BASES QUIMICAS DE LA VIDA

BIOELEMENTOS

Los elementos de la vida Todos los seres vivos están constituidos, cualitativa

y cuantitativamente por los mismos elementos químicos. De todos los

elementos que se hallan en la corteza terrestre, sólo unos 25 son componentes

de los seres vivos. Esto confirma la idea de que la vida se ha desarrollado

sobre unos elementos concretos que poseen unas propiedades físico-químicas

idóneas acordes con los procesos químicos que se desarrollan en los seres

vivos.

Se denominan elementos biogénicos o bioelementos a aquellos elementos

químicos que forman parte de los seres vivos. Atendiendo a su abundancia (no

importancia) se pueden agrupar en tres categorías:

LOS TIPOS DE BIOELEMENTOS

Son los elementos mayoritarios de la materia viva, constituyen el 95% de la

masa total del cuerpo de los seres vivos. Todos los seres vivos están

constituidos cuantitativa y cualitativamente, por los mismos elementos

químicos.

BIOELEMENTOS PRIMARIOS

Los bioelementos primarios son los elementos indispensables para formar las

biomoléculas orgánicas (glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos);

constituyen el 96% de la materia viva seca. Son el carbono, el hidrógeno, el

oxígeno y el nitrógeno (C, H, O, N, P, S respectivamente).

· Carbono: tiene la capacidad de formar largas cadenas carbono-carbono

(macromo) mediante enlaces simples (-CH2-CH2) o dobles (-CH=CH-), así

como estructuras cíclicas. Pueden incorporar una gran variedad de radicales

(=O, -OH, -NH2, -SH, PO43-), lo que da lugar a una variedad enorme de

moléculas distintas. Los enlaces que forma son lo suficientemente fuertes

como para formar compuestos estables, y a la vez son popoptibles de

romperse sin excesiva dificultad. Por esto, la vida está constituida por carbono

y no por silicio, un átomo con la configuración electrónica de su capa de

valencia igual a la del carbono. El hecho es que las cadenas silicio-silicio no

son estables y las cadenas de silicio y oxígeno son prácticamente inalterables,

y mientras el dióxido de carbono, CO2, es un gas soluble en agua, su

equivalente en el silicio, SiO2, es un cristal sólido, muy duro e insoluble

(cuarzo).

· Hidrógeno: además de ser uno de los componentes de la molécula de

agua, indispensable para la vida y muy abundante en los seres vivos, forma

parte de los esqueletos de carbono de las moléculas orgánicas. Puede enlazarse

con cualquier bioelemento.

· Oxígeno: es un elemento muy electronegativo que permite la obtención

de energía mediante la respiración aeróbica. Además, forma enlaces polares

con el hidrógeno, dando lugar a radicales polares solubles en agua (-OH, -

CHO, -COOH).

· Nitrógeno: principalmente como grupo amino (-NH2) presente en las

proteínas ya que forma parte de todos los aminoácidos. También se halla en

las bases nitrogenadas de los ácidos nucleicos. Prácticamente todo el

nitrógeno es incorporado al mundo vivo como ion nitrato, por las plantas. El

gas nitrógeno solo es aprovechado por algunas bacterias del suelo y

algunascianobacterias.

· Azufre: El azufre es un elemento químico de número atómico 16 y

símbolo S. Es un no metal abundante con un olor característico. El azufre se

encuentra en forma nativa en regiones volcánicas y en sus formas reducidas

formando sulfuros y sulfo sales o bien en sus formas oxidadas como sulfatos.

Es un elemento químico esencial constituyente de los aminoácidoscisteina y

metionina y, por consiguiente, necesario para la síntesis de proteínas presentes

en todos los organismos vivos. Se usa principalmente como fertilizante pero

también en la fabricación de pólvora, laxantes, cerillas e insecticidas.

· Fosforo: De casi 200 fosfatos minerales diferentes, sólo uno, la

fluoropatita, Ca5F(PO4)3, se extrae esencialmente de grandes depósitos

secundarios originados en los huesos de animales y que se hallan en el fondo

de mares prehistóricos, y de los guanos depositados sobre rocas antiguas. La

investigación de la química del fósforo indica que pueden existir tantos

compuestos basados en el fósforo como los de carbono. En química orgánica

se acostumbra agrupar varios compuestos químicos dentro de familias

llamadas series homólogas.