1. BASES QUIMICAS DE LA VIDA
BIOELEMENTOS O ELEMENTOS BIOGENÉSICOS.
La materia viva está formada por una serie de componentes químicos que
también están presentes en los materiales inertes de la Tierra, pero en una
proporción muy distinta. Los elementos químicos que forman parte de la
vida se llaman bioelementos. Éstos, a su vez, forman las biomoléculas o
principios inmediatos, que son las unidades químicas de la vida y que
pueden ser inorgánicas (agua y sales minerales) y orgánicas (glúcidos,
lípidos, proteínas y aminoácidos). Estos ladrillos estructurales son idénticos
en todos los organismos, una prueba más de la teoría de la evolución y de
un origen común para todos los seres vivos.
La base química de la vida
Componentes orgánicos e inorgánicos
Bioelementos
Son los elementos químicos que forman parte de la materia viva. Hay unos
70, pero sólo unos 25 son relativamente abundantes y comunes a todos
ellos. Según su abundancia se clasifican en:
Bioelementos mayoritarios: Son 11 bioelementos que constituyen casi el
99% del peso de la materia viva, se encuentran en todos los seres vivos y se
dividen en categorías:
Bioelementos primarios: C, H, O, N, P y S, que forman más del 96% de la
materia viva, siendo indispensables para la formación de las biomoléculas
orgánicas.
Bioelementos
secundarios:
Mg
(enzimas,
clorofila),
Ca
(contracción
muscular, coagulación, sales en huesos), K, Na y Cl (transmisión del impulso
nervioso). Constituyen menos del 3% de la materia viva y desempeñan
funciones vitales en fisiología celular.

2. Oligoelementos: Se encuentran en cantidades inferiores al 0.1% y cumplen
diferentes funciones celulares. Hay 2 grupos:
Oligoelementos
esenciales:
14
elementos
que
realizan
funciones
imprescindibles, por lo que su ausencia puede causar graves trastornos
conocidos como enfermedades carenciales.
Pero también su acumulación por encima de las cantidades requeridas
suele provocar intoxicaciones. Son: Fe (hemoglobina), Mn (fotolisis del
agua), Cu, Zn, F (sales en huesos y dientes), I (hormonas tiroideas), B, Si, V,
Cr (regulación de la glucosa en sangre), Co (vitamina B12), Se, Mo (enzimas
vegetales),
Sn.
Oligoelementos no esenciales: Todos los demás bioelementos de la materia
viva, que pueden faltar en algunos organismos.
Razones de la abundancia de los bioelementos primarios C, H, O, N, P, S
son los más adecuados para formar parte de los seres vivos por las
siguientes razones:
Todos tienen pesos atómicos bajos y pueden compartir pares de electrones
formando enlaces covalentes de gran estabilidad.
El C tiene 4 valencias libres en su última capa (orbital sp3), distribuidas
espacialmente (configuración tetraédrica), lo que le permite formar enlaces
covalentes simples, dobles o triples y cadenas lineales, ramificadas o
circulares, con cierta estabilidad aunque pudiendo romperse sin demasiada
dificultad si el metabolismo lo requiere.
O y N son elementos muy electronegativos que forman enlaces covalentes
con otros elementos dando moléculas dipolares, que se disuelven bien en
agua y pueden reaccionar entre sí, permitiendo procesos biológicos.
El O, al ser muy electronegativo, tiende a oxidar a otros átomos, liberando
gran cantidad de energía, necesaria para la vida.
El C y N presentan la misma afinidad para unirse tanto al O como al H, es
decir, pasan con facilidad del estado oxidado al reducido y viceversa, base
de muchas reacciones metabólicas.
Biomoléculas

3. Los bioelementos se combinan entre sí para formar las biomoléculas,
sustancias más simples en que se puede descomponer la materia viva sin
que se alteren sus propiedades. Se pueden dividir en:
Simples: formadas por la unión de átomos del mismo elemento (O2).
Compuestas: formadas por la unión de átomos diferentes. A su vez, pueden
dividirse en:
Orgánicas, constituidas por polímeros de C (glúcidos, lípidos, proteínas y
ácidos nucleicos). Aparecen únicamente en los seres vivos.
Inorgánicas, no constituidas por polímeros de C (agua y sales minerales).
Aparecen tanto en la materia orgánica como en la inerte.
BIO = vida
GÉNESIS = origen
A los cuales se los puede dividir en:
PRIMARIOS
Son básicos para la vida forman moléculas como: glúcidos – proteínas –
carbohidratos – ácidos nucleicos y son el C-H-O-N-S-P
Carbono: Se encuentra libre en la naturaleza en 2 formas alotrópicas
cristalinos bien definidas (diamante y grafito) además forman parte de
compuestos inorgánicos, y orgánicos como la glucosa C6H12O6 el carbono es
el 20%.
Inorgánicos: CO2
Orgánicos:
Alcanos: pentano: CH3- CH2- CH2- CH2- CH3
Alquenos: penteno: CH2=- CH- CH2- CH2- CH3
Alquinos: pentino: CH = C- CH2- CH2- CH3

4. Hidrogeno: es un gas incoloro e insípido, es más ligero que el aire
químicamente es muy activo, es indispensable: forma parte del H 2O, forma
hidrocarburos, es un gas libre, forman el HCl (ácido cloridico), lípidosgrasas.
Oxigeno: es un gas muy importante para la respiración la mayoría de los
seres vivos se encuentran en una proporción de 65% de las sustancias
fundamentales
de todo ser vivo., oxidaciones, digestión, compuestos
orgánicos, incoloro, inodoro, insípido y condensación.

5. Nitrógeno: forma el 3% de las sustancias fundamentales en la materia viva
es el componente esencial de los aminoácidos y los ácidos nucleicos es
decir participan
en la composición del ADN, gas libre en la naturaleza,
nitritos, nitratos, vegetales, proteínas, bases nitrogenadas, bacterias
nitrificantes.

6. Azufre: -1% se encuentra en forma nativa en regiones volcánicas
Elemento química esencial para todos los organismos necesarios para
muchos aminoácidos y por lo
tanto también para las proteínas. Es un no
metal, insípido, sulfuros y sulfatos.
Fósforo: forma la base de un gran número de compuestos de los cuales los
más importantes son los fosfatos en toda la forma de vida estos
desempeñan
y
papel
esencial,
procesos
fotosíntesis, acción nerviosa, acción muscular.
de
energía:
metabolismo,

7. SECUNDARIOS U OLIGOELEMENTOS
Son aquellos cuya concentración en la célula es entre 0.05 y 1% se dividen
en:
Indispensables
Variables
Oligoelementos
Indispensables: no pueden faltar en la vida celular y son los siguientes
Sodio: necesario para la concentración celular.
El sodio está presente en pequeñas cantidades en la mayoría de los
productos naturales, además abunda en las comidas preparadas y en los
alimentos salados. Está también presente en el fluido extracelular donde
tiene un papel regulador. El exceso de sodio produce edema, que consiste
una súper acumulación de fluido extracelular. En la actualidad, existen
pruebas de que el exceso de sal en la dieta contribuye a elevar la presión
arterial.
Potasio: necesario para la conducción nerviosa.
Es el mineral que se encuentra en mayor cantidad del cuerpo humano
después del calcio y del fósforo; siempre aparece asociado con el sodio.

8. Este macromineral mantiene la presión normal en interior y el exterior de las
células, regula el balance de agua en el organismo, disminuye los efectos
negativos del exceso de sodio y participa en el mecanismo de contracción y
relajación de los músculos (sobre todo en los pacientes cardíacos). El
consumo excesivo de café, té, alcohol y o azúcar aumenta la pérdida de
potasio a través de la orina.
Cloro: necesario para mantener el balance de agua en la sangre y fluido
intersticial.
El cloro juega un papel específico en el transporte de oxígeno y dióxido de
carbono en la sangre, así como el mantenimiento del PH del jugo digestivo.
Además, facilita la eliminación de toxinas por el hígado.
Fuentes de Cloro: Sal común, algas, aceitunas, agua del grifo (depende del
agua en su ciudad), etc.

9. Calcio: participa en la contracción del musculo, en la coagulación de la
sangre, en la permeabilidad de la membrana y en el desarrollo de los huesos.
El calcio es necesario para desarrollar los huesos y conservar su rigidez.
También participa en la formación de citoesqueleto y las membranas
celulares, así como en la regulación de la excitabilidad nerviosa y en la
contracción muscular. Un 90% del calcio se almacena en los huesos, donde
puede ser reabsorbido por la sangre y los tejidos. La leche y sus derivados
son las principales fuentes de calcio.

10. Magnesio: forma parte de muchas enzimas y de la clorofila interviene y
degradación del ATP replicación del ADN síntesis del ARN , etc.
Está presente en la mayoría de los alimentos. Es esencial para el
metabolismo humano y muy importante para mantener el potencial eléctrico
de las células nerviosas y musculares. La deficiencia de magnesio entre los
grupos que padecen malnutrición, en especial los alcohólicos, producen
temblores y convulsiones.
Variables
Estos elementos pueden faltar en algunos organismos y son el bromotitanio-vanadio – plomo
Oligoelementos
Intervienen en cantidades muy pequeñas pero cumplen funciones esenciales
en los seres vivos los principales son hierro – cobre-Zinc – cobalto – etc.
Hierro: sintetiza la hemoglobina de la sangre y la mioglobina del musculo
Aunque solo existe en pequeñas cantidades en los seres vivos, el hierro ha
asumido un papel vital en el crecimiento y en la supervivencia de los mismos
y es necesario no sólo para lograr una adecuada oxigenación tisular sino
también para el metabolismo de la mayor parte de las células.
En la actualidad con un incremento en el oxígeno atmosférico el hierro se
encuentra en el medio ambiente casi exclusivamente en forma oxidada (ó
ferrica Fe3+) y en esta forma es poco utilizable.

11. En los adultos sanos el hierro corporal total es de unos 2 a 4 gramos ( 2,5
gramos en 71 kg de peso en la mujer ó 35 mg/kg) (a 4 gramos en 80kg o 50
mg/kg en los varones). Se encuentra distribuido en dos formas:
70% como hierro funcional (2,8 de 4 gramos):
Eritrocitos (65%).
Tisular: mioglobinas (4%).
Enzimas dependientes del hierro (hem y no hem): 1%
Estas son enzimas esenciales para la función de las mitocondrias y que
controlan la oxidación intracelular (citocromos, oxidasas del citrocromo,
catalasas, peroxidasas).
Transferrina (0,1%), la cual se encuentra normalmente saturada en 1/3 con
hierro.
La mayor atención con relación a este tipo de hierro se ha enfocado hacia el
eritrón, ya que su estatus de hierro puede ser fácilmente medible y
constituye la principal fracción del hierro corporal.
30% como hierro de depósito (1 g):
Ferritina (2/3): Principal forma de depósito del hierro en los tejidos.
Hemosiderina (1/3).
Hemoglobina: Transporta el oxígeno a las células.
Transferrina: Transporta el hierro a través del plasma.
Estudios recientes de disponibilidad del hierro de los alimentos han
demostrado que el hierro del hem es bien absorbido, pero el hierro no hem
se absorbe en general muy pobremente y este último, es el hierro que
predomina en la dieta de gran cantidad de gente en el mundo.[cita requerida]
Hem: Como hemoglobina y mioglobina, presente principalmente en la carne
y derivados.
No hem.

12. Zinc: abundan en el cerebro y páncreas donde se asocia a la acción de la
insulina que regula a la glucosa
El cinc es un elemento químico esencial para los seres humanos y ciertos
animales. El cuerpo humano contiene alrededor de 40 mg de cinc por kg y
muchas enzimas funcionan
con
su
concurso:
interviene
en
el metabolismo de proteínas y ácidos nucleicos, estimula la actividad de
aproximadamente 100 enzimas, colabora en el buen funcionamiento
del sistema inmunitario, es necesario para la cicatrización de las heridas,
interviene en las percepciones del gusto y el olfato y en la síntesis del ADN.
El metal se encuentra en la insulina, las proteínas dedo de cinc (zinc finger) y
diversas enzimas como la superóxido dismutasa.
Hay 2-4 gramos de cinc5 distribuidos en todo el cuerpo humano. La mayoría
del cinc se encuentra en el cerebro, los músculos, los huesos, el riñón y el
hígado, con las concentraciones más altas en la próstata y las partes del
ojo.6 El semen es particularmente rico en cinc, siendo un factor clave en la
correcta función de la glándula prostática y en el crecimiento de los órganos
reproductivos.7
El cinc aumenta la testosterona en sangre indirectamente, funcionando
como coenzima en el metabolismo de las hormonas masculinas por medio
de su formación a través de lahormona luteinizante (LH), que estimula
las células de Leydig.8 9 También previene que la testosterona se degrade
en estrógeno por medio de la enzima aromatasa.10

13. En el cerebro, el cinc se almacena en determinadas vesículas
sinápticas mediante neuronas glutamatérgicas11 y puede "modular la
excitabilidad del cerebro".12 Desempeña un papel clave en la plasticidad
sináptica y por lo tanto en el aprendizaje.13 Sin embargo, ha sido llamado el
"caballo oscuro del cerebro" (“the brain's dark horse”)11 ya que también
puede comportarse como una neurotoxina, lo que sugiere que la
adecuada homeostasis del cinc desempeña un papel fundamental en el
funcionamiento normal del cerebro y delsistema nervioso central.11
Se cree que el aguijón de los escorpiones contienen cinc con una pureza de
1/4 partes.
Cobre: forma la hemocianina que es el pigmento respiratorio de muchos
invertebrados acuáticos y encimas oxidativas

14. Cobalto: sirve para sintetizar vitamina 12 y enzimas fijadoras de nitrógeno.
Aleaciones entre las que cabe señalar superaleaciones usadas en turbinas
de gas de aviación, aleaciones resistentes a la corrosión, aceros rápidos,
y carburos cementados y herramientas de diamante. Herramientas de corte
en procesos de fabricación para fresadoras.
Imanes (Alnico, Fernico, Cunico, Cunife) y cintas magnéticas.
Catálisis del petróleo e industria química.
Recubrimientos metálicos por deposición electrolítica por su aspecto,
dureza y resistencia a la oxidación.
Secante para pinturas, barnices y tintas.
Recubrimiento base de esmaltes vitrificados.
Pigmentos (cobalto azul y cobalto verde).
Electrodos de baterías eléctricas
Cables de acero de neumáticos.
El Co-60 se usa como fuente de radiación gamma en radioterapia,
esterilización de alimentos (pasteurización fría) y radiografía industrial para
el control de calidad de metales (detección de grietas).