Tipos de bioelementos según su proporción y función biológica

Los  bioelementos pueden ser primarios, secundarios. Podemos citar el nitrógeno, el azufre o carbono, entre los primeros.

El sodio, el calcio y el magnesio entre los segundos. Tienen una función biológica, pues están presentes en nuestras células.  

Qué son los bioelementos

Los bioelementos son muy importantes porque representan los elementos básicos de la vida.

Analizando la palabra bioelementoencontramos el término "bio" que se utiliza en la terminología científica, con el significado de "vida", "ser vivo".

Luego está la palabra "elemento  "utilizado para indicar los elementos químicos.

Entonces  los bioelementos son los elementos de la "vida", de los "seres vivos".

Los bioelementos son como  "ladrillos básicos", ya que al unirse forman biomoléculas  (las moléculas de la "vida" de los "seres vivos").

Ahora que entendemos el papel de los bioelementos en la organización del organismo, veamos algunas características más.

Son los elementos químicos básicos

Los bioelementos representan los elementos químicos básicos de los organismos vivos (tanto animales como plantas).

Entonces, lo primero que hay que entender es que tenemos muchos elementos, pero en los organismos vivos solo encontramos unos pocos.

Entre estos tenemos: nitrógeno, carbono, hidrógeno, oxígeno.

El elemento es la unidad elemental que no puede descomponerse químicamente en una sustancia más simple. Se compone de átomos iguales.

Los bioelementos al unirse (a través de enlaces químicos) constituyen todas las moléculas importantes del organismo (carbohidratos, proteínas, ácidos nucleicos y lípidos).

Nuestro cuerpo está organizado en niveles, el primero de los cuales se representa por los elementos químicos organizados en biomoléculas.

Por ejemplo: el átomo del elemento carbono junto con el átomo del elemento hidrógeno y oxígeno se asocian para formar la molécula de carbohidratos.

Cómo se clasifican los bioelementos

La clasificación general de los bioelementos se realiza atendiendo a los que predominan en número en la naturaleza, es decir, según su abundancia.

Así los tendríamos clasificados en tres grupos: primarios, secundarios y oligoelementos.

Bioelementos primarios

Los bioelementos primarios son aquellos que representan el 99% de la masa de las células.

Son esenciales para formar las biomoléculas orgánicas que forman la materia viva, las cuales son glúcidos, proteínas, ácidos nucleicos y lípidos.

Carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O), nitrógeno (N), azufre (S) y fósforo (P) son bioelementos primarios.

• Carbono: se asocia con otros carbonos, formando cadenas largas que se conocen con el nombre de macromoléculas.

Además, admiten muchos radicales distintos, lo que permite la formación muchas moléculas diferentes.

Los enlaces que forman las macromoléculas de carbono son lo bastante fuertes para llegar a formar compuestos que son estables.

El carbono es el elemento mayoritario en los seres vivos.

• Hidrógeno: se conoce mayoritariamente por ser uno de los componentes que forma la molécula de agua.

 Además de esto, el hidrógeno es uno de los componentes de los esqueletos de carbono y puede unirse a cualquier bioelemento.

• Oxígeno: este bioelemento se caracteriza por su carácter electronegativo.

Se utiliza mayormente para obtener energía mediante el proceso de respiración aeróbica.

Además, otorga polaridad al agua, y forma radicales que son solubles en agua y que son muy utilizados a la hora de formar otras moléculas, como el -OH, -CHO, -COOH.

• Nitrógeno: se caracteriza por formar el grupo amino (-NH2). Está en la composición de las proteínas, formando parte así de los aminoácidos.

También lo encontramos en las bases nitrogenadas que forman ácidos nucleicos.

La mayor parte del nitrógeno se incorpora al mundo por medio de las plantas.

Las únicas capaces de aprovechar el nitrógeno en estado gaseoso son las bacterias y cianobacterias.

• Fósforo: lo encontramos generalmente formando el grupo fosfato, que a su vez este forma los nucleótidos.

Los enlaces en los que se encuentra el fósforo son ricos en energía y tienen un intercambio fácil.  Es por esto que que el fósforo se utiliza para la obtención de esta misma (moléculas de ATP).

• Azufre: mayormente lo encontramos formando el radical sulfhidrilo (-SH), que forma una gran variedad de proteínas.

Los enlaces disulfuro son imprescindibles para formar estructuras terciarias y cuaternarias que sean estables.

Además, el azufre es imprescindible para el metabolismo, como el ciclo de Krebs, ya que forma parte de la coenzima A.

Cuál es la función biológica de los bioelementos primarios

• El carbono, el hidrógeno y el oxígeno forman parte de todas las biomoléculas orgánicas.
• El nitrógeno  es un componente fundamental en las proteínas, los ácidos nucleicos, la clorofila, y numerosos grupos de glúcidos y lípidos.
• El azufre  forma parte de muchas proteínas y además es responsable de la actividad catalítica de numerosos enzimas.
• El fósforo  forma parte de fosfolípidos (lípidos de las membranas celulares), ácidos nucleicos y, en forma de fosfatos, aparece en esqueletos y dientes.

Bioelementos secundarios

Forman parte esencial de todos los seres vivos, aunque, en conjunto, no superan el 2,5% de la masa total del organismo.

Se encuentran, generalmente, en forma iónica. Los bioelementos secundarios son los siguientes: sodio, calcio, potasio, magnesio y cloro.

Tienen diversas funciones, como mantener los niveles de salinidad del medio interno (equilibrio osmótico) y equilibrar las cargas de iones en el interior y exterior de las membranas, de eso se encargan los iones de sodio, de cloruro y de potasio.

Cuál es la función biológica de los bioelementos secundarios

• El sodio (Na), el potasio (K) y el cloro (Cl)  se encargan de llevar a cabo la transmisión del impulso nervioso, lo que es vital para la vida.
• El calcio (Ca) participa en el proceso de contracción muscular.

Por esta función es verdaderamente importante, ya que debemos tener en cuenta que el corazón es un músculo que está continuamente contrayéndose y relajándose.

Además de que para la locomoción necesitamos que los músculos puedan contraerse y relajarse de manera adecuada.

Además, es un componente esencial del esqueleto y de los caparazones de los moluscos.

• El magnesio (Mg) se encuentra presente en la molécula de clorofila.

Por esto podemos decir que es vital para la captación de la energía luminosa, y para la obtención de materia orgánica para poder alimentar las plantas y los organismos quimiosintéticos.

A su vez, interviene en la degradación de la molécula de ATP para obtener energía, así como en su síntesis, también en los procesos de replicación del ADN, etc.

Oligoelementos

Su nombre deriva del griego oligos, que significa escaso. Esto se debe a que aparecen en cantidades inferiores al 0,1%.

Sin embargo, su presencia es esencial  para el correcto funcionamiento de los seres vivos.

Su deficiencia produce enfermedades carenciales, pero a la vez, su exceso llega a provocar intoxicaciones.

Se conocen alrededor de 60 oligoelementos diferentes, pero solo 5 están presentes en todos los seres vivos.

Estos son: el hierro (Fe), el cobre (Cu), el zinc (Zn), el manganeso (Mn) y el cobalto (Co).