Klasifikasi Bioelements (primer dan sekunder)

"Bioelement“Ini adalah istilah yang digunakan untuk merujuk pada elemen kimia utama yang membentuk makhluk hidup. Dalam beberapa klasifikasi, ini dibagi menjadi elemen utama dan elemen sekunder.

Dari 87 elemen kimia yang diketahui, hanya 34 membuat bahan organik, dan diketahui bahwa 17 dari 34 ini benar -benar sangat diperlukan untuk kehidupan. Selain itu, dari 17 elemen yang sangat diperlukan ini, lima merupakan lebih dari 90% dari materi yang menyusun organisme hidup.

Tabel periodik elemen, bioelements primer dan sekunder juga diindikasikan (Sumber: Alejandro Porto [CC BY-SA 3.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/3.0)] via Wikimedia Commons)

Enam elemen utama dalam bahan organik adalah hidrogen (H, 59%), oksigen (OR, 24%), karbon (C, 11%), nitrogen (N, 4%), fosfor (P, 1%) dan sulfur ( S, dari 0,1 hingga 1%).

Persentase ini mencerminkan jumlah atom dari setiap elemen sehubungan dengan jumlah total atom yang merupakan sel hidup dan ini adalah yang dikenal sebagai "bioelement primer".

Bioelement sekunder berada dalam proporsi yang jauh lebih rendah dan kalium (k), magnesium (Mg), zat besi (iman), kalsium (Ca), molibdenum (MO), fluor (F), klorin (klorin (klorin (CL), natrium (NA), yodium (I), tembaga (Cu) dan seng (Zn).

Elemen sekunder biasanya merupakan kofaktor dalam reaksi katalitik dan berpartisipasi dalam berbagai proses biokimia dan fisiologis yang melekat pada organisme organisme.

[TOC]

Bioelements primer

Atom karbon, hidrogen dan oksigen adalah dasar struktural dari molekul yang membentuk bahan organik, sementara itu nitrogen, fosfor dan sulfur berinteraksi dengan biomolekul yang berbeda untuk menyebabkan reaksi kimia.

Hidrogen

Hidrogen adalah elemen kimia yang ada dalam bentuk gas pada suhu kamar (25 º C), itu hanya dapat ada dalam keadaan padat atau cair pada suhu kamar ketika dihubungkan dengan molekul lain.

Diperkirakan bahwa atom hidrogen adalah di antara atom -atom pertama yang membentuk alam semesta primitif. Teori -teori yang ditangani mengusulkan bahwa proton yang terkandung dalam inti atom hidrogen mulai bergaul dengan elektron elemen lain untuk membentuk molekul yang lebih kompleks.

Hidrogen dapat secara kimia dikombinasikan dengan hampir semua elemen lain untuk membentuk molekul, di antaranya air, karbohidrat, hidrokarbon, dll.

Elemen ini bertanggung jawab untuk pembentukan ikatan yang dikenal sebagai "ikatan hidrogen", salah satu interaksi lemah paling penting untuk biomolekul dan kekuatan utama yang bertanggung jawab untuk mempertahankan tiga struktur protein dan asam nukleat tiga dimensi.

Dapat melayani Anda: Easmothium Sibiricum: Karakteristik, Habitat, Fosil

Karbon

Karbon membentuk inti dari banyak biomolekul. Atom -atom mereka dapat digabungkan secara kovalen dengan empat atom lain dari unsur kimia yang berbeda dan juga dengan diri mereka sendiri untuk membentuk struktur molekul kompleksitas yang hebat.

Karbon, di sebelah hidrogen, adalah salah satu elemen kimia yang dapat membentuk lebih banyak senyawa kimia yang berbeda. Sedemikian rupa sehingga semua zat dan senyawa yang dikatalogkan sebagai "organik" mengandung atom karbon dalam struktur utamanya.

Struktur Umum Asam Amino (Sumber: Pengguna: PPFK [CC BY-SA 3.0 (http: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/3.0/)] Via Wikimedia Commons)

Di antara molekul berkarbonasi utama makhluk hidup adalah karbohidrat (gula atau sakarida), protein dan asam amino, asam nukleat (DNA dan RNA), lipid dan asam lemak, antara lain.

Oksigen

Oksigen adalah unsur gas dan merupakan yang paling melimpah di seluruh kerak bumi. Ini hadir dalam banyak komponen organik dan anorganik dan membentuk senyawa dengan hampir semua elemen kimia.

Ini bertanggung jawab atas oksidasi senyawa kimia dan pembakaran, yang juga merupakan bentuk oksidasi yang berbeda. Oksigen adalah elemen yang sangat elektronegatif, adalah bagian dari molekul air dan berpartisipasi dalam proses pernapasan dari banyak makhluk hidup.

Spesies oksigen reaktif bertanggung jawab atas stres oksidatif di dalam sel. Sangat umum untuk mengamati kerusakan yang disebabkan oleh senyawa pengoksidasi pada makromolekul di dalam interior sel, karena ketidakseimbangan interior sel ini.

Nitrogen

Nitrogen juga sebagian besar dalam bentuk gas, membentuk sekitar 78% dari atmosfer bumi. Ini adalah elemen penting dalam nutrisi tumbuhan dan hewan.

Pada hewan, nitrogen adalah bagian mendasar dari asam amino yang, pada gilirannya, adalah blok konstruksi untuk protein. Protein Struktur Jaringan dan banyak dari mereka memiliki aktivitas enzimatik yang diperlukan untuk mempercepat banyak reaksi vital untuk sel.

Nitrogóeno adalah bagian mendasar dari basis nitrogen yang membuat.SVG: Sponk / *Terjemahan: Sponk [CC BY-SA 3.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/3.0)] via Wikimedia Commons)

Nitrogen hadir dalam basa nitrogen DNA dan RNA, molekul penting untuk transfer informasi genetik dari orang tua ke keturunan dan untuk berfungsinya organisme hidup sebagai sistem seluler.

Cocok

Bentuk paling berlimpah dari unsur ini di alam adalah seperti fosfat padat di tanah subur, sungai dan danau. Ini adalah elemen penting untuk fungsi hewan dan sayuran, tetapi juga bakteri, jamur, protozoa dan semua makhluk hidup.

Itu bisa melayani Anda: rantai makanan hutan

Pada hewan, fosfor berlimpah di semua tulang dalam kalsium fosfat.

Fosfor sangat penting untuk kehidupan, karena juga merupakan elemen yang merupakan bagian dari DNA, RNA, ATP dan fosfolipid (komponen fundamental membran sel).

Bioelement ini selalu berkomitmen pada reaksi transfer energi, karena membentuk senyawa dengan hubungan yang sangat energi, yang hidrolisisnya digunakan untuk memindahkan sistem seluler yang berbeda.

Sulfur

Sulfur umumnya dalam bentuk sulfida dan sulfat. Ini terutama berlimpah di daerah vulkanik dan hadir dalam limbah sistein dan asam amino di.

Dalam protein, atom sulfur sistein membentuk interaksi intra atau antarmolekul yang sangat kuat yang dikenal sebagai "jembatan disulfida", yang sangat penting untuk konformasi struktur sekunder, tersier dan kuaterner dari protein seluler.

Coenzyme A, perantara metabolisme dengan berbagai fungsi, memiliki atom belerang dalam strukturnya.

Elemen ini juga mendasar dalam struktur banyak kofaktor enzimatik yang berpartisipasi dalam berbagai rute metabolisme penting.

Bioelements sekunder

Seperti disebutkan di atas, bioelements sekunder adalah yang dalam proporsi lebih rendah daripada primer dan yang paling penting adalah kalium, magnesium, besi, kalsium, natrium dan seng.

Bioelements atau oligoements sekunder terlibat dalam banyak proses fisiologis tanaman, dalam fotosintesis, dalam respirasi, dalam keseimbangan ionik seluler vakuola dan kloroplas, dalam pengangkutan karbohidrat ke floem, dll.

Ini juga berlaku untuk hewan dan organisme lain, di mana unsur -unsur ini, yang kurang lebih dapat disingkirkan dan kurang berlimpah, adalah bagian dari banyak kofaktor yang diperlukan untuk pengoperasian semua mesin sel.

Besi

Besi adalah salah satu bioelement sekunder terpenting dalam pandangan melatih fungsi dalam beberapa fenomena energi. Sangat penting dalam pengurangan reaksi karat alami.

Pada mamalia, misalnya, zat besi adalah bagian penting dari hemoglobin, protein yang bertanggung jawab untuk mengangkut oksigen dalam darah di dalam eritrosit atau sel darah merah.

Dalam sel tanaman, elemen ini juga merupakan bagian dari beberapa pigmen seperti klorofil, mendasar untuk proses fotosintesis. Ini adalah bagian dari molekul sitokrom, juga penting untuk bernafas.

Seng

Para ilmuwan berpikir bahwa seng adalah salah satu elemen kunci dalam penampilan organisme eukariotik jutaan tahun yang lalu, karena banyak protein DNA -union untuk replikasi yang disusun pada "eukariota primitif" menggunakan seng sebagai alasan sebagai alasan Union.

Dapat melayani Anda: homologi (biologi)

Contoh dari jenis protein ini adalah jari seng, yang berpartisipasi dalam transkripsi genetik, terjemahan protein, metabolisme dan perakitan protein, dll.

Kalsium

Kalsium adalah salah satu mineral paling banyak di planet Bumi; Pada kebanyakan hewan menyusun gigi dan tulang dalam bentuk kalsium hidroksifosfat. Elemen ini sangat penting untuk kontraksi otot, penularan impuls saraf dan pembekuan darah.

Magnesium

Proporsi magnesium terbesar di alam adalah dalam bentuk padat dikombinasikan dengan elemen lain, tidak hanya dalam keadaan bebas. Magnesium adalah kofaktor lebih dari 300 sistem enzimatik yang berbeda pada mamalia.

Reaksi di mana ia berpartisipasi berkisar dari sintesis protein, mobilitas otot dan fungsi saraf, hingga regulasi kadar glukosa darah dan tekanan darah. Magnesium diperlukan untuk produksi energi dalam organisme hidup, untuk fosforilasi oksidatif dan glikolisis.

Ini juga berkontribusi pada pengembangan tulang dan diperlukan untuk sintesis DNA, RNA, glutathione, antara lain.

Sodium dan Kalium

Mereka adalah dua ion yang sangat melimpah di interior sel dan variasi dalam konsentrasi internal dan eksternal mereka, serta transportasi mereka, menentukan untuk banyak proses fisiologis.

Kalium adalah kation intraseluler yang paling melimpah, mempertahankan volume cair di dalam interior seluler dan gradien elektrokimia transmembranal.

Baik natrium dan kalium secara aktif berpartisipasi dalam penularan impuls saraf, karena diangkut oleh pompa natrium-potasio. Sodium juga berpartisipasi dalam kontraksi otot dan penyerapan nutrisi melalui membran sel.

Sisa bioelements sekunder: molibdenum (MO), fluoride (f), klorin (cl) yodium (I) dan tembaga (Cu) memenuhi fungsi penting dalam banyak reaksi fisiologis. Namun, dibutuhkan jauh lebih sedikit dari enam elemen yang dijelaskan di atas.

Referensi

1. Egami, f. (1974). Elemen dan Evolusi Kecil. Jurnal Evolusi Molekuler, 4 (2), 113-120.
2. Hackh, i. W. (1919). Bioelements; Elemen kimia dari materi hidup. Jurnal Fisiologi Umum, 1 (4), 429
3. Kaim, w., & Rall, J. (seribu sembilan ratus sembilan puluh enam). Bioelement Tembaga-A "Modern". Angewandte Chemie International Edition dalam Bahasa Inggris, 35 (1), 43-60.
4. Institut Kesehatan Nasional. (2016). Magnesium: Lembar Fakta untuk Profesional Kesehatan. Versi Saat Ini, 27.
5. Peñuelas, J., Fernández - Martínez, M., Ciais, hlm., Jou, d., Piao, s., Obersteiner, m.,… & Sardans, J. (2019). Bioelements, Elementome, dan ceruk biogeokimia. Ekologi, 100 (5), E02652
6. Skalny, a. V. (2014). Bioelements dan Bioelementologi dalam Farmakologi dan Nutrisi: Aspek Fundamental dan Praktis. Dalam farmakologi dan intervensi gizi dalam pengobatan penyakit. Intechopen.
7. Solioz, m. (2018). Tembaga-A Bioelement Modern. Pada tembaga dan bakteri (PP. 1-9). Springer, Cham.
8. Organisasi Kesehatan Dunia. (2015). Lembar Fakta: Garam.