Classificação de Bioelements (primária e secundária)

"Bioelement”É um termo usado para se referir aos principais elementos químicos que compõem os seres vivos. Em algumas classificações, estes são divididos em elementos primários e secundários.

Dos 87 elementos químicos conhecidos, apenas 34 compõem matéria orgânica, e sabe -se que 17 desses 34 são realmente indispensáveis ​​para a vida. Além disso, desses 17 elementos indispensáveis, cinco constituem mais de 90% do assunto que compõe organismos vivos.

A tabela periódica dos elementos, os bioelementos primários e secundários também são indicados (fonte: Alejandro Porto [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/3.0)] via Wikimedia Commons)

Os seis elementos principais na matéria orgânica são hidrogênio (H, 59%), oxigênio (ou, 24%), carbono (C, 11%), nitrogênio (N, 4%), fósforo (P, 1%) e enxofre ( S, de 0,1 a 1%).

Essas porcentagens refletem a quantidade de átomos de cada elemento em relação ao número total de átomos que constituem células vivas e são aquelas conhecidas como "bioelementos primários".

Os bioelementos secundários estão em proporção muito menor e são potássio (k), magnésio (mg), ferro (fé), cálcio (Ca), molibdênio (MO), fluorina (F), cloro (cloro (cloro (Cl), o sódio, o sódio (Na), iodo (i), cobre (Cu) e zinco (Zn).

Elementos secundários são geralmente cofatores em reações catalíticas e participam de numerosos processos bioquímicos e fisiológicos inerentes aos organismos de organismos.

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Bioelementos primários

Os átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio são a base estrutural das moléculas que compõem a matéria orgânica, enquanto isso, nitrogênio, fósforo e enxofre interagem com as diferentes biomoléculas para causar reações químicas.

Hidrogênio

O hidrogênio é um elemento químico que existe em uma forma gasosa à temperatura ambiente (25 º C), só pode existir em estado sólido ou líquido à temperatura ambiente quando ligado a outras moléculas.

Pensa -se que os átomos de hidrogênio estavam entre os primeiros átomos que formaram o universo primitivo. As teorias que são tratadas propõem que os prótons contidos no núcleo de átomos de hidrogênio começaram a se associar aos elétrons de outros elementos para formar moléculas mais complexas.

O hidrogênio pode ser quimicamente combinado com quase qualquer outro elemento para formar moléculas, entre as quais água, carboidratos, hidrocarbonetos etc.

Esse elemento é responsável pela formação de ligações conhecidas como "ligações de hidrogênio", uma das interações fracas mais importantes para as biomoléculas e a principal força responsável por manter estruturas tridimensionais de proteínas e ácidos nucleicos.

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Carbono

Carbono forma o núcleo de muitas biomoléculas. Seus átomos podem ser combinados covalentemente com quatro outros átomos de diferentes elementos químicos e também consigo mesmos para formar a estrutura de grandes moléculas de complexidade.

Carbono, próximo ao hidrogênio, é um dos elementos químicos que podem formar um número maior de diferentes compostos químicos. Tanto é assim que todas as substâncias e compostos catalogados como "orgânicos" contêm átomos de carbono em sua estrutura principal.

Estrutura geral de um aminoácido (Fonte: Usuário: PPFK [CC BY-SA 3.0 (http: // criativecommons.Org/licenças/BY-SA/3.0/)] via Wikimedia Commons)

Entre as principais moléculas carbonatadas de seres vivos estão carboidratos (açúcares ou sacarídeos), proteínas e seus aminoácidos, ácidos nucleicos (DNA e RNA), lipídios e ácidos graxos, entre outros.

Oxigênio

Oxigênio é um elemento gasoso e é o mais abundante em toda a crosta da Terra. Está presente em muitos componentes orgânicos e inorgânicos e formam compostos com quase todos os elementos químicos.

É responsável pela oxidação de compostos químicos e de combustão, que também são formas diferentes de oxidação. O oxigênio é um elemento muito eletronegativo, faz parte da molécula de água e participa do processo de respiração de grande parte dos seres vivos.

As espécies reativas de oxigênio são responsáveis ​​pelo estresse oxidativo dentro das células. É muito comum observar os danos causados ​​por compostos oxidantes em macromoléculas dentro do interior da célula, uma vez que estes desequilibram o interior do redutor de células.

Azoto

O nitrogênio também é predominantemente de forma gasosa, formando cerca de 78% da atmosfera da Terra. É um elemento importante na nutrição de plantas e animais.

Nos animais, o nitrogênio é uma parte fundamental dos aminoácidos que, por sua vez, são os blocos de construção para proteínas. As proteínas estruturam os tecidos e muitos deles têm a atividade enzimática necessária para acelerar muitas das reações vitais para as células.

Nitrogóeno é uma parte fundamental das bases de nitrogênio que fazem.SVG: Sponk / *Tradução: Sponk [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/3.0)] via Wikimedia Commons)

O nitrogênio está presente nas bases nitrogenadas de DNA e RNA, moléculas essenciais para a transferência de informações genéticas dos pais para os filhos e para o funcionamento adequado dos organismos vivos como sistemas celulares.

Corresponder

A forma mais abundante desse elemento na natureza é como fosfatos sólidos em solos férteis, rios e lagos. É um elemento importante para o funcionamento de animais e vegetais, mas também de bactérias, fungos, protozoários e todos os seres vivos.

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Nos animais, o fósforo está em abundância em todos os ossos em fosfato de cálcio.

O fósforo é essencial para a vida, pois também é um elemento que faz parte do DNA, RNA, ATP e fosfolipídios (componentes fundamentais das membranas celulares).

Esse bioelemento está sempre comprometido com as reações de transferência de energia, uma vez que forma compostos com links de energia, cuja hidrólise é usada para mover diferentes sistemas celulares.

Enxofre

O enxofre é geralmente na forma de sulfídios e sulfatos. É especialmente abundante em áreas vulcânicas e está presente no desperdício de aminoácidos de cisteína e método.

Na proteína, os átomos de enxofre da cisteína formam uma interação intra ou intermolecular muito forte conhecida como "ponte dissulfeto", essencial para a conformação da estrutura secundária, terciária e quaternária das proteínas celulares.

A coenzima A, um intermediário metabólico com uma grande variedade de funções, tem um átomo de enxofre em sua estrutura.

Este elemento também é fundamental na estrutura de muitos cofatores enzimáticos que participam de diferentes rotas metabólicas importantes.

Bioelementos secundários

Como mencionado acima, os bioelementos secundários são aqueles que são em menor proporção que os primários e os mais importantes são potássio, magnésio, ferro, cálcio, sódio e zinco.

Os bioelementos ou oligoentos secundários estão envolvidos em muitos dos processos fisiológicos das plantas, na fotossíntese, na respiração, no equilíbrio iônico celular do vacúolo e dos cloroplastos, no transporte de carboidratos para o floema, etc.

Isso também é verdade para animais e outros organismos, onde esses elementos, mais ou menos dispensáveis ​​e menos abundantes, fazem parte de muitos cofatores necessários para a operação de todas as máquinas de células.

Ferro

O ferro é um dos bioelementos secundários mais importantes em vista das funções de exercício em múltiplos fenômenos de energia. É muito importante na redução das reações de ferrugem natural.

Nos mamíferos, por exemplo, o ferro é uma parte essencial da hemoglobina, a proteína responsável pelo transporte de oxigênio no sangue dentro de eritrócitos ou glóbulos vermelhos.

Nas células vegetais, esse elemento também faz parte de alguns pigmentos, como a clorofila, fundamental para os processos fotossintéticos. Faz parte das moléculas de citocromo, também essenciais para respirar.

Zinco

Os cientistas pensam que o zinco foi um dos elementos -chave no aparecimento de organismos eucarióticos milhões de anos atrás, já que muitas das proteínas de DNA -Union para a replicação que compunha aos "eucariotos primitivos" usavam zinco como uma razão como motivo de união.

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Um exemplo desse tipo de proteína são os dedos de zinco, que participam da transcrição genética, tradução de proteínas, metabolismo e montagem de proteínas, etc.

Cálcio

O cálcio é um dos minerais mais abundantes do planeta Terra; Na maioria dos animais, compõe dentes e ossos na forma de hidroxifosfato de cálcio. Este elemento é essencial para a contração muscular, transmissão de impulsos nervosos e coagulação do sangue.

Magnésio

A maior proporção de magnésio na natureza é em forma sólida combinada com outros elementos, não é apenas em estado livre. O magnésio é um cofator de mais 300 sistemas enzimáticos diferentes em mamíferos.

As reações em que participa variam de síntese proteica, mobilidade muscular e função nervosa, até a regulação dos níveis de glicose no sangue e pressão arterial. O magnésio é necessário para a produção de energia em organismos vivos, para fosforilação oxidativa e glicólise.

Também contribui para o desenvolvimento de ossos e é necessário para a síntese de DNA, RNA, glutationa, entre outros.

Sódio e potássio

São dois íons muito abundantes no interior celular e as variações em suas concentrações internas e externas, bem como em seu transporte, são decisivas para muitos processos fisiológicos.

O potássio é o cátion intracelular mais abundante, mantém o volume líquido dentro do interior celular e dos gradientes eletroquímicos transmembranosas.

Tanto o sódio quanto o potássio participam ativamente da transmissão de impulsos nervosos, pois são transportados pela bomba de sódio-potasio. O sódio também participa de contração muscular e absorção de nutrientes através da membrana celular.

O restante dos bioelementos secundários: molibdênio (MO), fluoreto (f), cloro (cl) iodo (i) e cobre (Cu) cumprem funções importantes em muitas reações fisiológicas. No entanto, é necessário muito menos do que os seis elementos explicados acima.

Referências

1. Egami, f. (1974). Elementos menores e evolução. Journal of Molecular Evolution, 4 (2), 113-120.
2. Hackh, i. C. (1919). Bioelementos; Os elementos químicos da matéria viva. The Journal of General Physiology, 1 (4), 429
3. Kaim, w., & Rall, j. (mil novecentos e noventa e seis). Copper-A "Modern" Bioelement. Angewandte Chemie International Edition em inglês, 35 (1), 43-60.
4. Instituto Nacional de Saúde. (2016). Magnésio: Ficultura para Profissionais de Saúde. Versão atual, 27.
5. Peñuelas, j., Fernández - Martínez, M., Ciais, p., Jou, d., Piao, s., Obersteiner, m.,… & Sardans, j. (2019). Os bioelementos, o elemento e o nicho biogeoquímico. Ecologia, 100 (5), E02652
6. Skalny, a. V. (2014). Bioelementos e bioelementologia em farmacologia e nutrição: aspectos fundamentais e práticos. Em farmacologia e intervenção nutricional no tratamento da doença. Intecopen.
7. Solioz, m. (2018). Cobre-um bioelemento moderno. Em cobre e bactérias (pp. 1-9). Springer, Cham.
8. Organização Mundial de Saúde. (2015). Ficha: sal.