composición elemental de los seres vivos

M en C Rafael Govea M en C Rafael Govea VillaseñorVillaseñor

¿Cuál es la composición Química de los Seres Vivos?

COMPOSICION ELEMENTALCOMPOSICION ELEMENTALM en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor

Versión 1.3Versión 1.3


Podemos responder la pregunta a 3 Podemos responder la pregunta a 3 niveles de Organizaciónniveles de Organización

A nivel “Átomo”A nivel “Átomo”A nivel “Molécula”A nivel “Molécula”A nivel “Macromolécula”A nivel “Macromolécula”

M. En C. Rafael Govea Villaseñor


Composición a nivel “ATOMO”Composición a nivel “ATOMO”

Los Seres Vivos estamos hechos de alrededor de 40 Los Seres Vivos estamos hechos de alrededor de 40 Elementos químicos que forman parte estructural y Elementos químicos que forman parte estructural y funcional de nosotros.funcional de nosotros.




Los llamamos Elementos Biogenésicos (bio- = ser Los llamamos Elementos Biogenésicos (bio- = ser vivo y gen- = formar)vivo y gen- = formar)




Los llamamos Elementos Biogenésicos (bio- = ser Los llamamos Elementos Biogenésicos (bio- = ser vivo y gen- = formar)vivo y gen- = formar)

Los clasificamos de acuerdo a su abundancia en:Los clasificamos de acuerdo a su abundancia en:− OligoOligoelementos cuando hay < 0.01% de la masa o enelementos cuando hay < 0.01% de la masa o en

− MacroMacroelementos cuando hay elementos cuando hay ≥≥0.01% en el cuerpo.0.01% en el cuerpo.


Composición a nivel “ATOMO”Composición a nivel “ATOMO” Los principales Los principales Elementos Biogenésicos Elementos Biogenésicos son elson el

CarbonoCarbono, Hidrógeno, , Hidrógeno, OxígenoOxígeno, , NitrógenoNitrógeno, , FósforoFósforo y y Azufre.Azufre.


Composición a nivel “ATOMO”Composición a nivel “ATOMO” Los principales Los principales Elementos Biogenéticos Elementos Biogenéticos son elson el

CarbonoCarbono, Hidrógeno, , Hidrógeno, OxígenoOxígeno, , NitrógenoNitrógeno, , FósforoFósforo y y Azufre.Azufre.

Los recordamos con la falsa palabra: CLos recordamos con la falsa palabra: CHHOONNPPSS


Composición a nivel “ATOMO”Composición a nivel “ATOMO” Los principales Elementos Biogenéticos son el Los principales Elementos Biogenéticos son el

CarbonoCarbono, Hidrógeno, , Hidrógeno, OxígenoOxígeno, , NitrógenoNitrógeno, , FósforoFósforo y y AzufreAzufre

Los recordamos con la falsa palabra: CLos recordamos con la falsa palabra: CHHOONNPPSS Las razones para resaltarlos toma en cuenta... Las razones para resaltarlos toma en cuenta...

− Su abundancia en el cuerpo de los organismos.Su abundancia en el cuerpo de los organismos.

− Su relevancia funcional (procesos en los que participan)Su relevancia funcional (procesos en los que participan)

− Su papel en la composición de Su papel en la composición de Pequeñas Moléculas Pequeñas Moléculas InorgánicasInorgánicas, , Pequeñas Moléculas OrgánicasPequeñas Moléculas Orgánicas y y BiopolímerosBiopolímeros


Elementos BiogenésicosElementos BiogenésicosSon más de 30 elementos que son necesarios para la vida, así Son más de 30 elementos que son necesarios para la vida, así

sea en trazas o en grandes cantidades:sea en trazas o en grandes cantidades:

HidrógenoHidrógeno BerilioBerilio BoroBoro CarbonoCarbono NitrógenoNitrógeno OxígenoOxígeno

SodioSodio MagnesioMagnesio AluminioAluminio SilicioSilicio FósforoFósforo AzufreAzufreFósforoFósforo

CloroCloro PotasioPotasio CalcioCalcio TitanioTitanio VanadioVanadio PlomoPlomo

ManganesoManganeso HierroHierro CobaltoCobalto NiquelNiquel CobreCobre ZincZinc GermanioGermanio

ArsénicoArsénico SelenioSelenio BromoBromo EstroncioEstroncio ZirconioZirconio MolibdenoMolibdeno CadmioCadmioMolibdenoMolibdeno

YodoYodo

BarioBario

CromoCromo


El Carbono es el elemento más El Carbono es el elemento más importante porque:importante porque:

Forma millones de cadenas hidrocarbonadas Forma millones de cadenas hidrocarbonadas diferentes (Moléculas Orgánicas: diferentes (Moléculas Orgánicas: PMOPMO o o Macromoléculas = Macromoléculas = BiopolímerosBiopolímeros) = Los compuestos ) = Los compuestos característicos de los organismoscaracterísticos de los organismos..



Forma millones de cadenas hidrocarbonadas Forma millones de cadenas hidrocarbonadas diferentes (Moléculas Orgánicas: PMO o diferentes (Moléculas Orgánicas: PMO o Macromoléculas = Biopolímeros) = Los compuestos Macromoléculas = Biopolímeros) = Los compuestos característicos de los organismoscaracterísticos de los organismos..

Forma 4 enlaces en distintas maneras (Forma 4 enlaces en distintas maneras (4 simples4 simples, , 2 2 simples + 1 doblesimples + 1 doble o o 1 simple + 1 triple1 simple + 1 triple). De allí que sus ). De allí que sus moléculas tienen formas 3D moléculas tienen formas 3D tetraédricastetraédricas, , planasplanas o o linealeslineales..



Forma millones de cadenas hidrocarbonadas diferentes Forma millones de cadenas hidrocarbonadas diferentes (Moléculas Orgánicas: PMO o Macromoléculas = (Moléculas Orgánicas: PMO o Macromoléculas = Biopolímeros) = Los compuestos característicos de los Biopolímeros) = Los compuestos característicos de los organismosorganismos..

Forma 4 enlaces en distintas maneras (Forma 4 enlaces en distintas maneras (4 simples4 simples, , 2 2 simples + 1 doblesimples + 1 doble o o 1 simple + 1 triple1 simple + 1 triple). De allí que sus ). De allí que sus moléculas tienen formas 3D moléculas tienen formas 3D tetraédricastetraédricas, , planasplanas o o linealeslineales..

Es el tercer elemento más abundante en los Es el tercer elemento más abundante en los organismos.organismos.


El Hidrógeno es un elemento muy El Hidrógeno es un elemento muy importante porque:importante porque:

Ayuda al Carbono a formar los compuestos Ayuda al Carbono a formar los compuestos característicos de los organismos: Los característicos de los organismos: Los compuestos compuestos orgánicos. orgánicos.



Ayuda al Carbono a formar los compuestos Ayuda al Carbono a formar los compuestos característicos de los organismos: Los orgánicos.característicos de los organismos: Los orgánicos.

Forma a la PMI más relevante de los Seres Vivos, el Forma a la PMI más relevante de los Seres Vivos, el Agua.Agua.




Forma a la PMI más relevante de los Seres Vivos, el Forma a la PMI más relevante de los Seres Vivos, el AguaAgua

Permite la formación del enlace débil, pero Permite la formación del enlace débil, pero funcionalmente importante: funcionalmente importante: “Puente de Hidrógeno”“Puente de Hidrógeno”




Forma a la PMI más relevante de los Seres Vivos, el Forma a la PMI más relevante de los Seres Vivos, el AguaAgua

Permite la formación del enlace débil, pero Permite la formación del enlace débil, pero funcionalmente importante: “Puente de Hidrógeno”funcionalmente importante: “Puente de Hidrógeno”

Es el segundo elemento más abundante en los Es el segundo elemento más abundante en los organismos.organismos.


El Oxígeno es un elemento muy El Oxígeno es un elemento muy importante porque:importante porque:

Forma a la PMI más abundante de los organismos, el Forma a la PMI más abundante de los organismos, el AguaAgua..



Forma a la PMI más abundante de los organismos, el Forma a la PMI más abundante de los organismos, el Agua.Agua.

Ayuda al Hidrógeno a formar el enlace débil: Ayuda al Hidrógeno a formar el enlace débil: “Puente “Puente de Hidrógeno”.de Hidrógeno”.




Ayuda al Hidrógeno a formar el enlace débil: “Puente Ayuda al Hidrógeno a formar el enlace débil: “Puente de Hidrógeno”.de Hidrógeno”.

Forma los grupos funcionales: Aldehído (Forma los grupos funcionales: Aldehído (R-CHOR-CHO), ), Alcohol (Alcohol (R-OHR-OH), Cetona (), Cetona (R-CO-R'R-CO-R'), Éter (), Éter (R-O-R'R-O-R') ) Éster (Éster (R-COO-R'R-COO-R'), Ácido Carboxílico (), Ácido Carboxílico (R-COOHR-COOH)...)...






Funciona como oxidante quitando electrones. Funciona como oxidante quitando electrones.






Funciona como oxidante quitando electrones. Funciona como oxidante quitando electrones. Es el elemento más abundante en los organismos.Es el elemento más abundante en los organismos.


El Nitrógeno es un elemento muy El Nitrógeno es un elemento muy importante porque:importante porque:

Ayuda al Hidrógeno a formar el enlace débil: “Ayuda al Hidrógeno a formar el enlace débil: “Puente Puente de Hidrógenode Hidrógeno”.”.




Forma a los grupos funcionales: Aminos (amina Forma a los grupos funcionales: Aminos (amina primaria: primaria: R-NHR-NH

2 2 , amina secundaria: R-NH-R', amina , amina secundaria: R-NH-R', amina

terciaria: R-N-R'R''terciaria: R-N-R'R'') necesarios para formar:) necesarios para formar:− AminoácidosAminoácidos y a partir de estos a lasy a partir de estos a las ProteínasProteínas

− Bases nitrogenadas --> Nucleótidos --> Ácidos NucleicosBases nitrogenadas --> Nucleótidos --> Ácidos Nucleicos



Ayuda al Hidrógeno a formar el enlace débil: “Puente de Ayuda al Hidrógeno a formar el enlace débil: “Puente de Hidrógeno”.Hidrógeno”.

Forma a los grupos funcionales: Aminos (amina Forma a los grupos funcionales: Aminos (amina primaria: primaria: R-NHR-NH

2 2 , amina secundaria: R-NH-R', amina , amina secundaria: R-NH-R', amina

terciaria: R-N-R'R''terciaria: R-N-R'R'') necesarios para formar:) necesarios para formar:− Aminoácidos y a partir de estos a las ProteínasAminoácidos y a partir de estos a las Proteínas

− Bases nitrogenadas --> Nucleótidos --> Ácidos NucleicosBases nitrogenadas --> Nucleótidos --> Ácidos Nucleicos No obstante que es un macroelemento poco abundante.No obstante que es un macroelemento poco abundante.


El Fósforo es un elemento muy El Fósforo es un elemento muy importante porque:importante porque:

Permite formar cadenas alternantes con el oxígeno Permite formar cadenas alternantes con el oxígeno que almacenan energía química (que almacenan energía química (-O-P-O-P-O-P-O-O-P-O-P-O-P-O))



Permite formar cadenas alternantes con el oxígeno Permite formar cadenas alternantes con el oxígeno que almacenan energía química (-O-P-O-P-O-P-O)que almacenan energía química (-O-P-O-P-O-P-O)

Participa en la estructura de los Participa en la estructura de los NucleótidosNucleótidos, las , las “monedas energéticas” : “monedas energéticas” : ATP, GTP, UTPATP, GTP, UTP y otras y otras




Participa en la estructura de los Nucleótidos, las Participa en la estructura de los Nucleótidos, las “monedas energéticas” : ATP, GTP, UTP y otras“monedas energéticas” : ATP, GTP, UTP y otras

Por tanto, el P, también es parte de los Por tanto, el P, también es parte de los Ácidos Ácidos NucleicosNucleicos..





Por tanto, también es parte de los Ácidos Nucleicos.Por tanto, también es parte de los Ácidos Nucleicos.

Conforma el enlace Fosfodiéster:Conforma el enlace Fosfodiéster: (R-O-PO (R-O-PO22-O-R')-O-R')--







Forma a los lípidos compuestos: FosfolípidosForma a los lípidos compuestos: Fosfolípidos







Forma a los lípidos compuestos: FosfolípidosForma a los lípidos compuestos: Fosfolípidos El P Forma junto con el calcio a los huesos.El P Forma junto con el calcio a los huesos.


El Azufre es un elemento muy El Azufre es un elemento muy importante porque:importante porque:

Forma un enlace débil importante para la Forma un enlace débil importante para la estructura de las proteínas: el Puente estructura de las proteínas: el Puente Disulfuro (Disulfuro (R-S-S-R'R-S-S-R') )



Forma un enlace débil importante para la Forma un enlace débil importante para la estructura de las proteínas: el Puente estructura de las proteínas: el Puente Disulfuro (R-S-S-R') Disulfuro (R-S-S-R')

Conforma a dos aminoácidos: Conforma a dos aminoácidos: Metionina y Metionina y Cisteína Cisteína



Forma un enlace débil importante para la Forma un enlace débil importante para la estructura de las proteínas: el Puente estructura de las proteínas: el Puente Disulfuro (R-S-S-R') Disulfuro (R-S-S-R')

Conforma a dos aminoácidos: Metionina y Conforma a dos aminoácidos: Metionina y Cisteína Cisteína

Participa en la estructura de algunos Participa en la estructura de algunos polisacáridos como la polisacáridos como la heparinaheparina..


El Potasio es un elemento muy El Potasio es un elemento muy importante porque:importante porque:

Es el principal ion positivo (Es el principal ion positivo (KK++) en el ) en el citoplasma de las células. citoplasma de las células.



Es el principal ion positivo (KEs el principal ion positivo (K++) en el ) en el citoplasma de las células. citoplasma de las células.

Participa en la formación del Participa en la formación del PotencialPotencial (voltaje) (voltaje) de Membranade Membrana de las Células de las Células



Es el principal ion positivo (KEs el principal ion positivo (K++) en el ) en el citoplasma de las células. citoplasma de las células.

Participa en la formación del Potencial Participa en la formación del Potencial (voltaje) de Membrana de las Células(voltaje) de Membrana de las Células

De allí que el K sea importante para la De allí que el K sea importante para la Comunicación Nerviosa Comunicación Nerviosa



Es el principal ion positivo (KEs el principal ion positivo (K++) en el citoplasma ) en el citoplasma de las células. de las células.

Participa en la formación del Potencial (voltaje) Participa en la formación del Potencial (voltaje) de Membrana de las Célulasde Membrana de las Células

De allí que sea importante para la Comunicación De allí que sea importante para la Comunicación Nerviosa Nerviosa

Es muy abundante (entre el Es muy abundante (entre el 4º4º ó ó 7º7º lugar). lugar).


El Sodio es un elemento muy El Sodio es un elemento muy importante porque:importante porque:

Es el principal ion positivo (Es el principal ion positivo (NaNa++) en el ) en el espacio extracelular espacio extracelular



Es el principal ion positivo (NaEs el principal ion positivo (Na++) en el ) en el espacio extracelular espacio extracelular

Participa en la formación del Participa en la formación del PotencialPotencial (voltaje) (voltaje) de Membranade Membrana de las Células de las Células



Es el principal ion positivo (NaEs el principal ion positivo (Na++) en el ) en el espacio extracelular espacio extracelular

Participa en la formación del Potencial Participa en la formación del Potencial (voltaje) de Membrana de las Células(voltaje) de Membrana de las Células

De allí que sea importante para la De allí que sea importante para la Comunicación NerviosaComunicación Nerviosa,, la contracción la contracción muscular muscular y ely el Transporte transmembranal Transporte transmembranal


El Calcio es un elemento muy El Calcio es un elemento muy importante porque:importante porque:

Es el principal ion divalente (Es el principal ion divalente (CaCa2+2+) en el ) en el espacio extracelular espacio extracelular



Es el principal ion divalente (CaEs el principal ion divalente (Ca2+2+) en el ) en el espacio extracelular espacio extracelular

Participa la Participa la Señalización Celular Señalización Celular como como segundo mensajerosegundo mensajero



Es el principal ion divalente (CaEs el principal ion divalente (Ca2+2+) en el ) en el espacio extracelular. espacio extracelular.

Participa la Señalización Celular como Participa la Señalización Celular como segundo mensajero.segundo mensajero.

Es relevante para la Es relevante para la Comunicación CelularComunicación Celular y la y la Contracción Muscular.Contracción Muscular.



Es el principal ion divalente (CaEs el principal ion divalente (Ca2+2+) en el espacio ) en el espacio extracelular extracelular

Participa la Señalización Celular como segundo Participa la Señalización Celular como segundo mensajeromensajero

Es relevante para la Comunicación Celular y la Es relevante para la Comunicación Celular y la Contracción MuscularContracción Muscular

El El CaCa Forma parte de los Forma parte de los huesoshuesos junto al fósforo junto al fósforo


El Magnesio es un elemento muy El Magnesio es un elemento muy importante porque:importante porque:

Es un ion divalente (Es un ion divalente (MgMg2+2+) muy abundante ) muy abundante en Plantasen Plantas



Es un ion divalente (MgEs un ion divalente (Mg2+2+) muy abundante ) muy abundante en Plantas.en Plantas.

Forma parte esencial de la Forma parte esencial de la clorofilaclorofila y por y por tanto necesario para la tanto necesario para la Fotosíntesis.Fotosíntesis.



Es un ion divalente (MgEs un ion divalente (Mg2+2+) muy abundante ) muy abundante en Plantasen Plantas

Forma parte esencial de la clorofila y por Forma parte esencial de la clorofila y por tanto necesario para la Fotosíntesistanto necesario para la Fotosíntesis

Es relevante para el funcionamiento de Es relevante para el funcionamiento de muchas muchas enzimasenzimas (catalizadores celulares) (catalizadores celulares)


FIN

composición elemental de los seres vivos

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