องค์ประกอบทางชีวภาพ: ลักษณะประเภทและหน้าที่ - ชีววิทยา - 2026

พวกมันถูกเรียกว่าอะตอมของธาตุbiogenésicosซึ่งประกอบกันเป็นสิ่งมีชีวิต นิรุกติศาสตร์คำนี้มาจากชีวภาพซึ่งในภาษากรีกหมายถึง "ชีวิต"; และแหล่งกำเนิดซึ่งหมายถึง "ต้นกำเนิด" จากองค์ประกอบที่ทราบทั้งหมดมีเพียงประมาณสามสิบอย่างเท่านั้นที่ขาดไม่ได้

ในระดับต่ำสุดขององค์กรสสารประกอบด้วยอนุภาคเล็ก ๆ ที่เรียกว่าอะตอม แต่ละอะตอมประกอบด้วยโปรตอนและนิวตรอนในนิวเคลียสและอิเล็กตรอนอีกจำนวนหนึ่งที่อยู่รอบ ๆ องค์ประกอบเหล่านี้กำหนดคุณสมบัติขององค์ประกอบ

พวกมันมีหน้าที่โครงสร้างเป็นองค์ประกอบพื้นฐานในโมเลกุลทางชีววิทยา (โปรตีนคาร์โบไฮเดรตลิพิดและกรดนิวคลีอิก) หรือมีอยู่ในรูปไอออนิกและทำหน้าที่เป็นอิเล็กโทรไลต์ นอกจากนี้ยังมีหน้าที่เฉพาะเช่นส่งเสริมการหดตัวของกล้ามเนื้อหรือมีอยู่ในบริเวณที่ทำงานของเอนไซม์

องค์ประกอบทางชีวภาพทั้งหมดมีความจำเป็นและหากขาดไปก็จะไม่เกิดปรากฏการณ์แห่งชีวิต องค์ประกอบทางชีวภาพหลักที่มีอยู่มากในสิ่งมีชีวิต ได้แก่ คาร์บอนไฮโดรเจนไนโตรเจนออกซิเจนฟอสฟอรัสและกำมะถัน

ลักษณะเฉพาะ

องค์ประกอบทางชีวภาพมีลักษณะทางเคมีหลายชุดที่เหมาะสำหรับการเป็นส่วนหนึ่งของระบบสิ่งมีชีวิต:

พันธะโควาเลนต์

พวกมันมีความสามารถในการสร้างพันธะโควาเลนต์โดยที่อะตอมทั้งสองเข้าร่วมโดยแบ่งปันอิเล็กตรอนจากเปลือกวาเลนซ์ เมื่อเกิดพันธะนี้อิเล็กตรอนร่วมจะอยู่ในปริภูมิภายใน

พันธะเหล่านี้ค่อนข้างแข็งแรงและมั่นคงซึ่งเป็นเงื่อนไขที่ต้องมีอยู่ในโมเลกุลของสิ่งมีชีวิต ในทำนองเดียวกันพันธะเหล่านี้ไม่ยากที่จะทำลายซึ่งช่วยให้สามารถกำหนดพลวัตของโมเลกุลได้ในระดับหนึ่ง

ความสามารถในการสร้างพันธะเดี่ยวคู่และสาม

โมเลกุลจำนวนมากที่มีองค์ประกอบไม่กี่องค์ประกอบสามารถเกิดขึ้นได้เนื่องจากความสามารถในการสร้างพันธะเดี่ยวคู่และสาม

นอกเหนือจากการให้ความหลากหลายของโมเลกุลอย่างมีนัยสำคัญแล้วลักษณะนี้ยังช่วยให้การสร้างโครงสร้างที่มีการจัดเรียงที่หลากหลาย (เชิงเส้นรูปวงแหวนและอื่น ๆ )

การจัดหมวดหมู่

องค์ประกอบทางชีวภาพแบ่งออกเป็นธาตุหลักรองและธาตุ การจัดเรียงนี้ขึ้นอยู่กับสัดส่วนที่แตกต่างกันขององค์ประกอบในสิ่งมีชีวิต

ในสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่จะมีการรักษาสัดส่วนเหล่านี้แม้ว่าอาจมีรูปแบบเฉพาะ ตัวอย่างเช่นไอโอดีนในสัตว์มีกระดูกสันหลังเป็นองค์ประกอบที่สำคัญในขณะที่สารอื่น ๆ ดูเหมือนว่าจะไม่เป็นเช่นนั้น

องค์ประกอบหลัก

น้ำหนักแห้งของสิ่งมีชีวิตประกอบด้วย 95 ถึง 99% ขององค์ประกอบทางเคมีเหล่านี้ ในกลุ่มนี้เราพบองค์ประกอบที่อุดมสมบูรณ์ที่สุด ได้แก่ ไฮโดรเจนออกซิเจนไนโตรเจนและคาร์บอน

องค์ประกอบเหล่านี้มีความสามารถที่ยอดเยี่ยมในการรวมกับผู้อื่น นอกจากนี้ยังมีลักษณะของการสร้างลิงค์หลาย ๆ คาร์บอนสามารถสร้างพันธะได้ถึงสามเท่าและสร้างโมเลกุลอินทรีย์ที่หลากหลาย

องค์ประกอบรอง

องค์ประกอบของกลุ่มนี้ประกอบด้วย 0.7% ถึง 4.5% ของสิ่งมีชีวิต ได้แก่ โซเดียมโพแทสเซียมแคลเซียมแมกนีเซียมคลอรีนกำมะถันและฟอสฟอรัส

ในสิ่งมีชีวิตธาตุทุติยภูมิอยู่ในรูปไอออนิก ดังนั้นจึงเรียกว่าอิเล็กโทรไลต์ ขึ้นอยู่กับประจุของพวกเขาพวกเขาสามารถจัดประเภทเป็นไอออนบวก (+) หรือแอนไอออน (-)

โดยทั่วไปอิเล็กโทรไลต์มีส่วนร่วมในการควบคุมออสโมติกในแรงกระตุ้นทางประสาทและในการขนส่งสารชีวโมเลกุล

ปรากฏการณ์ออสโมติกหมายถึงความสมดุลของน้ำที่เพียงพอภายในสภาพแวดล้อมของเซลล์และภายนอก ในทำนองเดียวกันพวกเขามีบทบาทในการรักษา pH ในสภาพแวดล้อมของเซลล์ พวกเขาเรียกว่าบัฟเฟอร์หรือบัฟเฟอร์

ติดตามองค์ประกอบ

พบในสัดส่วนเล็ก ๆ หรือตามรอยโดยประมาณที่ค่าน้อยกว่า 0.5% อย่างไรก็ตามการมีอยู่ในปริมาณต่ำไม่ได้บ่งชี้ว่าบทบาทของมันไม่สำคัญ ในความเป็นจริงพวกมันมีความสำคัญเท่าเทียมกันกว่ากลุ่มก่อนหน้าสำหรับการทำงานที่เหมาะสมของสิ่งมีชีวิต

กลุ่มนี้ประกอบด้วยเหล็กแมกนีเซียมโคบอลต์ทองแดงสังกะสีโมลิบดีนัมไอโอดีนและฟลูออรีน เช่นเดียวกับกลุ่มของธาตุทุติยภูมิธาตุสามารถอยู่ในรูปไอออนิกและเป็นอิเล็กโทรไลต์ได้

คุณสมบัติที่เกี่ยวข้องมากที่สุดประการหนึ่งคือการคงสภาพเป็นไอออนที่เสถียรในสถานะออกซิเดชันที่แตกต่างกัน สามารถพบได้ในศูนย์ที่ใช้งานของเอนไซม์ (พื้นที่ทางกายภาพของโปรตีนดังกล่าวที่เกิดปฏิกิริยา) หรือกระทำกับโมเลกุลที่ถ่ายโอนอิเล็กตรอน

ผู้เขียนคนอื่นมักจัดประเภทขององค์ประกอบทางชีวภาพว่าจำเป็นและไม่จำเป็น อย่างไรก็ตามการจำแนกตามความอุดมสมบูรณ์เป็นสิ่งที่ใช้มากที่สุด

คุณสมบัติ

องค์ประกอบทางชีวภาพแต่ละองค์ประกอบตอบสนองการทำงานที่จำเป็นและเฉพาะเจาะจงในร่างกาย ในบรรดาฟังก์ชันที่เกี่ยวข้องมากที่สุดเราสามารถพูดถึงสิ่งต่อไปนี้:

คาร์บอน

คาร์บอนเป็น "ส่วนประกอบหลัก" ของโมเลกุลอินทรีย์

ออกซิเจน

ออกซิเจนมีบทบาทในกระบวนการหายใจและยังเป็นองค์ประกอบพื้นฐานในโมเลกุลอินทรีย์ต่างๆ

ไฮโดรเจน

พบในน้ำและเป็นส่วนหนึ่งของโมเลกุลอินทรีย์ มันมีความหลากหลายมากเนื่องจากสามารถเชื่อมโยงกับองค์ประกอบอื่น ๆ ได้

ก๊าซไนโตรเจน

พบในโปรตีนกรดนิวคลีอิกและวิตามินบางชนิด

การจับคู่

ฟอสฟอรัสพบได้ใน ATP (adenosine triphosphate) ซึ่งเป็นโมเลกุลพลังงานที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการเผาผลาญ เป็นสกุลพลังงานของเซลล์

ในทำนองเดียวกันฟอสฟอรัสเป็นส่วนหนึ่งของสารพันธุกรรม (DNA) และในวิตามินบางชนิด พบในฟอสโฟลิปิดซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญในการสร้างเยื่อชีวภาพ

กำมะถัน

กำมะถันพบในกรดอะมิโนบางชนิดโดยเฉพาะซีสเทอีนและเมไทโอนีน มีอยู่ในโคเอนไซม์เอซึ่งเป็นโมเลกุลระดับกลางที่ทำให้เกิดปฏิกิริยาการเผาผลาญได้จำนวนมาก

แคลเซียม

แคลเซียมมีความจำเป็นต่อกระดูก กระบวนการหดตัวของกล้ามเนื้อจำเป็นต้องใช้องค์ประกอบนี้ การหดตัวของกล้ามเนื้อและการแข็งตัวของเลือดก็เป็นสื่อกลางโดยไอออนนี้

แมกนีเซียม

แมกนีเซียมมีความสำคัญอย่างยิ่งในพืชเนื่องจากพบในโมเลกุลของคลอโรฟิลล์ ในฐานะไอออนจะมีส่วนร่วมเป็นปัจจัยร่วมในวิถีทางของเอนไซม์ที่แตกต่างกัน

โซเดียมและโพแทสเซียม

เป็นไอออนที่มีอยู่มากมายในตัวกลางนอกเซลล์และภายในเซลล์ตามลำดับ อิเล็กโทรไลต์เหล่านี้เป็นตัวชูโรงของกระแสประสาทเนื่องจากเป็นตัวกำหนดศักยภาพของเมมเบรน ไอออนเหล่านี้รู้จักปั๊มโซเดียม - โพแทสเซียม

เหล็ก

มันอยู่ในฮีโมโกลบินซึ่งเป็นโปรตีนที่มีอยู่ในเม็ดเลือดแดงในเลือดซึ่งมีหน้าที่ในการขนส่งออกซิเจน

ฟลูออรีน

ฟลูออไรด์มีอยู่ในฟันและกระดูก

ลิเธียม

ลิเธียมมีหน้าที่ทางระบบประสาท

อ้างอิง

1. Cerezo García, M. (2013). พื้นฐานชีววิทยาขั้นพื้นฐาน. สิ่งพิมพ์ของ Universitat Jaume I.
2. Galan, R. , และ Torronteras, S. (2015). ชีววิทยาพื้นฐานและสุขภาพ เอลส์
3. กามา, M. (2007). ชีววิทยา: แนวทางคอนสตรัคติวิสต์ การศึกษาของเพียร์สัน.
4. Macarulla, JM และGoñi, FM (1994) ชีวเคมีของมนุษย์: หลักสูตรพื้นฐาน ฉันย้อนกลับ
5. Teijón, JM (2549). พื้นฐานของชีวเคมีโครงสร้าง บรรณาธิการTébar
6. Urdiales, BAV, del Pilar Granillo, M. , & Dominguez, MDSV (2000) ชีววิทยาทั่วไป: ระบบสิ่งมีชีวิต. กรุปโปบรรณาธิการ Patria
7. Vallespí, RMC, Ramírez, PC, Santos, SE, Morales, AF, Torralba, MP, & Del Castillo, DS (2013) สารประกอบทางเคมีหลัก บรรณาธิการ UNED