Elementos esenciales para la vida
Existen 92 elementos naturales, de los cuales 27 son esenciales y 16 son comunes. Los bioelementos forman parte de los seres vivos. Las biomoléculas orgánicas, como el carbono, hidrógeno y oxígeno, ocupan un 95% de los seres vivos. El nitrógeno es un componente de las proteínas, ácidos nucleicos, nucleótidos, hemoglobina, glúcidos y lípidos. El azufre se encuentra en los aminoácidos cisteína y metionina, presentes en las proteínas y vitaminas. El fósforo forma parte de los nucleótidos, ácidos nucleicos, coenzimas y fosfolípidos que componen las membranas celulares.
Bioelementos secundarios
Los bioelementos secundarios son el magnesio, que se encuentra en la clorofila y se encarga de catalizar, y el sodio, potasio y cloro, que se encuentran en las sales minerales y transmiten el impulso nervioso.
Las propiedades físico-químicas de los bioelementos son las siguientes: forman enlaces covalentes, comparten electrones (más de dos) por lo que forman enlaces dobles o triples. La estabilidad del enlace covalente es mayor cuanto menor sea la masa atómica de los átomos. Los bioelementos principales son los más ligeros y forman enlaces muy estables. Por último, debido a la configuración tetraédrica de los enlaces del carbono, los tipos de moléculas orgánicas tienen estructuras tridimensionales diferentes, lo que permite la existencia de isómeros que los seres vivos diferencian y seleccionan.
Oligoelementos
Los oligoelementos son un conjunto de elementos químicos presentes en un 0,5% de los seres vivos. Su déficit o exceso puede producir graves trastornos. El hierro es necesario para la síntesis de la clorofila, interviene en el transporte electrónico, en la respiración, en la fotosíntesis y forma parte de la hemoglobina. El cobalto forma parte de la vitamina B12 para la síntesis de la hemoglobina. El iodo es necesario para la síntesis de la hormona tiroidea. El flúor forma parte del esmalte dentario y de los huesos.
Biomoléculas
Las biomoléculas son agrupaciones de bioelementos en moléculas. Hay dos tipos: inorgánicas y orgánicas. Las inorgánicas están presentes en la materia inerte, como el agua y las sales minerales. Las orgánicas son los glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.
El agua
El agua es el componente más importante y abundante en los seres vivos. La cantidad de agua varía según la actividad metabólica. La molécula de agua está formada por 2 átomos de hidrógeno unidos a 1 átomo de oxígeno mediante un enlace covalente. Este átomo de oxígeno es electronegativo, lo que hace que la molécula de agua sea polar. Además, el agua tiene propiedades como la tensión superficial, la capacidad de disolver sustancias y la regulación térmica.
Las sales minerales
Las sales minerales sólidas tienen una función esquelética o de sostén. Las sales minerales disueltas aportan diferentes iones que intervienen en numerosas reacciones del metabolismo.
La regulación del pH es esencial para mantener la vida. Los seres vivos utilizan sistemas tampón para mantener el pH dentro de ciertos límites. Las dispersiones coloidales, como las proteínas y los ácidos nucleicos, también desempeñan un papel importante en los seres vivos.
La difusión, la diálisis y la ósmosis
La difusión es el fenómeno por el cual las moléculas de un soluto se mueven continuamente en todas direcciones hasta distribuirse uniformemente en el agua. La diálisis es una difusión selectiva que separa solutos a través de una membrana semipermeable. La ósmosis es el fenómeno por el cual se iguala la concentración de dos disoluciones separadas por una membrana semipermeable.
Conclusiones
El agua y los bioelementos son fundamentales para la vida. Las biomoléculas y las sales minerales desempeñan un papel crucial en los seres vivos. Los fenómenos de difusión, diálisis y ósmosis son importantes para el intercambio de sustancias en los organismos.