BASES QUIMICAS DE LA VIDA

BIOELEMENTOS

Los elementos de la vida Todos los seres vivos están constituidos, cualitativa y cuantitativamente por los mismos elementos químicos. De todos los elementos que se hallan en la corteza terrestre, sólo unos 25 son componentes de los seres vivos. Esto confirma la idea de que la vida se ha desarrollado sobre unos elementos concretos que poseen unas propiedades físico-químicas idóneas acordes con los procesos químicos que se desarrollan en los seres vivos.
Se denominan elementos biogénicos o bioelementos a aquellos elementos químicos que forman parte de los seres vivos. Atendiendo a su abundancia (no importancia) se pueden agrupar en tres categorías:

LOS TIPOS DE BIOELEMENTOS

Son los elementos mayoritarios de la materia viva, constituyen el 95% de la masa total del cuerpo de los seres vivos. Todos los seres vivos están constituidos cuantitativa y cualitativamente, por los mismos elementos químicos. 

BIOELEMENTOS PRIMARIOS

Los bioelementos primarios son los elementos indispensables para formar las biomoléculas orgánicas (glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos); constituyen el 96% de la materia viva seca. Son el carbono, el hidrógeno, el oxígeno y el nitrógeno (C, H, O, N, P, S respectivamente).

·         Carbono: tiene la capacidad de formar largas cadenas carbono-carbono (macromo) mediante enlaces simples (-CH₂-CH₂) o dobles (-CH=CH-), así como estructuras cíclicas. Pueden incorporar una gran variedad de radicales (=O, -OH, -NH₂, -SH, PO₄^3-), lo que da lugar a una variedad enorme de moléculas distintas. Los enlaces que forma son lo suficientemente fuertes como para formar compuestos estables, y a la vez son popoptibles de romperse sin excesiva dificultad. Por esto, la vida está constituida por carbono y no por silicio, un átomo con la configuración electrónica de su capa de valencia igual a la del carbono. El hecho es que las cadenas silicio-silicio no son estables y las cadenas de silicio y oxígeno son prácticamente inalterables, y mientras el dióxido de carbono, CO₂, es un gas soluble en agua, su equivalente en el silicio, SiO₂, es un cristal sólido, muy duro e insoluble (cuarzo).

·         Hidrógeno: además de ser uno de los componentes de la molécula de agua, indispensable para la vida y muy abundante en los seres vivos, forma parte de los esqueletos de carbono de las moléculas orgánicas. Puede enlazarse con cualquier bioelemento.

·         Oxígeno: es un elemento muy electronegativo que permite la obtención de energía mediante la respiración aeróbica. Además, forma enlaces polares con el hidrógeno, dando lugar a radicales polares solubles en agua (-OH, -CHO, -COOH).

·         Nitrógeno: principalmente como grupo amino (-NH₂) presente en las proteínas ya que forma parte de todos los aminoácidos. También se halla en las bases nitrogenadas de los ácidos nucleicos. Prácticamente todo el nitrógeno es incorporado al mundo vivo como ion nitrato, por las plantas. El gas nitrógeno solo es aprovechado por algunas bacterias del suelo y algunascianobacterias.

·         Azufre: El azufre es un elemento químico de número atómico 16 y símbolo S. Es un no metal abundante con un olor característico. El azufre se encuentra en forma nativa en regiones volcánicas y en sus formas reducidas formando sulfuros y sulfo sales o bien en sus formas oxidadas como sulfatos. Es un elemento químico esencial constituyente de los aminoácidoscisteina y metionina y, por consiguiente, necesario para la síntesis de proteínas presentes en todos los organismos vivos. Se usa principalmente como fertilizante pero también en la fabricación de pólvora, laxantes, cerillas e insecticidas.

·         Fosforo: De casi 200 fosfatos minerales diferentes, sólo uno, la fluoropatita, Ca₅F(PO₄)₃, se extrae esencialmente de grandes depósitos secundarios originados en los huesos de animales y que se hallan en el fondo de mares prehistóricos, y de los guanos depositados sobre rocas antiguas. La investigación de la química del fósforo indica que pueden existir tantos compuestos basados en el fósforo como los de carbono. En química orgánica se acostumbra agrupar varios compuestos químicos dentro de familias llamadas series homólogas.

• Bioelementos secundarios indispensables. Están presentes en todos los seres vivos. Los más abundantes son el sodio, el potasio, el magnesio y el calcio. 
• Bioelementos secundarios variables. Están presentes en algunos seres vivos.

• boro (B)
• bromo (Br)
• cobre (Cu)
• flúor (F)
• manganeso (Mn)
• silicio (Si)

Elemento	Función en el cuerpo humano
Fosforo	Se une con moléculas de grasa para formar fosfolípidos, que intervienen en la formación del ADN y de las membranas celulares.
Magnesio	Ayuda a formar los huesos, desarrolla tejidos, ayuda en la coagulación de la sangre, sintetiza el colesterol y activa varias enzimas.
Calcio	Es el encargado de dar estructura y rigidez a los huesos, que son esenciales para sostener y mover nuestro cuerpo
Sodio	Interviene en el proceso osmótico del balance hídrico provocando la retención de agua en el organismo.
Cloro	Facilita la transmisión de impulsos eléctricos ya sean del sistema nervioso o por los músculos
Potasio	A diferencia del sodio, este también actúa en el osmótico del balance hídrico, pero en la eliminación de agua del organismo. También participa en la contracción del músculo cardíaco.
Azufre	Participa en la respiración tisular

Azufre 
Se encuentra en dos aminoácidos (cisteína y metionina) , presentes en todas las proteínas. También en algunas sustancias como el Coenzima A 

Fósforo 
Forma parte de los nucleótidos, compuestos que forman los ácidos nucléicos. Forman parte de coenzimas y otras moléculas como fosfolípidos, sustancias fundamentales de las membranas celulares. También forma parte de los fosfatos, sales minerales abundantes en los seres vivos. 

Magnesio 
Forma parte de la molécula de clorofila, y en forma iónica actúa como catalizador, junto con las enzimas , en muchas reacciones químicas del organismo. 

Calcio 
Forma parte de los carbonatos de calcio de estructuras esqueléticas. En forma iónica interviene en la contracción muscular, coagulación sanguínea y transmisión del impulso nervioso. 

Sodio Catión abundante en el medio extracelular; necesario para la conducción nerviosa y la contracción muscular 

Potasio 
Catión más abundante en el interior de las células; necesario para la conducción nerviosa y la contracción muscular 

Cloro Anión más frecuente; necesario para mantener el balance de agua en la sangre y fluído intersticial 

Hierro 
Fundamental para la síntesis de clorofila, catalizador en reacciones químicas y formando parte de citocromos que intervienen en la respiración celular, y en la hemoglobina que interviene en el transporte de oxígeno. 

Manganeso 
Interviene en la fotolisis del agua , durante el proceso de fotosíntesis en las plantas. 

Iodo Necesario para la síntesis de la tiroxina, hormona que interviene en el metabolismo 

Flúor 
Forma parte del esmalte dentario y de los huesos. 

Cobalto 
Forma parte de la vitamina B12, necesaria para la síntesis de hemoglobina . 

Silicio 
Proporciona resistencia al tejido conjuntivo, endurece tejidos vegetales como en las gramíneas. 

Cromo 
Interviene junto a la insulina en la regulación de glucosa en sangre. 

Zinc 
Actúa como catalizador en muchas reacciones del organismo. 

Litio 
Actúa sobre neurotransmisores y la permeabilidad celular. En dosis adecuada puede prevenir estados de depresiones.

By: Kary Córdova *o*