Bioelementos

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Bioelementos

  1. 1. ¿Cuáles elementos químicos son importantes para el buen funcionamiento de nuestro cuerpo? Nombre: Sofía Landeros Godínez N.L#20 Grado y Grupo: 3-F T/M Maestra: Alma Maite Barajas Cárdenas
  2. 2. Bioelemento:  Los elementos químicos que forman parte de la materia de los seres vivos se conocen como bioelementos o elementos biogénicos. Ninguno es exclusivo de los seres vivos, sino que todos ellos se encuentran también en la materia inanimada, aunque en distintas proporciones. Se han identificado unos 70 bioelementos, aunque no todos están presentes en cada organismo, ni aparecen en las mismas cantidades; según su abundancia se clasifican en primarios, secundarios y oligoelementos.  Elemento químico que forma parte de las biomoléculas o moléculas que constituyen los seres vivos los bioelementos más abundantes son el carbono, el hidrógeno, el oxígeno y el nitrógeno bioelemento m bioquím Cada uno de los elementos químicos que forman parte de los compuestos constituyentes de los seres vivos  Los Bioelementos también son llamados “Biogenéticos”, porque reaccionan y se unen dando origen a las BIOMOLÉCULAS.
  3. 3. ¿Como se clasifican los bioelementos? Bioelementos primarios: Se hallan en todos los seres vivos y en conjunto constituyen el 96% del peso de cualquier organismo. Son el C, H, O y N, y en menor % el P y el S. - El C, H, O y N son los componentes fundamentales de las moléculas de los seres vivos llamadas biomoléculas o principios inmediatos. - La importancia del P radica en que, por una parte, es componente de muchas biomoléculas, como los fosfolípidos y los ácidos nucleicos; por otra parte, en forma de sales cristalizadas, es componente de la estructura de esqueletos y dientes - El S forma parte de muchas proteínas y de algunas vitaminas; forma parte de los sulfatos, que son sales presentes en casi todos los seres vivos.
  4. 4. Bioelementos secundarios: También están en todos los seres vivos y son el Mg, Ca, K, Na y Cl; se encuentran en menor % que los anteriores, pero desempeñan funciones muy importantes en la fisiología celular. S Mg: forma parte de la clorofila de los vegetales y en forma iónica (Mg 2+) actúa como catalizador en muchas reacciones biológicas. S Ca: forma parte del CO3Ca, componente principal de las estructuras esqueléticas; en forma iónica (Ca 2+) interviene en la contracción muscular, coagulación sanguínea y transmisión del impulso nervioso. S K, Na y Cl: en forma iónica (K+, Na+, Cl-) mantienen el grado de salinidad en los líquidos biológicos e intervienen en procesos fisiológicos,
  5. 5. Oligoelementos: Se llaman así porque se encuentra en % inferiores al 0,1% (Oligo = poco, escaso); sin embargo, no por ello dejan de ser importantes, pues su ausencia provoca trastornos (enfermedades carenciales) e incluso la muerte, ya que son componentes de moléculas importantes o intervienen en el metabolismo y fisiología del organismo. Algunos se encuentran en todos los seres vivos (oligoelementos esenciales), mientras que otros sólo son necesarios en algunos organismos. Son ejemplos de oligoelementos: – el Fe forma parte de proteínas tan importantes como la hemoglobina (proteína de los glóbulos rojos que transporta O2 ) y los citocromos (enzimas que intervienen en la respiración y en la fotosíntesis) - el Mn, el Cu y el Zn actúan como catalizadores en muchas reacciones biológicas - el Co forma parte de la vitamina B12 - el I forma parte de la hormona tiroxina - el F forma parte del esmalte de los dientes y de la estructura de los huesos - el Si confiere resistencia al tejido conjuntivo, al esqueleto de muchas algas y a la pared celular de las gramíneas (maíz, trigo, etc.)
  6. 6. ¿Qué son los bioelementos biogenesicos? Son aquellos elementos que siendo parte de los cuerpos inertes, se los halla frecuentemente conformando las moléculas orgánicas y son indispensables para la vida. En los análisis químicos de las sustancias orgánicas se ha hallado cerca de 40 elementos de los 106 que existen en la naturaleza.
  7. 7. Clasificación de los Bioelementos
  8. 8. Propiedades de los elementos químicos primarios Hidrogeno: Densidad de 20°C: 0.089 g/l, T de ebullición 252.87°C, T de fusión -259.14°C. Se combina a veces para formar cientos de miles de compuestos. Bajo condiciones normales es una mixtura de dos tipos de moléculas conocidas como orto y para hidrogeno. Nitrógeno: Es el elementos mas abundante de forma combinada. T de fusión -210, T de ebullición 195.8, Densidad 0.81, calor especifico 0.247. Azufre: Hace reacciones fácilmente con fluoruros y cloruros. Es buen agente de oxidación. T de fusión 119°C, T de ebullición 444°C, Densidad 2,7. Carbono: Densidad 2,26 (g/mol), punto de ebullición 4830 °C, Punto de fusión 3727 °C. Fosforo: Densidad 1,82 (g, mol), Punto de fusión 44,2 °C punto de ebullición 280 °C
  9. 9. Propiedades de los elementos químicos secundarios Magnesio: Electronegatividad 1,2 , densidad 1,74 (g, mol), punto de ebullición 1107 °C, punto de fusión 650 °C. Calcio: Electronegatividad 1,0, densidad 1,55 (g ,mol), punto de ebullición 1440 °C, punto de fusión 838 °C, estado de oxidación +2 Potasio: Electronegatividad 0,8, densidad 0,97 (g, mol) Punto de ebullición 760 °C, punto de fusión 97,8, estado de oxidación +1 Sodio: Electronegatividad 0,9, densidad 0,97 (g, mol) punto de ebullición 892 °C, punto de fusión 97,8 °C Cloro: Electronegatividad 3.0, densidad 1,56 (g ,
  10. 10. Propiedades de los elementos químicos oligoelementos Cobalto: Electronegatividad +3, densidad 8,9 (g , mol), punto de ebullición 2900 °C, punto de fusión 1495 °C, estado de oxidación +3. Yodo: Electronegatividad 2,5 , densidad 4,94 (g , mol) punto de ebullición 183°C, punto de fusión 113,7. Flúor: Electronegatividad 4,0 , densidad 1,11 (g , ml) punto de ebullición -188,2 °C, punto de fusión -219,6 °C. Silicio: Electronegatividad 1,8 , densidad 2,33 (g , ml) punto de ebullición 2680 °C, punto de fisión 1410 °C., estado de oxidación +4.
  11. 11. ¿Qué porcentaje hay de los bioelementos en nuestro organismo? Los principales: son los elementos mayoritarios de la materia viva, constituyen el 95% de la masa total y son indispensables para formar las biomoléculas. Son cuatro; carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno (CHON). Forman parte de la materia viva debido a sus propiedades físico-químicas. Las secundarias: Forman parte de todos los seres vivos y en una proporción del 4,5%. Desempeñan funciones vitales para el funcionamiento correcto del organismo. Son el azufre, fósforo, magnesio, calcio, sodio, potasio y cloro. Las oligoelementos: Están presentes en los organismos en forma vestigial, pero que son indispensables para el desarrollo armónico del organismo. Son 14 y constituyen el 0,5%: hierro, manganeso, cobre, zinc, flúor, iodo, boro, silicio, vanadio, cromo, cobalto, selenio, molibdeno y estaño.
  12. 12. ¿Qué son los bioelementos primarios? Aquellos bioelementos que forman parte de la materia viva en un alto porcentaje y se hallan presentes en todos los seres vivos se les denomina Bioelementos Primarios. Éstos constituyen el 98% del total de la materia viva. De entre ellos distinguimos, aquellos que forman las biomoléculas orgánicas (carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, azufre y fósforo)
  13. 13. ¿En que parte de nuestro cuerpo se encuentran? Carbono: tiene la capacidad de formar largas cadenas carbono-carbono (macromoléculas) mediante enlaces simples (-CH2-CH2) o dobles (CH=CH-), así como estructuras cíclicas. 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. 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
  14. 14. 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
  15. 15. Símbolo Atómica Carbono 12.01115 Hidrogeno 1.00797 Oxigeno 1.59994 Nitrógeno 14.0067 Fosforo 30.9738 C Numero Atómico 6 H 1 O 8 N 7 P 15 Masa
  16. 16. ¿ Donde están ubicado en la tabla periódica?  Carbono. Periodo 2, Grupo 14  Hidrogeno. Periodo 1, Grupo 1  Oxigeno. Periodo 2, Grupo 16  Nitrógeno. Periodo 2, Grupo 15  Fosforo. Periodo 3, Grupo 15  Azufre. Periodo 3, Grupo 16
  17. 17. ¿Qué son los bioelementos secundarios? Son todos los elementos biogenésicos restantes. Estos se pueden distinguir entre ellos por que tienen abundancia mayor a 0.1% como es: Calcio, Sodio, Potasio, Magnesio, Cloro
  18. 18. ¿En que parte de nuestro cuerpo se encuentran? Magnesio: Es un tranquilizante natural que mantiene el equilibrio energético en las neuronas y actúa sobre la transmisión nerviosa, manteniendo al sistema nervioso en perfecta salud. Previene los cálculos renales ya que moviliza al calcio. Actúa sobre el sistema neurológico favoreciendo el sueño y la relajación. Calcio: La función principal que cumple es la formación y fortalecimiento de huesos y dientes. Aunque en menor proporción interviene en la coagulación de la sangre, en la permeabilidad de las membranas celulares logrando favorecer la libre entrada y salida de diversas sustancias y en la regulación de la función muscular, incluida la frecuencia cardíaca.
  19. 19. Potasio: El potasio es el principal electrolito intracelular puesto que más del 98% del elemento corporal se almacena dentro de las células. Interviene en la función de contracción muscular. Sodio: Participa en la conducción de los pulsos eléctricos de las neuronas, a través de los iones de sodio. Sin ella, las neuronas no funcionan, literalmente. Por eso hay una infinidad de alimentos que contienen sal, aunque en bajísimas cantidades.
  20. 20. Símbolo Atómica Magnesio 24.305 Calcio 40.08 Potasio 39.102 Sodio 9898 Cloro 35.453 Numero Atómico Mg 12 Ca 20 K 19 Na 11 Masa Cl 17 22.
  21. 21. ¿Dónde están ubicados en la tabla periódica?  Magnesio. Periodo 3, Grupo 2  Calcio. Periodo 4, Grupo 1  Sodio. Periodo 3, Grupo 1  Cloro. Periodo 3, Grupo 17
  22. 22. ¿Qué son los bioelementos Oligoelementos? Los oligoelementos son bioelementos presentes en pequeñas cantidades (menos de un 0,05%) en los seres vivos y tanto su ausencia como una concentración por encima de su nivel característico puede ser perjudicial para el organismo, llegando a ser hepatotóxicos.
  23. 23. ¿En que parte de nuestro cuerpo se encuentran? Cobalto: Forma parte de la vitamina B12, necesaria para la síntesis de hemoglobina . Iodo: Necesario para la síntesis de la tiroxina, hormona que interviene en el metabolismo Flúor: Forma parte del esmalte dentario y de los huesos. Silicio: Proporciona resistencia al tejido conjuntivo, endurece tejidos vegetales como en las gramíneas.
  24. 24. Símbolo Atómica Cobalto 58.9332 Yodo 126.9044 Flúor 18.9984 Silicio 28.086 Numero Atómico Co 27 I 53 F 9 Si 14 Masa
  25. 25. ¿Dónde están ubicados en la tabla periódica?  Cobalto. Periodo 4, Grupo 9  Yodo. Periodo 5, Grupo 17  Flúor. Periodo 2, Grupo 17  Silicio. Periodo 3, Grupo 14
  26. 26. Bioelementos en el Cuerpo Humano (Porcentajes)
  27. 27. Grupos funcionales de bioelementos  Primarios  Secundarios  Oligoelementos  Alcanos  Alquenos  Alquinos  Alcoholes  Cetonas  Ácidos  Esteres  Éteres  Aminas  Aldehídos  Halogenuros  Benceno
  28. 28. ¿Qué es metabolismo? El metabolismo es el conjunto de procesos y transformaciones químicas a través de las cuales se renuevan las diversas sustancias del organismo. Se activa después de la digestión, y se basa en la reabsorción y la transformación de las sustancias alimenticias. El metabolismo tiene dos componentes. El anabolismo, (creación de sustancias) que es el proceso de síntesis por el que se elaboran sustancias indispensables para el funcionamiento del organismo, y que necesitan ser renovadas continuamente; y el catabolismo, (destrucción de sustancias) en el que se produce energía - calorías - mediante la rotura o fraccionamiento de otras sustancias. Durante el metabolismo, el organismo desprende una cantidad
  29. 29. ¿Qué son las biomoleculas? Las biomoléculas están constituidas principalmente por carbono, hidrogeno, nitrógeno y oxigeno, y en menor medida fósforo y sulfuro. Suelen incorporarse otros elementos, pero en menor frecuencia. Las biomoleculas cuentan con estos elementos en sus estructuras ya que les permiten el equilibrio perfecto para la formación de enlaces covalentes entre ellos mismos, también permite la formación de esqueletos tridimensionales, la formación de enlaces múltiples y la creación de variados elementos.
  30. 30. Clasificación de las biomoleculas Sobre la base de sus características estructurales, físicas y químicas, las biomoléculas se han clasificado en cuatro grandes grupos: Glúcidos o carbohidratos: Se producen básicamente mediante la fotosíntesis de las plantas, sirviendo de alimento y fuente de energía a los animales. Los azucares, como por ejemplo la glucosa, son los carbohidratos más sencillos, que a su vez constituyen otras macromoléculas importantes para los seres vivos, como el almidón, la celulosa o el glucógeno. Lípidos: Aparecen en forma de grasas, aceites y ceras en los organismos vivos, constituyendo sus reservas de energía. Los lípidos están presentes en las vitaminas, las hormonas, los esteroides,
  31. 31. Proteínas: Son principios fundamentales de la vida, pues desempeñan funciones muy importantes en los procesos vitales. Ácidos nucleicos: Están presentes en los núcleos de las células, siendo los encargados de transmitir las características de las especies de una generación a otros. Los ácidos nucleicos son el acido desoxirribonucleico (ADN) y el ácidos ribonucleico (ARN)
  32. 32. Biomoleculas en estado gaseoso Este estado sólo se encuentra en algunos órganos de flotación de organismos unicelulares acuáticos. Otras moléculas gaseosas se encuentran, o bien unidas a determinadas moléculas, o bien disueltas.
  33. 33. Estructura molecular
  34. 34. Función: En los seres vivos encontramos algunas moléculas en estado gaseoso: O2, CO2, N2. Oxigeno: El oxígeno gaseoso no combinado suele existir en forma de moléculas diatómicas, O2, pero también existe en forma triatómica, O3, llamada ozono. Dióxido: Los seres humanos usamos el dióxido de carbono de muchas formas diferentes. El ejemplo más familiar es el uso en bebidas refrescantes y cerveza, para hacerlas gaseosas. El dióxido de carbono liberado por la levadura hace que la masa se hinche. Algunos extintores usan dióxido de carbono porque es más denso que el aire. El dióxido de carbono puede cubrir un fuego, debido a su pesadez. Impide que el oxígeno tenga acceso al fuego y como resultado, el material en combustión es privado del oxígeno que necesita para continuar ardiendo. Nitrógeno El nitrógeno del organismo procede siempre de las proteínas que sufren el proceso de desaminación y trasnominación para dar nitrógeno que por medio del metabolismo de los componentes nitrogenados se va a transformar en una serie de componentes como son el amoniaco, urea, ácido úrico , creatina, creatinina, ácido hipúrico y los cuerpos sulfurados
  35. 35. Alimentos con bioelementos primarios CARBONO (C): Pan, leche, mantequilla, cereal, carne, arroz, frutas, verduras, legumbres, cereales, etc. - HIDRÓGENO (H): Se lo encuentra en las carnes y pescados, frutas y verduras, cereales, legumbres en general, harinas etc. - OXÍGENO (O2): Otro gas fundamental de la atmósfera, se encuentra combinado con el Hidrógeno formando la molécula de agua, en todos los alimentos. - NITRÓGENO (N): Se lo encuentra en las Proteínas, carnes, lentejas. El nitrógeno se encuentra formando aminoácidos y proteínas, por lo tanto podemos encontrarlos en lentejas, atún, etc. -AZUFRE (S):Los alimentos que son ricos en proteínas tienen un alto contenido de azufre. Las carnes rojas, huevos y leguminosas, incluida la algarroba, entran en la categoría de alimentos con alto contenido de azufre, que también son altos en proteína. El pollo, pato, frutos secos y semillas también son altos en contenido de azufre.
  36. 36. Alimentos con bioelementos secundarios -AZUFRE (S): Se los encuentra en las legumbres, col, cebolla, ajo, espárrago, puerro, pescado y yema de huevo. Está presente en todas las células, especialmente en la piel, uñas, cabellos y cartílagos. Entra en la composición de diversas hormonas (insulina) y vitaminas, neutraliza los tóxicos y ayuda al hígado en la secreción de bilis. - FÓSFORO (P): Se lo encuentra en los alimentos que contienen calcio, como los frutos secos, el queso, la soja, yema de huevo, etc. También es un elemento constituyente de la estructuras de los huesos y, en asociación con ciertos lípidos, da lugar a los fosfolípidos, que son componentes indispensables de las membranas celulares y del tejido nervioso. - MAGNESIO (Mg): Se lo encuentra en el Cacao, soja, frutos secos, avena, maíz y algunas verduras. Es imprescindible para la correcta asimilación del calcio y de la vitamina C. Equilibra el sistema nervioso central (ligera acción sedante), es importante para la correcta transmisión de los impulsos nerviosos y aumenta la secreción de bilis (favorece una buena digestión de las grasas y la eliminación de residuos tóxicos).
  37. 37. -CALCIO (Ca): Se lo encuentra en los productos lácteos y derivados, frutos secos, semillas de sésamo, verduras. Forma parte de los huesos, del tejido conjuntivo y de los músculos. Junto con el potasio y el magnesio, es esencial para una buena circulación de la sangre. - SODIO (Na): Se lo encuentra principalmente en la sal, pero está presente en todos los alimentos, como frutas en general, seguidas de las verduras. Regula el reparto de agua en el organismo e interviene en la transmisión del impulso nervioso a los músculos. - POTASIO (K): Se lo encuentra en las frutas (tomate, banana) y verdura fresca, las legumbres y los frutos secos. Actúa de regulador en el balance de agua en el organismo y participa en la contracción del músculo cardíaco. - CLORO (Cl): Se lo encuentra en la sal común, algas, aceitunas, agua del grifo, etc. Favorece el equilibrio ácido-base en el organismo y ayuda al hígado en su función de eliminación de tóxicos.
  38. 38. Alimentos con bioelementos oligoelementos -COBALTO (Co) Lo podemos encontrar en algunos vegetales como el rábano, las cebollas, la coliflor y las setas; también lo encontramos en carnes y crustáceos. Sus propiedades previenen la osteoartritis y es un excelente anti-anémico. -YODO (I) Los principales fuentes donde se localiza este oligoelemento es en los productos de mar como los mariscos. Este elemento es indispensable al ser constituyente de las hormonas tiroideas. -FLUOR (F) Lo encontramos en el agua y el té. Una de sus principales funciones es prevenir la caries dental. -SILICIO (SI) Los cereales instantáneos, tanto frío como calientes, son una buena manera de obtener silicio. Las barras de avena también poseen un contenido abundante de silicio. La cebada y el arroz poseen un alto contenido de silicio y son capaces de mantenerlo luego de la cocción.
  39. 39. Consecuencias sin los bioelementos en el cuerpo Cobalto: La carencia de cobalto está relacionada con la ausencia de Vitamina B12 en el organismo, esto genera anemias, problemas neurológicos y falta de crecimiento. Cobre: La enfermedad de Menkes es un trastorno hereditario del metabolismo del cobre que produce una deficiencia de cobre y, finalmente, un daño irreversible. Flúor: Cuando falta el fluoren el cuerpo, hace que el mismo padezca de la incidencia y severidad de las caries dentales y debilitamiento de los huesos. Magnesio: La carencia de manganeso en el organismo puede generar lento crecimiento de uñas y cabellos, despigmentación del pelo, mala formación de huesos y puede disminuir la tolerancia a la glucosa o capacidad de eliminar excesos de azúcar en sangre. Yodo: La deficiencia de yodo es la causa principal de daño cerebral y retraso mental, y la más fácilmente prevenible. El ciclo biológico del yodo favorece la disminución de sus fuentes naturales como consecuencia de factores ecológicos y, en menor grado, por la acción negativa del hombre sobre su entorno.
  40. 40. Zinc: La falta de Zinc puede traer desventajas a los distintos sistemas del cuerpo humano. Potasio: Las consecuencias de niveles bajos de potasio se muestran por variedad de síntomas: restricción del crecimiento, reducción del florecimiento, cosechas en los abundantes y menor calidad de producción. Cromo: Este puede alterar el material genético y causar cáncer. Hierro: Puede provocar conjuntivitis, coriorretinitis, y retinitis si contacta con los tejidos y permanece en ellos. Sodio: Un exceso de sodio puede dañar nuestros riñones e incrementa las posibilidades de hipertensión.

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