Biomoléculas

Bioelementos

¿Te has puesto a pensar, si pudiéramos separar los elementos que componen nuestras moléculas, cuánto habría de cada uno? Hay unos 70 elementos presentes en la composición de todos los seres vivos. Se llaman elementos bioquímicos o bioelementos. Éstos son los más importantes.

Los bioelementos son los elementos químicos que forman parte de los seres vivos y son esenciales para su estructura y funciones. Se clasifican según su abundancia en primarios, secundarios y oligoelementos. A continuación, presentamos cada grupo.

Bioelementos primarios

Son imprescindibles porque sin ellos no podrían formarse las moléculas que componen la materia viva. El más importante de todos es el carbono, que es el “esqueleto” de todas estas moléculas esenciales, llamadas moléculas orgánicas.

 

Los elementos de este grupo son:

Algunas consideraciones de este grupo:

 

• Superan 95 % de los bioelementos.
• Forman biomoléculas de carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.
• El carbono, el hidrógeno y el oxígeno se encuentran en todas las biomoléculas y en procesos como la digestión.
• En las funciones cerebrales, como la sinapsis neuronal, se encuentra presente el fósforo.
• Estos elementos intervienen en las funciones vitales como la respiración, en la cual encontramos la inhalación de oxígeno y exhalación de bióxido de carbono.
• El nitrógeno y el azufre forman las proteínas y sus componentes llamados aminoácidos.

Bioelementos secundarios

Son elementos presentes en cantidades menores que desempeñan funciones diversas y esenciales, como la formación de los huesos o la transmisión de impulsos nerviosos.

 

Los elementos de este grupo son:

Algunas consideraciones de este grupo:

 

• Representan entre 3 % y 5 % de los bioelementos.
• Forman biomoléculas de carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.
• Son imprescindibles para la vida y se encuentran ionizados en medio acuoso.
• El sodio y el potasio se encuentran en equilibrio para el adecuado funcionamiento del corazón.
• El calcio y el magnesio forman huesos y dientes, mientras que el cloro está presente en el ácido clorhídrico que conforma el jugo gástrico.

Oligoelementos

Se presentan en cantidades pequeñísimas, pero son necesarios para el desarrollo y correcto funcionamiento de los organismos.

 

Los elementos de este grupo son:

Algunas consideraciones de este grupo:

 

• Son elementos de vestigio en pequeñas cantidades, menos de 0.1 % de los bioelementos.
• Hay esenciales, los cuales se encuentran en todos los seres vivos, y son: hierro (Fe), manganeso (Mn), cromo (Cr), cobalto (Co), cobre (Cu) y zinc (Zn).
• También hay no esenciales como: el boro (B), aluminio (AI), vanadio (V), molibdeno (Mo), yodo (I), silicio (Si), flúor (F).
• El hierro forma parte de la proteína que constituye la hemoglobina de la sangre.
• El cobalto está presente en la vitamina B12, del complejo B, fundamental en la buena nutrición.
• Si hay deficiencia de algún oligoelemento, como el yodo o el flúor, la salud y el funcionamiento biológico se verán afectados.

Biomoléculas

Cuando hay una unión entre bioelementos por enlaces químicos se forman biomoléculas, que son la base de la materia viva y se dividen en dos: inorgánicas y orgánicas.

 

Las biomoléculas inorgánicas están presentes en la materia inerte y en los seres vivos. No poseen carbono o en algunos casos que sí lo contengan no pertenecen a cadenas de carbono ni nitrógeno. Algunos ejemplos son las sales minerales y algunos gases como el oxígeno y el dióxido de carbono.

 

Por su parte, las biomoléculas orgánicas son las que tienen átomos de carbono encadenados y se les unen átomos de hidrógeno y oxígeno, éstos estarían en la materia viva. También se debe considerar que existen biomoléculas orgánicas que tienen sustituidos algunos de sus hidrógenos, lo que les otorga propiedades nuevas y la más sobresaliente es que aumenta su reactividad. A los átomos que sustituyen los hidrógenos se les conoce como grupos funcionales, a continuación, encontrarás los más comunes:

 

Principales grupos funcionales de las biomoléculas orgánicas.

Enlaces covalentes

Un rasgo característico de los compuestos orgánicos es que están formados por enlaces de tipo covalente. Este tipo de enlaces es el que suele formar parte de la materia orgánica. En la siguiente imagen se ilustra cómo se comparten los electrones:

Existen dos tipos de enlace covalente; el polar y el no polar. Está diferencia está mediada por la electronegatividad, la cual indica que tan afines son los átomos por los electrones dentro de una molécula. La escala más reconocida de electronegatividad es la del químico Linus Pauling, que va de 4.0 con el elemento más electronegativo de la tabla periódica (el flúor), al menos electronegativo con 0.7 (el francio).

 

Cuando hay una diferencia de electronegatividad entre los átomos enlazados, podremos definir el tipo de enlace. En la siguiente tabla podemos ver la diferencia entre los tipos de enlace:

Enlace covalente no polar	Enlace covalente polar
Se forma cuando existe una diferencia de electronegatividad entre los átomos enlazados, de entre cero y 0.4 unidades Pauling.	Se forma cuando existe una diferencia de electronegatividad entre los átomos enlazados mayor a 0.5 y menor a 1.6 unidades Pauling.