UNSUR BIOGENETIK: CIRI, JENIS DAN FUNGSI - BIOLOGI - 2025

Mereka dipanggil atom unsur biogenésicos yang membentuk bahan hidup. Secara etimologi, istilah berasal dari bio, yang dalam bahasa Yunani bermaksud "hidup"; dan genesis, yang bermaksud "asal." Dari semua elemen yang diketahui, hanya kira-kira tiga puluh yang sangat diperlukan.

Pada tahap organisasi yang paling rendah, bahan terdiri daripada zarah-zarah kecil yang disebut atom. Setiap atom terdiri daripada proton dan neutron di nukleus dan sejumlah elektron di sekitarnya. Konstituen ini menentukan sifat unsur.

Mereka mempunyai fungsi struktur, yang menjadi unsur asas dalam molekul biologi (protein, karbohidrat, lipid dan asid nukleik) atau terdapat dalam bentuk ionnya dan bertindak sebagai elektrolit. Mereka juga mempunyai fungsi tertentu, seperti mempromosikan pengecutan otot atau berada di tempat aktif enzim.

Semua unsur biogenetik sangat penting, dan jika ada kekurangan, fenomena kehidupan tidak dapat terjadi. Unsur biogenik utama yang paling banyak terdapat dalam bahan hidup adalah karbon, hidrogen, nitrogen, oksigen, fosforus dan sulfur.

ciri

Unsur biogenetik mempunyai rangkaian ciri kimia yang menjadikannya sesuai untuk menjadi sebahagian daripada sistem hidup:

Ikatan kovalen

Mereka mampu membentuk ikatan kovalen, di mana kedua atom itu bergabung dengan berkongsi elektron dari cengkerang valensinya. Semasa ikatan ini terbentuk, elektron bersama terletak di ruang dalaman nuklear.

Ikatan ini cukup kuat dan stabil, suatu keadaan yang mesti ada dalam molekul organisma hidup. Begitu juga, ikatan ini tidak terlalu sukar untuk dipecahkan, yang memungkinkan tahap dinamik molekul tertentu terbentuk.

Keupayaan untuk membentuk ikatan tunggal, dua dan tiga

Sebilangan besar molekul dengan sedikit unsur dapat dibentuk berkat kemampuan membentuk ikatan tunggal, dua dan tiga.

Selain memberikan variasi molekul yang signifikan, ciri ini memungkinkan pembentukan struktur dengan susunan yang bervariasi (linier, berbentuk cincin, antara lain).

Pengelasan

Unsur biogenetik dikelaskan kepada unsur primer, sekunder dan unsur surih. Susunan ini berdasarkan kepada bahagian unsur yang berbeza dalam makhluk hidup.

Dalam kebanyakan organisma perkadaran ini dikekalkan, walaupun mungkin terdapat variasi spesifik tertentu. Sebagai contoh, iodin dalam vertebrata adalah elemen penting, sementara di taksa lain sepertinya tidak demikian.

Unsur utama

Berat kering bahan hidup terdiri daripada 95 hingga 99% unsur kimia ini. Dalam kumpulan ini kita dapati unsur-unsur yang paling banyak: hidrogen, oksigen, nitrogen dan karbon.

Unsur-unsur ini mempunyai kemampuan yang sangat baik untuk bergabung dengan yang lain. Di samping itu, mereka mempunyai ciri-ciri membentuk pelbagai pautan. Karbon dapat membentuk ikatan tiga dan menghasilkan pelbagai molekul organik.

Unsur sekunder

Unsur-unsur kumpulan ini terdiri dari 0.7% hingga 4.5% bahan hidup. Mereka adalah natrium, kalium, kalsium, magnesium, klorin, sulfur, dan fosfor.

Dalam organisma, unsur sekunder berada dalam bentuk ioniknya; oleh itu mereka dipanggil elektrolit. Bergantung pada cajnya, ia boleh dikelaskan sebagai kation (+) atau anion (-)

Secara umum, elektrolit mengambil bahagian dalam pengaturan osmotik, dalam dorongan saraf dan dalam pengangkutan biomolekul.

Fenomena osmotik merujuk kepada keseimbangan air yang mencukupi di dalam persekitaran selular dan di luarnya. Begitu juga, mereka berperanan dalam menjaga pH di lingkungan sel; mereka dikenali sebagai penyangga atau penyangga.

Unsur surih

Mereka dijumpai dalam bahagian kecil atau jejak, kira-kira pada nilai kurang dari 0.5%. Walau bagaimanapun, kehadirannya dalam jumlah yang rendah tidak menunjukkan bahawa peranannya tidak penting. Sebenarnya, mereka sama pentingnya dengan kumpulan sebelumnya untuk berfungsi dengan baik organisma hidup.

Kumpulan ini terdiri dari besi, magnesium, kobalt, tembaga, zink, molibdenum, yodium, dan fluor. Seperti kumpulan unsur sekunder, unsur surih boleh berada dalam bentuk ion dan elektrolit.

Salah satu sifatnya yang paling relevan ialah kekal sebagai ion stabil dalam keadaan pengoksidaannya yang berbeza. Mereka boleh didapati di pusat aktif enzim (ruang fizikal protein tersebut di mana reaksi berlaku) atau bertindak pada molekul yang memindahkan elektron.

Penulis lain sering mengklasifikasikan bioelemen sebagai penting dan tidak penting. Walau bagaimanapun, klasifikasi mengikut banyaknya adalah yang paling banyak digunakan.

ciri-ciri

Setiap unsur biognesik memenuhi fungsi penting dan spesifik dalam tubuh. Antara fungsi yang paling relevan kita boleh menyebutkan perkara berikut:

Karbon

Karbon adalah "blok bangunan" utama molekul organik.

Oksigen

Oksigen berperanan dalam proses pernafasan dan ia juga merupakan komponen asas dalam molekul organik yang berbeza.

Hidrogen

Ia terdapat di dalam air dan merupakan sebahagian daripada molekul organik. Ia sangat serba boleh, kerana dapat dihubungkan dengan elemen lain.

Nitrogen

Ia terdapat dalam protein, asid nukleik, dan vitamin tertentu.

Padankan

Fosforus terdapat dalam ATP (adenosin trifosfat), molekul tenaga yang banyak digunakan dalam metabolisme. Ia adalah mata wang tenaga sel.

Begitu juga, fosforus adalah sebahagian daripada bahan genetik (DNA) dan dalam vitamin tertentu. Ia terdapat dalam fosfolipid, unsur penting untuk pembentukan membran biologi.

Sulfur

Sulfur terdapat dalam beberapa asid amino, khususnya sistein dan metionin. Ini terdapat dalam koenzim A, molekul perantaraan yang memungkinkan sejumlah besar reaksi metabolik.

Kalsium

Kalsium sangat penting untuk tulang. Proses pengecutan otot memerlukan elemen ini. Pengecutan otot dan pembekuan darah juga dimediasi oleh ion ini.

Magnesium

Magnesium sangat penting pada tanaman, kerana ia terdapat dalam molekul klorofil. Sebagai ion, ia berperanan sebagai kofaktor dalam jalur enzimatik yang berbeza.

Natrium dan kalium

Mereka banyak ion dalam medium ekstraselular dan intraselular. Elektrolit ini adalah protagonis dorongan saraf, kerana mereka menentukan potensi membran. Ion ini terkenal dengan pam natrium-kalium.

Besi

Ia terdapat dalam hemoglobin, protein yang terdapat dalam eritrosit darah yang fungsinya adalah pengangkutan oksigen.

Fluorin

Fluorida terdapat pada gigi dan tulang.

Litium

Lithium mempunyai fungsi neurologi.

Rujukan

1. Cerezo García, M. (2013). Asas biologi asas. Penerbitan Universitat Jaume I.
2. Galan, R., & Torronteras, S. (2015). Biologi asas dan kesihatan. Elsevier
3. Gama, M. (2007). Biologi: Pendekatan Konstruktivis. Pendidikan Pearson.
4. Macarulla, JM, & Goñi, FM (1994). Biokimia manusia: kursus asas. Saya terbalik.
5. Teijón, JM (2006). Asas biokimia struktur. Tébar Pengarang.
6. Urdiales, BAV, del Pilar Granillo, M., & Dominguez, MDSV (2000). Biologi am: sistem hidup. Grupo Editorial Patria.
7. Vallespí, RMC, Ramírez, PC, Santos, SE, Morales, AF, Torralba, MP, & Del Castillo, DS (2013). Sebatian kimia utama. Editorial UNED.