Klasifikácia bioelementov (primárna a sekundárna)

„Bioelement„Je to termín používaný na označenie hlavných chemických prvkov, ktoré tvoria živé bytosti. V niektorých klasifikáciách sú rozdelené na primárne prvky a sekundárne prvky.

Z 87 známych chemických prvkov je iba 34 zložených organických látok a je známe, že 17 z týchto 34 je skutočne nevyhnutných na celý život. Okrem toho z týchto 17 nevyhnutných prvkov predstavuje päť viac ako 90% záležitostí, ktorá skladá živé organizmy.

Je uvedená aj periodická tabuľka prvkov, primárne a sekundárne bioelementy (zdroj: Alejandro Porto [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/3.0)] Via Wikimedia Commons)

Šesť hlavných prvkov v organických látkach sú vodík (H, 59%), kyslík (OR 24%), uhlík (C, 11%), dusík (N, 4%), fosfor (p, 1%) a síra ( S, od 0,1 do 1%).

Tieto percentá odrážajú množstvo atómov každého prvku vzhľadom na celkový počet atómov, ktoré tvoria živé bunky, a to sú tie, ktoré sa nazývajú „primárne bioelementy“.

Sekundárne bioelementy sú v oveľa nižšom pomere a sú draselný (k), horčík (mg), železo (viera), vápnik (Ca), molybdén (MO), fluór (F), chlór (chlór (chlór (CL), sodný, sodný, sodný, sodný, sodný, sodný, sodný, sodný, sodný, sodný, sodný, sodný, sodný, sodný, sodný, sodný, sodný, sodný, fluór (F), chlór (chlór (CL), sodný, sodný, sodný, sodný, sodný, sodný, sodný, sodný, sodný, (Na), jód (i), meď (Cu) a zinok (Zn).

Sekundárne prvky sú zvyčajne kofaktormi v katalytických reakciách a zúčastňujú sa mnohých biochemických a fyziologických procesov, ktoré sú spojené s organizmami organizmov.

[TOC]

Primárne bioelementy

Atómy uhlíka, vodíka a kyslíka sú štrukturálnym základom molekúl, ktoré tvoria organické látky, zatiaľ čo dusík, fosfor a síra interagujú s rôznymi biomolekúlmi, aby spôsobili chemické reakcie, aby spôsobili chemické reakcie.

Vodík

Vodík je chemický prvok, ktorý existuje v plynnej forme pri teplote miestnosti (25 ° C), môže existovať iba v pevnom alebo kvapalnom stave pri teplote miestnosti, keď je spojený s inými molekulami.

Predpokladá sa, že atómy vodíka patria medzi prvé atómy, ktoré tvorili primitívny vesmír. Teórie, s ktorými sa s nimi zaobchádza.

Vodík môže byť chemicky kombinovaný s takmer akýmkoľvek iným prvkom za vzniku molekúl, medzi ktorými je voda, uhľohydráty, uhľovodíky atď.

Tento prvok je zodpovedný za tvorbu väzieb známych ako „vodíkové väzby“, jedna z najdôležitejších slabých interakcií pre biomolekuly a hlavnú silu zodpovednú za udržiavanie troch rozmerových štruktúr proteínov a nukleových kyselín.

Môže vám slúžiť: Easmotherium Sibiricum: Charakteristiky, biotop, fosílie

Uhlík

Uhlík tvorí jadro mnohých biomolekúl. Ich atómy sa môžu kombinovať kovalentne so štyrmi ďalšími atómami rôznych chemických prvkov a tiež so sebou, aby sa vytvorila štruktúra molekúl veľkej zložitosti.

Uhlík, vedľa vodíka, je jedným z chemických prvkov, ktoré môžu tvoriť väčší počet rôznych chemických zlúčenín. Natoľko, že všetky látky a zlúčeniny katalogizované ako „organické“ obsahujú atómy uhlíka v ich hlavnej štruktúre.

Všeobecná štruktúra aminokyseliny (Zdroj: User: PPFK [CC BY-SA 3.0 (http: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/3.0/)] Via Wikimedia Commons)

Medzi hlavné sýtené molekuly živých bytostí patria sacharidy (cukry alebo sacharidy), proteíny a ich aminokyseliny, nukleové kyseliny (DNA a RNA), lipidy a mastné kyseliny, okrem iného.

Kyslík

Kyslík je plynný prvok a je najhojnejší v celej zemskej kôre. Je prítomný v mnohých organických a anorganických komponentoch a tvorí zlúčeniny s takmer všetkými chemickými prvkami.

Je zodpovedný za oxidáciu chemických a spaľovacích zlúčenín, ktoré sú tiež rôznymi formami oxidácie. Kyslík je veľmi elektronegatívny prvok, je súčasťou molekuly vody a podieľa sa na procese dýchania väčšiny živých bytostí.

Reaktívne druhy kyslíka sú zodpovedné za oxidačný stres vo vnútri buniek. Je veľmi bežné pozorovať poškodenie spôsobené oxidačnými zlúčeninami makromolekulám vo vnútri buniek, pretože tieto nevyváženia interiér reduktora buniek.

Dusík

Dusík je tiež prevažne v plynnej forme a tvorí asi 78% zemskej atmosféry. Je to dôležitý prvok výživy rastlín a zvierat.

U zvierat je dusík základnou súčasťou aminokyselín, ktoré sú zase stavebné bloky proteínov. Proteíny Štruktúra tkanív a mnohé z nich majú enzymatickú aktivitu potrebnú na urýchlenie mnohých životne dôležitých reakcií pre bunky.

Nitrogógeno je základnou súčasťou dusíkových základov, ktoré vyrábajú.SVG: Sponk / *Preklad: Sponk [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/3.0)] Via Wikimedia Commons)

Dusík je prítomný v dusíkatých báze DNA a RNA, základných molekúl pre prenos genetických informácií z rodičov na potomstvo a správne fungovanie živých organizmov ako bunkových systémov.

Zápas

Najhojnejšia forma tohto prvku v prírode je ako tuhé fosfáty v úrodných pôdach, riekach a jazerách. Je to dôležitý prvok pre fungovanie zvierat a zeleniny, ale aj baktérií, húb, protozoa a všetkých živých bytostí.

Môže vám slúžiť: reťazec lesných potravín

U zvierat je fosfor v hojnom množstve vo všetkých kostiach vo fosforečnanom vápenatom.

Fosfor je nevyhnutný pre život, pretože je tiež prvkom, ktorý je súčasťou DNA, RNA, ATP a fosfolipidov (základné zložky bunkových membrán).

Táto bioelement sa vždy zaviazala k reakciám prenosu energie, pretože tvorí zlúčeniny s veľmi energetickými väzbami, ktorých hydrolýza sa používa na presun rôznych bunkových systémov.

Síra

Síra je bežne vo forme sulfidov a sulfátov. Je obzvlášť hojný v sopečných oblastiach a je prítomný v odpade cysteínu a aminokyselín v metóde.

V proteíne tvoria atómy síry cysteínu intra alebo intermolekulárnu interakciu veľmi silnú známu ako „disulfidový mostík“, ktorý je nevyhnutný pre konformáciu sekundárnej, terciárnej a kvartérnej štruktúry bunkových proteínov.

Coenzým A, metabolický sprostredkovateľ so širokou škálou funkcií, má vo svojej štruktúre atóm síry.

Tento prvok je tiež zásadný v štruktúre mnohých enzymatických kofaktorov, ktoré sa zúčastňujú na rôznych dôležitých metabolických trasách.

Sekundárne bioelementy

Ako je uvedené vyššie, sekundárne bioelementy sú tie, ktoré sú v menšom podiele ako primárne a najdôležitejšie sú draslík, horčík, železo, vápnik, sodík a zinok.

Sekundárne bioelementy alebo oligoty sú zapojené do mnohých fyziologických procesov rastlín, do fotosyntézy, respirácie, do bunkovej iónovej rovnováhy vakuoly a chloroplastov pri transporte uhľohydrátov do floem atď.

Platí to aj pre zvieratá a iné organizmy, kde tieto prvky, viac -menej dispentibilné a menej hojné, sú súčasťou mnohých potrebných kofaktorov na prevádzku všetkých bunkových strojov.

Žehlička

Železo je jedným z najdôležitejších sekundárnych biologických osôb vzhľadom na cvičenie funkcií vo viacerých javoch energie. Je to veľmi dôležité pri redukcii prirodzených reakcií hrdze.

Napríklad u cicavcov je železo nevyhnutnou súčasťou hemoglobínu, proteín, ktorý je zodpovedný za transport kyslíka v krvi vo vnútri erytrocytov alebo červených krviniek.

V rastlinných bunkách je tento prvok tiež súčasťou niektorých pigmentov, ako je chlorofyl, základný pre fotosyntetické procesy. Je súčasťou molekúl cytochrómu, ktoré sú tiež nevyhnutné na dýchanie.

Zinok

Vedci si myslia, že zinok bol jedným z kľúčových prvkov vzhľadu eukaryotických organizmov pred miliónmi rokov, pretože mnohé z proteínov DNA -Union pre replikáciu, ktoré sa zložili pre „primitívne eukaryoty“.

Môže vám slúžiť: homológia (biológia)

Príkladom tohto typu proteínu sú prsty zinku, ktoré sa podieľajú na genetickej transkripcii, translácii proteínov, metabolizme a zostavení proteínov atď.

Vápnik

Vápnik je jedným z najhojnejších minerálov na planéte Zem; U väčšiny zvierat zostavte zuby a kosti vo forme hydroxyfosfátu vápenatého. Tento prvok je nevyhnutný na kontrakciu svalov, prenos nervových impulzov a zrážanie krvi.

Horčík

Najväčší podiel horčíka v prírode je v tuhej forme v kombinácii s inými prvkami, nielen vo voľnom stave. Horčík je kofaktor s viacerými 300 rôznych enzymatických systémov u cicavcov.

Reakcie, v ktorých sa zúčastňuje, sa pohybuje od syntézy proteínov, mobility svalov a nervových funkcií až po reguláciu hladín glukózy v krvi a krvného tlaku. Horčík je potrebný na výrobu energie v živých organizmoch, na oxidačnú fosforyláciu a glykolýzu.

Prispieva tiež k rozvoju kostí a je potrebný na syntézu DNA, RNA, glutatión.

Sodík a draslík

Sú to dva veľmi hojné ióny vo vnútri buniek a variácie ich vnútorných a vonkajších koncentrácií, ako aj ich transport, sú rozhodujúce pre mnoho fyziologických procesov.

Draslík je najhojnejším intracelulárnym katiónom, udržiava tekutý objem vo vnútri bunkového vnútra a transmembránové elektrochemické gradienty.

Sodík aj draslík sa aktívne podieľajú na prenose nervových impulzov, pretože sú transportované čerpadlom sodíkom Potasio. Sodík sa tiež podieľa na svalovej kontrakcii a absorpcii živín prostredníctvom bunkovej membrány.

Zvyšok sekundárnych bioelementov: molybdén (MO), fluorid (F), chlór (Cl) jód (I) a meď (Cu) plnia dôležité funkcie v mnohých fyziologických reakciách. Je však potrebný oveľa menej ako vyššie uvedené šesť prvkov.

Odkazy

1. Egami, f. (1974). Menšie prvky a vývoj. Journal of Molecular Evolution, 4 (2), 113-120.
2. Hackh, i. W. (1919). Bioelementy; Chemické prvky živej hmoty. The Journal of General Physiology, 1 (4), 429
3. Kaim, w., & Rall, J. (Devätnásť deväťdesiat šiestich). Meď-„Modern“ Bioelement. Angewandte Chemie International Edition v angličtine, 35 (1), 43-60.
4. Národný inštitút zdravia. (2016). Horčík: Faktový list pre zdravotníckych odborníkov. Aktuálna verzia, 27.
5. Peñuelas, J., Fernández - Martínez, m., Ciais, P., Jou, d., Piao, s., Obersteiner, m.,… & Sardans, J. (2019). Bioelementy, elementom a biogeochemické výklenky. Ekológia, 100 (5), E02652
6. Skalne, a. Vložka. (2014). Bioelements a bioelementológia vo farmakológii a výžive: základné a praktické aspekty. Vo farmakológii a výživovom intervencii pri liečbe choroby. Intechopen.
7. Solioz, m. (2018). Meď-moderný bioelement. V medi a baktériách (str. 1-9). Springer, Cham.
8. Svetová zdravotnícka organizácia. (2015). FACT List: Salt.