Sınıflandırma Biyoelementleri (Birincil ve İkincil)



bioelementos veya biyojenik elementler (bio = yaşam, genetik = başlangıç) canlılar meselesini oluşturan kimyasal elementlerdir..

Bu oranların yaklaşık 70'i farklı oranlarda değişkenlik göstermekte olup, tüm canlılarda mevcut değildir (Bioelements, 2009)..

Evrendeki tüm madde az sayıda elementin atomları şeklinde oluşur. Evrende 92 doğal kimyasal element vardır..

Karasal bakış açımıza göre, hidrojen, karbon, oksijen, azot, kükürt ve fosfor elementlerinin baskın bir rol oynamadığı yaşam formlarını kavramak zordur (KİMYA BİYOJENİK ELEMANLAR, S.F.).

Bu evrendeki gerçekten bu rolü oynadıkları gerçeği, kısmen (çünkü fosforun dışında), karasal gezegenlerin yapı taşları arasında önemli miktarlarda üretilmesinin yanı sıra tüm kozmosta en bol bulunan elementlerdir..

Ek olarak, kimyası canlı sistemlerin karakteristik özelliği olan karmaşık yapı ve fonksiyonların gelişimine özellikle uygundur.

Güneş ve gezegenler sadece 4,6 milyar yıl önce, yaşları 15 milyar yıl olan bir evrende oluştuğundan, bu "biyojenik elementlerin" evrene girmeden önce uzun ve karmaşık bir kimyasal tarih yaşadığı açıktır. karasal biyokimya.

Şu anda bu önceki tarihin Dünyadaki yaşamın kökeni üzerinde doğrudan bir rol oynayıp oynamadığı bilinmiyor..

Açık olan, astrokimyanın büyük ölçüde biyojenik elementlerin kimyası olduğu ve evrendeki kimyasal karmaşıklığın doğasını ve evrimini anlamanın, kendi güneş sistemimizin erken kimyasal durumunu anlamada çok önemli olduğu ve galaksimizin diğer bölümlerinde ve diğer galaksilerde ilgili koşulların bulunma sıklığı (Ulusal Araştırma Konseyi (ABD) Gezegensel Biyoloji ve Kimyasal Evrim Komitesi., 1990).

Biyo elementlerin sınıflandırılması

Biyomoleküllerin oluşumundaki miktarlarına göre, biyolojik elementler birincil, ikincil ve iz elementler olarak sınıflandırılır (Rastogi, 2003).

1- Birincil biyo elementler

Birincil biyo elementler, daha fazla miktarda bulunan (canlı maddenin yaklaşık% 96'sı) ve organik biyomoleküllerin (karbonhidratlar, lipitler, proteinler ve nükleik asitler) çoğunu oluşturanlardır..

Bu elemanlar hafif (düşük atom ağırlığı) ve bol olmaları ile karakterize edilir. Birincil biyo elementler karbon, hidrojen, oksijen, azot, fosfor ve kükürttür.

Karbon (C)

Biyomolekülleri oluşturan ana biyolojik elementtir. Tek, çift veya üçlü bağlar ve ayrıca siklik yapılar vasıtasıyla büyük karbon-karbon zincirleri oluşturmak için bir araya getirme yeteneğine sahiptir..

Oksijen, hidroksit, fosfat, amino, nitro vb. Gibi çeşitli fonksiyonel gruplar içerebilir ve çok çeşitli farklı moleküllerle sonuçlanabilir..

Tüm biyomoleküller karbon içerdiğinden karbon atomu muhtemelen en önemli biyo elementlerden biridir. Örneğin fosforlu veya azotsuz lipitler (örneğin kolesterol) bulunabilir, ancak karbon içermeyen biyomoleküller yoktur..

Hidrojen (H)

Su molekülü, yaşam için gerekli olan ve organik moleküllerin karbon iskeletlerinin bir parçası olan bileşenlerinden biridir..

Bir biyomolekül ne kadar fazla hidrojen molekülü varsa, o kadar azalır ve daha fazla enerji üretecek şekilde oksitlenme kapasitesi artar..

Örneğin, yağ asitleri karbonhidratlardan daha fazla elektrona sahiptir, bu yüzden degradasyon yoluyla daha fazla enerji üretme kapasitesine sahiptirler..

Oksijen (O)

Su molekülünü oluşturan diğer element. Aerobik solunum yoluyla daha fazla enerji üretilmesini sağlayan çok elektronegatif bir elementtir.

Ek olarak, polar hidrojen ile bağlanır, bu da suda çözünür kutup radikallerine yol açar..

Azot (N)

Tüm amino asitlerde bulunan element. Azot sayesinde amino asitler protein üretmek için bir peptid bağı oluşturma yeteneğine sahiptir.

Bu biyoelement, nükleik asitlerin azotlu bazlarında da bulunur. Organizma tarafından üre formunda elimine edilir.

Oluşan ilk biyomoleküllerden biri, Dünya atmosferindeki azotun bolluğundan dolayı ATP idi. Azot, ATP'nin adenozininin bir parçasıdır.

fosfor (P)

Grup ağırlıklı olarak fosfat (PO) olarak bulunur43-) bu nükleotidlerin bir parçasıdır. Kolay paylaşım sağlayan enerji açısından zengin bağlantılar oluşturun (ATP).

DNA'nın yapısında da önemlidir, çünkü bu molekülü oluşturmak için nükleotitlerle bir fofodiester bağlantısı oluşturur..

Kükürt (S)

Esas olarak, proteinlerin üçüncül ve kuaterner yapısında stabilite oluşturmak için disülfit bağlarının zorunlu olduğu sistein gibi amino asitlerin bir parçası olan bir sülfhidril grubu (-SH) olarak bulunan biyoelement.

Ayrıca Krebs döngüsü (Llull, S.F.) gibi çeşitli evrensel metabolik yollar için gerekli olan koenzim A'da da bulunur. Atom ağırlığı 36 g / mol olduğu için varolan en ağır birincil biyolojik maddedir..

2- İkincil biyo elementler

Bu tip elementler aynı zamanda tüm canlılarda bulunur, ancak primer elementlerle aynı miktarda değildir..

Biyomoleküllere uymazlar, ancak hücresel konsantrasyon gradyanlarında, nöronların ve nörotransmiterlerin dielektrik sinyalleşmesinde kullanılır, ATP gibi yüklü biyomolekülleri stabilize eder ve kemik dokusunun bir parçasını oluştururlar.

Bu biyo elementler kalsiyum (Ca), sodyum (Na), potasyum (K), magnezyum (Mg) ve klordur (Cl). En bol bulunan sodyum, potasyum, magnezyum ve kalsiyumdur..

Kalsiyum (Ca)

Kalsiyum canlılar için çok önemlidir, çünkü bitkilerde hücre duvarı oluşturmak için kalsiyum gerekir.

Omurgalı kemik dokusunun hidroksiapatit (Ca3 (PO4) 2) 2, Ca (OH) 2 şeklinde bir parçasını oluşturur ve fiksasyonu D vitamini ve güneş ışığı tüketimi ile ilgilidir. İyonik formda bulunan kalsiyum, hücresel sitoplazmada süreçlerin önemli bir düzenleyicisi olarak görev yapar..

Kalsiyum kasın nöromüsküler uyarılabilirliğini etkiler (K, Na ve Mg iyonları ile birlikte ve kas kasılmasına katılır.) Hipokalsemi kolik-tetaniye yol açar. Ayrıca böbrek, karaciğer ve iskelet kası içindeki glikojen sentezinin düzenlenmesinde yer alır..

Kalsiyum hücre zarı ve kılcal duvarın geçirgenliğini azaltır, bu da antienflamatuar, antieksudatif ve antialerjik etkileriyle sonuçlanır. Kan pıhtılaşması için de gereklidir.

Kalsiyum iyonları, dolaşımdaki insülin salgılanmasını ve ince bağırsaktaki sindirim enzimlerinin salgılanmasını etkileyen önemli hücre içi habercilerdir..

Kalsiyumun yeniden emilimi, kalsiyumun bağırsak içeriğindeki fosfatlarla karşılıklı ilişkisinden ve kalsiyum ve fosforun aktif olarak yeniden emilimini düzenleyen kolekalsiferolün varlığından etkilenir..

Kalsiyum ve fosfat değişimi, paratoid hormon ve kalsitonin ile hormonal olarak düzenlenir. Paratoid hormonu kandaki kemiklerden kalsiyum serbest bırakır.

Kalsitonin, kemiklerdeki kalsiyum birikimini arttırır ve bu da kan seviyesini düşürür..

Magnezyum (Mg)

Magnezyum, bir klorofil kofaktörü olduğu için, biyomoleküllerin bir parçası olan ikincil bir biyolojik elementtir. Magnezyum tipik bir hücre içi katyondur ve vücut dokularının ve sıvıların önemli bir parçasıdır.

İskelette (% 70) ve hayvanların kaslarında ve işlevleri arasında bulunur, ATP molekülünün fosfatlarının negatif yükünü stabilize etmektir..

Sodyum (Na)

Bu önemli bir hücre dışı katyondur, organizmanın homeostazına katılır. Vücudu sodyum kanalları yoluyla aşırı su kayıplarından korur ve sinir heyecanının yayılmasına katılır.

Potasyum (K)

Organizmanın homeostazına ve potasyum kanallarından sinir heyecanının yayılmasına katılır. Potasyum eksikliği kalp durmasına neden olabilir.

Klor (Cl)

Periyodik tablonun VII. Grubundan bir halojen. Canlıların organizmasında esasen metal iyonlarının pozitif yükünü stabilize eden klorür iyonu olarak bulunur (Biogenic elements, S.F.).

3- İzlerde elementler

Bazı canlılarda bulunurlar. Bu eser elementlerin çoğu, enzimlerde kofaktör olarak görev yapar..

İz elementler Bor (B), Brom (Br), Bakır (Cu), Flor (F), Manganez (Mn), Silikon (Si), Demir (Fe), İyot (I) vb..

Biyo elementlerin oranı

Organizmalarda ve atmosferde, hidrosferde veya yer kabuğunda biyolojik elementlerin oranlarında, yapılar oluşturmak ve bolluğun üzerinde belirli fonksiyonları yerine getirmek için daha uygun elemanların seçilmesinin bir göstergesi olan bir fark vardır..

Örneğin, karbon organizmaların ağırlığının yaklaşık% 20'sidir, ancak atmosferdeki karbon dioksit formundaki konsantrasyonu düşüktür. Öte yandan, azot Dünya atmosferinin neredeyse% 80'ini oluşturuyor, ancak azotun sadece% 3,3'ü insan vücudunu oluşturuyor.

Aşağıdaki tablo, canlı organizmalardaki bazı biyolojik elementlerin Dünya'nın geri kalanına oranla oranını göstermektedir (Bioelements, s.f.):

Tablo 1: Evrendeki, dünyadaki ve insan vücudundaki biyolojik elementlerin bolluğu.

biyomoleküllerdir

Biyo elementler birbirleriyle birleşir ve binlerce farklı molekül oluşturabilir. Biyomoleküller hücrelerin oluşumunda rol oynar.

Bunlar inorganik (su ve mineraller) ve organik (karbonhidratlar, lipitler, amino asitler ve nükleik asitler) olarak sınıflandırılabilir..

Biyomoleküller yaşamın yapısal külleri olarak bilinir çünkü bunlar daha karmaşık moleküllerin oluştuğu tuğlalar veya bazik kalıplardır..

Örneğin, amino asitler proteinlerin yapısal külleridir. Amino asit dizisi, bir proteinin birincil yapısını belirler.

Lipitler gibi moleküller hücre zarı oluşturur ve lobiomoller basit karbonhidratlar glikojen molekülü gibi kompleks karbonhidratlar oluşturur.

Ayrıca, riboz karbonhidrat veya deoksiriboz bağlandıklarında, sekanslarının genetik koddan bir öpücük olacağı RNA ve DNA moleküllerini oluşturan azotlu bazlar söz konusudur..

referanslar

  1. Bioelementler. (2009, 14 Aralık). Wikiteka'dan alınmıştır: wikiteka.com.tr.
  2. Bioelementler. (N.D.). Cronodon'dan alınmıştır: cronodon.com.
  3. Biyojenik elementler. (S.F.). Chemlaba'dan alınmıştır: chemlaba.wordpress.com.
  4. KİMYA BİYOJENİK ELEMANLARI. (S.F.). İntranet.tdmu.edu.ua'dan alınmıştır: intranet.tdmu.edu.ua.
  5. Lull, R. (S.F.). Canlı madde bileşenleri. Bioluliaes'den alınmıştır: bioluliaes.wordpress.com.
  6. Ulusal Araştırma Konseyi (ABD) Gezegensel Biyoloji ve Kimyasal Evrim Komitesi. (1990). Biyojenik Elementlerin ve Bileşiklerin Kozmik Tarihi. içinde Yaşamın Kökenlerini Arama: Gezegensel Biyoloji ve Kimyasal Evrimde İlerleme ve Gelecek Yönler. Washington DC: Ulusal Akademiler Basın (ABD).
  7. Rastogi, V. B. (2003). Modern Biyoloji. Yeni Dehli: pitanbar yayıncılık.