Elementos Químicos para la VidaLos elementos químicos más destacados en la construcción de las estructuras de las moléculas de la vida son el carbono, el hidrógeno, el oxígeno, el nitrógeno, el fósforo y el azufre, a veces representados de forma mnemotécnica como CHONPS. Estos elementos se combinan en una gran cantidad de moléculas involucradas en los procesos de la vida. Su aptitud para fabricar estos compuestos está relacionada con sus electronegatividades relativas que contribuyen a su facilidad de combinación.
Carbono: El carbono es el elemento fundamental de toda la vida en la Tierra. Su capacidad para formar cuatro enlaces hace posible una variedad casi ilimitada de compuestos.
Oxígeno: El oxígeno es el elemento más abundante en el cuerpo humano, un 65%. Es abundante en parte porque el cuerpo tiene hasta un 60% de agua, pero también es un componente de la mayoría de las moléculas biológicas grandes y se intercambia continuamente en el proceso del metabolismo y la respiración.
Hidrógeno: El hidrógeno con oxígeno es abundante en el organismo porque forma hasta un 60% de agua.
Nitrógeno: El nitrógeno no es abundante en la Tierra, pero es crucial en los procesos de la vida.
Fósforo: El fósforo no es tan abundante, pero es crucial en las fuentes de energía para los procesos de la vida.
Azufre: El azufre tiene muchas funciones estructurales en las proteínas.
Calcio: El calcio es un componente clave de los huesos y los iones de calcio también manejan información en los procesos neuronales. Como mensajero químico, no solo tiene alta velocidad, sino también la capacidad de unirse a otra molécula en la célula como una proteína con alta especificidad para realizar un cambio conformacional. El calcio y el magnesio pueden lograr esto, pero el calcio es superior para el papel, uniéndose fuertemente, muchas veces más que el magnesio.
El Papel de los Átomos Metálicos en la Química CorporalAunque están presentes en cantidades relativamente pequeñas, los átomos de metal juegan un papel sorprendentemente importante en la química de la vida. Aproximadamente un tercio de las enzimas del cuerpo involucran un ión metálico como participante esencial. Desde la cadena de transporte de electrones hasta el mantenimiento de los potenciales de membrana de las células, los metales juegan un papel de apoyo esencial para los átomos involucrados en las principales estructuras de la vida. Sodio: El sodio se une débilmente a los compuestos orgánicos y los iones de sodio son pequeños y altamente móviles, ideales para mover cargas eléctricas a altas velocidades. El sodio y el potasio son los únicos iones cuya velocidad no se ve obstaculizada por la tendencia a unirse a compuestos orgánicos.
Magnesio: Está presente en todos los tipos de células de todos los organismos. Las enzimas de magnesio son necesarias para la acción catalítica de más de 300 enzimas.
Potasio: El potasio se une débilmente a los compuestos orgánicos y los iones de potasio son pequeños y muy móviles, ideales para mover cargas eléctricas a altas velocidades. El potasio y el sodio son los únicos iones cuya velocidad no se ve obstaculizada por una tendencia a unirse con compuestos orgánicos.
Manganeso: El manganeso es importante en la fotosíntesis de las plantas.
Hierro: Uno de los metales más importantes en los procesos biológicos, el hierro, es clave para el transporte de oxígeno por la hemoglobina, para el transporte de electrones en el camino hacia la producción de ATP y parte de un catalizador para la fijación de nitrógeno en las plantas.
Cobalto: El cobalto y el níquel a veces se denominan reliquias evolutivas debido a su frecuente aparición en antiguas bacterias anaeróbicas. La vitamina B12 tiene un solo átomo de cobalto. Los usos actuales involucran enzimas dependientes de la vitamina B12.
Cobre: El cobre es un elemento clave en la cadena de transporte de electrones que conduce a la molécula de energía ATP en la célula.
Zinc: Por lo general, solo hay alrededor de 3 gramos de zinc en el cuerpo, pero está presente en más de 300 enzimas. Tiene un papel crucial en la conversión del CO2 en H2CO3 para su transporte a los pulmones.
Molibdeno:: El molibdeno es el componente de iones metálicos clave en cuatro enzimas importantes de nuestro cuerpo. Es el ión metálico clave que interviene en la fijación del nitrógeno en las plantas.
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Índice Química de los Elementos Referencias: Denton Miracle of the Cell, Cap. 6 Crichton | ||
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