Bioelementos: Clasificación y Propiedades

Los bioelementos son los elementos químicos que constituyen los seres vivos. Se clasifican en tres categorías principales:

Bioelementos Primarios

Los bioelementos primarios (C, H, O, N) son los más abundantes, constituyendo el 95% de la masa total de la materia viva. Sus propiedades clave incluyen:

• Formación de enlaces covalentes estables.
• Capacidad de formar enlaces dobles y triples (C, N, O).
• Creación de estructuras tridimensionales debido a la configuración tetraédrica de los enlaces del carbono.
• Diversidad de grupos funcionales al combinarse con otros elementos (O, H, N).
• Formación de cadenas y anillos de carbono (simples, dobles o triples).

Bioelementos Secundarios

Los bioelementos secundarios (S, P, Mg, Ca, Na, K, Cl) se encuentran en menor proporción (4,5%), pero son igualmente esenciales. Estos elementos son fundamentales para diversas funciones biológicas.

Oligoelementos

Los oligoelementos son elementos presentes en cantidades mínimas, pero indispensables para el desarrollo armónico del organismo. Algunos de los más comunes son: hierro, manganeso, cobre, zinc, flúor, iodo, boro, silicio, vanadio, cromo, cobalto, selenio, molibdeno y estaño.

El Agua: Propiedades y Funciones Vitales

El agua es la biomolécula más abundante en los seres vivos y presenta propiedades únicas que la hacen esencial para la vida.

1. Acción Disolvente

El agua es el disolvente universal debido a su elevada constante dieléctrica y su capacidad para formar puentes de hidrógeno con sustancias polares o iónicas. Esto permite la formación de disoluciones moleculares e iónicas, facilitando las reacciones metabólicas y el transporte de sustancias.

2. Elevada Fuerza de Cohesión Molecular

Los puentes de hidrógeno mantienen las moléculas de agua fuertemente unidas, haciendo que el agua sea un líquido casi incompresible. Esta propiedad permite, por ejemplo, la función de esqueleto hidrostático en algunos animales.

3. Elevada Fuerza de Adhesión y Tensión Superficial

La adhesión, junto con la cohesión, causa el fenómeno de la capilaridad, crucial para la ascensión de la savia bruta en las plantas.

4. Gran Calor Específico

El agua puede absorber grandes cantidades de calor sin aumentar drásticamente su temperatura, actuando como un amortiguador térmico y protegiendo a los organismos de cambios bruscos de temperatura.

5. Elevado Calor de Vaporización

Se requiere una gran cantidad de energía para evaporar el agua, lo que le permite actuar como un refrigerante eficaz (regulación térmica mediante la sudoración).

Sales Minerales: Tipos y Funciones

Las sales minerales son biomoléculas inorgánicas esenciales para diversas funciones biológicas.

Sales Insolubles en Agua

Forman estructuras sólidas con función de sostén o protección, como:

• Esqueletos internos de vertebrados (fosfatos, cloruros y carbonatos de calcio).
• Caparazones de crustáceos y moluscos (carbonato cálcico).
• Células vegetales endurecidas (sílice).
• Otolitos del oído interno (carbonato cálcico).

Sales Solubles en Agua

Se encuentran disociadas en iones y desempeñan funciones como:

• Funciones catalíticas: Algunos iones actúan como cofactores enzimáticos.
• Funciones osmóticas: Regulan la distribución de agua entre las células y su entorno.
• Función tamponadora: Mantienen el pH a través de sistemas como el carbonato-bicarbonato y el monofosfato-bifosfato.

Heterósidos

Son compuestos formados por la unión de un monosacárido o un pequeño oligosacárido con una o varias moléculas no glucídicas. Algunos ejemplos importantes son:

• Digitalina: Usada en el tratamiento de enfermedades vasculares.
• Antocianósidos: Responsables del color de las flores.
• Tanósidos: Con propiedades astringentes.
• Estreptomicina: Un antibiótico.
• Nucleótidos: Derivados de la ribosa o desoxirribosa, componentes de los ácidos nucleicos.

Derivados de Heterósidos

Existen varios derivados importantes de los heterósidos, que incluyen:

• Peptidoglucanos o mureína: Componentes de la pared bacteriana.
• Proteoglucanos: Moléculas con alta proporción de polisacáridos, como el ácido hialurónico, heparina y condroitina.
• Glucoproteínas: Moléculas con fracción glucídica y proteica, como las mucinas, glucoproteínas de la sangre y de las membranas celulares.
• Glucolípidos: Formados por monosacáridos u oligosacáridos unidos a lípidos, presentes en la membrana celular (cerebrósidos y gangliósidos).