Bioelementos

1. BIOELEMENTOS

2. INTRODUCCIÓN
•Además de la vida, la gran diversidad de seres vivos
que habitan en la tierra, tienen algo más en común:
Estamos formados por los mismos elementos.
•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.
•Se llaman bioelementos o elementos biogénicos,
a aquellos elementos químicos que forman parte de
los seres vivos.

3. Bioelementos
Sólo 27 elementos de la naturaleza forman parte de los seres vivos
Son los bioelementos o elementos biogénicos
Bioelementos
PRIMARIOS:
• Constituyen el 95
% del peso de
cualquier organismo
• C, H, O, N
SECUNDARIOS:
• Constituyen el 4’5 % del peso de cualquier organismo
• P, S, Ca, Na, K, Cl, Mg,
OLIGOELEMENTOS:
• Constituyen el 0,1 %
del peso de cualquier
organismo
• Fe, I, Cu, Zn, Mn, Co,
Mo, Ni Si, ……..

4. Principales elementos

5. BIOELEMENTOS PRIMARIOS
•Estos elementos constituyen el 95% de la masa
viva total y son:
•Carbono (C) •Oxigeno (O)
•Hidrogeno (H) •Nitrógeno (N)
Las propiedades físico-químicas que los hacen
idóneos son las siguientes:
Forman entre ellos enlaces covalentes.
Pueden compartir mas de un par de electrones,
formando enlaces dobles y triples.
Son los elementos mas ligeros, formando
enlaces muy estables.

6. PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS DE
LOS BIOELEMENTOS PRIMARIOS
El hecho de que los bioelementos primarios sean tan abundantes en los
seres vivos se debe a que presentan ciertas características que los hacen
idóneos para formar las moléculas de los seres vivos. Así:
•Aunque no son de los más abundantes, todos ellos se encuentran con
cierta facilidad en las capas más externas de la Tierra (corteza, atmósfera
e hidrosfera).
•Sus compuestos presentan polaridad por lo que fácilmente se disuelven
en el agua, lo que facilita su incorporación y eliminación.
•El C y el N presentan la misma afinidad para unirse al oxígeno o al
hidrógeno, por lo que pasan con la misma facilidad del estado oxidado al
reducido. Esto es de gran importancia, pues los procesos de oxidación-
reducción son la base de muchos procesos químicos muy importantes y
en particular de los relacionados con la obtención de energía como la
fotosíntesis y la respiración celular
•El C, el H, el O y el N son elementos de pequeña masa atómica y tienen
variabilidad de valencias, por lo que pueden formar entre sí enlaces
covalentes fuertes y estables. Debido a esto dan lugar a una gran
variedad de moléculas y de gran tamaño. De todos ellos el carbono es el
más importante. Este átomo es la base de la química orgánica y de la
química de los seres vivos.

7. IMPORTANCIA DEL CARBONO:
–Forma enlaces covalentes, que son estables y
acumulan mucha energía.
–Puede formar enlaces, hasta con cuatro
elementos distintos, lo que da variabilidad
molecular.
–Puede formar enlaces sencillos, dobles o
triples.
–Se puede unir a otros carbonos, formando largas
cadenas.
–Los compuestos, siendo estables, a la vez,
pueden ser transformados por reacciones
químicas.
–El carbono unido al oxígeno forma compuestos
gaseosos

8. •El carbono puede formar cuatro
enlaces covalentes muy estables
dirigidos hacia los vértices de un
tetraedro.
•Puede formar enlaces sencillos, dobles y triples
consigo mismo dando lugar a cadenas más o
menos largas, lineales, ramificadas y cíclicas.

9. Bioelementos primarios 95%

10. BIOELEMENTOS SECUNDARIOS
•Los bioelementos secundarios componen
alrededor del 4’5% de la masa de los
organismos vivos, se localizan en lugares
diversos y cumplen funciones muy variadas.
Son 7 elementos secundarios en total:
•Calcio (Ca) •Fósforo (P) •Cloro (Cl)
•Potasio (K) •Azufre (S) •Sodio (Na)
• Magnesio (Mg)
El S y el P a veces son considerados como
primarios por su importancia biológica.

12. Anión más frecuente; necesario para mantener el balance de agua
en la sangre y fluído intersticial
Cloro
Catión más abundante en el interior de las células; necesario para
la conducción nerviosa y la contracción muscular
Potasio
Catión abundante en el medio extracelular; necesario para la
conducción nerviosa y la contracción muscular
Sodio
Forma parte de los carbonatos de calcio de estructuras
esqueléticas. En forma iónica interviene en la contracción
muscular, coagulación sanguínea y transmisión del impulso
nervioso.
Calcio
Forma parte de la molécula de clorofila, y en forma iónica actúa
como catalizador, junto con las enzimas , en muchas reacciones
químicas del organismo.
Magnesio
Forma parte de los nucleótidos, compuestos que forman los
ácidos nucléicos. Forman parte de coenzimas y otras moléculas
como fosfolípidos, sustancias fundamentales de las
membranas celulares. También forma parte de los fosfatos,
sales minerales abundantes en los seres vivos.
Fósforo
Se encuentra en dos aminoácidos (cisteína y metionina) ,
presentes en todas las proteínas. También en algunas sustancias
como el Coenzima A
Azufre

13. OLIGOELEMENTOS
•Intervienen en cantidades muy pequeñas, pero
cumplen funciones esenciales en los seres
vivos. Se han aislado unos 60, pero solo catorce
de ellos forman parte habitual de la composición
de los seres vivos. Los principales son: hierro,
cobre, cinc, silicio, yodo, manganeso y flúor.
Algunos de estos son:
•Hierro (Fe) •Cobalto (Co) •Manganeso (Mn)
•Silicio (Si) •Litio(Li) •Yodo (I) •Cromo(Cr)
•Molibdeno(Mo) •Flúor (F) •Zinc (Zn)

15. Forma parte de las enzimas vegetales que actúan en la reducción de los nitratos por parte
de las plantas.
Molibdeno
Actúa sobre neurotransmisores y la permeabilidad celular. En dosis adecuada puede
prevenir estados de depresiones.
Litio
Actúa como catalizador en muchas reacciones del organismo.Zinc
Interviene junto a la insulina en la regulación de glucosa en sangre.Cromo
Proporciona resistencia al tejido conjuntivo, endurece tejidos vegetales como en las
gramíneas.
Silicio
Forma parte de la vitamina B12, necesaria para la síntesis de hemoglobina .Cobalto
Forma parte del esmalte dentario y de los huesos.Flúor
Necesario para la síntesis de la tiroxina, hormona que interviene en el metabolismoIodo
Interviene en la fotolisis del agua , durante el proceso de fotosíntesis en las plantas.Manganeso
Fundamental para la síntesis de clorofila, catalizador en reacciones químicas y
formando parte de citocromos que intervienen en la respiración celular, y en la
hemoglobina que interviene en el transporte de oxígeno.
Hierro

16. Mn, Fe, Cu,
Zn, Co, I B, Al, Si, F, Cr,
Li, Va. Mo

17. Si ............ 0,0001
Fe ........... 0,0027
Al ............ 0,0025
Bo ........... 0,0007
Mn .......... 0,00036
Zn ........... 0,00035
Cu .......... 0,00025
Ti ............ 0,00009
O ............... 77,9
C ............... 11,34
H ................ 8,72
N ................ 0,83
P ............... 0,71
Ca................ 0,58
K ............... 0,23
S ............... 0,103
Mg.............. 0,08
Cl .............. 0,07
Una ........... 0,039
F ................. 0,009
Fe ............... 0,005
Si ................ 0,004
Zn ..............
0,0025
Al ............... 0,001
Cu ............. 0,0004
Sn .............. 0,0002
Br............... 0,0002
Mn .............
0,0001
I ................. 0,0001
O ............... 62,81
C ............... 19,37
H ............... 9,31
N ............... 5,14
Ca .............. 1,38
S ................ 0,64
P ................ 0,63
Una ............ 0,26
K ............... 0,22
Cl .............. 0,18
Mg ............. 0,04
II %I %II %I %
ALFALFACUERPO HUMANO
Composición química comparada del cuerpo humano y de la alfalfa.

18. Grupos funcionales de compuestos org nicos
á
P
O
OO
O
ion fosfato
(éster fosfórico)
NH
2
amino
(amina)
C
O
OR
éster
(éster)
OH
hidroxilo
(alcohol)
C
O
carbonilo
(cetona)
C
O
H
carbonilo
(aldehído)
C
O
OH
carboxilo
(ácido)

20. F o rm a s d e re p re s e nta r la s
m o lé c u la s
TIPOS DE REPRESENTACIONES MOLECULARES
FÓRMULA
MOLECULAR
FÓRMULA
SEMIDESARROLLADA
FÓRMULA DESARROLLADA
MODELO DE VARILLA MODELO COMPACTO
REPRESENTACIONES ESPACIALES

26. Enlace iónico
•Cuando un elemento muy electropositivo se
une a un elemento muy electronegativo se
produce una unión mediante enlace iónico.
•El metal pierde uno o varios electrones,
convirtiéndose en un catión. El no metal captura
uno o varios electrones y se convierte en un
anión.

27. ENLACES INTER E INTRAMOLECULARES
•Concepto- Enlaces entre moléculas o
partes de una molécula, que le dan mayor
estabilidad
•Clases
Puentes disulfuro: -S-S- ( a partir de grupos tiol) muy resistentes
Enlace hidrógeno: ( N-H, O-H, C=O ) fuerzas eléctricas entre átomos
con exceso de carga + y otros con exceso de carga -, entre
elementos de diferente electronegatividad.
Uniones hidrofóbicas: por diferencia de solubilidad respecto al agua
Fuerzas de Van der Waals: pequeñas fluctuaciones en la carga de
átomos
Enlace iónico: en moléculas que contienen: -COOH y NH
2 ionizados

28. Enlaces o puentes de hidrógeno.
•Se trata de enlaces débiles pero que si se dan en gran
número pueden llegar a dar una gran estabilidad a las
moléculas. Los enlaces de hidrógeno se deben a la
diferencia de electronegatividad de los elementos
que participan en un enlace covalente. Así, por
ejemplo, en los grupos -C-O-H, el oxígeno es más
electronegativo que el hidrógeno y atrae hacia sí el par
de electrones que forma el enlace covalente. Como
consecuencia se generarán fuerzas eléctricas entre
átomos que presentan un exceso de carga positiva (H) y
otros con exceso de carga negativa (O).
•El puente de hidrógeno es una fuerza intermolecular
muy común en las sustancias biológicas y es
responsable de muchas de las propiedades y la
estructura tridimensional de las biomoléculas, como
proteínas o ácidos nucleicos.

30. Fuerzas de Van der Waals.
•Mantienen atraídas a las moléculas apolares.
•Son debidas a la formación de dipolos instantáneos.
•Son fuerzas muy débiles.
•Estas fuerzas aumentan con el volumen molecular, ya que la
molécula se hace más polarizable.
•También existen en las moléculas polares, en estas, la acción de los
dipolos permanentes se ve incrementada por la de los dipolos
instantáneos, que suelen ser más importantes.

31. 2. CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVOS.
A) Todos los seres vivos tienen una composición química
semejante:
agua, sales minerales, glúcidos, lípidos, prótidos y ácidos nucleicos
B) Todos los seres vivos realizan una serie de funciones vitales, que se
pueden agrupar en tres:
▪ NUTRICIÓN: entendida genéricamente como la capacidad de
intercambiar materia y energía con el medio.
▪ RELACIÓN: en sentido amplio seria la capacidad de intercambiar
información con el medio; es decir, recibir estímulos y generar
respuestas.
▪ REPRODUCCION: entendida como la capacidad de crear réplicas
semejantes a sí mismos.
C) Finalmente todos los seres vivos están compuestos por unas
unidades básicas llamadas células.

33. NIVELES DE ORGANIZACIÓNNIVELES DE ORGANIZACIÓN

35. Biomoléculas
Los bioelementos se unen originando las
biomoléculas que forman la materia viva
CompuestosInorgánicos Orgánicos
• Agua
• Sales
minerales
• Glúcidos
• Lípidos
• Proteínas
• Ácidos
nucleicos
Unión de numerosos
monómeros
POLÍMEROS
Macromoléculas formadas a
base de moléculas más
sencillas