Este documento habla sobre bioelementos y biomoléculas. Explica que los bioelementos son los elementos químicos que forman parte de la materia orgánica, siendo los más importantes el carbono, oxígeno, hidrógeno y nitrógeno. También describe las biomoléculas como combinaciones de bioelementos que forman moléculas, distinguiendo entre biomoléculas inorgánicas y orgánicas.

1. Materia: Química
Alumna: Mercedes Itzanai Reyes Paredes
Ciclo escolar: 2010 – 2011

2. Se trata de los bioelementos y biomoleculas.
Son bioelementos los elementos químicos que forman parte de la materia
orgánica. La inmensa mayoría de los seres vivos están formados por los mismos
elementos químicos. La tierra se compone de unos 100 elementos químicos y la
vida se constituye en un 96% por cuatro de ellos: Oxígeno, Carbono, Hidrógeno y
Nitrógeno. Aunque el oxígeno es el elemento mayoritario, es el carbono el
elemento más representativo de la materia viva por su capacidad para combinarse
con otros elementos y formar largas y muy variadas cadenas.
Las biomoléculas o también llamados principios inmediatos son las combinaciones
de los bioelementos formando moléculas. Las que pueden existir fuera y en los
seres vivos son las inorgánicas y las que son exclusivas de la materia viva son las
biomoléculas orgánicas.

3. ¿Qué son los bioelementos?
Los bioelementos o elementos biogénicos son los elementos químicos, presentes en seres
vivos. La materia viva está constituida por unos 40 elementos, la práctica totalidad de los
elementos estables que hay en la Tierra, excepto los gases nobles.1 No obstante, alrededor del
99% de la masa de la mayoría de las células está constituida por cuatro elementos, carbono
(C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N), que son mucho más abundantes en la materia
viva que en la corteza terrestre.2
¿Qué son los bioelementos primarios?
Los bioelementos primarios son los elementos indispensables para formar las biomoléculas
orgánicas (glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos); Constituyen el 95% de la materia
viva seca. Son el carbono, el hidrógeno, el oxígeno, el nitrógeno, el fósforo y el azufre (C, H, O,
N, P, S, respectivamente).
Información extra
Carbono: tiene la capacidad de formar largas cadenas carbono-carbono (macromoléculas)
mediante enlaces simples (-CH2-CH2) o dobles (-CH=CH-), así como estructuras cíclicas. Pueden
incorporar una gran variedad de radicales (=O, -OH, -NH2, -SH, PO43-), lo que da lugar a una
variedad enorme de moléculas distintas. Los enlaces que forma son lo suficientemente fuertes
como para formar compuestos estables, y a la vez son susceptibles de romperse sin excesiva
dificultad. Por esto, la vida está constituida por carbono y no por silicio, un átomo con la
configuración electrónica de su capa de valencia igual a la del carbono. El hecho es que las
cadenas silicio-silicio no son estables y las cadenas de silicio y oxígeno son prácticamente
inalterables, y mientras el dióxido de carbono, CO2, es un gas soluble en agua, su equivalente
en el silicio, SiO2, es un cristal sólido, muy duro e insoluble (sílice). Hidrógeno: además
de ser uno de los componentes de la molécula de agua, indispensable para la vida y muy
abundante en los seres vivos, forma parte de los esqueletos de carbono de las moléculas
orgánicas. Puede enlazarse con cualquier bioelemento.

4. Ácido oleico, una cadena de 18 átomos de carbono (bolas negras); las bolas blancas son
átomos de hidrógeno y las rojas átomos de oxígeno. Oxígeno: es un elemento muy
electronegativo que permite la obtención de energía mediante la respiración aeróbica.
Además, forma enlaces polares con el hidrógeno, dando lugar a radicales polares solubles
en agua (-OH, -CHO, -COOH).
Nitrógeno: principalmente como grupo amino (-NH2) presente en las proteínas ya que
forma parte de todos los aminoácidos. También se halla en las bases nitrogenadas de los
ácidos nucleicos. Prácticamente todo el nitrógeno es incorporado al mundo vivo como ion
nitrato, por las plantas. El gas nitrógeno solo es aprovechado por algunas bacterias del
suelo y algunas cianobacterias.
Fósforo. Se halla principalmente como grupo fosfato (PO43-) formando parte de los
nucleótidos. Forma enlaces ricos en energía que permiten su fácil intercambio (ATP).
Azufre. Se encuentra sobre todo como radical sulfhídrico (-SH) formando parte de muchas
proteínas, donde crean enlaces disulfuro esenciales para la estabilidad de la estructura
terciaria y cuaternaria. También se halla en el coenzima A, esencial para diversas rutas
metabólicas universales, como el ciclo de Krebs.
¿Qué son los bioelementos secundarios?
Los bioelementos secundarios se clasifican en dos grupos: los indispensables y los variables.
Bioelementos secundarios indispensables. Están presentes en todos los seres vivos. Calcio
(Ca), sodio (Na), potasio (K), magnesio (Mg), cloro (Cl), hierro (Fe) y yodo (I). Los más
abundantes son el sodio, el potasio, el magnesio y el calcio. Los iones sodio, potasio y cloruro
intervienen en el mantenimiento del grado de salinidad del medio interno y en el equilibrio de
cargas a ambos lados de la membrana. Los iones sodio y potasio son fundamentales en la
transmisión del impulso nervioso; el calcio en forma de carbonato la lugar a caparazones de
moluscos y al esqueleto de muchos animales. El ion calcio actúa en muchas reacciones, como
los mecanismos de la contracción muscular, la permeabilidad de las membranas, etc. El
magnesio es un componente de la clorofila y de muchas enzimas. Interviene en la síntesis y la
degradación del ATP, en la replicación del ADN y en su estabilización, etc.
Bioelementos secundarios variables. Están presentes en algunos seres vivos. Boro (B), bromo
(Br), cobre (Cu), flúor (F), manganeso (Mn), silicio (Si), etc.

5. Tabla periódica y bioelementos
H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
At
Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po
Rn
Fr Ra Ac
Bioelementos
Bioelementos primarios
secundarios indispensables
¿Qué son las biomoleculas?
Las biomoléculas son las moléculas constituyentes de los seres vivos. Los cuatro
bioelementos más abundantes en los seres vivos son el carbono, hidrógeno,
oxígeno y nitrógeno, representando alrededor del 99% de la masa de la mayoría
de las células.1 Estos cuatro elementos son los principales componentes de las
biomoléculas debido a que: Permiten la formación
de enlaces covalentes entre ellos, compartiendo electrones, debido a su
pequeña diferencia de electronegatividad. Estos enlaces son muy estables, la
fuerza de enlace es directamente proporcional a las masas de los átomos
unidos. Permiten a los átomos de
carbono la posibilidad de formar esqueletos tridimensionales –C-C-C- para
formar compuestos con número variable de carbonos.
Permiten la formación de enlaces múltiples (dobles y triples) entre C y C; C y O;
C y N. Así como estructuras lineales ramificadas cíclicas, heterocíclicas, etc.
Permiten la posibilidad de que con pocos elementos se den una enorme
variedad de grupos funcionales (alcoholes, aldehídos, cetonas, ácidos, aminas,
etc.) con propiedades químicas y físicas diferentes.

6. ¿Qué son las biomoleculas inorgánicas y orgánicas?
Biomoléculas inorgánicas:
Son biomoléculas no formadas por los seres vivos, pero imprescindibles para ellos, como el
agua, la biomolécula más abundante, los gases (oxígeno, etc.) y las sales inorgánicas:
aniones como fosfato (HPO4−), bicarbonato (HCO3−) y cationes como el amonio (NH4+).
Biomoléculas orgánicas o principios inmediatos:
Son sintetizadas solamente por los seres vivos y tienen una estructura a base de carbono.
Están constituidas principalmente por carbono, hidrógeno y oxígeno, y con frecuencia están
también presentes nitrógeno, fósforo y azufre; otros elementos son a veces incorporados
pero en mucha menor proporción.
Las biomoléculas orgánicas pueden agruparse en cuatro grandes tipos:
Glúcidos
Los glúcidos (impropiamente llamados hidratos de carbono o carbohidratos) son la fuente de
energía primaria que utilizan los seres vivos para realizar sus funciones vitales; la glucosa
está al principio de una de las rutas metabólicas productoras de energía más antigua, la
glucólisis, usada en todos los niveles evolutivos, desde las bacterias a los vertebrados.
Muchos organismos, especialmente los de estirpe vegetal (algas, plantas) almacenan sus
reservas en forma de almidón. Algunos glúcidos forman importantes estructuras
esqueléticas, como la celulosa, constituyente de la pared celular vegetal, o la quitina, que
forma la cutícula de los artrópodos.
Lípidos
Los lípidos saponificables cumplen dos funciones primordiales para las células; por una
parte, son los fosfolípidos que forman el esqueleto de las membranas celulares (bicapa
lipídica); por otra, los triglicérido son el principal almacén que tienen los huevos de energía
de los animales. Los lípidos insaponificables, como los isoprenoides y los esteroides,
desempeñan funciones reguladoras, como: (colesterol, hormonas sexuales,
prostaglandinas).

7. Proteínas
Las proteínas son las que hacen las biomoléculas que realizan más diversidad de funciones en
los seres vivos; prácticamente todos los procesos biológicos dependen de su presencia y/o
actividad. Son proteínas casi todas las enzimas, catalizadores de reacciones metabólicas de las
células; muchas hormonas, reguladores de actividades celulares; la hemoglobina y otras
moléculas con funciones de transporte en la sangre; anticuerpos, encargados de acciones de
defensa natural contra infecciones o agentes extraños; los receptores de las células, a los
cuales se fijan moléculas capaces de desencadenar una respuesta determinada; la actina y la
miosina, responsables finales del acortamiento del músculo durante la contracción; el
colágeno, integrante de fibras altamente resistentes en tejidos de sostén.
Ácidos nucleicos
Los ácidos nucleicos, ADN y ARN, desempeñan, tal vez, la función más importante para la vida:
contener, de manera codificada, las instrucciones necesarias para el desarrollo y
funcionamiento de la célula. El ADN tienen la capacidad de replicarse, transmitiendo así dichas
instrucciones a las células hijas que heredarán la información.
Algunas, como ciertos metabolitos (ácido pirúvico, ácido láctico, ácido cítrico, etc.) no encajan
en ninguna de las anteriores categorías citadas.
Biomoleculas
bioelementos

8. Ahora sé que las biomoleculas están divididas en biomoleculas orgánicas
e inorgánicas también aprendí que muchos bioelementos están a nuestro
alrededor y nosotros no lo notamos.