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L'univers est constitué d'une série d'éléments chimiques qui se répètent également chez les êtres vivants, bien qu'ils soient présents dans des proportions différentes. Ainsi, les organismes vivants sont constitués d'une série d'éléments chimiques qui forment des molécules organiques et inorganiques avec diverses fonctions essentielles à la vie et que l'on appelle des bioéléments.
De l'écologiste Verde, nous voulons expliquer que sont les bioéléments et leur classification, ainsi que les molécules qui se forment et qui sont essentielles pour les êtres vivants.
Que sont les bioéléments
Les bioéléments, également appelés éléments biogéniques (de "bio" - "vie" et "genèse" - "origine", c'est-à-dire qu'ils donnent naissance à des formes vivantes), sont les éléments chimiques qui composent les êtres vivants et ils peuvent être trouvés seuls ou en conjonction avec d'autres, formant des biomolécules. Il existe environ 70 bioéléments, bien qu'ils ne soient pas tous présents dans tous les êtres vivants ni dans les mêmes proportions.
Parmi les éléments les plus communs pour leur abondance dans les êtres vivants, nous trouvons l'oxygène, le carbone, l'hydrogène et l'azote. Il est curieux qu'à l'exception de l'oxygène et de l'hydrogène, les bioéléments ne soient pas les éléments chimiques les plus abondants dans l'environnement physique et, néanmoins, soient essentiels au maintien de la vie. La raison en est donnée par une série de caractéristiques et de propriétés communes à ces éléments biogéniques, parmi lesquelles :
- Sa facilité à établir des liaisons covalentes stables entre elles en raison de sa faible masse atomique qui, associée au fait que les électrons qu'ils partagent sont proches du noyau, favorise la formation de molécules stables.
- Les liaisons covalentes entre les bioéléments, en particulier lorsque l'oxygène ou l'azote (qui sont particulièrement électronégatifs) sont impliqués, entraînent souvent la formation de molécules polaires hydrosolubles, qui ont tendance à être l'environnement dans lequel se déroulent les réactions biologiques. , donc celles-ci sont facilitées.
- Les bioéléments sont facilement incorporés par les organismes vivants de l'environnement, car ils se trouvent généralement dans des molécules simples telles que H2O ou CO2, ce qui facilite l'échange continu de ces éléments entre l'environnement physique et la matière vivante.
Classification des bioéléments en primaire et secondaire
Ils sont différents types de bioéléments: classés selon leur abondance relative dans les organismes vivants majoritaires, oligo-éléments essentiels et oligo-éléments non essentiels. Les bioéléments majoritaires se caractérisent par leur présence permanente dans les organismes vivants. Au sein de ce groupe, il existe 2 sous-groupes de bioéléments : bioéléments primaires et secondaires.
Ensuite, dans les sections suivantes, les différents types sont expliqués et quelle est la fonction des bioéléments primaires et des bioéléments secondaires, ainsi que des oligo-éléments.
Quels sont les principaux bioéléments
Les bioéléments primaires se trouvent dans une proportion approximative de 95% en matière vivante et ils sont essentiels à la formation de biomolécules. Les bioéléments primaires comprennent :
- Carbone: Un élément essentiel dans la formation de chaînes hydrocarbonées par des liaisons simples ou doubles qui servent de squelette aux grosses molécules. Nous vous expliquons ici quelle est l'importance du carbone dans les êtres vivants.
- Hydrogène: l'autre élément essentiel des chaînes hydrocarbonées, en plus de faire partie de la molécule d'eau.
- Oxygène: Il fait partie de molécules essentielles telles que H2O, CO2, etc.
- Azote: Élément constitutif des acides aminés et des acides nucléiques, généralement présent sous la forme aminé (-NH2).
- Correspondre: nécessaire à la synthèse de l'ATP (adénosine triphosphate), molécule essentielle pour fournir de l'énergie aux réactions biochimiques qui se déroulent chez les êtres vivants.
- Soufre: composant structurel des protéines en établissant des liaisons disulfure.
Quels sont les bioéléments secondaires
Pour leur part, bioéléments secondaires ils sont un peu moins abondants que les primaires mais jouent un rôle essentiel dans la physiologie cellulaire. Parmi les bioéléments secondaires se trouvent :
- Calcium: On le trouve couramment dans la nature, formant du carbonate de calcium, un élément fondamental dans les squelettes et les coquilles des crustacés, des mollusques et de nombreux autres organismes vivants. De plus, le calcium est impliqué dans les processus de contraction musculaire.
- Sodium: Avec le potassium et le chlore, ils sont abondants dans l'environnement cellulaire interne et sont essentiels pour maintenir la salinité et l'équilibre des charges électriques dans la membrane plasmique cellulaire. Il joue également un rôle important dans la transmission de l'influx nerveux.
- Potassium: impliqué dans la transmission de l'influx nerveux, avec le sodium.
- Magnésium: il apparaît comme un cofacteur de plusieurs enzymes, en plus de faire partie de la chlorophylle.
- Chlore: il maintient la polarité au sein de la cellule et la perméabilité des membranes cellulaires, entre autres fonctions.
Oligo-éléments essentiels et non essentiels
Les oligo-éléments essentiels se trouvent dans les organismes vivants dans une proportion qui ne dépasse pas 0,1%, ce qui n'en diminue pas le caractère essentiel, et tant leur absence que leur excès peuvent provoquer des carences et des problèmes importants dans l'organisme. Dans le groupe d'oligo-éléments essentiel sont inclus:
- Fer: Elément essentiel de l'hémoglobine (pour le transport de l'oxygène) et des cytochromes de la chaîne respiratoire.
- Manganèse: Il fait partie de diverses enzymes, telles que la superoxyde dismutase, ayant une activité antioxydante.
- Le cuivre: composé du pigment hémocyanine.
- Zinc: impliqué dans les processus de croissance, dans la synthèse de l'insuline et dans la défense du système immunitaire.
- Fluor: offre une résistance aux os et aux dents.
- Iode: Un élément fondamental dans la formation de l'hormone thyroïdienne thyroxine.
- Bore: essentiel chez les espèces végétales pour le maintien de la paroi cellulaire.
- Silicium: nécessaire à la formation du squelette et à la calcification osseuse.
- Chrome: participe au métabolisme des sucres et favorise l'introduction du glucose dans les cellules.
- Vanadium: essentiel dans certains organismes autres que l'homme.
- Cobalt: Elle fait partie de la vitamine B12, nécessaire au bon fonctionnement du système nerveux.
- Sélénium: Il a une fonction antioxydante et est important pour le bon fonctionnement des muscles.
- Molybdène: Elle participe à la production d'acide urique et favorise le bon fonctionnement de la xanthine oxydase, une enzyme en charge du métabolisme du fer.
- Étain: profite au système immunitaire et est nécessaire à certaines fonctions bioélectriques.
Finalement, le oligo-éléments non essentiels Ils sont constitués de tous ces éléments chimiques qui, sans être essentiels pour tous les êtres vivants, y jouent souvent des rôles fonctionnels importants.
Biomolécules et principes immédiats
Une fois compris que sont les bioéléments et quelle est leur classification, on peut approcher le concept de principes immédiats, qui sont les formes combinées sous lesquelles se trouvent habituellement les bioéléments. Il existe des méthodes physiques telles que l'évaporation, la filtration, la distillation et la centrifugation, entre autres, qui permettent de séparer ces composants de la matière vivante sans altérer sa structure moléculaire.
Les principes immédiats peuvent être divisés en principes organiques immédiats -les appels biomolécules, qui comprennent des glucides, des lipides, des protéines et des acides nucléiques et qui sont exclusifs à la matière vivante et, par conséquent, doivent être synthétisés par des êtres vivants- ou principes immédiats inorganiques, parmi lesquels l'eau et les sels minéraux (solides ou en solution) qui, outre les êtres vivants, sont également présents dans la matière inorganique. À leur tour, les biomolécules peuvent être simples, si elles sont formées par l'union de plusieurs atomes d'un même élément (par exemple, l'oxygène, OU2), ou composé, lorsqu'ils sont constitués de la combinaison d'atomes de différents éléments chimiques (comme dans le cas de l'eau, H2OU).
Les biomolécules ont des fonctions structurales (comme dans le cas des protéines, des lipides et des sels minéraux), énergétiques (glucides et lipides) ou catalyseurs de réactions (comme dans le cas des enzymes, qui sont des protéines).
Pour continuer à vous renseigner sur ces enjeux et progresser en la matière, nous vous recommandons cet autre article de Green Ecologist sur Qu'est-ce que la matière organique et inorganique.
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