Bioelementos y Biomoléculas: Composición Esencial de la Vida

Bioelementos y Biomoléculas: La Base de la Vida

Bioelementos:

La materia de los seres vivos está compuesta por moléculas también llamadas biomoléculas, formadas por la unión de átomos de elementos químicos. Estos elementos presentes en las biomoléculas reciben el nombre de bioelementos o elementos biogénicos. El carbono, el hidrógeno, el oxígeno, el nitrógeno, el fósforo y el azufre son los bioelementos mayoritarios de las moléculas biológicas y tienen las siguientes propiedades:

• Tienen capas electrónicas externas incompletas. De este modo pueden formar fácilmente enlaces covalentes y dar lugar a biomoléculas.
• Poseen un número atómico bajo.
• El oxígeno y el nitrógeno son elementos electronegativos.
• Muchas biomoléculas son polares y solubles en agua.
• Los bioelementos mayoritarios pueden incorporarse fácilmente a los seres vivos desde el medio externo.

Clasificación de los bioelementos:

Bioelementos Primarios o Mayoritarios

Se trata de un grupo formado por los 6 bioelementos como C, H, O, N, P y S que constituyen el 99% del total de la materia viva y son fundamentales de las biomoléculas.

Bioelementos Secundarios

Forman parte de los organismos vivos, en menor proporción que los anteriores. Se incluyen en este grupo el Na, el K, el Ca, el Mg y el Cl.

Oligoelementos

Se encuentran en proporciones inferiores. Estos elementos son importantes. Algunos oligoelementos son Fe, Cu, Zn, Mn, I, Ni, Co, y aparecen en los organismos.

Biomoléculas:

Los elementos biogénicos se unen por enlaces químicos para formar las moléculas constituyentes de los organismos vivos, que reciben el nombre de biomoléculas o principios inmediatos. Se pueden incluir 2 grupos: Biomoléculas inorgánicas como el agua y algunas sales minerales, y biomoléculas orgánicas exclusivas de los seres vivos.

El Agua:

Es un componente muy importante de los seres vivos. La cantidad de agua presente en los seres vivos depende de 3 factores:

Especie

Los organismos acuáticos contienen un porcentaje muy elevado de agua, que puede alcanzar el 99% de su peso, mientras que los valores más bajos corresponden a especies adaptadas a vivir en condiciones de desecación o en zonas desérticas.

Edad del Individuo

Las estructuras biológicas de los organismos jóvenes presentan mayor proporción de agua que las de individuos de más edad.

Tipo de Tejido u Órgano

Dado que las reacciones biológicas se llevan a cabo en un medio acuoso, los tejidos con una gran actividad bioquímica contienen una proporción de agua mayor que los más pasivos. En cambio, las estructuras esqueléticas animales, que constituyen los órganos de sostén del individuo, poseen los porcentajes de agua más bajos.

Estructura Química del Agua:

La molécula de agua consta de un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno. La unión entre el oxígeno y los hidrógenos se realiza mediante enlaces covalentes, en los que cada átomo de hidrógeno de una molécula comparte un par de electrones con el átomo de oxígeno. Como la electronegatividad del oxígeno es mayor que la del hidrógeno, los pares de electrones compartidos se ven atraídos con más fuerza por el núcleo del átomo de oxígeno que por el núcleo del átomo de hidrógeno. El oxígeno posee 4 electrones más sin compartir, lo que tiene 2 consecuencias: la presencia de una carga negativa y la geometría triangular que posee la molécula de agua.

Propiedades y Funciones del Agua:

El agua posee unas propiedades características de su estructura. Estas propiedades se deben tanto a la polaridad de su molécula, como a la existencia de los enlaces de hidrógeno responsables del estado líquido del agua a temperatura ambiente.

• Poder disolvente del agua
• Estado líquido del agua a temperatura ambiente
• Líquido prácticamente incompresible
• Capilaridad
• Elevada tensión superficial
• Elevado calor específico
• Elevado calor de evaporación
• Menor densidad del hielo que del agua líquida
• Ionización del agua

Las Sales Minerales:

Los organismos vivos están formados por sales minerales, compuestos inorgánicos que pueden ser solubles o insolubles en agua.

Funciones de las Sales Minerales:

Desempeñan diversas funciones:

• Constitución de estructuras duras de sostén y protección.
• Funciones fisiológicas y bioquímicas.
• Mantenimiento de concentraciones osmóticas adecuadas.
• Mantenimiento del PH en estructuras y medios biológicos.