Βοηθήστε την ανάπτυξη του ιστότοπου, μοιράζοντας το άρθρο με φίλους!
Το σύμπαν αποτελείται από μια σειρά χημικών στοιχείων που επαναλαμβάνονται επίσης σε ζωντανά όντα, αν και υπάρχουν σε διαφορετικές αναλογίες. Έτσι, οι ζωντανοί οργανισμοί αποτελούνται από μια σειρά χημικών στοιχείων που σχηματίζουν οργανικά και ανόργανα μόρια με διάφορες βασικές λειτουργίες για τη ζωή και αυτά ονομάζονται βιοστοιχεία.
Από τον Ecologist Verde θέλουμε να εξηγήσουμε τι είναι τα βιοστοιχεία και η ταξινόμηση τους, καθώς και τα μόρια που σχηματίζονται και που είναι απαραίτητα για τα ζωντανά όντα.
Τι είναι τα βιοστοιχεία
Βιοστοιχεία, τα οποία ονομάζονται επίσης βιογονικά στοιχεία (από το "βιο" - "ζωή" και "γένεση" - "προέλευση", δηλαδή γεννούν ζωντανές μορφές), είναι οι χημικά στοιχεία που αποτελούν τα έμβια όντα και μπορούν να βρεθούν τόσο μόνα τους όσο και σε συνδυασμό με άλλα, σχηματίζοντας βιομόρια. Υπάρχουν περίπου 70 βιοστοιχεία, αν και δεν υπάρχουν όλα σε όλα τα έμβια όντα ούτε έχουν τις ίδιες αναλογίες.
Μεταξύ των πιο κοινών στοιχείων για την αφθονία τους στα έμβια όντα βρίσκουμε το οξυγόνο, τον άνθρακα, το υδρογόνο και το άζωτο. Είναι περίεργο ότι, με εξαίρεση το οξυγόνο και το υδρογόνο, τα βιοστοιχεία δεν είναι τα πιο άφθονα χημικά στοιχεία στο φυσικό περιβάλλον και, ωστόσο, είναι απαραίτητα για την υποστήριξη της ζωής. Ο λόγος για αυτό δίνεται από μια σειρά από χαρακτηριστικά και ιδιότητες που είναι κοινά σε αυτά τα βιογενή στοιχεία, μεταξύ των οποίων είναι:
- Η ευκολία του να δημιουργεί σταθερούς ομοιοπολικούς δεσμούς μεταξύ τους λόγω της χαμηλής ατομικής του μάζας που, μαζί με το γεγονός ότι τα ηλεκτρόνια που μοιράζονται είναι κοντά στον πυρήνα, ευνοεί το σχηματισμό σταθερών μορίων.
- Οι ομοιοπολικοί δεσμοί μεταξύ βιοστοιχείων, ειδικά όταν εμπλέκονται οξυγόνο ή άζωτο (τα οποία είναι ιδιαίτερα ηλεκτραρνητικά), συχνά καταλήγουν στο σχηματισμό πολικών υδατοδιαλυτών μορίων, τα οποία τείνουν να είναι το περιβάλλον στο οποίο λαμβάνουν χώρα βιολογικές αντιδράσεις. άρα διευκολύνονται.
- Τα βιοστοιχεία ενσωματώνονται εύκολα από ζωντανούς οργανισμούς από το περιβάλλον, καθώς βρίσκονται συνήθως ως μέρος απλών μορίων όπως το H2O ή το CO2, γεγονός που διευκολύνει τη συνεχή ανταλλαγή αυτών των στοιχείων μεταξύ του φυσικού περιβάλλοντος και της ζωντανής ύλης.
Ταξινόμηση βιοστοιχείων σε πρωτογενή και δευτερεύοντα
Υπάρχουν διαφορετικά είδη βιοστοιχείων: ταξινομούνται σύμφωνα με τη σχετική αφθονία τους σε ζωντανούς οργανισμούς στην πλειοψηφία τους, βασικά ιχνοστοιχεία και μη απαραίτητα ιχνοστοιχεία. Τα περισσότερα βιοστοιχεία χαρακτηρίζονται από το ότι είναι πάντα παρόντα σε ζωντανούς οργανισμούς. Σε αυτή την ομάδα, υπάρχουν 2 υποομάδες βιοστοιχείων: πρωτογενή και δευτερογενή βιοστοιχεία.
Στη συνέχεια, στις επόμενες ενότητες, εξηγούνται οι διαφορετικοί τύποι και ποια είναι η λειτουργία των πρωτογενών βιοστοιχείων και των δευτερογενών βιοστοιχείων, καθώς και των ιχνοστοιχείων.
Ποια είναι τα κύρια βιοστοιχεία
ο πρωτογενή βιοστοιχεία βρίσκονται σε μια κατά προσέγγιση αναλογία 95% σε ζωντανή ύλη και είναι απαραίτητα για το σχηματισμό βιομορίων. Τα κύρια βιοστοιχεία περιλαμβάνουν:
- Ανθρακας: Ένα ουσιαστικό στοιχείο για το σχηματισμό αλυσίδων υδρογονανθράκων μέσω απλών ή διπλών δεσμών που χρησιμεύουν ως η ραχοκοκαλιά μεγάλων μορίων. Εδώ σας εξηγούμε ποια είναι η σημασία του άνθρακα στα ζωντανά όντα.
- Υδρογόνο: το άλλο βασικό στοιχείο στις αλυσίδες υδρογονανθράκων, εκτός από το ότι είναι μέρος του μορίου του νερού.
- Οξυγόνο: Είναι μέρος τέτοιων βασικών μορίων όπως το H2O, το CO2 και ούτω καθεξής.
- Αζωτο: Συστατικό στοιχείο αμινοξέων και νουκλεϊκών οξέων, που γενικά υπάρχει στην αμινομορφή (-NH2).
- Αγώνας: απαραίτητο για τη σύνθεση του ATP (τριφωσφορική αδενοσίνη), ενός απαραίτητου μορίου για την παροχή ενέργειας στις βιοχημικές αντιδράσεις που λαμβάνουν χώρα στα έμβια όντα.
- Θείο: δομικό συστατικό των πρωτεϊνών με τη δημιουργία δισουλφιδικών δεσμών.
Ποια είναι τα δευτερεύοντα βιοστοιχεία
Από την πλευρά τους, δευτερογενή βιοστοιχεία είναι κάπως λιγότερο άφθονα από τα πρωτογενή, αλλά παίζουν ουσιαστικό ρόλο στην κυτταρική φυσιολογία. Μεταξύ των δευτερογενών βιοστοιχείων είναι:
- Ασβέστιο: Βρίσκεται συνήθως στη φύση, σχηματίζοντας ανθρακικό ασβέστιο, ένα θεμελιώδες στοιχείο στους σκελετούς και τα κελύφη των καρκινοειδών, των μαλακίων και πολλών άλλων ζωντανών οργανισμών. Επιπλέον, το ασβέστιο εμπλέκεται στις διαδικασίες συστολής των μυών.
- Νάτριο: Μαζί με το κάλιο και το χλώριο, είναι άφθονα στο εσωτερικό περιβάλλον των κυττάρων και είναι απαραίτητα για τη διατήρηση της αλατότητας και της ισορροπίας των ηλεκτρικών φορτίων στην κυτταρική μεμβράνη πλάσματος. Παίζει επίσης σημαντικό ρόλο στη μετάδοση της νευρικής ώθησης.
- Κάλιο: συμμετέχουν στη μετάδοση της νευρικής ώθησης, μαζί με το νάτριο.
- Μαγνήσιο: Εμφανίζεται ως συμπαράγοντας πολλών ενζύμων, καθώς και ως μέρος της χλωροφύλλης.
- Χλώριο: Διατηρεί την πολικότητα εντός του κυττάρου και τη διαπερατότητα των κυτταρικών μεμβρανών, μεταξύ άλλων λειτουργιών.
Απαραίτητα και μη απαραίτητα ιχνοστοιχεία
Απαραίτητα ιχνοστοιχεία βρίσκονται σε ζωντανούς οργανισμούς σε αναλογία που δεν ξεπερνά το 0,1%, που δεν μειώνει τον ουσιαστικό τους χαρακτήρα και τόσο η απουσία όσο και η περίσσευσή τους μπορεί να προκαλέσει σημαντικές ελλείψεις και προβλήματα στον οργανισμό. Μέσα στο ομάδα ιχνοστοιχείων ουσιώδης συμπεριλαμβάνονται:
- Σίδερο: Απαραίτητο στοιχείο στην αιμοσφαιρίνη (για τη μεταφορά οξυγόνου) και στα κυτοχρώματα της αναπνευστικής αλυσίδας.
- Μαγγάνιο: Είναι μέρος διαφόρων ενζύμων, όπως η υπεροξειδική δισμουτάση, με αντιοξειδωτική δράση.
- Χαλκός: ένωση της χρωστικής αιμοκυανίνης.
- Ψευδάργυρος: εμπλέκεται στις διαδικασίες ανάπτυξης, στη σύνθεση ινσουλίνης και στην άμυνα του ανοσοποιητικού συστήματος.
- Φθόριο: παρέχει αντίσταση στα οστά και τα δόντια.
- Ιώδιο: Θεμελιώδες στοιχείο στο σχηματισμό της θυρεοειδικής ορμόνης θυροξίνη.
- Βόριο: απαραίτητο σε φυτικά είδη για τη διατήρηση του κυτταρικού τοιχώματος.
- Πυρίτιο: απαραίτητο για τον σχηματισμό του σκελετού και την ασβεστοποίηση των οστών.
- Χρώμιο: συμμετέχει στο μεταβολισμό των σακχάρων και ευνοεί την εισαγωγή γλυκόζης στα κύτταρα.
- Βανάδιο: απαραίτητο σε ορισμένους οργανισμούς εκτός του ανθρώπου.
- Κοβάλτιο: Είναι μέρος της βιταμίνης Β12, απαραίτητη για την καλή λειτουργία του νευρικού συστήματος.
- Σελήνιο: Έχει αντιοξειδωτική λειτουργία και είναι σημαντικό για τη σωστή λειτουργία των μυών.
- Μολυβδαίνιο: Συμμετέχει στην παραγωγή ουρικού οξέος και ευνοεί την καλή λειτουργία της οξειδάσης της ξανθίνης, ενός ενζύμου που είναι υπεύθυνο για το μεταβολισμό του σιδήρου.
- Κασσίτερος: ωφελεί το ανοσοποιητικό σύστημα και είναι απαραίτητο για ορισμένες βιοηλεκτρικές λειτουργίες.
Τέλος, το μη απαραίτητα ιχνοστοιχεία Αποτελούνται από όλα εκείνα τα χημικά στοιχεία που, χωρίς να είναι απαραίτητα για όλα τα έμβια όντα, συχνά παίζουν σημαντικούς λειτουργικούς ρόλους σε αυτά.
Βιομόρια και άμεσες αρχές
Μόλις γίνει κατανοητό τι είναι τα βιοστοιχεία και ποια είναι η ταξινόμησή τους, μπορούμε να προσεγγίσουμε την έννοια των άμεσων αρχών, που είναι οι συνδυασμένες μορφές στις οποίες συνήθως βρίσκονται τα βιοστοιχεία. Υπάρχουν φυσικές μέθοδοι όπως η εξάτμιση, η διήθηση, η απόσταξη και η φυγοκέντρηση, μεταξύ άλλων, που επιτρέπουν τον διαχωρισμό αυτών των συστατικών από τη ζωντανή ύλη χωρίς να αλλοιώνεται η μοριακή της δομή.
Οι άμεσες αρχές μπορούν να χωριστούν σε οργανικές άμεσες αρχές - οι κλήσεις βιομόρια, που περιλαμβάνουν υδατάνθρακες, λιπίδια, πρωτεΐνες και νουκλεϊκά οξέα και τα οποία είναι αποκλειστικά στη ζωντανή ύλη και, ως εκ τούτου, πρέπει να συντίθενται από ζωντανά όντα- ή ανόργανες άμεσες αρχές, μεταξύ των οποίων το νερό και τα μεταλλικά άλατα (στερεά ή σε διάλυμα) που εκτός από έμβια όντα υπάρχουν και σε ανόργανη ύλη. Με τη σειρά τους, τα βιομόρια μπορεί να είναι απλά, εάν σχηματίζονται από την ένωση πολλών ατόμων του ίδιου στοιχείου (για παράδειγμα, οξυγόνο, Ή2), ή ένωση, όταν αποτελούνται από συνδυασμό ατόμων διαφορετικών χημικών στοιχείων (όπως στην περίπτωση του νερού, H2Ή).
Τα βιομόρια έχουν δομικές λειτουργίες (όπως στην περίπτωση των πρωτεϊνών, λιπιδίων και μεταλλικών αλάτων), ενεργητικές (υδατάνθρακες και λιπίδια) ή καταλύτες αντιδράσεων (όπως στην περίπτωση των ενζύμων, που είναι πρωτεΐνες).
Για να συνεχίσετε να μαθαίνετε για αυτά τα ζητήματα και την πρόοδο στο θέμα, προτείνουμε αυτό το άλλο άρθρο του Green Ecologist σχετικά με το Τι είναι οργανική και ανόργανη ύλη.
Αν θέλετε να διαβάσετε περισσότερα άρθρα παρόμοια με Τι είναι τα βιοστοιχεία και η ταξινόμησή τους, σας συνιστούμε να εισέλθετε στην κατηγορία Βιολογία.
