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O universo é composto por uma série de elementos químicos que também se repetem nos seres vivos, embora estejam presentes em diferentes proporções. Assim, os organismos vivos são constituídos por uma série de elementos químicos que formam moléculas orgânicas e inorgânicas com diversas funções essenciais para a vida e são denominadas bioelementos.
Do Ecologista Verde, queremos explicar o que são bioelementos e sua classificação, bem como as moléculas que se formam e que são essenciais para os seres vivos.
O que são bioelementos
Bioelementos, também chamados de elementos biogênicos (de "bio" - "vida" e "gênese" - "origem", isto é, dão origem a formas vivas), são os elementos químicos que constituem os seres vivos e eles podem ser encontrados sozinhos ou em conjunto com outros, formando biomoléculas. Existem cerca de 70 bioelementos, embora nem todos estejam presentes em todos os seres vivos e nem estejam nas mesmas proporções.
Entre os elementos mais comuns por sua abundância nos seres vivos encontramos oxigênio, carbono, hidrogênio e nitrogênio. É curioso que, com exceção do oxigênio e do hidrogênio, os bioelementos não sejam os elementos químicos mais abundantes no meio físico e, no entanto, são essenciais para o sustento da vida. A razão para isso é dada por uma série de características e propriedades comuns a esses elementos biogênicos, entre as quais:
- Sua facilidade de estabelecer ligações covalentes estáveis entre si devido à sua baixa massa atômica que, aliada ao fato dos elétrons que eles compartilham estarem próximos ao núcleo, favorece a formação de moléculas estáveis.
- Ligações covalentes entre bioelementos, especialmente quando oxigênio ou nitrogênio (que são especialmente eletronegativos) estão envolvidos, muitas vezes resultam na formação de moléculas polares solúveis em água, que tendem a ser o ambiente no qual as reações biológicas ocorrem.
- Os bioelementos são facilmente incorporados por organismos vivos do meio ambiente, pois geralmente são encontrados como parte de moléculas simples como H2O ou CO2, o que facilita a troca contínua desses elementos entre o ambiente físico e a matéria viva.
Classificação de bioelementos em primários e secundários
Existem diferentes tipos de bioelementos: classificados de acordo com sua abundância relativa nos organismos vivos em sua maioria, oligoelementos essenciais e oligoelementos não essenciais. A maioria dos bioelementos é caracterizada por estar sempre presente em organismos vivos. Dentro deste grupo, existem 2 subgrupos de bioelementos: bioelementos primários e secundários.
Em seguida, nas seções seguintes, os diferentes tipos são explicados e qual é a função dos bioelementos primários e dos bioelementos secundários, bem como dos oligoelementos.
Quais são os bioelementos primários
O bioelementos primários são encontrados em uma proporção aproximada de 95% em matéria viva e são essenciais para a formação de biomoléculas. Os bioelementos primários incluem:
- Carbono: Elemento essencial na formação de cadeias de hidrocarbonetos por meio de ligações simples ou duplas que servem como espinha dorsal de grandes moléculas. Aqui explicamos a você qual é a importância do carbono nos seres vivos.
- Hidrogênio: o outro elemento essencial nas cadeias de hidrocarbonetos, além de fazer parte da molécula de água.
- Oxigênio: Faz parte de moléculas essenciais como H2O, CO2 e assim por diante.
- Azoto: Elemento constituinte de aminoácidos e ácidos nucléicos, geralmente presente na forma amino (-NH2).
- Corresponder: necessária para a síntese de ATP (trifosfato de adenosina), molécula essencial para fornecer energia nas reações bioquímicas que ocorrem nos seres vivos.
- Enxofre: componente estrutural de proteínas através do estabelecimento de ligações dissulfeto.
Quais são os bioelementos secundários
Por sua parte, bioelementos secundários eles são um pouco menos abundantes do que os primários, mas desempenham papéis essenciais na fisiologia celular. Entre os bioelementos secundários estão:
- Cálcio: É comumente encontrado na natureza, formando carbonato de cálcio, elemento fundamental nos esqueletos e conchas de crustáceos, moluscos e muitos outros organismos vivos. Além disso, o cálcio está envolvido nos processos de contração muscular.
- Sódio: Junto com o potássio e o cloro, eles são abundantes no ambiente interno da célula e são essenciais para manter a salinidade e o equilíbrio das cargas elétricas na membrana plasmática da célula. Ele também desempenha um papel importante na transmissão do impulso nervoso.
- Potássio: envolvido na transmissão do impulso nervoso, junto com o sódio.
- Magnésio: aparece como cofator de várias enzimas, além de fazer parte da clorofila.
- Cloro: mantém a polaridade dentro da célula e a permeabilidade das membranas celulares, entre outras funções.
Oligoelementos essenciais e não essenciais
Os oligoelementos essenciais são encontrados nos organismos vivos em uma proporção que não excede 0,1%, o que não diminui seu caráter essencial, e tanto sua ausência quanto seu excesso podem causar deficiências e problemas importantes no organismo. Dentro do grupo de oligoelementos essencial estão incluídos:
- Ferro: Elemento essencial na hemoglobina (para transporte de oxigênio) e nos citocromos da cadeia respiratória.
- Manganês: Faz parte de várias enzimas, como a superóxido dismutase, com atividade antioxidante.
- Cobre: composto do pigmento hemocianina.
- Zinco: envolvida nos processos de crescimento, na síntese da insulina e na defesa do sistema imunológico.
- Flúor: oferece resistência aos ossos e dentes.
- Iodo: Elemento fundamental na formação do hormônio tireoidiano tiroxina.
- Boro: essencial em espécies vegetais para a manutenção da parede celular.
- Silício: necessária na formação do esqueleto e calcificação óssea.
- Cromada: está envolvida no metabolismo de açúcares e favorece a introdução de glicose nas células.
- Vanádio: essencial em certos organismos diferentes dos humanos.
- Cobalto: Faz parte da vitamina B12, necessária para o bom funcionamento do sistema nervoso.
- Selênio: Tem função antioxidante e é importante para o funcionamento adequado dos músculos.
- Molibdênio: Está envolvida na produção de ácido úrico e favorece o bom funcionamento da xantina oxidase, enzima responsável pelo metabolismo do ferro.
- Lata: beneficia o sistema imunológico e é necessário para certas funções bioelétricas.
finalmente, o oligoelementos não essenciais Eles são compostos de todos aqueles elementos químicos que, sem serem essenciais para todos os seres vivos, muitas vezes desempenham importantes papéis funcionais neles.
Biomoléculas e princípios imediatos
Uma vez compreendido o que são bioelementos e qual é a sua classificação, podemos nos aproximar do conceito de princípios imediatos, que são as formas combinadas nas quais os bioelementos costumam ser encontrados. Existem métodos físicos como evaporação, filtração, destilação e centrifugação, entre outros, que permitem a separação desses componentes da matéria viva sem alterar sua estrutura molecular.
Os princípios imediatos podem ser divididos em princípios orgânicos imediatos -as chamadas biomoléculas, que incluem carboidratos, lipídios, proteínas e ácidos nucléicos e que são exclusivos da matéria viva e, portanto, devem ser sintetizados por seres vivos - ou princípios inorgânicos imediatos, entre os quais estão a água e os sais minerais (sólidos ou em solução) que, além dos seres vivos, também estão presentes na matéria inorgânica. Por sua vez, as biomoléculas podem ser simples, se forem formadas pela união de vários átomos do mesmo elemento (por exemplo, oxigênio, OU2), ou compostos, quando são compostos da combinação de átomos de diferentes elementos químicos (como no caso da água, H2OU).
As biomoléculas têm funções estruturais (como no caso das proteínas, lipídios e sais minerais), energéticas (carboidratos e lipídios) ou catalisadoras de reações (como no caso das enzimas, que são proteínas).
Para continuar aprendendo sobre essas questões e progredir no assunto, recomendamos este outro artigo do Ecologista Verde sobre O que é matéria orgânica e inorgânica.
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