katalyzátory reakcií (ako v prípade enzýmov, čo sú bielkoviny).

Ak chcete pokračovať v učení sa o týchto problémoch a pokroku v tejto záležitosti, odporúčame tento ďalší článok od Green Ecologist o tom, čo je organická a anorganická hmota.

Ak si chcete prečítať viac podobných článkov ako Čo sú bioprvky a ich klasifikácia, odporúčame vstúpiť do našej kategórie Biológia.