Bioelementos

Bioelementos

Hana Seo

Primarios

Microconstituyentes

Secundarios

¿Qué son?

¿Qué Son?

Son aquellos elementos de la tabla periódica que cumplen una función biológica y química fundamental en los seres vivos. Se pueden clasificar por: abundancia, química y fisiología.Los 23 bioelementos son: Hidrógeno, Carbono, Nitrógeno, Oxígeno, Fósforo, Azufre, Sodio, Magnesio, Cloro, Potasio, Calcio, Flúor, Cromo, Manganeso, Hierro, Cobalto, Níquel, Cobre, Zinc, Selenio, Molibdeno, Estaño y Yodo. A su vez se dividen en primarios, secundarios y microconstituyentes.

PRIMARIOS

Primarios

Microconstituyentes

Secundarios

¿Qué son?

Oxígeno (O)

Hidrógeno (H)

Fósforo (P)

Carbono (C)

Azufre (S)

Nitrógeno (N)

sECUNDARIOS

Primarios

Microconstituyentes

Secundarios

¿Qué son?

Potasio (K)

Sodio (Na)

Calcio (Ca)

Magnesio (Mg)

Cloro (Cl)

MicroconstituyenteS

Primarios

Microconstituyentes

Secundarios

¿Qué son?

Flúor (F)

Cobalto (Co)

Selenio (Se)

Cromo (Cr)

Níquel (Ni)

Molibdeno (Mo)

Manganeso (Mn)

Cobre (Cu)

Estaño (Sn)

Hierro (Fe)

Zinc (Zn)

Yodo (I)

27

Cobalto

• Abundancia (Oligoelementos): Forma el 0.0000021% del 99% de un organismo
• Química (Microconstituyentes): Complementan funciones de moléculas orgánicas
• Fisiológica (Oligoelementos): Regulación de procesos metabólicos

• Componente de vitamina b12
• Importante en metabolismo de aminoácidos en humanos
• Necesario para desarrollo normal de células sanguíneas

Flúor

• Abundancia (Oligoelementos): Forma el 0.001% del 99% de un organismo
• Química (Microconstituyentes): Complementan funciones de moléculas orgánicas
• Fisiológica (Oligoelementos): Regulación de procesos metabólicos

• Componente de hueso
• Reduce caries
• Importante en desarrollo de huesos
• En concentraciones altas mancha dientes y es tóxico
• Factor en crecimiento de ratas

19

Potasio

• Abundancia (Secundarios): Forma el 0.3% del 99% de un organismo
• Química (Secundarios): Forma el Medio Ambiente
• Fisiológica (Plástica): Forma "plasma" de la materia viva
• Uno de los que son capaces de mantener su carga en solución (catión)
• 2.6 g/kg del organismo
• Importante en regulación de presión osmótica y equilibrio hídrico/eléctrico/pH
• Genera potencial de membrana
• Estimula actividad de enzimas - síntesis de proteínas
• Secreción renal activada por Aldosterona en recambio por Sodio

29

Cobre

• Abundancia (Oligoelementos): Forma el 0.002% del 99% de un organismo
• Química (Microconstituyentes): Complementan funciones de moléculas orgánicas
• Fisiológica (Oligoelementos): Regulación de procesos metabólicos

• 50-120 mg/kg
• Esencial en redox de enzimas
• Forma parte de la hemocianina (lleva oxígeno en invertebrados)
• Indispensable en absorción de hierro en intestinos y maduración de células sanguíneas
• Se almacena en tejidos e hígado

20

Calcio

• Abundancia (Primarios): Forma el 1.5% del 99% de un organismo
• Química (Secundarios): Forma el Medio Ambiente
• Fisiológica (Plástica): Forma "plasma" de la materia viva
• Uno de los que son capaces de mantener su carga en solución (catión)
• 22 g/kg del organismo (99% en huesos)

• Modula potencial de membrana
• Participa en coagulación sanguínea
• Desencadena contracción muscular
• Afecta actividad enzimática y celular
• Se almacena en retículo endoplásmico y mitocondrias
• Modifica permeabilidad de membranas
• Concentración depende de hormonas y vitaminas
• Necesario para síntesis de proteínas - reabsorción renal y absorción intestinal

50

Estaño

• Abundancia (Oligoelementos): En trazas
• Química (Microconstituyentes): Complementan funciones de moléculas orgánicas
• Fisiológica (Oligoelementos): Regulación de procesos metabólicos

• Indispensable en desarrollo de ratas y otros roedores

CARBONO

• Abundancia (Primarios): Forma el 18.5% del 99% de un organismo
• Química (Primarios): Forma principios inmediatos (macronutrientes)
• Fisiológica (Plástica): Forma "plasma" de la materia viva
• Uno de los que forma moléculas básicas (ej. ácidos grasos)
• Forma el esqueleto de TODOS los compuestos orgánicos
• Enlaces covalentes estables por electronegatividad y bajo peso atómico con C, H, O, N y S

12

Magnesio

• Abundancia (Secundarios): Forma el 0.05% del 99% de un organismo
• Química (Secundarios): Forma el Medio Ambiente
• Fisiológica (Plástica): Forma "plasma" de la materia viva
• Uno de los que son capaces de mantener su carga en solución (catión)
• 0.5 g/kg del organismo
• 60% forma parte del hueso con Calcio y Fósforo
• Estimula actividad de cinasas
• Forma parte de estructura de clorofila
• Antagonista de Calcio de excitabilidad celular (anestesia, paro cardíaco, etc.)
• Se une a proteínas, fosfatos y carboxilatos - depende del pH

42

Molibdeno

• Abundancia (Oligoelementos): Forma el 0.000013% del 99% de un organismo
• Química (Microconstituyentes): Complementan funciones de moléculas orgánicas
• Fisiológica (Oligoelementos): Regulación de procesos metabólicos

• Cofactor de varias enzimas como Nitrogenasa que fija nitrógeno molecular del aire, permitiendo ingreso a ciclos biológicos
• Estimula actividad enzimática

nITRÓGENO

• Abundancia (Primarios): Forma el 10% del 99% de un organismo
• Química (Primarios): Forma principios inmediatos (macronutrientes)
• Fisiológica (Plástica): Forma "plasma" de la materia viva
• Uno de los que forma moléculas básicas (ej. aminoácidos)
• Forma parte de TODOS los compuestos orgánicos
• Reserva principal está en atmósfera como N2 y es escaso
• Ingreso en ciclos biológicos depende de fijación por microorganismos

53

Yodo

• Abundancia (Oligoelementos): Forma el 0.00004% del 99% de un organismo
• Química (Microconstituyentes): Complementan funciones de moléculas orgánicas
• Fisiológica (Oligoelementos): Regulación de procesos metabólicos

• 10-20 mg/kg (80% en glándula tiroides)
• Síntesis de hormonas tiroideas
• Estimulación de consumo de O, aumentando nivel metabólico general
• Esencial para crecimiento normal
• Estimula liberación de ácidos grasos
• Influyen sobre síntesis de proteínas
• Activan respiración celular
• Carencia provoca bocio simple
• Deficiencias en función tiroidea son causa de crenitismo en niños
• Hipotiroidismo en adultos causa mixedema

16

Azufre

• Abundancia (Secundarios): Forma el 0.25% del 99% de un organismo
• Química (Primarios): Forma principios inmediatos (macronutrientes)
• Fisiológica (Plástica): Forma "plasma" de la materia viva
• Uno de los que forma moléculas básicas (ej. aminoácidos)
• 2.5 g por kg del organismo
• Componente de proteínas
• Se encuentra en sitio activo de muchas enzimas
• Toxicidad de metales pesados se debe a su unión con grupos tiol
• Presente en coenzimas, vitaminas, polímeros del tejido conectivo, glucolípidos y sales biliares
• Sulfato aumenta viscosidad

26

Hierro

• Abundancia (Secundarios): Forma el 0.005% del 99% de un organismo
• Química (Microconstituyentes): Complementan funciones de moléculas orgánicas
• Fisiológica (Oligoelementos): Regulación de procesos metabólicos

• 3.8 g hombres / 2.3 g mujeres
• Indispensable para redox de enzimas
• En animales superiores, en grupo Hemo
• Oxidado a reducido favorecido por pH ácido de estómago y vitamina C.
• Se almacena en hígado, bazo y tejido eritropoyéctico como Ferritina o pasa a sangre
• Concentración muy alta convierte Ferritina a Hemosiderina

oXÍGENO

• Abundancia (Primarios): Forma el 65% del 99% de un organismo
• Química (Primarios): Forma principios inmediatos (macronutrientes)
• Fisiológica (Plástica): Forma "plasma" de la materia viva
• Uno de los que forma moléculas básicas (ej. purinas)
• Forma parte de TODOS los compuestos orgánicos
• Único de elementos que debe suministrarse de forma continua
• Agente oxidante en metabolismo aeróbico

30

Zinc

• Abundancia (Oligoelementos): Forma el 0.0032% del 99% de un organismo
• Química (Microconstituyentes): Complementan funciones de moléculas orgánicas
• Fisiológica (Oligoelementos): Regulación de procesos metabólicos

• 2-3 g/kg
• Necesario en actividad enzimática
• Regulación de expresión genética formando complejos con ADN y proteínas
• Favorece síntesis de ARN
• Importante en síntesis de insulina
• Mayor concentración en hombres
• Carencia puede causar deficiencia en sistema reproductor y en espermatogénesis

25

Manganeso

• Abundancia (Oligoelementos): Forma el 0.00003% del 99% de un organismo
• Química (Microconstituyentes): Complementan funciones de moléculas orgánicas
• Fisiológica (Oligoelementos): Regulación de procesos metabólicos

• 20 mg totales
• Necesario para actividad enzimática

15

Fósforo

• Abundancia (Primarios): Forma el 1% del 99% de un organismo
• Química (Primarios): Forma principios inmediatos (macronutrientes)
• Fisiológica (Plástica): Forma "plasma" de la materia viva
• Uno de los que forma moléculas básicas (ej. pirimidinas)
• Hay entre 12 y 14 g por kg del organismo
• Metabolismo relacionado con Calcio
• Regula pH
• Fundamental en ácidos nucléicos y coenzimas como el ATP
• Ésteres de fosfato de Glúcidos y Lípidos son importantes en metabolismo
• Di/Fosforilización importantes en regulación de enzimas

34

Selenio

• Abundancia (Oligoelementos): Forma el 0.000019% del 99% de un organismo
• Química (Microconstituyentes): Complementan funciones de moléculas orgánicas
• Fisiológica (Oligoelementos): Regulación de procesos metabólicos

• Necesario para funcionamiento de hígado y músculo liso
• Falta de - necrosis hepática y cirrosis
• Estructura de proteínas protectoras contra intoxicación de mercurio
• En concentraciones altas es tóxico
• Relacionado a vitamina E

17

Cloro

• Abundancia (Secundarios): Forma el 0.15% del 99% de un organismo
• Química (Secundarios): Forma el Medio Ambiente
• Fisiológica (Plástica): Forma "plasma" de la materia viva
• Uno de los que son capaces de mantener su carga en solución (cloruro - anión)
• 1.2 g/kg del organismo
• Genera potencial de membrana
• Regula presión osmótica, equilibrio hídrico/eléctrico/pH
• Su desplazamiento es necesario en eritrocitos por lo anterior compensando salida de bicarbonato en intercambio de gases
• Efecto grande en enzimas

11

Sodio

• Abundancia (Secundarios): Forma el 0.20% del 99% de un organismo
• Química (Secundarios): Forma el Medio Ambiente
• Fisiológica (Plástica): Forma "plasma" de la materia viva
• Uno de los que son capaces de mantener su carga en solución (catión)
• 1.1-1-4 g/kg del organismo
• Importante en regulación de presión osmótica y equilibrio hídrico/eléctrico/pH
• Genera potencial de membrana
• Transporte activo "Bomba de Sodio y Potasio"
• Plantas terrestres no requieren de Sodio

24

Cromo

• Abundancia (Oligoelementos): Forma el 0.0000024% del 99% de un organismo
• Química (Microconstituyentes): Complementan funciones de moléculas orgánicas
• Fisiológica (Oligoelementos): Regulación de procesos metabólicos

• Indispensable en animales superiores
• Tolerancia a gluscosa - actividad de insulina
• Unión de insulina a su receptor

Hidrógeno

• Abundancia (Primarios): Forma el 10% del 99% de un organismo
• Química (Primarios): Forma principios inmediatos (macronutrientes)
• Fisiológica (Plástica): Forma "plasma" de la materia viva
• Uno de los que forma moléculas básicas (ej. aminoácidos)
• Forma parte de TODOS los compuestos orgánicos
• Su oxidación es la principal fuente de energía
• Determina el pH

28

Níquel

• Abundancia (Oligoelementos): En trazas
• Química (Microconstituyentes): Complementan funciones de moléculas orgánicas
• Fisiológica (Oligoelementos): Regulación de procesos metabólicos

• Esencial para crecimiento y osificación de animales
• Niveles bajos pueden provocar defectos en estructura de retículo endoplásmico y mitocondrias
• Cofactor para enzima Ureasa de vegetales