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Clasificación, función e importancia de los elementos biogenéticos Bioelementos: son composición química, átomos que forman la materia viva. Estos átomos se dividen en grupos, dependiendo de la proporción en la que se presentan en los seres vivos.

Elementos biogéneticos

PRIMARIO S 96%

SECUNDARI OS 3.9%

C, H, O, N, P y S

OLIGOELEMENT OS 0.1%

Ca, Na, K, Cl y Mg

Fe, Cu, Zn, Mn, Co, Mo, Ni, I

Se clasifican conforme un criterio cuantitativo: PRIMARIOS. Son los elementos más abundantes en los seres vivos, aparecen en grandes proporciones. La mayor parte de las moléculas tienen una base de carbono. Este elemento presenta una serie de propiedades que hacen que sea compatible para formar estas moléculas. SECUNDARIOS. Son elementos que se encuentran en menor proporción en los seres vivos. Se presentan en forma iónica. Sin embargo son imprescindibles, ya que tienen una función catalizadora (regula alguna función biológica), si el organismo careciera de ellos no podría sobrevivir. OLIGOELEMENTOS. Aparecen en muy baja proporción en la materia viva (trazas). Realizan funciones biológicas concretas imprescindibles para la actividad vital.

BIOELEMENTOS

Primarios Carbo no Tiene una función estructural y aparece en todas las moléculas orgánicas. Bloque constructor de moléculas orgánicas y biomoléculas.

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La cantidad típica esencial en un

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adulto de 60kg es de 11 Kg, aproximadamente el 18% Su número atómico es 6 y tiene

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un peso atómico de 12.01115 Encabeza a la “Familia de los

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Es el pilar básico de la química orgánica y forma parte de todos los seres vivos. Es un elemento único en cuanto a la gran cantidad de compuestos distintos que puede formar.

carbonos” en la tabla periódica. Es tetravalente, lo que da lugar a formar más compuestos químicos.

El carbono es el segundo elemento más abundante en nuestro cuerpo. Concretamente supone el 18% de la composición de nuestro organismo. Sin embargo, el carbono en nuestro organismo nunca se encuentra como elemento químico individual, sino que siempre está formando compuestos junto con otros elementos. La principal función en relación con la vida es su capacidad para formar cuatro enlaces que permiten construir cadenas de moléculas largas y complejas (tetravalencia). Es un enlace que se puede romper aportando muy poca energía, lo cual permite que se rompan fácilmente compuestos carbonados y se formen otros nuevos. Esto hace que el organismo pueda fabricar con poco gasto energético las moléculas que necesita a partir de otras que ya no necesita o de aquellas que se han absorbido por la dieta.

El carbono es parte esencial de todas las macromoléculas, proteínas, grasas y glúcidos (hidratos de carbono). Por lo tanto, es un elemento que forma parte de todas las estructuras de nuestro cuerpo.

Hidró geno El hidrógeno es un componente muy importante de biomoléculas; incluye el agua, los ácidos, las bases, la mayor parte de los compuestos orgánicos y muchos minerales. Los compuestos en los cuales el hidrógeno se combina sólo con otro elemento se denominan hidruros.

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Es el primer elemento en la tabla

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periódica. Su número atómico es 1 y tiene un

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peso atómico de 1.00797. En condiciones normales es un gas incoloro, incoloro e insípido; está compuesto por moléculas diatómicas.

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3 isótopos: protio, deuterio y tritio. La cantidad típica esencial en un adulto de 60 Kg es de 6 Kg. Su porcentaje de abundancia en masa es del 10%

Es fundamental porque está presente en el agua (H 2O), recordando que el agua supone más del 60% del peso corporal. Es indispensable junto con el carbono para formar la materia orgánica. Posee un sólo e- en su última capa lo que le permite reaccionar y formar enlaces covalentes estables con los otros bioelementos primarios. Tiene la versatilidad de formar grupos funcionales con otros elementos químicos.

Oxíge no El oxígeno, es el elemento químico más abundante en los seres vivos. Otorga la polaridad al agua y de todo tipo de moléculas

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Es TOP 1 de los bioelementos.

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Su número atómico es 8 y su peso atómico es de 15.9994; suelen

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redondearlo a 16. La cantidad típica esencial en un adulto de 60 Kg es de 39 Kg. Su porcentaje de abundancia en masa es del 65%

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De carácter electronegativo

orgánicas. Permite obtener energía para que cada célula del cuerpo pueda realizar sus funciones. Sin oxígeno, las células de nuestro cuerpo morirían. También es un elemento esencial causante de la combustión e importante para la respiración. Se utiliza mayormente para obtener la energía que se produce en lo que se conoce como respiración aeróbica o “respiración celular”, un proceso por el cual las células degradan las moléculas de los alimentos (principalmente la glucosa) para obtener energía en forma de ATP (adenosina trifosfato), denominada “moneda energética” del organismo. Es un proceso complejo, con diferentes etapas encadenadas. La última etapa, llamada fosforilación oxidativa, se produce en las mitocondrias de las células, y es cuando el oxígeno tiene un papel esencial. El oxígeno recibe los electrones procedentes de la cadena de transporte de electrones y recolecta protones del medio para formar agua. En este proceso se libera gran cantidad de ATP. La reserva fundamental de oxígeno utilizable por los seres vivos, está en la atmósfera. Su ciclo está estrechamente vinculado al del carbono, pues el proceso por el que el carbono es asimilado por las plantas –fotosíntesis-, supone también devolución del oxígeno a la atmósfera, mientras que el proceso de respiración ocasiona el efecto contrario.

Nitróg eno Forma parte de las biomoléculas, destaca su presencia en ácidos nucleicos, proteínas (que son de las biomoléculas más complejas) lípidos y ciertas vitaminas. No entra directamente al cuerpo y es consumido en alimentos.

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Su número atómico es 7 y tiene un peso atómico de 14.0067

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La cantidad típica esencial en un adulto de 60 Kg es de 1.5 Kg. Su porcentaje de abundancia en masa es del 3%

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Principal componente de la atmósfera y elemento más abundante que respiramos.

En los ácidos nucleicos forma parte estructural de las 5 bases nitrogenadas (adenina, guanina, citosina, timina y uracilo) que forman parte de los ácidos nucleicos ADN y ARN. Además, el nitrógeno también forma parte de otras moléculas como son los lípidos (las grasas) o el óxido de nitrógeno (NO). El NO es muy importante en el organismo ya que participa en la relajación de los músculos, sistema inmunitario, sistema nervioso central, sistema cardiovascular y el sistema nervioso periférico. El nitrógeno, al igual que el carbono, tiene gran facilidad para formar enlaces covalentes tanto con el hidrógeno (NH3) como con el oxígeno (NO3-) por eso puede intervenir en las reacciones de oxidación y reducción y en la transferencia de energía. A pesar de que es un gas muy abundante en la atmósfera, muy pocos seres vivos pueden captarlo y utilizarlo directamente. El nitrógeno que contienen los seres vivos procede de la fotosíntesis de plantas y algas que lo captan disuelto en forma de sales minerales (ion nitrato: NO3-).

Fósfor o

 Su número atómico es 15 y tiene una masa atómica de de 30.9738  La cantidad típica esencial en un adulto de 60 Kg es de 600 g. Su porcentaje de abundancia en masa es del 1.2%

Es un elemento esencial para la vida, el fósforo es un componente estructural de las membranas celulares y los ácidos nucleicos, participa en varios procesos biológicos como la mineralización ósea, la producción de energía, la señalización celular a través de reacciones de fosforilación y la regulación de la homeostasis ácido-base.

Se destacan funciones principales en el cuerpo humano: 1. Es muy importante en estructuras óseas del cuerpo, donde se encuentra el 90% total en el cuerpo. Se encuentra en forma de una sal de fosfato cálcico: hidroxiapatita. 2. Cumple un papel energético, puesto que forma parte de la molécula de ATP; Los enlaces entre grupos fosfato (-PO3- PO3-PO3) son enlaces de alta energía donde se almacena la energía liberada en las reacciones de oxidación. Al romperse estos enlaces a su vez, se obtiene gran cantidad de energía que será aprovechada por la célula para la construcción de otras moléculas que necesite 3. Los ácidos nucleicos (ADN y ARN), que son responsables del almacenamiento y transmisión de información genética, son largas cadenas de moléculas que contienen fosfato. 4. Varias enzimas, hormonas y las moléculas de señalización celular dependen de la fosforilación para su activación. 5. Ayuda a mantener el equilibrio ácido-base (pH) normal al actuar como uno de los amortiguadores más importantes del cuerpo. 6. la molécula que contiene fósforo 2,3-difosfoglicerato se une a la hemoglobina en los glóbulos rojos y regula el suministro de oxígeno a los tejidos del cuerpo.

Azufr e El azufre es uno de los más destacados constituyentes de los aminoácidos, se encuentra concretamente en la cisteína y la metionina; está presente en la coenzima A, molécula intermediaria que hacer posible un amplio número de reacciones metabólicas.

 Su número atómico es 15 y tiene una masa atómica de 

de 30.9738 La cantidad típica esencial en un adulto de 60 Kg es de 600 g. Su porcentaje de abundancia en masa es del 1.2%

BIOELEMENTOS

Secundari Calcio [Ca]

 Su número atómico es 20 y tiene una masa atómica de de 40.08  La cantidad típica esencial en un adulto de 60 Kg es de 1000 g. Su porcentaje de abundancia en masa es del 1 6%

El calcio es el mineral más abundante y esencial en el cuerpo humano para la vida; aproximadamente el 99% se encuentra en los huesos y dientes, 1% se acumula en la sangre y tejidos blandos. Las concentraciones de calcio en sangre y el líquido extracelular deben mantenerse dentro de un rango de concentración estrecho para un funcionamiento fisiológico normal. El cuerpo estimulará la desmineralización para mantener concentraciones normales de calcio en sangre cuando sea inadecuada. Actúa como segundo mensajero en vías de señalización celular, tiene un papel importante en el acoplamiento electromecánico, es fundamental en los procesos de contracción muscular, coagulación sanguínea, también participa en la transmisión de impulsos nerviosos, en la regulación de la actividad cardiaca Está implicado en la regulación de algunas enzimas, como por ejemplo la proteína quinasa C (PKC). Ya sea como activador o cofactor.

Sodio 

atómico 11 y una masa atómica de 22.9898

[Na] El sodio es un bioelemento necesario para que el cuerpo pueda mantener el equilibrio de los líquidos corporales dentro y fuera de las células (homeostasis). Es también requerido para la transmisión y generación de impulsos nerviosos, así como la contracción muscular, de igual forma interviene en el equilibrio acido-base.

Elemento químico con numero

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Catión más abundante en líquido extracelular.

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La cantidad típica esencial en un adulto de 60 Kg es de 60 g. Su porcentaje de abundancia en masa es del 10%

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Electrolito protagonista Ion principal del compartimiento extracelular.

Un exceso de sodio puede dañar los riñones e incrementa las posibilidades de hipertensión arterial.

a. Mantenimiento del potencial de membrana El sodio y el cloruro son electrolitos que contribuyen a mantener las diferencias de carga y concentración a través de las membranas celulares. El potasio es el principal catión intracelular, mientras que el sodio es el principal catión en el fluido extracelular. Las concentraciones de potasio [3 K+] son más altas dentro que fuera de las células, mientras que las concentraciones de sodio [2 Na +] son inferior dentro que fuera de las células. Las diferencias de concentración a través de las membranas celulares crean un potencial de membrana, el cual es mantenido por las bombas de Na+/K+ ATPasa. El estrecho control del potencial de membrana de la célula es esencial para la transmisión del impulso nervioso, la contracción muscular y la función cardíaca. b. Absorción y transporte de nutrientes La absorción de sodio en el intestino delgado juega un importante papel en la absorción de cloro, aminoácidos, glucosa y agua. c. Mantenimiento del volumen sanguíneo y presión sanguínea Debido a que el sodio es el principal determinante del volumen de fluido extracelular, incluyendo al volumen sanguíneo, una serie de mecanismos fisiológicos regulan el volumen sanguíneo y la presión sanguínea; trabajan al ajustar el contenido de sodio del cuerpo. En el sistema circulatorio, los receptores de presión (baroreceptores) perciben cambios en la presión sanguínea y envían señales excitatorias o inhibitorias al sistema nervioso y/o a las glándulas endocrinas para alterar la regulación de sodio por los riñones.

Potasi o

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atómico 19 y una masa atómica de 39.098 

La función normal del cuerpo depende de una estricta regulación de las concentraciones de potasio tanto dentro como fuera de las células.

Elemento químico con numero

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La cantidad típica esencial en un adulto de 60 Kg es de 120 g. Su porcentaje de abundancia en masa es del 0.2% Electrolito protagonista Principal catión en líquido intracelular.

Las concentraciones de potasio 3 K + son más altas en el interior que en las células exteriores, mientras que las concentraciones de sodio 2 Na + son más bajas en el interior que en el exterior de las células. Las diferencias de concentración entre el potasio y el sodio a través de las membranas celulares forman un gradiente electroquímico llamado potencial de membrana; este se mantiene mediante la bomba de iones Na + / K+ ATPasa. Utilizan ATP (energía) para bombear sodio fuera de la célula a cambio de potasio. El control estricto del potencial de la membrana celular es fundamental para la transmisión de los impulsos nerviosos, la contracción muscular y la función cardíaca. El potasio también funciona como cofactor para enzimas; un número limitado de enzimas requiere la presencia de potasio para su actividad, también es necesaria para la actividad de la piruvato quinasa, una enzima importante en el metabolismo de los carbohidratos.

Cloro

 Su número atómico es 17 y tiene una masa atómica de 35.453; único elemento con

[Cl]

decimal (35.5)  La cantidad típica esencial en El cloro es un bioelemento vital para el mantenimiento del equilibrio iónico en el medio extracelular, la transmisión de corriente nerviosa, el mantenimiento del potencial de membrana en las células y balance de agua en sangre.

un adulto de 60 Kg es de 100 g. Su porcentaje de abundancia 

en masa es del 2% Anión más frecuente.

Su principal actividad es mantener el equilibrio apropiado de los líquidos corporales, interviniendo en el equilibrio ácido básico y el mantenimiento de la osmolaridad en los tejidos, también interviene en la activación de algunas enzimas y en la producción de ácido clorhídrico (HCl) en el estómago, parte esencial de los jugos digestivos y necesarios para la digestión de las proteínas.

Interviene en el equilibrio hidroeléctrico, ayuda al hígado a eliminar toxinas aumentando el flujo de jugos, por lo que ayuda a la limpieza del hígado de sustancias toxicas. También participa en la activación y regulación de la contracción muscular y de las articulaciones, ayudando a mantener los ligamentos en buen estado. Junto con el sodio (Na) forma el (NaCl) sal común. La mayor parte del cloro que ingerimos, proviene de la sal de condimentación, ya que los alimentos contienen muy poca sal. En el organismo humano aparece en cantidades muy bajas y se almacena en algunos tejidos de la piel y los huesos. El cloro se absorbe por difusión, se transporta de forma libre (Cl-) y se elimina por orina y sudor principalmente, aunque también por las heces. Cuando el cloro es deficitario, se suele producir un desequilibrio entre el sodio y el potasio, que puede originar problemas de retención de líquidos o anomalías en la tensión arterial

Magn esio El magnesio es un mineral esencial y cofactor de cientos de enzimas. Se encuentra implicado en muchas vías fisiológicas, incluyendo la producción de energía, el ácido nucleico y proteína de la síntesis, ion transporte, la señalización celular, y también tiene funciones estructurales.

 Su porcentaje de abundancia en masa es del 0.05% y la cantidad típica esencial en un adulto de 60kg es de 60 g.  Elemento químico metálico con número atómico 12 y una masa 

atómica de 24.312. Mineral esencial.

El magnesio participa en más de 300 reacciones metabólicas esenciales.  Producción de energía: el magnesio es requerido por la proteína sintetizadora de trifosfato de adenosina (ATP) en las mitocondrias. El ATP existe principalmente como un complejo con magnesio (MgATP).

 Síntesis de moléculas esenciales: el magnesio es necesario para una serie de pasos durante la síntesis de ácido desoxirribonucleico (ADN), ácido ribonucleico (ARN) y proteínas. Varias enzimas que participan en la síntesis de carbohidratos y lípidos requieren magnesio para su actividad.  Roles estructurales: El magnesio juega un papel estructural en los huesos, las membranas celulares y los cromosomas.  Transporte de iones a través de las membranas celulares: el magnesio es necesario para el transporte activo de iones como potasio y calcio a través de las membranas celulares; se involucra en la conducción de los impulsos nerviosos, la contracción muscular y el ritmo cardíaco normal.  Señalización: la señalización celular requiere MgATP para la fosforilación de proteínas y la formación de la molécula de señalización celular, monofosfato de adenosina cíclico (cAMP). El AMPc está involucrado en muchos procesos, incluida la secreción de hormona paratiroidea (PTH) de las gl

Oligoel t Hierro [Fe] El hierro tiene una función esencial en el metabolismo de, por su capacidad de aceptar y ceder electrones como

 Elemento químico metálico con número atómico 26 y una masa atómica de 55.847.  Su porcentaje de abundancia en masa es del...