los elementos y bioelementos de la quimica

Los elementos y bioelementos

La composición isotópica de los elementos es casi la misma en todo el material terrestre y en los meteoritos. La abundancia nuclear de los isótopos se puede calcular de la composición isotópica de un elemento y de su abundancia cósmica.

Los valores de abundancia nuclear muestran una clara correlación con ciertas propiedades nucleares, y puede suponerse que son una buena aproximación de la distribución del rendimiento original del proceso termonuclear que provocó la formación de los elementos. Los valores empíricos de abundancia pueden así servir de base para consideraciones teóricas acerca del origen de la materia y del universo y han conducido a la siguiente conclusión: no existe un mecanismo único y simple por el cual puedan haberse formado los elementos, con su composición isotópica observada. La materia del cosmos parece ser una mezcla de material formado en diferentes condiciones y tipos de procesos nucleares.

Bioelementos

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:


Bioelementos primarios:

1. Son los elementos mayoritarios de la materia viva, constituyen el 95% de la masa total.
   Las propiedades físico-químicas que los hacen idóneos son las siguientes:
   1. Forman entre ellos enlaces covalentes, compartiendo electrones
   2. El carbono, nitrógeno y oxígeno, pueden compartir más de un par de electrones, formando enlaces dobles y triples, lo cual les dota de una gran versatilidad para el enlace químico
   3. Son los elementos más ligeros con capacidad de formar enlace covalente, por lo que dichos enlaces son muy estables.
   4. A causa de la configuración tetraédrica de los enlaces del carbono, los diferentes tipos de moléculas orgánicas tienen estructuras tridimensionales diferentes. Esta conformación espacial es responsable de la actividad biológica.
   5. Las combinaciones del carbono con otros elementos, como el oxígeno, el hidrógeno, el nitrógeno, etc., permiten la aparición de una gran variedad de grupos funcionales que dan lugar a las diferentes familias de sustancias orgánicas. Estos presentan características físicas y químicas diferentes, y dan a las moléculas orgánicas propiedades específicas, lo que aumenta las posibilidades de creación de nuevas moléculas orgánicas por reacción entre los diferentes grupos.
   6. Los enlaces entre los átomos de carbono pueden ser simples (C - C), dobles (C = C) o triples lo que permite que puedan formarse cadenas más o menos largas, lineales, ramificadas y anillos.
   Los encontramos formando parte de todos los seres vivos, y en una proporción del 4,5%. Entre estos podemos encontrar:
   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.
2. 
   
3. 
   
4.                                                                   Bioelementos secundarios:
5. Oligoelementos:

Se denominan así al conjunto de elementos químicos que están presentes en los organismos en forma vestigial, pero que son indispensables para el buen desarrollo del organismo. Se han aislado unos 60 oligoelementos en los seres vivos, pero solamente 14 de ellos pueden considerarse comunes para casi todos, y estos son: hierro, manganeso, cobre, zinc, flúor, iodo, boro, silicio, vanadio, cromo, cobalto, helenio, molibdeno y estaño. Las funciones que desempeñan, son como podemos ver a continuación:

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.

Molibdeno: Forma parte de las enzimas vegetales que actúan en la reducción de los nitratos por parte de las plantas.

Estaño: Metal blanco, blando, fácilmente laminable. En la naturaleza, el estaño, se encuentra principalmente en la forma de su oxido, casiterita, aunque también se encuentra, menos frecuentemente, en el sulfuro estannita. El estaño, se utiliza, en orden descendente de importancia, para producir hojalata, aleaciones de rodamiento, productos químicos del bronce y cristal además de aleaciones con plomo.