Características, classificação e funções dos elementos biogênicos

Eles são chamados elementos biogenéticos os átomos que compõem a matéria viva. Etimologicamente, o termo vem de bioque em grego significa "vida"; e gênese, que significa "origem". De todos os elementos conhecidos, apenas cerca de trinta são indispensáveis.

Em seu nível mais baixo de organização, a matéria é composta de minúsculas partículas chamadas átomos. Cada átomo é composto de prótons e nêutrons no núcleo e um certo número de elétrons ao seu redor. Esses constituintes definem as propriedades dos elementos.

Possuem funções estruturais, sendo constituintes fundamentais em moléculas biológicas (proteínas, carboidratos, lipídios e ácidos nucléicos) ou se apresentam em sua forma iônica e atuam como eletrólitos. Eles também têm funções específicas, como favorecer a contração muscular ou estar presente no sítio ativo de uma enzima.

Todos os elementos biogênicos são indispensáveis, e se alguém sentir falta do fenômeno da vida, isso não poderia acontecer. Os elementos biogênicos mais abundantes na matéria viva são carbono, hidrogênio, nitrogênio, oxigênio, fósforo e enxofre.

Índice

• 1 caraterísticas
  • 1.1 Links Covalentes
  • 1.2 Capacidade de formar ligações simples, duplas e triplas
• 2 Classificação
  • 2.1 Elementos Primários
  • 2.2 Elementos Secundários
  • 2.3 oligoelementos
• 3 funções
  • 3.1 Carbono
  • 3.2 Oxigênio
  • 3.3 Hidrogênio
  • 3,4 nitrogênio
  • 3.5 Fósforo
  • 3.6 Enxofre
  • 3.7 Cálcio
  • 3.8 Magnésio
  • 3.9 Sódio e potássio
  • 3,10 ferro
  • 3.11 Flúor
  • 3,12 lítio
• 4 referências

Características

Os elementos biogênicos têm uma série de características químicas que os tornam adequados para fazer parte de sistemas vivos:

Ligações covalentes

Eles são capazes de formar ligações covalentes, onde os dois átomos se unem compartilhando elétrons de sua camada de valência. Quando esta ligação é formada, os elétrons compartilhados estão localizados no espaço internuclear.

Essas ligações são bastante fortes e estáveis, uma condição que deve estar presente nas moléculas dos organismos vivos. Da mesma forma, esses links não são extremamente difíceis de quebrar, o que permite estabelecer um certo grau de dinâmica molecular.

Capacidade de formar ligações simples, duplas e triplas

Um grande número de moléculas pode ser formado com poucos elementos graças à capacidade de formar ligações simples, duplas e triplas.

Além de fornecer uma variedade molecular significativa, esse recurso permite a formação de estruturas com arranjos variados (lineares, em forma de anel, entre outros).

Classificação

Os elementos biogênicos são classificados como elementos primários, secundários e traços. Este arranjo baseia-se nas diferentes proporções dos elementos nos seres vivos.

Na maioria dos organismos, essas proporções são mantidas, embora possa haver certas variações específicas. Por exemplo, em vertebrados, o iodo é um elemento crucial, enquanto em outros taxa Parece não ser o caso.

Elementos primários

O peso seco da matéria viva é composto de 95 a 99% destes elementos químicos. Neste grupo encontramos os elementos mais abundantes: hidrogênio, oxigênio, nitrogênio e carbono.

Esses elementos têm uma excelente capacidade de combinar com os outros. Além disso, eles têm a característica de formar vários links. O carbono pode formar ligações triplas e gerar uma diversidade de moléculas orgânicas.

Elementos secundários

Os elementos deste grupo constituem de 0,7% a 4,5% da matéria viva. São sódio, potássio, cálcio, magnésio, cloro, enxofre e fósforo.

Nos organismos, os elementos secundários estão em sua forma iônica; portanto, eles são chamados de eletrólitos. Dependendo da carga, eles podem ser catalogados como cátions (+) ou ânions (-)

Em geral, os eletrólitos participam da regulação osmótica, do impulso nervoso e do transporte de biomoléculas.

Os fenômenos osmóticos referem-se ao equilíbrio adequado da água dentro e fora do ambiente celular. Eles também têm um papel na manutenção do pH em ambientes celulares; eles são conhecidos como buffers ou soluções tampão.

Oligoelementos

Eles estão em proporções minúsculas ou traços, aproximadamente em valores inferiores a 0,5%. No entanto, sua presença em baixas quantidades não indica que seu papel não seja importante. De fato, eles são igualmente indispensáveis ​​que os grupos anteriores para um funcionamento adequado do organismo vivo.

Este grupo é composto de ferro, magnésio, cobalto, cobre, zinco, molibdênio, iodo e flúor. Como o grupo de elementos secundários, os oligoelementos podem estar em sua forma iônica e serem eletrólitos.

Uma de suas propriedades mais relevantes é a de permanecer como um íon estável em seus diferentes estados de oxidação.Eles podem ser encontrados nos centros ativos das enzimas (espaço físico da referida proteína onde a reação ocorre) ou agir sobre moléculas que transferem elétrons.

Outros autores costumam classificar os bioelementos como essenciais e não essenciais. No entanto, a classificação de acordo com sua abundância é a mais utilizada.

Funções

Cada um dos elementos biogenéticos cumpre uma função indispensável e específica no organismo. Entre as funções mais relevantes, podemos mencionar o seguinte:

Carbono

O carbono é o principal "bloco" de moléculas orgânicas.

Oxigênio

O oxigênio tem um papel nos processos de respiração e também é um componente primordial nas diferentes moléculas orgânicas.

Hidrogênio

É encontrado na água e faz parte de moléculas orgânicas. É muito versátil, pois pode ser ligado a qualquer outro elemento.

Nitrogênio

É encontrado em proteínas, ácidos nucléicos e certas vitaminas.

Fósforo

O fósforo é encontrado no ATP (adenosina trifosfato), uma molécula de energia amplamente utilizada no metabolismo. É a moeda de energia das células.

Da mesma forma, o fósforo faz parte do material genético (DNA) e certas vitaminas. É encontrado em fosfolipídios, elementos cruciais para a formação de membranas biológicas.

Enxofre

Enxofre é encontrado em alguns aminoácidos, especificamente em cisteína e metionina. Está presente na coenzima A, uma molécula intermediária que possibilita um grande número de reações metabólicas.

Cálcio

O cálcio é essencial para os ossos. Os processos de contração muscular exigem esse elemento. A contração muscular e a coagulação sanguínea também são mediadas por esse íon.

Magnésio

O magnésio é particularmente importante nas plantas, uma vez que é encontrado na molécula de clorofila. Como íon, participa como cofator em diferentes rotas enzimáticas.

Sódio e potássio

São íons abundantes no meio extracelular e intracelular, respectivamente. Esses eletrólitos são os protagonistas do impulso nervoso, pois determinam o potencial de membrana. Esses íons são conhecidos pela bomba de sódio-potássio.

Ferro

Está na hemoglobina, uma proteína presente nos eritrócitos do sangue cuja função é o transporte de oxigênio.

Flúor

O flúor está presente nos dentes e ossos.

Lítio

O lítio tem funções neurológicas.

Referências

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2. Galan, R., & Torronteras, S. (2015). Biologia Fundamental e da Saúde. Elsevier
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