Segítsen a webhely fejlesztésében, megosztva a cikket a barátokkal!
Az univerzum egy sor kémiai elemből áll, amelyek az élőlényekben is ismétlődnek, bár eltérő arányban vannak jelen. Így az élő szervezetek egy sor kémiai elemből állnak, amelyek szerves és szervetlen molekulákat képeznek, amelyek az élethez különféle alapvető funkciókat töltenek be, és ezeket bioelemeknek nevezzük.
Verde ökológustól szeretnénk elmagyarázni mik a bioelemek és osztályozásuk, valamint a kialakuló és az élőlények számára nélkülözhetetlen molekulákat.
Mik azok a bioelemek
Bioelemek, amelyeket más néven biogén elemek (a "bio" - "élet" és a "genesis" - "eredet" szóból, vagyis élő formákat adnak), élőlényeket alkotó kémiai elemek és önmagukban és másokkal együtt is megtalálhatók, biomolekulákat képezve. Körülbelül 70 bioelem létezik, bár nem mindegyik van jelen minden élőlényben, és nem is azonos arányban.
Az élőlényekben előforduló leggyakoribb elemek között találjuk az oxigént, a szenet, a hidrogént és a nitrogént. Érdekes, hogy az oxigén és a hidrogén kivételével a bioelemek nem a legelterjedtebb kémiai elemek a fizikai környezetben, ennek ellenére nélkülözhetetlenek az élet fenntartásához. Ennek okát egy sor olyan jellemző és tulajdonság adja, amelyek ezekre a biogén elemekre jellemzőek, többek között:
- Könnyű stabil kovalens kötések létrehozása egymással, alacsony atomtömegének köszönhetően, ami azzal a ténnyel együtt, hogy a közös elektronok közel vannak az atommaghoz, elősegíti a stabil molekulák kialakulását.
- A bioelemek közötti kovalens kötések, különösen, ha oxigén vagy nitrogén (amelyek különösen elektronegatívak) részt vesznek, gyakran poláris vízoldható molekulák képződését eredményezik, amelyek általában a biológiai reakciók lezajlásának környezete.
- A bioelemeket az élő szervezetek könnyen beépítik a környezetből, mivel általában olyan egyszerű molekulák részeként találhatók meg, mint a H2O vagy CO2, ami elősegíti ezen elemek folyamatos cseréjét a fizikai környezet és az élőanyag között.
A bioelemek osztályozása primer és szekunder
Vannak különböző bioelemek fajtái: a többségében élő szervezetekben való relatív előfordulásuk szerint osztályozva, esszenciális nyomelemek és nem esszenciális nyomelemek. A bioelemek többségére az jellemző, hogy az élő szervezetekben mindig jelen vannak. Ezen a csoporton belül a bioelemek 2 alcsoportja van: elsődleges és másodlagos bioelemek.
Majd a következő részekben bemutatjuk a különböző típusokat, és azt, hogy mi a funkciója az elsődleges bioelemeknek és a másodlagos bioelemeknek, valamint a nyomelemeknek.
Melyek az elsődleges bioelemek
A elsődleges bioelemek hozzávetőleges arányban találhatók meg 95%-a élő anyagban és nélkülözhetetlenek a biomolekulák kialakulásához. Az elsődleges bioelemek a következők:
- Szén: Lényeges eleme a szénhidrogénláncok kialakulásának egyes- vagy kettős kötéseken keresztül, amelyek a nagy molekulák gerinceként szolgálnak. Itt elmagyarázzuk Önnek, mi a szén jelentősége az élőlényekben.
- Hidrogén: a szénhidrogénláncok másik lényeges eleme, azon kívül, hogy a vízmolekula része.
- Oxigén: Olyan alapvető molekulák része, mint a H2O, CO2 stb.
- Nitrogén: Aminosavak és nukleinsavak alkotóeleme, általában amino formában (-NH2) van jelen.
- Mérkőzés: szükséges az ATP (adenozin-trifoszfát) szintéziséhez, amely az élőlényekben végbemenő biokémiai reakciókban energiát biztosító molekula.
- Kén: a fehérjék szerkezeti összetevője diszulfid kötések létrehozásával.
Mik a másodlagos bioelemek
A maguk részéről másodlagos bioelemek valamivel kevésbé bőségesek, mint az elsődlegesek, de alapvető szerepet játszanak a sejtfiziológiában. A másodlagos bioelemek közé tartozik:
- Kalcium: Általában megtalálható a természetben, és kalcium-karbonátot képez, amely a rákfélék, puhatestűek és sok más élő szervezet csontvázának és héjának alapvető eleme. Ezenkívül a kalcium részt vesz az izomösszehúzódási folyamatokban.
- Nátrium: A káliummal és a klórral együtt nagy mennyiségben fordulnak elő a sejt belső környezetében, és elengedhetetlenek a sótartalom és az elektromos töltések egyensúlyának fenntartásához a sejtplazmamembránban. Fontos szerepet játszik az idegimpulzusok továbbításában is.
- Kálium: részt vesz az idegimpulzus átvitelében, a nátriummal együtt.
- Magnézium: Számos enzim kofaktoraként jelenik meg, valamint a klorofill részét képezi.
- Klór: fenntartja a sejten belüli polaritást és a sejtmembránok permeabilitását, többek között.
Esszenciális és nem esszenciális nyomelemek
Az esszenciális nyomelemek az élő szervezetekben 0,1%-ot meg nem haladó arányban találhatók meg, ami nem csökkenti esszenciális jellegüket, hiányuk és feleslegük egyaránt jelentős hiányosságokat, problémákat okozhat a szervezetben. Belül a nyomelemek csoportja alapvető tartalmazzák:
- Vas: Nélkülözhetetlen eleme a hemoglobinnak (az oxigénszállításhoz) és a légzési lánc citokrómjainak.
- Mangán: Különféle enzimek, például szuperoxid-diszmutáz része, antioxidáns hatással rendelkezik.
- Réz: a hemocianin pigment vegyülete.
- Cink: részt vesz a növekedési folyamatokban, az inzulin szintézisében és az immunrendszer védelmében.
- Fluor: ellenállást biztosít a csontoknak és a fogaknak.
- Jód: Alapvető elem a pajzsmirigyhormon, a tiroxin képződésében.
- Bór: növényfajokban nélkülözhetetlen a sejtfal fenntartásához.
- Szilícium: szükséges a csontváz kialakulásához és a csontok meszesedéséhez.
- Króm: részt vesz a cukrok anyagcseréjében, és elősegíti a glükóz bejutását a sejtekbe.
- Vanádium: nélkülözhetetlen bizonyos, az emberen kívüli szervezetekben.
- Kobalt: A B12-vitamin része, szükséges az idegrendszer megfelelő működéséhez.
- Szelén: Antioxidáns funkciója van, és fontos a megfelelő izomműködéshez.
- Molibdén: Részt vesz a húgysav termelésében, és elősegíti a xantin-oxidáz, a vas anyagcseréért felelős enzim megfelelő működését.
- Ón: jót tesz az immunrendszernek, és szükséges bizonyos bioelektromos funkciókhoz.
Végül a nem esszenciális nyomelemek Mindazon kémiai elemekből állnak, amelyek anélkül, hogy minden élőlény számára nélkülözhetetlenek lennének, gyakran fontos funkcionális szerepet töltenek be bennük.
Biomolekulák és közvetlen elvek
Egyszer megértették mik azok a bioelemek és mi a besorolásuk, megközelíthetjük az azonnali elvek fogalmát, amelyek azok a kombinált formák, amelyekben a bioelemek általában megtalálhatók. Vannak olyan fizikai módszerek, mint például a bepárlás, szűrés, desztilláció és centrifugálás, amelyek lehetővé teszik ezen komponensek elválasztását az élő anyagoktól anélkül, hogy azok molekulaszerkezetét megváltoztatnák.
A közvetlen alapelvek feloszthatók szerves közvetlen elvek - a hívások biomolekulák, amelyek szénhidrátokat, lipideket, fehérjéket és nukleinsavakat tartalmaznak, és amelyek kizárólag az élő anyagokra vonatkoznak, ezért élőlényeknek kell szintetizálniuk. szervetlen azonnali elvek, amelyek között van víz és ásványi sók (szilárd vagy oldatban), amelyek az élőlényeken kívül a szervetlen anyagokban is jelen vannak. A biomolekulák viszont lehetnek egyszerűek, ha ugyanazon elem több atomjának egyesülésével jönnek létre (például oxigén, VAGY2), vagy vegyület, ha különböző kémiai elemek atomjainak kombinációjából állnak (mint a víz, H2VAGY).
A biomolekulák strukturális (mint például a fehérjék, lipidek és ásványi sók), energetikai (szénhidrátok és lipidek) vagy reakciókatalizátorok (mint az enzimek, amelyek fehérjék) funkciót töltenek be.
A kérdések további megismeréséhez és az ügyben elért előrehaladáshoz ajánljuk a Green Ecologist másik cikkét: Mi a szerves és szervetlen anyag.
Ha további hasonló cikkeket szeretne olvasni Mik azok a bioelemek és osztályozásuk, javasoljuk, hogy lépjen be Biológia kategóriánkba.
