Primer de Batxillerat, Biologia. Introducció a la vida. Conceptes clau Els bioelements

1. ELS BIOELEMENTS
dijous 3 de gener de 13

2. Els bioelements
Si es fa una anàlisi química de cadascun dels diferents
elements que formen els éssers vius, es troba que la
matèria viva està constituïda per uns setanata elements
químics, que són gairebé la totalitat dels elements
estables que hi ha a la Terra, tret dels gasos nobles.
Aquests elements químics que es troben en la matèria
viva reben el nom de bioelements o elements
biogènics.
dijous 3 de gener de 13

3. Els bioelements
Bioelements primaris
Constitueixen el 96,2% del
(prinicpis immediats)
total de la matèria viva.
Són els indispensables per a la formació Carboni C
de les biomolècules orgàniques Hidrogen H
Oxigen O
Lípids
Glúcids Nitrogen N
Fòsfor P
Proteïnes Àcids nucleics
Sofre S
Són les molècules que
constitueixen tots els éssers vius
i que, a més, en la naturalesa, tan
sols els produeixen aquests
dijous 3 de gener de 13

4. Els bioelements
Bioelements primaris
Constitueixen el 96,2% del
Els alts percentatges d’hidrogen i total de la matèria viva.
oxigen a la biosfera són deguts al fet
que la matèria viva està constituïda per Carboni C
aigua en un % molt elevat (65-90%) Hidrogen H
Totes les reaccins químiques que es Oxigen O
duen a terme en els éssers vius es Nitrogen N
desenvolupen en medi aquós
Fòsfor P
No és possible la matèria Sofre S
viva sense aigua
La vida es va originar en el
medi aquàtic
dijous 3 de gener de 13

5. Els bioelements
Bioelements primaris
Els percentatges dels altres Constitueixen el 96,2% del
bioelements primaris (C, N, P i S) de total de la matèria viva.
la biosfera són molt diferents dels
Carboni C
que s’han trobat a l’atmosfera, la
hidrosfera i la litosfera Hidrogen H
Oxigen O
Nitrogen N
La vida no s’ha format a partir dels Fòsfor P
elements més abundants, sinó a partir
Sofre S
d’aquelles que gràcies a les propietats
que tenene, són capaços de constituir-la
dijous 3 de gener de 13

6. Els bioelements
Propietats dels bioelements primaris
Constitueixen el 96,2% del
Massa atòmica relativament petita, que total de la matèria viva.
afavoreix que, en combinar-se entre si,
s’estableixin enllaços covalents estables Carboni C
Hidrogen H
Oxigen O
Nitrogen N
Fòsfor P
Sofre S
dijous 3 de gener de 13

7. Els bioelements
Propietats dels bioelements primaris
Constitueixen el 96,2% del
Llargues cadenes hidrocarbonades
total de la matèria viva.
El carboni té quatre electrons a la
perifèria i pot formar enllaços covalents Carboni C
apolars estables amb altres àtoms de Hidrogen H
carboni, i també amb àtoms d’hidrogen
Oxigen O
Macromolècules apolars Nitrogen N
Fòsfor P
Pot establir enllaços
simples, dobles i triples Sofre S
Poden presentar radiclas afegits
formats pels altres elements
dijous 3 de gener de 13

8. Els bioelements
Propietats dels bioelements primaris
Constitueixen el 96,2% del
Atès que l’oxigen, el nitrogen i el sofre total de la matèria viva.
són elements electronegatius, quan
estableixen enllaços amb l’hidrogen Carboni C
donen lloc a molècules dipolars i, si se Hidrogen H
n’afegeixen suficients a una cadena Oxigen O
hidrocarbonada, aquesta pot arribar a
Nitrogen N
ser soluble, la qual cosa és necessària
per reaccionar amb d’altres Fòsfor P
Sofre S
dijous 3 de gener de 13

9. Els bioelements
Propietats dels bioelements primaris
Les cadenes es poden replegar de Constitueixen el 96,2% del
formes diferents i, com que els total de la matèria viva.
quatre enllaços del carboni estan
Carboni C
dirigits cap als quatre costats d’un
tetraedre imaginari, es poden Hidrogen H
formar estructures tridimensionals Oxigen O
Nitrogen N
Fòsfor P
Sofre S
dijous 3 de gener de 13

10. Els bioelements
Propietats dels bioelements primaris
Constitueixen el 96,2% del
L’hidrogen és l’altre element que total de la matèria viva.
resulta indispensable per formar la
matèria orgànica Carboni C
Hidrogen H
Entre el carboni i l’hidrogen es Oxigen O
forma un enllaç covalent prou fort
per ser estable, però no tant comper Nitrogen N
impedir que es trenqui Fòsfor P
Sofre S
Les molècules formades per carboni
i hidrogen (hidrocarburs) són
apolars
dijous 3 de gener de 13

11. Els bioelements
Propietats dels bioelements primaris
Constitueixen el 96,2% del
L’oxigen és el bioelement primari total de la matèria viva.
més electronegatiu
Carboni C
Quan s’uneix amb l’hidrogen atrau Hidrogen H
cap a si l’únic electró de l’hidrogen i Oxigen O
s’originen pols elèctrics
Nitrogen N
Es formen radicals polars Fòsfor P
-OH -CHO -COOH Sofre S
dijous 3 de gener de 13

12. Els bioelements
Propietats dels bioelements primaris
Constitueixen el 96,2% del
El nitrogen es troba bàsicament total de la matèria viva.
formant grups amino dels
aminoàcids i de les bases Carboni C
nitrogenades dels àcids nucleics Hidrogen H
Oxigen O
-NH2 Nitrogen N
Fòsfor P
Sofre S
dijous 3 de gener de 13

13. Els bioelements
Propietats dels bioelements primaris
Constitueixen el 96,2% del
total de la matèria viva.
El fòsfor es troba bàsicament
constituint grups fosfat units entre si Carboni C
Hidrogen H
Quan es trenca l’enllaç entre dos Oxigen O
fosfats, tal com passa en l’ATP, Nitrogen N
s’allibera molta energia
Fòsfor P
-(PO4)3- Sofre S
dijous 3 de gener de 13

14. Els bioelements
Propietats dels bioelements primaris
Constitueixen el 96,2% del
El sofre es principalment en forma total de la matèria viva.
de radical sulfhidril en moltes
proteïnes Carboni C
Hidrogen H
Aquests radicals formen enllaços Oxigen O
que mantenen l’estructura de les Nitrogen N
proteïnes
Fòsfor P
-SH Sofre S
dijous 3 de gener de 13

15. Els bioelements
Bioelements secundaris
Són la resta de bioelements
Poden ser:
Indispensables
No poden faltar perquè són imprescindibles per a la vida de la cèl·lula
Calci Ca Potassi K Clor Cl Iode I
Sodi Na Magnesi Mg Ferro Fe
Variables
Poden faltar en alguns organismes
Brom Br Zinc Zn Titani Ti
dijous 3 de gener de 13

16. Els bioelements
Bioelements secundaris
No hi ha una relació
Segons l’abundància amb què es troben,
directa entre entre
es distingeixen dos tipus de biolements:
abundància i essencialitat
C Na
Bioelements plàstics
H K
O
Els onze elements que representen N Ca
el 99% del pes de la matèria viva P Mg
S Cl
Oligoelements
Alguns oligoelements són
inispensables al ser catalitzadors
Els trobem en proporcions de reaccions químiques
inferiors al 0,1%
dijous 3 de gener de 13

17. Els bioelements
Bioelements secundaris
Tenen diferents funcions
Fe Sintetitzar hemoglobina i
transportar O2
Na+ Fonamentals per a la
K+ transmissió de l’impuls nerviós
Zn Associat a l’insulina
Mg Component de molts
enzims i de la clorofil·la
Ca
CaCO3 Ca2+
Closques dels mol·luscs i Contracció muscular entre
esquelets de molts animals moltes altres reaccions
dijous 3 de gener de 13

18. Els bioelements
Bioelements secundaris
Tenen diferents funcions
Li Incrementa la secreció de
neurotransmissors
Cu+ Hemocianina, pigment
respiratori dels invertebrats
Si Rigidesa a les tiges de les
gramínies i dels equisets
Co Sintetitzar la vitamina B12
I Formació de la T3 i la T4
Mn
Actua com a factor de
creixement Fl Es troba a l’esmalt de les dents
i als ossos
dijous 3 de gener de 13

19. Els bioelements
Formulació orgànica
Cadenes cícliques
Cadenes alifàtiques
enllaç simple enllaç doble enllaç triple
1C Metà -- --
2C Età Etè Etí
3C Propà Propè Propí
4C Butà Butè Butí
5C Pentà Pentè Pentí
6C Hexà Hexè Hexí
7C Heptà Heptè Heptí
8C Octà (benzina) Octè Octí
dijous 3 de gener de 13

20. Els bioelements
Formulació orgànica
Cadenes cícliques
Cadenes alifàtiques
-OH -NH2 -CO- -CHO -CCOH
Nom del radical hidroxil amino cetona aldehid àcid
1C Metanol Metamina -- Metanal --
2C Etanol Etamina -- Etanal Àcid etanoic
3C Propnol Propamina Propanona Propanal Àcid propanoic
4C Butanol Butamina Butanona Butanal Àcid butanoic
5C Pentol Pentamina Pentanona Pentanal Àcid pentanoic
6C Hexanol Hexamina Hexanona Hexanal Àcid hexanoic
7C Heptanol Heptamina Heptanona Heptanal Àcid heptanoic
8C Octanol Octamina Octanona Octanal Àcid octanoic
dijous 3 de gener de 13

21. Els bioelements
Formulació orgànica
Cadenes alifàtiques
Propanona
Metà Butà 1-Propanol
o actona
dijous 3 de gener de 13