Todos los seres vivos que habitan en nuestro planeta comparten una serie de características comunes a todos ellos, tales como:
- Unidad de composición química: todos están constituidos por los mismos elementos químicos (bioelementos) y las mismas moléculas (biomoléculas).
- La célula es la unidad mínima estructural, funcional y reproductora capaz de mantenerse viva por sí misma.
- Son sistemas abiertos que intercambian materia y energía con su entorno.
- Realizan las tres funciones vitales: nutrición, relación y reproducción.
- Homeostasis: capacidad de mantener las condiciones del medio interno mediante mecanismos reguladores
- Evolucionan: la biodiversidad actual es el fruto de millones de años de evolución.
En los seres vivos podemos encontrar los siguientes niveles de organización:
- Nivel molecular: Átomos de bioelementos se unen y forman biomoléculas que, a su vez, se combinan originando complejos supramoleculares, como los ribosomas y las membranas.
- Nivel celular: Orgánulos especializados en diferentes funciones conforman las células, unidades básicas de la vida con capacidad para realizar todas las funciones vitales.
- Nivel orgánico: En la mayor parte de los organismos multicelulares, las células se especializan y forman tejidos que se disponen en estructuras con funciones específicas.
- Nivel de ecosistema: Los individuos de la misma especie se relacionan entre sí formando poblaciones con el fin de buscar alimentos, protección, etc. Las diferentes poblaciones que conviven en una zona se relacionan entre sí y componen la biocenosis o parte viva de los ecosistemas. El conjunto de todos los ecosistemas de la Tierra se denomina ecosfera. En ella interaccionan la biosfera, la atmósfera, la hidrosfera y la litosfera.
BIOELEMENTOS
Los seres vivos obtienen los elementos químicos de su entorno, como puede ser del suelo, la atmósfera o la hidrosfera, pero, a pesar de ellos, su composición es muy diferente al medio inerte que puede rodearle.
La vida selecciona solo aquellos elementos que le son indispensables para construir estructuras y realizar las funciones que sean necesarias. Pues a todo esto le llamamos bioelementos.
De todos los elementos de la tabla periódica, solo unos 70 bioelementos forman parte de la materia viva, es decir, solo 70 los utilizamos nosotros.
Como podemos ver en la imagen de arriba, los bioelementos los podemos clasificar en primarios, secundarios y oligoelementos.
1. Bioelementos Primarios
Se denominan primarios puesto que son los que vamos a encontrar en mayor porcentaje en la materia viva, alrededor del 92%. Estos son el carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N).
Los usamos principalmente para crear biomoléculas, cuyas funciones son principalmente crear enlaces covalentes, los cuales son muy estables. Cuanto más estables son estos enlaces, menor tamaño son estas moléculas.
Forman además diversos grupos funcionales, que no son más que conjunto de átomos que tienen propiedades específicas de dichas biomoléculas y, además, también se incorporan con facilidad del medio externo.
Propiedades del Carbono
Empezamos hablando del carbono ya que representa más del 50% del peso seco de las células, ya que tienen unas propiedades muy importantes a destacar:
- Puede formar 4 enlaces covalentes muy estables.
- Puede formar enlaces simples, dobles o triples.
- Puede formar largas cadenas C-C estables con formas espaciales diferentes (lineales, ramificadas o cíclicas).
- Puede formar enlaces simples con átomos de hidrógeno y enlaces simples o dobles con átomos de oxígeno, lo cual termina creando los llamados grupos funcionales (confiere características físicas y químicas a un compuesto).
2. Bioelementos Secundarios
Son aquellos que se encuentran en la materia viva en un porcentaje mucho más bajo que los primarios, en torno al 4-5%, como pueden ser los siguientes:
Azufre (S): Forma parte de los aminoácidos proteicos cisteína y metionina, así como de la coenzima A, que es importante para la respiración celular.
Fósforo (P): Forma parte de los fosfolípidos (moléculas fundamentales en las membranas celulares) y de los nucleótidos como el ATP, además de estar presente en las sales minerales en forma de fosfato.
Cálcio (Ca): Forma parte del carbonato cálcico de huesos y conchas, también interviene en procesos como la contracción muscular, la transmisión del impulso nervioso o la coagulación sanguínea.
Magnesio (Mg): Forma parte de la molécula de la clorofila, y en su forma ionizada actúa como cofactor enzimático, el cual es necesario para que muchas enzimas realicen su función catalítica.
Sodio (Na): Interviene en la transmisión nerviosa y en la contracción muscular, así como en la regulación del equilibrio hídrico extracelular, junto con el cloro.
Potasio (K): Interviene en la transmisión nerviosa y en la contracción muscular.
Cloro (Cl): Regula junto al sodio el equiliberio hídrico extracelular principalmente.
3. Oligoelementos
Se encuentran en la materia viva en porcentajes aún más bajos que los secundarios, sobre el 0,1%.
El porqué de este porcentaje tan bajo se debe principalmente a las funciones que desempeñan, ya que para realizarlas se necesitan cantidades muy pequeñas, pero en cambio su ausencia ocasionan graves trastornos. Vamos a mencionar algunas de ellas para ver que tan importantes son:
Hierro (Fe): Forma parte de la hemoglobina y la mioglobina.
Mangameso (Mn): Interviene en la fase luminosa de la fotosíntesis.
Cobre (Cu): Cofactor enzimático.
Zinc (Zn): Cofactor enzimático.
Flúor (F): Forma parte del esmalte dentario.
Yodo (I): Formación de tiroxina (hormona tiroidea).
Silicio (Si): Proporciona resistencia tanto en tejidos conjuntivos como vegetales.
BIOMOLÉCULAS
Cuando unes átomos de bioelementos, lo que obtienes son biomoléculas, es decir, las biomoléculas están formadas por bioelementos, siendo así compuestos químicos que constituyen la materia viva.
Dentro de las biomoléculas vamos a encontrar dos grupos:
- Biomoléculas inorgánicas: Simples, pobres en energía, con pocos átomos, como son el agua, la sales minerales y gases respiratorios (O2 y CO2).
- Biomoléculas orgánicas: Complejas, ricas en energía, formas por largas cadenas de carbono e hidrógeno, a las que se unen grupos funcionales. Aquí encontramos a los glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.
Fuente: Biología 2 Mc Graw Hill