1. Proyecto Ciencias:
Bloque II
¿Cuáles elementos químicos son importantes para el buen
funcionamiento de nuestro cuerpo?
Cristian Michel Azano Sepúlveda N.L.#5 3°B T/M

2. Concepto de bioelemento
-
Los bioelementos o elementos son los elementos químicos, presentes en
seres vivos.

3. Wang y Col en 1992

Uno de los sistemas de clasificación del cuerpo humano, respecto a
sus componentes constituyentes, es la establecida por Wang y Col. en
1992:

Nivel atómico: hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, carbono, fósforo

Nivel molecular: agua, proteínas, lípidos, hidroxi–apatita.

Nivel celular: intracelular, extracelular.

Nivel anatómico: tejido muscular, adiposo, óseo, piel, órganos y
vísceras.

Nivel cuerpo íntegro: masa corporal, volumen corporal, densidad
corporal.

4. Clasificación de los bioelementos
composición jerárquica
Elemento
Litosfera- atmósferahidrosfera (%)
Cuerpo humano (%)
Oxígeno (O)
50,02
62,81
Carbono (C)
0,18
19,37
Hidrógeno (H)
0,95
9,31
Nitrógeno (N)
0,03
5,14
Calcio (Ca)
3,22
1,38
Fósforo (P)
0,11
0,64
Azufre (S)
0,11
0,63
Sodio (Na)
2,36
0,26
Potasio (K)
2,28
0,22
Cloro (Cl)
0,20
0,18
Magnesio (Mg)
2,08
0,04
Flúor (F)
0,10
0,009
Hierro (Fe)
4,18
0,005
Aluminio (Al)
7,30
0,001
Manganeso (Mn)
0,08
Silicio (Si)
25,80
0,0001
—

5. ¿Qué son los bioelementos o elementos
biogenésicos?

Los bioelementos o elementos biogenésicos son los elementos químicos, presentes en
seres vivos. Pueden aparecer aislados o formando moléculas. Se clasifican en
bioelementos primarios o plásticos y bioelementos secundarios.

6. Clasificación de los bioelementos

Los bioelementos también se clasifican en mayoritarios, traza y ultratraza.

Bioelementos mayoritarios. Se presentan en cantidades superiores al 0,1% del
peso del organismo. Oxígeno (O), carbono (C), hidrógeno (H), nitrógeno (N),
calcio (Ca), fósforo (P), azufre (S), cloro (Cl) y sodio (Na).

Bioelementos traza. Están presentes en una proporción comprendida entre el
0,1% y el 0,0001% del peso de un ser vivo. Entre otros se incluye silicio (Si),
magnesio (Mg) y cobre (Cu).

Bioelementos ultratraza. Se presentan en cantidades inferiores al 0,0001%,
por ejemplo el yodo (I), el magnesio (Mg) o el cobalto (Co).

Los elementos traza y ultrataza pueden ser denominados en su conjunto,
oligoelementos. Se han aislado 60 oligoelementos, pero de ellos solo 14 se
consideran comunes en casi todos los seres vivos.

7. Propiedades de los bioelementos

Los Bioelementos ( C, H, O2, N, S, P) son los elementos químicos que
componen químicamente a todas las biomoléculas

8. Porcentajes de los bioelementos en
nuestro organismo
Elemento
Cuerpo humano (%)
Oxígeno (O)
62,81
Carbono (C)
19,37
Hidrógeno (H)
9,31
Nitrógeno (N)
5,14
Calcio (Ca)
1,38
Fósforo (P)
0,64
Azufre (S)
0,63
Sodio (Na)
0,26
Potasio (K)
0,22
Cloro (Cl)
0,18
Magnesio (Mg)
0,04
Flúor (F)
0,009
Hierro (Fe)
0,005
Aluminio (Al)
0,001
Manganeso (Mn)
Silicio (Si)
0,0001
—

9. Bioelementos primarios

10. Carbono (18%)

El aspecto más importante del carbono en relación con el cuerpo humano es que es
vital para la vida. El carbono constituye una gran parte de casi todas las partes del
cuerpo. Sirve como un agente de enlace que facilita la construcción de cadenas
complejas de moléculas. Sin este químico en el cuerpo, las molécula biológicas no
serían capaces de enlazarse y el cuerpo sería un conjunto sin forma de átomos sueltos.
Esto explica por qué se considera que los seres humanos son formas de vida a base de
carbono.

11. Hidrógeno (10%)

Se emplea para completar enlaces de los carbonos en las cadenas carbonadas,
que son la base de la materia orgánica y por tanto de tu cuerpo. Tiene dos
enlaces libres, que en la mayoría de las veces no están unidos a otros carbonos
ni a grupos funcionales, y que han de ser completados con algún elemento, y
este suele ser el hidrogeno en la inmensa mayoría de las veces.

12. Oxígeno (65%)

El oxigeno es necesario en el ser humano para transformar las grasas,
carbohidratos y proteínas de nuestra dieta en calor, energía y vida. Además,
una de las funciones del oxigeno es la mayor oxigenación de los pulmones,
que favorece la eliminación de las toxinas del sistema. Juega un papel muy
importante en muchos procesos.

13. Nitrógeno (3%)

Este elemento forma parte estructural de las proteínas y de los ácidos
nucleicos. Éste se encuentra en el aire en grandes cantidades (78% en
volumen) pero en esta forma sólo es accesible a un conjunto muy restringido
de formas de vida, como las cianobacterias y las azotobacteriáceas.

14. Bioelementos Secundarios

15. Calcio (1.5%)

Es vital para nuestro desarrollo. Se encuentra prácticamente a lo largo de
todo el cuerpo, en los huesos y por ejemplo en los dientes. Además, son muy
importantes en la regulación de proteínas.

16. Sodio (0.15%)

Se trata de otro electrolito vital en lo que refiere a la señalización eléctrica
de los nervios. El sodio (Na,11) también regula la cantidad de agua en el
cuerpo, siendo un elemento igual de esencial para la vida.

17. Potasio (0.25%)

El potasio (K,19) es vital para el funcionamiento del mismo. Ayuda en la
regulación de los latidos del corazón y a la señalización eléctrica de los
nervios.

18. Magnesio (0.05%)

Se encuentra en la estructura ósea y de los músculos, siendo muy importante
en ambas. El magnesio (Mg,12), a su vez, es necesario en numerosas
reacciones metabólicas esenciales para la vida.

19. Cloro (0.15%)

El cloro (CI,17) normalmente se encuentra en el cuerpo humano a modo de
ion negativo, es decir como cloruro. Se trata de un electrolito importante
para mantener el equilibrio normal de líquidos en el organismo.

20. Hierro (0.006%)

Es fundamental en el metabolismo de casi todos los organismos vivos. Se
encuentra en la hemoglobina, es el portador de oxígeno en las células rojas
de la sangre.

21. Yodo

Es un oligoelemento y se emplea principalmente en medicina, fotografía y
como colorante. Químicamente, el yodo es el halógeno menos reactivo y
electronegativo.

22. Oligoelementos

Los oligoelementos son bioelementos presentes en pequeñas cantidades (menos de un
0,05%) en los seres vivos y tanto su ausencia como su exceso puede ser perjudicial para
el organismo, llegando a ser hepatotóxicos. Estos elementos químicos, en su mayoría
metales, son esenciales para el buen funcionamiento de las células.

23. Calcio: Este oligoelemento lo encontramos en productos lácteos como la lache,
quesos, yogurt, etc. Su aportación al organismo es balancear el sistema nervioso,
constituir los huesos, los dientes y llevar un óptimo nivel de coagulación de la
sangre.
Cobalto: 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.
Cobre: Las fuentes donde podemos encontrar este metal son en los moluscos,
vísceras, frijoles, cereales, frutos y carne de pollo. Forma parte de los tejidos
corporales como el hígado, cerebro, riñones y corazón; y su función es prevenir
infecciones de las vías respiratorias, reumatismos y aceleración de la síntesis de
la queratina.

24. Flúor: Lo encontramos en el agua y el té. Una de sus principales funciones es
prevenir la caries dental.
Fósforo: Este oligoelemento lo podemos encontrar en el pescado, cereales y
carne. Constituye huesos y dientes, proporciona reacciones energéticas y lleva
una parte fundamental en la formación de proteínas.
Hierro: Lo encontramos en el hígado, ostras, moluscos, carnes rojas, pollo,
pescado y cerveza; los cereales y los frijoles son buenas fuentes vegetales. Su
función es ser componente de la hemoglobina, alrededor de un 75% de la sangre.

25. Manganeso: Este oligoelemento lo podemos localizar en cereales, almendras,
legumbres, frutas secas, pescados y soya Es parte importante en la constitución
de ciertas enzimas, su deficiencia produce pérdida de peso, dermatitis y
náuseas; se cree que participa en funciones sexuales y reproductoras. En el
organismo se encuentra principalmente en el hígado, huesos, páncreas e
hipófisis.
Magnesio: Se localiza en el chocolate, almendras, búlgaros, cacahuates, pan
entero, carnes y soya. Su función es disminuir el deseo de los azúcares y el
drenaje del agua, además actúa en la irritabilidad, cansancio, calambres,
palpitaciones y preserva la tonicidad de la piel.
Potasio: Lo podemos encontrar en las frutas frescas y secas, legumbres y en los
cereales. Su función es favorecer los intercambios celulares e intracelulares.

26. Selenio: Este elemento se ubica en los cereales completos, la levadura de
cerveza, ajo, cebolla, germen de trigo y carnes. La función que desempeña en el
organismo es la de neutralizar los radicales libres (envejecimiento), retrasa los
procesos de la miopía y preserva la tonicidad de la piel.
Sodio: Lo encontramos principalmente en la sal y en otros alimentos como el
queso y el pan. Su labor es la de hidratar correctamente el organismo y actuar en
la excitabilidad de los músculos.
Yodo: Las 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.
Zinc: Lo encontramos en las carnes rojas, pescado, pollo, productos lácteos,
frijoles, granos y nueces. Su función dentro del organismo es la de acelerar la
cicatrización de las heridas, favorecer en el crecimiento del feto en mujeres
embarazadas, participar en la formación del colágeno y de la elastina de la
dermis, favorecer el tránsito intestinal y participar en el buen funcionamiento de
la próstata y de los ovarios.

27. Grupos funcionales

28. ¿Que es el metabolismo?

Es el conjunto de reacciones bioquímicas y procesos físico-químicos que
ocurren en una célula y en el organismo. Estos complejos procesos
interrelacionados son la base de la vida a escala molecular, y permiten las
diversas actividades de las células: crecer, reproducirse, mantener sus
estructuras, responder a estímulos, etc.

29. Las biomoleculas

Las biomoléculas son las moléculas constituyentes de los seres vivos. Los seis
elementos químicos o bioelementos más abundantes en los seres vivos son el
carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre (C,H,O,N,P,S)
representando alrededor del 99% de la masa de la mayoría de las células, con
ellos se crean todo tipos de sustancias o biomoléculas (proteínas,
aminoácidos, neurotransmisores).

30. Clasificación de las biomoléculas

Biocompuestos inorgánicos
Son moléculas que poseen tanto los seres vivos como los seres inertes, aunque
son imprescindibles para la vida, 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+).

Biocompuestos orgánicos o principios inmediatos
Son sintetizadas solamente por los seres vivos y tienen una estructura con base
en carbono. Están constituidas, principalmente, por los elementos quimicos
carbono, hidrógeno y oxígeno, y con frecuencia también están presentes
nitrógeno, fósforo y azufre; a veces se incorporan otros elementos pero en
mucha menor proporción.

31. 
Las biomoleculas orgánicas pueden agruparse en cinco 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 vegetales (algas, plantas) almacenan sus reservas en forma de
almidón, en cambio los animales forman el glucógeno, entre ellos se diferencia
por la cantidad y el número de ramificaciones de la glucosa. 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.

32. 
Lípidos
Los lípidos saponificables cumplen dos funciones primordiales para las células;
por una parte, los fosfolípidos forman el esqueleto de las membranas celulares
(bicapa lipídica); por otra, los triglicéridos son el principal almacén de energía de
los animales. Los lípidos insaponificables, como los isoprenoides y los esteroides,
desempeñan
funciones
reguladoras
(colesterol,
hormonas
sexuales,
prostaglandinas).

33. 
Proteínas
Las proteínas son las biomoléculas que más diversidad de funciones realizan 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.

34. 
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.

Vitaminas
Que son usadas como cofactores en algunas reacciones enzimáticas.

35. Biomoléculas 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.

36. Estructura de biomoléculas

La comprensión de las relaciones entre estructura y función de las biomoléculas es básica en Bioquímica. Su estudio suele basarse en la observación de imágenes en dos dimensiones. Se pretende familiarizar a los
alumnos con sus estructuras 3D formando modelos de biomoléculas y haciendo
observaciones que les hagan comprender las bases estructu-rales de sus
funciones. Los alumnos se organizan en grupos que reciben cierto número de
átomos de C, N, O e H y enlaces con los que construirán las moléculas. Con las
formadas por cada grupo y su combinación con las de su asociado,
comprenderán las conformaciones de los azúcares y las diferencias entre
polisacáridos estructurales o de reserva, de las bases nitrogenadas púricas y
pirimidínicas, de los nucleósidos y la especificidad de los apareamientos entre
bases, las diferencias entre ácidos grasos saturados e insaturados, la
estructura 3D de los L-aminoácidos, el carácter plano del enlace peptídico, y
las posibilidades de giro de los aminoácidos en relación al enlace peptídico.

37. Bioelementos en alimentos

Son las sustancias que forman la base de nuestra estructura orgánica ya que
integran las células de los tejidos del cuerpo. Son indispensables para la
reposición y regeneración de los tejidos.

Están compuestas por aminoácidos que se dividen en esenciales y no
esenciales.

Son las encargadas de crear anticuerpos.

38. Algunos alimentos que contienen
diferentes bioelementos son:

39. Carnes

40. Pescado

41. Cereales y leguminosas

42. Lácteos

43. Aves

44. Consecuencias de la falta de Bioelementos en
el cuerpo humano

Se llaman elementos químicos esenciales o bioelementos a una serie de elementos
químicos que se consideran esenciales para la vida o para la subsistencia de organismos
determinados. Para que un elemento se considere esencial, este debe cumplir cuatro
condiciones:
•
La ingesta insuficiente del elemento provoca deficiencias funcionales, reversibles si el
elemento vuelve a estar en las concentraciones adecuadas.
•
Sin el elemento, el organismo no crece ni completa su ciclo vital.
•
El elemento influye directamente en el organismo y está involucrado en sus procesos
metabólicos.
•
El efecto de dicho elemento no puede ser reemplazado por ningún otro elemento.

45. Proyecto elaborado por:
Cristian Michel Azano Sepúlveda
N.L.#5 3°B T/M
Materia: Ciencias 3: Química
Maestra: Alma Maite Barajas Cárdenas