ÉLÉMENTS BIOGÉNÉTIQUES: CARACTÉRISTIQUES, TYPES ET FONCTIONS - LA BIOLOGIE - 2025

Ils sont appelés atomes éléments biogenésicos qui composent la matière vivante. Étymologiquement, le terme vient de bio, qui en grec signifie «vie»; et la genèse, qui signifie «origine». De tous les éléments connus, une trentaine seulement sont indispensables.

À son plus bas niveau d'organisation, la matière est constituée de minuscules particules appelées atomes. Chaque atome est composé de protons et de neutrons dans le noyau et d'un certain nombre d'électrons autour de lui. Ces constituants définissent les propriétés des éléments.

Ils ont des fonctions structurelles, étant les constituants fondamentaux des molécules biologiques (protéines, glucides, lipides et acides nucléiques) ou présents sous leur forme ionique et agissent comme un électrolyte. Ils ont également des fonctions spécifiques, telles que favoriser la contraction musculaire ou être présents dans le site actif d'une enzyme.

Tous les éléments biogénétiques sont essentiels, et s'il en manquait, le phénomène de la vie ne pourrait pas se produire. Les principaux éléments biogènes les plus abondants dans la matière vivante sont le carbone, l'hydrogène, l'azote, l'oxygène, le phosphore et le soufre.

caractéristiques

Les éléments biogénétiques ont une série de caractéristiques chimiques qui les rendent aptes à faire partie de systèmes vivants:

Des liaisons covalentes

Ils sont capables de former des liaisons covalentes, où les deux atomes sont joints en partageant des électrons de leur couche de valence. Lorsque cette liaison est formée, les électrons partagés sont situés dans l'espace internucléaire.

Ces liaisons sont assez fortes et stables, une condition qui doit être présente dans les molécules des organismes vivants. De même, ces liaisons ne sont pas extrêmement difficiles à rompre, ce qui permet d'établir un certain degré de dynamique moléculaire.

Capacité à former des liaisons simples, doubles et triples

Un nombre important de molécules avec peu d'éléments peut être formé grâce à la capacité de former des liaisons simples, doubles et triples.

En plus d'offrir une variété moléculaire importante, cette caractéristique permet la formation de structures aux arrangements variés (linéaires, annulaires, entre autres).

Classification

Les éléments biogénétiques sont classés en éléments primaires, secondaires et oligo-éléments. Cette disposition est basée sur les différentes proportions des éléments dans les êtres vivants.

Dans la plupart des organismes, ces proportions sont maintenues, bien qu'il puisse y avoir certaines variations spécifiques. Par exemple, chez les vertébrés, l'iode est un élément crucial, tandis que chez d'autres taxons, cela ne semble pas être le cas.

Éléments primaires

Le poids sec de la matière vivante est constitué de 95 à 99% de ces éléments chimiques. Dans ce groupe, nous trouvons les éléments les plus abondants: l'hydrogène, l'oxygène, l'azote et le carbone.

Ces éléments ont une excellente capacité à se combiner avec d'autres. De plus, ils ont la particularité de former des liens multiples. Le carbone peut former jusqu'à trois liaisons et générer une variété de molécules organiques.

Éléments secondaires

Les éléments de ce groupe constituent de 0,7% à 4,5% de la matière vivante. Ce sont le sodium, le potassium, le calcium, le magnésium, le chlore, le soufre et le phosphore.

Dans les organismes, les éléments secondaires sont sous leur forme ionique; par conséquent, ils sont appelés électrolytes. En fonction de leur charge, ils peuvent être classés en cations (+) ou anions (-)

En général, les électrolytes participent à la régulation osmotique, à l'impulsion nerveuse et au transport des biomolécules.

Les phénomènes osmotiques font référence à l'équilibre adéquat de l'eau dans l'environnement cellulaire et à l'extérieur de celui-ci. De même, ils jouent un rôle dans le maintien du pH dans les environnements cellulaires; ils sont appelés tampons ou tampons.

Oligo-éléments

On les trouve en proportions minuscules ou traces, approximativement à des valeurs inférieures à 0,5%. Cependant, sa présence en faible quantité n'indique pas que son rôle n'est pas important. En fait, ils sont tout aussi indispensables que les groupes précédents pour un bon fonctionnement de l'organisme vivant.

Ce groupe est composé de fer, magnésium, cobalt, cuivre, zinc, molybdène, iode et fluor. Comme le groupe des éléments secondaires, les oligo-éléments peuvent être sous leur forme ionique et être des électrolytes.

L'une de ses propriétés les plus importantes est de rester en tant qu'ion stable dans ses différents états d'oxydation. Ils peuvent être trouvés dans les centres actifs des enzymes (espace physique de ladite protéine où se produit la réaction) ou agir sur des molécules qui transfèrent des électrons.

D'autres auteurs classent souvent les bioéléments comme essentiels et non essentiels. Cependant, la classification selon son abondance est la plus utilisée.

Caractéristiques

Chacun des éléments biognésiques remplit une fonction essentielle et spécifique dans l'organisme. Parmi les fonctions les plus pertinentes, on peut citer les suivantes:

Carbone

Le carbone est le principal «élément constitutif» des molécules organiques.

Oxygène

L'oxygène a un rôle dans les processus de respiration et il est également un composant fondamental des différentes molécules organiques.

Hydrogène

Il se trouve dans l'eau et fait partie des molécules organiques. Il est très polyvalent, car il peut être lié à n'importe quel autre élément.

Azote

On le trouve dans les protéines, les acides nucléiques et certaines vitamines.

Rencontre

Le phosphore se trouve dans l'ATP (adénosine triphosphate), une molécule énergétique largement utilisée dans le métabolisme. C'est la monnaie énergétique des cellules.

De même, le phosphore fait partie du matériel génétique (ADN) et de certaines vitamines. On le trouve dans les phospholipides, éléments cruciaux pour la formation des membranes biologiques.

Soufre

Le soufre se trouve dans certains acides aminés, en particulier la cystéine et la méthionine. Il est présent dans la coenzyme A, une molécule intermédiaire qui permet un grand nombre de réactions métaboliques.

Calcium

Le calcium est essentiel pour les os. Les processus de contraction musculaire nécessitent cet élément. La contraction musculaire et la coagulation du sang sont également médiées par cet ion.

Magnésium

Le magnésium est particulièrement important dans les plantes, car il se trouve dans la molécule de chlorophylle. En tant qu'ion, il participe en tant que cofacteur à différentes voies enzymatiques.

Sodium et potassium

Ce sont des ions abondants dans le milieu extracellulaire et intracellulaire, respectivement. Ces électrolytes sont les protagonistes de l'influx nerveux, car ils déterminent le potentiel membranaire. Ces ions sont connus pour la pompe sodium-potassium.

Fer

Il se trouve dans l'hémoglobine, une protéine présente dans les érythrocytes sanguins dont la fonction est le transport de l'oxygène.

Fluor

Le fluor est présent dans les dents et les os.

Lithium

Le lithium a des fonctions neurologiques.

Références

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