Proyecto Bloque ll

¿Cuáles elementos químicos son importantes para el buen funcionamiento de nuestro cuerpo?

Bioelemento: 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.

Sistema de clasificación del cuerpo humano respecto a sus componentes constituyentes que establecieron Wang y Col en 1992.

Nivel atómico: hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, carbono, minerales. Nivel molecular: agua, proteínas, lípidos. Nivel celular: intracelular, extracelular.

Nivel anatómico: tejido muscular, adiposo, óseo, piel, órganos y

vísceras. Nivel cuerpo íntegro: masa corporal, volumen corporal, densidad corporal. El cuerpo humano está organizado en diferentes

niveles jerarquizados. Así, está compuesto de aparatos; éstos los integran

sistemas, que a su vez están compuestos por órganos conformados por tejidos, que están formados por células compuestas por moléculas.

Clasificación de los bioelementos:Los bioelementos también se clasifican

en mayoritarios, traza y ultra traza.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 ultra traza. Se presentan en cantidades inferiores al 0,0001%, por ejemplo el yodo (I), el magnesio (Mg) o el cobalto (Co).

Los elementos traza y ultra taza 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.

Composición Jerárquica de los bioelementos:

Átomo, moléculas, biomolecular, macromoléculas, células, tejidos, órganos, aparatos y sistemas del organismo

¿Qué son los bioelementos o elementos biogenesicos?

Los bioelementos o elementos biogenésicos son los elementos químicos, presentes en seres vivos.

Clasificación de los bioelementos: Bioelementos primarios Los bioelementos primarios son los elementos indispensables para formar las 

biomoléculas orgánicas (glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos); constituyen el 96% de la materia viva seca. Son el carbono, el hidrógeno, el oxígeno y el nitrógeno (C, H, O, N, P, S respectivamente).

Bioelementos secundarios Los bioelementos secundarios se clasifican en dos grupos: los indispensables y

los variables. Estos están representados en todos los seres vivos. Los más abundantes son el sodio, el potasio, el magnesio y el calcio.

Oligoelementos

Se denominan así al conjunto de elementos químicos que están presentes en los organismos en forma vestigial, pero que son indispensables para el desarrollo armónico del organismo.Se han aislado unos 60 oligoelementos en los seres vivos, pero solamente 14 de ellos pueden considerarse comunes para casi todos, y estos son: hierro, manganeso, cobre, zinc, flúor, iodo, boro, silicio, vanadio, cromo, cobalto, selenio, molibdeno y estaño. 

Porcentaje de los Bioelementos en nuestro cuerpo.

Bioelementos Primarios Son los elementos que constituyen cerca del 95%- 96%

porcientos de la masa total. Estos elementos reúnen una serie de propiedades que los hacen adecuados para la vida:

Forman entre ellos enlaces covalentes muy estables, compartiendo pares de electrones. El carbono, oxígeno, azufre, hidrogeno y nitrógeno pueden formar enlaces dobles o triples.

Facilitan la adaptación de los seres vivos al campo gravitatorio terrestre, ya que son los elementos más ligeros de la naturaleza.

Elemento Símbolo NumeroAtómico

MasaAtómica

Carbono C 6 12.011

Hidrogeno H 1 1.008

Azufre S 16 32.066

Oxigeno O 8 15.999

Nitrógeno N 7 14.007

Bioelementos Primarios

Bioelementos SecundariosBioelementos secundarios, aparecen en una

proporción próxima al 3,3%. Son: azufre, fosforo, calcio, sodio, y cloro, desempeñando funciones de vital importancia en fisiología celular. Se presentan cerca del 4.5%.

Elemento Símbolo NumeroAtómico

MasaAtómica

Azufre S 16 32.066

Cloro Cl 17 35.453

Sodio Na 11 22.990

Calcio Ca 20 40.078

Fosforo P 15 30.974

Bioelementos secundarios

OligoelementosSe denominan así al conjunto de elementos químicos que están

presentes en los organismos en forma vestigial, pero que son indispensables para el desarrollo armónico del organismo.Son 14 los principales

hierro, manganeso, cobre, zinc, flúor, iodo, boro, silicio, vanadio, cromo, cobalto, selenio, molibdeno y estaño.

Realizan funciones como:- Formar parte de las enzimas y cofactores de las reacciones

químicas del metabolismo.- participar en la generación y capacidad de utilización de energía.- formar parte de la estructura de sistemas biológicos.- Conformar metal proteínas

Elemento Símbolo NumeroAtómico

MasaAtómica

Boro B 5 10.811

Cromo Cr 24 21.9961

Hierro Fe 26 55.845

Flúor F 9 18.9984

Cobalto Co 27 58.933195

Manganeso Mn 25 54.9380

Cobre Cu 29 63.546

Zinc Zn 30 65.38

Molibdeno Mo 42 95.9

Níquel Ni 28 58.6934

Yodo I 53 126.90447

Vanadio V 23 50.9415

Selenio Se 34 78.96

Silicio Si 14 28.0855

Porcentaje de bioelementos en el cuerpo humano.Bioelementos primarios: 95%Bioelementos secundarios: 4,5%Oligoelementos: 0,5%

¿Qué es el 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 variable de energía. La cantidad mínima de energía que necesita el organismo en reposo, por el sólo hecho de estar vivo, es el metabolismo basal.

BiomoleculasLas biomoléculas están constituidas principalmente

por carbono, hidrógeno, nitrógeno y oxígeno, y en menor medida fósforo y sulfuro. Suelen incorporarse otros elementos, pero en menor frecuencia.

Las biomoléculas 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.

Clasificación de Biomoleculas

Biomoléculas inorgánicas: Son las que no son producidas por los seres vivos, pero que son fundamentales para su subsistencia. En este grupo encontramos el agua, los gases y las sales inorgánicas.

Biomoléculas orgánicas: Son moléculas con una estructura a base de carbono y son sintetizadas sólo por seres vivos. Podemos dividirlas en cinco grandes grupos.

Lípidos. Están compuestos por carbono e hidrógeno, y en menor medida por oxígeno. Su característica es que son insolubles en agua. Son lo que coloquialmente se conoce como grasas.

Glúcidos. Son los carbohidratos o hidratos de carbono. Están compuestos por carbono, hidrógeno y oxígeno, y sí son solubles en agua. Constituyen la forma más primitiva de almacenamiento energético.

Proteínas. Están compuestas por cadenas lineales de aminoácidos, y son el tipo de biomolécula más diversa que existe. Tienen varias funciones dependiendo del tipo de proteína del que estemos hablando.

Ácido nucleico. Son el ADN (ácido desoxirribonucleico) y ARN (ácido ribonucleico). Son macromoléculas formadas por nucleótidos unidos por enlaces.

Vitaminas. Las vitaminas también lo son. Estas son usadas en algunas reacciones enzimáticas como cofactores.

Biomoleculas en Estado GaseosoSe denomina gas al estado de agregación de la materia que no

tiene forma ni volumen propio. Su principal composición son moléculas no unidas, expandidas y con poca fuerza de atracción, haciendo que no tengan volumen y forma definida, provocando que este se expanda para ocupar todo el volumen del recipiente que la contiene, con respecto a los gases las fuerzas gravitatorias y de atracción entre partículas resultan insignificantes. Es considerado en algunos diccionarios como sinónimo de vapor, aunque no hay que confundir sus conceptos, ya que el termino de vapor se refiere estrictamente para aquel gas que se puede condensar por presurización a temperatura constante. Los gases se expanden libremente hasta llenar el recipiente que los contiene, y su densidad es mucho menor que la de los líquidos y sólidos.

Estructura Molecular

La investigación de la estructura molecular es paralela al estudio de la estructura atómica, en el sentido de que los métodos de la mecánica cuántica se aplican junto con la información obtenida a partir de los espectros moleculares.

Una parte importante del estudio de la estructura molecular es la descripción de los enlaces químicos que se forman entre los átomos. Los estudios clásicos son los rigurosos enlace iónico en el cloruro de sodio y el enlace covalente en la molécula de hidrógeno.

¿Qué alimentos contienen los diferentes bioelementos?

Los BIOELEMENTOS PRIMARIOS: Se los encuentra formando parte de los componentes orgánicos como Proteínas, Lípidos, Hidratos de Carbono y Vitaminas.- 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.

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.

Los BIOELEMENTOS SECUNDARIOS son:- 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). 

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. 

¿Qué pasa si existe deficiencia de cada uno de los bioelementos? Enfermedades y Consecuencias:

COBALTOEl cobalto es uno de los componentes de la Cobalamina o Vitamina B12, siendo su única función la producción de glóbulos rojos y la formación de mielina. Las carnes, los huevos y los lácteos son las principales fuentes de este micro mineral.La carencia de cobalto está relacionada con la ausencia de Vitamina B12 en el organismo, esto genera anemias, problemas neurológicos y falta de crecimiento.COBREAunque no es común, la deficiencia severa o clínicamente definida de cobre se asocia con la anemia, neutropenia (reducción del recuento de neutrófilos en los leucocitos) y anormalidades óseas, incluyendo fracturas.En casos extraordinarios, algunas personas pueden estar genéticamente predispuestas a un trastorno relacionado con el cobre. Sin embargo, varios grupos han expresado su preocupación por una deficiencia marginal de cobre, es decir, niveles que no son tan severos como para causar manifestaciones clínicas, ya que ésta podría impedir una salud normal en formas tan sutiles como: menor resistencia a las infecciones, problemas en el sistema reproductor, fatiga general o debilitamiento e impedimentos en la función cerebral.FLUORCuando falta el fluoren el cuerpo, hace que el mismo padezca de la incidencia y severidad de las caries dentales y debilitamiento de los huesos.

Es un componente importante del organismo humano y animal, especialmente asociado a tejidos calcificados (huesos y dientes) por su gran afinidad con el calcio. Su carencia inhibe la iniciación y progresión de la caries dental como así también su habilidad para estimular la formación ósea, ya que si no es absorbido no pasará a la circulación sanguínea y no será transportado ni tampoco distribuido a todo el organismo, especialmente en tejidos calcificados como huesos y dientes.

MANGANESOSe sabe que este micro mineral es necesario para el crecimiento de los recién nacidos, esta relacionado con la formación de los huesos, el desarrollo de tejidos y la coagulación de la sangre, con las funciones de la insulina, la síntesis del colesterol y como activador de varias enzimas.El manganeso se encuentra en frutas secas, granos integrales, las semillas de girasol y de sésamo, la yema de huevo, legumbres y verduras de hojas verdes. La leche materna decrece la concentración de manganeso paulatinamente.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.El exceso de manganeso por alimentación no ha demostrado tener efectos adversos, en cambio sí se producen problemas pulmonares cuando se respira polvo de manganeso, particularmente en los lugares de extracción.MOLIBDENOAún no se conocen bien sus efectos, pero se cree que actúa como antioxidante y es capaz de prevenir el cáncer y la anemia.El molibdeno es necesario para constituir algunas enzimas y prevenir la anemia y la caries.Podemos obtenerlo si consumimos germen de trigo, legumbres, cereales integrales y verduras de hoja verde oscura.Su carencia puede ocasionar arritmias cardiacas e irritabilidad.SELENIO

El selenio es un nutriente esencial de importancia fundamental para la biología humana, destaca la autora. Esta consideración se torna obvia a medida que las nuevas investigaciones van demostrando funciones insospechadas de este elemento en áreas importantes de la salud humana. El selenio, en forma de selenocisteína, es uno de los constituyentes de las selenoproteínas, algunas de las cuales tienen notables funciones enzimáticas. En estos casos, el selenio funciona como un centro redox. El ejemplo mejor conocido de función redox del selenio es la reducción del peróxido de hidrógeno y de los hidroperóxidos por las glutatión peroxidasas dependientes de selenio, lo cual da lugar a productos no dañinos (agua y alcoholes). Hasta el momento se han identificado unas 35 selenoproteínas, aunque en muchos casos no se ha aclarado totalmente su función biológica. La deficiencia de selenio genera deficiencia inmunitaria y de las defensas antioxidantes, lo cual se asocia con un aumento en el riesgo de infecciones, cáncer, aborto y otras patologías.

YODOLa 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. La falta de cantidades ínfimas de yodo en la dieta (< 1-2 m g/kg peso/día) puede producir manifestaciones clínicas diversas, con efectos marcados sobre el crecimiento y el desarrollo humano que incluyen cretinismo y bocio endémicos, retraso del desarrollo sicomotor, aumento de la mortalidad infantil y otros. La prevención y el control de estos trastornos se logran suministrando el yodo de forma estable y suficiente a toda la población y particularmente a la que vive en áreas de deficiencia. Se revisan también las alternativas para suministrar el yodo, de acuerdo con la importancia del problema de salud y sus principales inconvenientes.ZINC

El Zinc es un material esencial en el proceso físico de crecimiento de la reproducción, de la inmunidad, la secreción interna, el nervio, el fluido corporal, participa en los procesos del metabolismo de 80 clases de enzimas del cuerpo humano, especialmente participa síntesis del ácido nucleico de la propina en la diferenciación de la célula, su multiplicación y favorece a las funciones metabólicas importantes. La falta de Zinc puede traer desventajas a los distintos sistemas del cuerpo humano. En los años reciente, en la investigación médica China, se descubrió que la deformidad del cuerpo del bebé se relaciona con la falta de Zinc. La falta de Zinc en los jóvenes estanca su crecimiento. 

Elaborado por:Diego Gerardo Arroyo León

3°F N.L.3 T/MQuímica lll