u Composición química de los seres vivos (I) 1unidad 1 - Editex

8 Unidad 1 Y
¿Por qué no el silicio?
El silicio es muy abundante en la corteza
terrestre y tiene características
similares al carbono; sin embargo, no
se formaron a partir de él las molélulas
orgánicas. Algunas de las razones
son estas: el enlace Si-Si se rompe
más fácilmente que el enlace C-C, por
ello las grandes moléculas de Si son
más inestables que las del C. El Si no
puede formar dobles o triples enlaces,
lo que limita el número de moléculas.
Además, con el O forma SiO , quí-
2 2
micamente inerte e insoluble en
agua, mientras que el CO es estable
2
y fácilmente soluble en agua.
• Cadenas
C C C C
C C C C
representado
también como
• Estructuras ramificadas
C
C
C
C
C
representado
también como
• Anillos
C
C
C
C
representado
también como
C
C
C
C
C
C
C
a Esqueletos del carbono. El papel
característico del carbono en la célula
se debe a su capacidad de formar
fuertes enlaces covalentes con otros
átomos de carbono. Así, los átomos
de carbono se pueden unir formando
cadenas, estructuras ramificadas o
anillos.
Todos los seres vivos presentan los mismos componentes moleculares básicos,
por lo que se puede concluir que todos proceden de un antepasado común.
Posteriormente, a lo largo de la evolución, la identidad de una especie vendría
determinada por la posesión de un conjunto peculiar o específico de proteínas
formadas a partir de la información contenida en sus ácidos nucleicos.
1.1. Bioelementos
Los elementos químicos de los seres vivos son cuantitativamente muy diferentes
de los del entorno físico en que viven.
Se han identificado alrededor de 70 bioelementos, aunque no todos están presentes
en todos los seres vivos, ni aparecen en las mismas proporciones. Solamente
25 bioelementos son componentes esenciales de la materia viva. De
acuerdo con su abundancia se dividen en primarios y secundarios.
Bioelementos primarios
Son el H, C, O, N, P y S. Constituyen más del 96 % de la materia viva. Sus
propiedades físico-químicas los han convertido en los más adecuados para formar
seres vivos.
Los cuatro elementos más abundantes en la corteza terrestre son el oxígeno, el silicio,
el aluminio y el hierro. En contraste, los cuatro elementos más abundantes
en los organismos son el oxígeno, el carbono, el hidrógeno y el nitrógeno.
Es particularmente significativa la capacidad del carbono para formar enlaces
covalentes simples o dobles con otros átomos de carbono. Cada átomo
puede establecer cuatro enlaces covalentes simples con otros cuatro átomos
de carbono. De esta manera se consiguen esqueletos lineales o cíclicos muy
polimorfos que permiten una ingente variedad de moléculas orgánicas distintas.
Además, el C puede efectuar enlaces covalentes con el O, H, N y S, con lo que
se pueden introducir muchos grupos funcionales en la estructura de las moléculas
orgánicas. Ningún otro elemento químico puede formar moléculas estables
de tamaños y formas tan diferentes, ni con tal variedad de grupos funcionales;
ello explica que, a pesar de su relativa escasez en la corteza terrestre, el carbono
sea el elemento en el que se basa la química de los seres vivos.
El oxígeno y el hidrógeno abundan tanto en la litosfera como en la hidrosfera
y en los seres vivos (biosfera). Ambos se combinan fácilmente con el carbono
y participan en reacciones de oxidación-reducción, lo que permite intercambios
energéticos fundamentales para la vida.
El nitrógeno forma parte de moléculas fundamentales como las proteínas o los
ácidos nucleicos, por lo que también está presente en todos los seres vivos.
El fósforo forma parte de los ácidos nucleicos, de la «moneda energética» de
la célula o ATP, de los fosfolípidos que constituyen las membranas celulares,
de estructuras esqueléticas, coenzimas, etc.
El azufre se encuentra en algunas proteínas, enzimas y vitaminas de gran importancia
biológica.