Intercambio de materia y energía en la atmósfera

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Bioelementos: nivel ATÓMICO

Los componentes químicos de la vida son los mismos que constituyen la naturaleza; los caracterizan sus proporciones y distribución.

  • Elementos PRIMARIOS:
    presentes en proporción mayor al 1%. Son el carbono, el oxígeno, el hidrógeno, el nitrógeno, el fósforo y, en algunos casos, el calcio.

Carbono:


forma el esqueleto básico de todas las moléculas orgánicas. A pesar de que algunos compuestos tienen propiedades parecidas, los polímeros orgánicos solo son factibles con el enlace carbono. La clave de obtener energía es obtener carbonos: las plantas lo hacen a través de la fotosíntesis y los demás organismos siguen la cadena alimentaria.

Oxígeno:


forma parte del agua, molécula crucial para la vida. Forma parte de gran parte de las sustancias esenciales de un ser vivo, alcoholes, ácidos orgánicos, aldehídos… Como elemento oxidante, se utiliza en las combustiones biológicas como la respiración. Tiene por tanto un valor energético.

Hidrógeno:


forma parte del agua y se encuentra en todas las moléculas orgánicas, hidrocarburos, ácidos orgánicos, alcoholes, etc. En muchas moléculas lo importante son los enlaces formados por sus átomos – puentes de hidrógeno. Interviene en procesos energéticos, por captación de protones.

Nitrógeno:


más escaso en el suelo que los anteriores; es abundante en la atmósfera, su inconveniente es fijarlo al suelo. Hay unas bacterias (fijadoras del nitrógeno) que se encargan de absorberlo y convertirlo en Amóníaco. Después, diversas especies bacterianas se encargan en transformarlo en nitritos, y después en nitratos. Es importante para las plantas dado que convierten el nitrógeno inorgánico en orgánico. Esencialmente, está en algunas grasas y más raramente en glúcidos; es muy relevante en proteínas (el grupo amino de los aminoácidos es NH2) y ácidos nucleicos (son de bases nitrogenadas).

Fósforo:


más escaso que los otros cuatro. Apenas está en la atmósfera, está en el suelo, en sales no muy abundantes. En suelo fértil, proviene del humus. Las plantas absorben los fosfatos disueltos y los incorporan a materia orgánica por fotosíntesis. En las proteínas no es muy abundante. Es muy importante en algunos lípidos (fosfolípidos) y en los ácidos nucleicos, ya que las unidades que los forman contienen fosfato, por lo tanto está presente en los códigos genéticos (los enlaces que los unen son fosfatos – sin fósforo no hay cadenas de ARN o ADN. Son enlaces energéticos, lo cual su ruptura se usa en procesos de intercambio de energía, ya sea para usarla o almacenarla.

Calcio:


si hablamos de un organismo con esqueleto interno o externo, es un bioelemento primario ya que endurecen por calcificación. Si no, está presente en menor proporción y juega otros papeles en ciertos procesos metabólicos, por ejemplo, la coagulación sanguínea en nuestro caso.

  • Elementos SECUNDARIOS:
    presentes en proporción menor al 1% pero apreciable. Muchos forman sales. Juegan papel importante en intercambios y transportes de sustancias porque cambian la polaridad de las células. Están disociados en forma iónica dentro del organismo aunque los absorbamos unidos.

Ejemplos:
azufre, hierro, yodo, silicio, sodio, potasio, cloro, magnesio, manganeso, cobre, zinc…

Azufre:


componente esencial de las proteínas. Algunas son más pobres en azúcares que otras.

Hierro:


normalmente está en forma iónica (valencias 2 y 3) y forma parte de ciertas proteínas clave, sobre todo en el proceso respiratorio de oxidación-reducción ya que interviene en el transporte de electrones como parte de la hemoglobina.

Magnesio:


en las plantas se encuentra en la clorofila, responsable de la captación de energía lumínica en la fotosíntesis. Suele estar en forma de ión +2.

Yodo:


forma parte de las hormonas (por ejemplo, de las tiroideas).

Silicio:


forma parte de los esqueletos externos de moluscos; aguijones de insectos o diatomeas (plancton).

Cobre:


presente en invertebrados realizando un papel similar al hierro en los vertebrados.

  • OLIGOELEMENTOS:


    elementos químicos muy escasos en la naturaleza y en los seres vivos. En la composición centesimal se miden en tantos por millón. Ejemplos pueden ser el bario, el arsénico o el estroncio. En exceso llegan a ser tóxicos. Su proporción es bastante variable según el organismo.

Biomoléculas: nivel MOLECULAR

Hasta hace poco se les llamaba principios inmediatos, definidos como todas aquellas sustancias que es posible extraer por métodos físicos de materia viva. Estos métodos físicos pueden ser destilación, filtración, centrifugación (separación por densidad sometiendo la mezcla a muchas r.P.M. Rompiendo enlaces y dejando sedimentar después según niveles de densidad).

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