ELEMENTOS BIOGENÉTICOS: CARACTERÍSTICAS, TIPOS E FUNÇÕES - BIOLOGIA - 2025

Eles são chamados de átomos de elementos biogenésicos que constituem a matéria viva. Etimologicamente, o termo vem de bio, que em grego significa "vida"; e gênesis, que significa "origem". De todos os elementos conhecidos, apenas cerca de trinta são indispensáveis.

Em seu nível mais baixo de organização, a matéria é composta de minúsculas partículas chamadas átomos. Cada átomo é composto de prótons e nêutrons no núcleo e uma série de elétrons ao seu redor. Esses constituintes definem as propriedades dos elementos.

Eles possuem funções estruturais, sendo constituintes fundamentais em moléculas biológicas (proteínas, carboidratos, lipídios e ácidos nucléicos) ou presentes em sua forma iônica e atuam como eletrólitos. Eles também têm funções específicas, como promover a contração muscular ou estar presentes no sítio ativo de uma enzima.

Todos os elementos biogenéticos são essenciais e, se faltasse algum, o fenômeno da vida não poderia ocorrer. Os principais elementos biogenéticos mais abundantes na matéria viva são carbono, hidrogênio, nitrogênio, oxigênio, fósforo e enxofre.

Caracteristicas

Os elementos biogenéticos possuem uma série de características químicas que os tornam adequados para fazerem parte de sistemas vivos:

Ligações covalentes

Eles são capazes de formar ligações covalentes, onde os dois átomos são unidos pelo compartilhamento de elétrons de sua camada de valência. Quando essa ligação é formada, os elétrons compartilhados estão localizados no espaço internuclear.

Essas ligações são bastante fortes e estáveis, uma condição que deve estar presente nas moléculas dos organismos vivos. Da mesma forma, essas ligações não são extremamente difíceis de quebrar, o que permite que um certo grau de dinâmica molecular seja estabelecido.

Capacidade de formar ligações simples, duplas e triplas

Um número significativo de moléculas com poucos elementos pode ser formado graças à capacidade de formar ligações simples, duplas e triplas.

Além de proporcionar uma variedade molecular significativa, essa característica permite a formação de estruturas com arranjos variados (lineares, em forma de anel, entre outros).

Classificação

Os elementos biogenéticos são classificados em primários, secundários e oligoelementos. Esse arranjo é baseado nas diferentes proporções dos elementos nos seres vivos.

Na maioria dos organismos, essas proporções são mantidas, embora possa haver certas variações específicas. Por exemplo, em vertebrados o iodo é um elemento crucial, enquanto em outros taxa parece não ser o caso.

Elementos primários

O peso seco da matéria viva é composto de 95 a 99% desses elementos químicos. Neste grupo encontramos os elementos mais abundantes: hidrogênio, oxigênio, nitrogênio e carbono.

Esses elementos têm uma excelente capacidade de combinação com outros. Além disso, possuem a característica de formar múltiplos elos. O carbono pode formar até ligações triplas e gerar uma variedade de moléculas orgânicas.

Elementos secundários

Os elementos desse grupo constituem de 0,7% a 4,5% da matéria viva. Eles são sódio, potássio, cálcio, magnésio, cloro, enxofre e fósforo.

Nos organismos, os elementos secundários estão em sua forma iônica; portanto, eles são chamados de eletrólitos. Dependendo de sua carga, eles podem ser classificados como cátions (+) ou ânions (-)

Em geral, os eletrólitos participam da regulação osmótica, do impulso nervoso e do transporte de biomoléculas.

Os fenômenos osmóticos referem-se ao equilíbrio adequado da água dentro e fora do ambiente celular. Da mesma forma, eles têm um papel na manutenção do pH em ambientes celulares; eles são conhecidos como buffers ou buffers.

Vestigios

Eles são encontrados em proporções minúsculas ou vestigiais, aproximadamente em valores inferiores a 0,5%. No entanto, sua presença em pequenas quantidades não indica que seu papel não seja importante. Na verdade, eles são igualmente essenciais do que os grupos anteriores para o funcionamento adequado do organismo vivo.

Este grupo é composto por ferro, magnésio, cobalto, cobre, zinco, molibdênio, iodo e flúor. Como o grupo dos elementos secundários, os oligoelementos podem estar em sua forma iônica e ser eletrólitos.

Uma de suas propriedades mais relevantes é permanecer como um íon estável em seus diferentes estados de oxidação. Podem ser encontrados nos centros ativos das enzimas (espaço físico da referida proteína onde ocorre a reação) ou atuam sobre moléculas que transferem elétrons.

Outros autores costumam classificar os bioelementos como essenciais e não essenciais. Porém, a classificação de acordo com sua abundância é a mais utilizada.

Recursos

Cada um dos elementos biognésicos cumpre uma função essencial e específica do corpo. Entre as funções mais relevantes podemos citar as seguintes:

Carbono

O carbono é o principal "bloco de construção" das moléculas orgânicas.

Oxigênio

O oxigênio tem uma função nos processos respiratórios e também é um componente fundamental nas diferentes moléculas orgânicas.

Hidrogênio

É encontrado na água e faz parte de moléculas orgânicas. É muito versátil, pois pode ser vinculado a qualquer outro elemento.

Azoto

É encontrado em proteínas, ácidos nucléicos e certas vitaminas.

Combine

O fósforo é encontrado no ATP (trifosfato de adenosina), uma molécula de energia amplamente utilizada no metabolismo. É a moeda de energia das células.

Da mesma forma, o fósforo faz parte do material genético (DNA) e de certas vitaminas. É encontrado nos fosfolipídios, elementos cruciais para a formação das membranas biológicas.

Enxofre

O enxofre é encontrado em alguns aminoácidos, especificamente cisteína e metionina. Está presente na coenzima A, uma molécula intermediária que possibilita um grande número de reações metabólicas.

Cálcio

O cálcio é essencial para os ossos. Os processos de contração muscular requerem este elemento. A contração muscular e a coagulação do sangue também são mediadas por esse íon.

Magnésio

O magnésio é particularmente importante nas plantas, pois é encontrado na molécula de clorofila. Como um íon, ele participa como co-fator em diferentes vias enzimáticas.

Sódio e potássio

Eles são íons abundantes no meio extracelular e intracelular, respectivamente. Esses eletrólitos são os protagonistas do impulso nervoso, pois determinam o potencial de membrana. Esses íons são conhecidos pela bomba de sódio-potássio.

Ferro

Está na hemoglobina, proteína presente nos eritrócitos sanguíneos cuja função é o transporte de oxigênio.

Flúor

O flúor está presente nos dentes e nos ossos.

Lítio

O lítio tem funções neurológicas.

Referências

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