Bioelementos y Biomoléculas: Composición Química de los Seres Vivos

Bioquímica: La Ciencia de la Vida

La bioquímica es la ciencia que estudia la composición química de los seres vivos. Este estudio puede hacerse a nivel de los elementos químicos que los componen, llamados bioelementos, o a nivel de las moléculas que los forman, llamadas biomoléculas.

Bioelementos y Biomoléculas: Definiciones

Definimos los bioelementos como los elementos químicos que forman parte de los seres vivos. De los 70 bioelementos existentes, sólo 25 son comunes a todos los seres vivos. Llamamos biomoléculas a las moléculas que constituyen los seres vivos. Hay dos tipos:

• Biomoléculas orgánicas: Son exclusivas de los seres vivos. Hay cuatro grupos:
  • Glúcidos
  • Lípidos
  • Prótidos
  • Ácidos nucleicos
• Biomoléculas inorgánicas: Se encuentran en toda la materia, incluidos los seres vivos. Son el agua, las sales minerales y los gases O₂ y CO₂.

Clasificación de los Bioelementos

Los bioelementos se clasifican según su importancia cuantitativa en tres grupos: bioelementos primarios, secundarios y oligoelementos.

Bioelementos Primarios

Son 6: C, H, O, N, S y P. Forman más del 96% de la materia viva. Estos elementos poseen unas propiedades que los hacen adecuados para la vida:

• Forman enlaces covalentes (muy estables), por lo que los seres vivos están formados por unidades estables y resistentes. Sin embargo, en condiciones adecuadas estos enlaces se rompen fácilmente haciendo que los seres vivos sean dinámicos, no rígidos.
• Son elementos muy ligeros que abundan en las capas externas de la tierra, donde han aparecido y se han desarrollado los seres vivos.
• El S y el P tienen capacidad de formar enlaces ricos en energía, que actúan como almacén de energía metabólica para los seres vivos.
• Pueden formar gran cantidad de moléculas distintas, responsable de la gran variedad y complejidad que hay en los seres vivos. Esta capacidad se debe a tres razones:
  • El carbono tiene capacidad para formar cuatro enlaces consigo mismo, dando lugar a cadenas carbonadas de muchos tipos: abiertas y cerradas, sencillas y ramificadas.
  • C, N y O, pueden formar enlaces dobles o triples, aumentando el número de cadenas.
  • Los bioelementos primarios pueden formar diversos grupos funcionales que se unen a la cadena carbonada principal originando compuestos distintos:
    • Carbonilo (C=O), que puede estar al principio de la cadena formando el grupo aldehído, o en el interior de la cadena formando el grupo cetona.
    • Amino (-NH₂)
    • Alcohol (R-C-OH)
    • Tiol (Sulfidrilo) (-SH)
    • Carboxilo (R-COOH)
    • Fosfato (-PO₃H₂)

Bioelementos Secundarios

Son 5: Mg, Ca, Na, K y Cl. Forman parte de todos los seres vivos, pero en conjunto no superan el 3% de la masa total del organismo. Sus funciones son muy variadas, así, el Mg forma parte de la clorofila y el Na, Cl y K intervienen en la transmisión del impulso nervioso.

Oligoelementos

Reciben el nombre de oligoelementos los que se encuentran en porcentajes inferiores al 0,1%. Se clasifican en dos grupos:

• Oligoelementos esenciales: son 5: Fe, Mn, Cu, Zn, Co. Se encuentran en todos los seres vivos y son imprescindibles para la vida.
• Oligoelementos variables: Son el resto, y son esenciales en algunos seres vivos. Los principales son: B, Al, V, Mo, I, Si. Desempeñan funciones esenciales para las células.