Bioelementos

Definición

Los bioelementos son definidos desde el punto de vista biológico como aquellos elementos químicos que constituyen a las entidades vivas, y que son necesarios para su creación y desarrollo. De los 118 elementos químicos organizados en la tabla periódica solo son útiles para el desarrollo celular y para la vida entre 30 y 40 elementos.

Los elementos químicos son todas aquellas sustancias que no se descomponen en otras más sencillas si son sometidas a una reacción química, la conforman átomos que corresponde a la unidad mínima de un elemento y posee características específicas, los átomos reaccionan químicamente para constituir moléculas; una gran cantidad de átomos y moléculas interactúan entre sí para formar la célula.

Todos los seres vivos se componen de unidades simples llamadas células, algunas son unicelulares es decir la conforma una sola célula y otras son multicelulares: todo proceso biológico depende del comportamiento y desarrollo de la célula, los cuales se puede organizar en tejidos, órganos, aparatos o sistemas.

Características

Algunas características de los bioelementos son:

• Son representados por un símbolo químico (O símbolo del oxígeno, Na del sodio, H del hidrógeno).
• Son la base principal para la formación de sustancias esenciales para la nutrición, crecimiento y reparación de células.
• A través de reacciones químicas pueden formar biomoléculas (carbohidratos, proteínas, lípidos).
• Los átomos entre estos bioelementos se mantienen unidos por fuerza de atracción llamados enlaces químicos del tipo covalente los cuales presentan alta estabilidad.
• Pueden formar enlaces covalentes sencillo, doble y triple, dependiendo de la cantidad de átomos que comparta.

Tipos y funciones

Los bioelementos se distribuyen en tres grupos:

Bioelementos primarios

Estos constituyen más del 96% de la masa en los seres vivos, son esenciales pues partiendo de estos elementos se crean las biomoléculas orgánicas, los elementos que corresponden a este grupo son:

• Hidrógeno (H): es un elemento no metálico, que posee un bajo peso, razón por la cual no es retenido por la atmosfera y se halla en poca cantidad en la tierra, sin embargo, este elemente acompaña a la mayoría de compuestos orgánicos que constituyen a los seres vivos. El hidrógeno es uno de los componentes principales del agua, de los carbohidratos y los lípidos, el ion H⁺ puede formarse mediante una reacción de oxidación, dicho ion participa en todos los procesos de transferencia de energía celular, bien sea en plantas y en animales.
• Oxígeno (O): se localiza en la tabla periódica entre los elementos no metálicos, se encuentran en mayor porcentaje en la tierra y en el mar, forma parte de la molécula de agua la cual es esencial para la vida. También forma parte de la molécula de dióxido de carbono es cual es fundamental para el proceso de respiración de las plantas (fotosíntesis).
• Carbono (C): es uno de los elementos que constituye un gran porcentaje de la materia orgánica, la cual es fundamental para el desarrollo de los seres vivos, es quien le da la estructura básica a las moléculas grandes y complejas, ya que los enlaces carbono- carbono son fuertes y no se rompen con facilidad.
• Nitrógeno (N): es el elemento principal para la formación de proteínas y ácidos nucleicos.

Bioelementos secundarios

Son elementos que se hallan en bajos porcentajes no mayor al 4% en masa y corresponde a los siguientes elementos:

• Azufre (S): este elemento junto con el fósforo son los que se encuentran en mayor proporción dentro de lo bioelementos secundarios, forma parte de los aminoácidos y por lo tanto es componente de muchas proteínas.
• Fósforo (P): es uno de los elementos imprescindibles para la vida, ya que este es uno de los componentes fundamentales de la molécula de ADN y ARN. También forma parte de los fosfolípidos que componen la pared celular. El fósforo interviene en varias reacciones relacionadas con la transferencia de energía.
• Magnesio (Mg): este elemento es necesario en la sangre y algunos tejidos de animales, es un componente importante de la clorofila y además es un activador de enzimas.
• Calcio (Ca): el elemento de calcio es fundamental tanto para las especies animal como vegetal, en los animales es uno de los componentes principales de los huesos y dientes; el calcio en forma de ion Ca²⁺ es importante en la conducción de impulsos nerviosos, contracción muscular y coagulación sanguínea. En las plantas el calcio forma parte de la pared celular.
• Sodio (Na): es esencial para el desarrollo de la especie animal, este elemento en forma de ion Na⁺ es el principal catión del líquido intersticial, indispensable para la conducción de impulsos nerviosos y para el equilibrio hídrico celular.
• Potasio (K): se encuentra en forma de ion como K⁺, al igual que el sodio dicho catión forma parte del líquido intersticial de los animales, en plantas este ayuda a manejar la apertura de los estomas en las plantas.
• Cloro (Cl): se encuentra en muy bajo porcentaje es uno de los aniones más importantes del líquido intersticial de los animales.

Oligoelementos

También llamados elementos trazas o vestigiales llamados así porque se presentan en cantidades muy pequeñas menos del 1%, aunque se encuentran en muy bajas cantidades, estos son necesarios para el desarrollo y correcto funcionamiento de los organismos vivos, entre ellos se encuentran: Iodo (I), manganeso (Mn), cobre (Cu), zinc (Zn), cobalto (Co), fluor (F), Molibdeno (Mo), selenio (Se), boro (B), silicio (Si).

Ejemplos

Existe una gran cantidad de bioelementos esenciales para todo organismo vivo que terminan formando biomoléculas, en la siguiente tabla se muestran alguno de ellos: