Composición Elemental de los seres vivos

M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea
VillaseñorVillaseñor
¿Cuál es la composición Química
de los Seres Vivos?
COMPOSICION ELEMENTALCOMPOSICION ELEMENTAL
M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor
Versión 1.3Versión 1.3

Podemos responder la pregunta a 3Podemos responder la pregunta a 3
niveles de Organizaciónniveles de Organización

A nivel “Átomo”A nivel “Átomo”

A nivel “Molécula”A nivel “Molécula”

A nivel “Macromolécula”A nivel “Macromolécula”
M. En C. Rafael Govea Villaseñor

Composición a nivel “ATOMO”Composición a nivel “ATOMO”

Los Seres Vivos estamos hechos de alrededor de 40Los Seres Vivos estamos hechos de alrededor de 40
Elementos químicos que forman parte estructural yElementos químicos que forman parte estructural y
funcional de nosotros.funcional de nosotros.



Los llamamos Elementos Biogenésicos (bio- = serLos llamamos Elementos Biogenésicos (bio- = ser
vivo y gen- = formar)vivo y gen- = formar)



Los llamamos Elementos Biogenésicos (bio- = serLos llamamos Elementos Biogenésicos (bio- = ser
vivo y gen- = formar)vivo y gen- = formar)

Los clasificamos de acuerdo a su abundancia en:Los clasificamos de acuerdo a su abundancia en:
− OligoOligoelementos cuando hay < 0.01% de la masa o enelementos cuando hay < 0.01% de la masa o en
− MacroMacroelementos cuando hayelementos cuando hay ≥≥0.01% en el cuerpo.0.01% en el cuerpo.


Los principalesLos principales Elementos BiogenésicosElementos Biogenésicos son elson el
CarbonoCarbono, Hidrógeno,, Hidrógeno, OxígenoOxígeno,, NitrógenoNitrógeno,, FósforoFósforo yy
Azufre.Azufre.


Los principalesLos principales Elementos BiogenéticosElementos Biogenéticos son elson el
Azufre.Azufre.

Los recordamos con la falsa palabra: CLos recordamos con la falsa palabra: CHHOONNPPSS


Los principales Elementos Biogenéticos son elLos principales Elementos Biogenéticos son el
AzufreAzufre

Los recordamos con la falsa palabra: CLos recordamos con la falsa palabra: CHHOONNPPSS

Las razones para resaltarlos toma en cuenta...Las razones para resaltarlos toma en cuenta...
− Su abundancia en el cuerpo de los organismos.Su abundancia en el cuerpo de los organismos.
− Su relevancia funcional (procesos en los que participan)Su relevancia funcional (procesos en los que participan)
− Su papel en la composición deSu papel en la composición de Pequeñas MoléculasPequeñas Moléculas
InorgánicasInorgánicas,, Pequeñas Moléculas OrgánicasPequeñas Moléculas Orgánicas yy
BiopolímerosBiopolímeros

Elementos BiogenésicosElementos Biogenésicos
Son más de 30 elementos que son necesarios para la vida, asíSon más de 30 elementos que son necesarios para la vida, así
sea en trazas o en grandes cantidades:sea en trazas o en grandes cantidades:
HidrógenoHidrógeno BerilioBerilio BoroBoro CarbonoCarbono NitrógenoNitrógeno OxígenoOxígeno
SodioSodio MagnesioMagnesio AluminioAluminio SilicioSilicio FósforoFósforo AzufreAzufreFósforoFósforo
CloroCloro PotasioPotasio CalcioCalcio TitanioTitanio VanadioVanadio PlomoPlomo
ManganesoManganeso HierroHierro CobaltoCobalto NiquelNiquel CobreCobre ZincZinc GermanioGermanio
ArsénicoArsénico SelenioSelenio BromoBromo EstroncioEstroncio ZirconioZirconio MolibdenoMolibdeno CadmioCadmioMolibdenoMolibdeno
YodoYodo
BarioBario
CromoCromo

El Carbono es el elemento másEl Carbono es el elemento más
importante porque:importante porque:

Forma millones de cadenas hidrocarbonadasForma millones de cadenas hidrocarbonadas
diferentes (Moléculas Orgánicas:diferentes (Moléculas Orgánicas: PMOPMO oo
Macromoléculas =Macromoléculas = BiopolímerosBiopolímeros) = Los compuestos) = Los compuestos
característicos de los organismoscaracterísticos de los organismos..


Forma millones de cadenas hidrocarbonadasForma millones de cadenas hidrocarbonadas
diferentes (Moléculas Orgánicas: PMO odiferentes (Moléculas Orgánicas: PMO o
Macromoléculas = Biopolímeros) = Los compuestosMacromoléculas = Biopolímeros) = Los compuestos
característicos de los organismoscaracterísticos de los organismos..

Forma 4 enlaces en distintas maneras (Forma 4 enlaces en distintas maneras (4 simples4 simples,, 22
simples + 1 doblesimples + 1 doble oo 1 simple + 1 triple1 simple + 1 triple). De allí que sus). De allí que sus
moléculas tienen formas 3Dmoléculas tienen formas 3D tetraédricastetraédricas,, planasplanas oo
linealeslineales..


Forma millones de cadenas hidrocarbonadas diferentesForma millones de cadenas hidrocarbonadas diferentes
(Moléculas Orgánicas: PMO o Macromoléculas =(Moléculas Orgánicas: PMO o Macromoléculas =
Biopolímeros) = Los compuestos característicos de losBiopolímeros) = Los compuestos característicos de los
organismosorganismos..

Forma 4 enlaces en distintas maneras (Forma 4 enlaces en distintas maneras (4 simples4 simples,, 22
simples + 1 doblesimples + 1 doble oo 1 simple + 1 triple1 simple + 1 triple). De allí que sus). De allí que sus
moléculas tienen formas 3Dmoléculas tienen formas 3D tetraédricastetraédricas,, planasplanas oo
linealeslineales..

Es el tercer elemento más abundante en losEs el tercer elemento más abundante en los
organismos.organismos.

El Hidrógeno es un elemento muyEl Hidrógeno es un elemento muy

Ayuda al Carbono a formar los compuestosAyuda al Carbono a formar los compuestos
característicos de los organismos: Loscaracterísticos de los organismos: Los compuestoscompuestos
orgánicos.orgánicos.


característicos de los organismos: Los orgánicos.característicos de los organismos: Los orgánicos.

Forma a la PMI más relevante de los Seres Vivos, elForma a la PMI más relevante de los Seres Vivos, el
Agua.Agua.



AguaAgua

Permite la formación del enlace débil, peroPermite la formación del enlace débil, pero
funcionalmente importante:funcionalmente importante: “Puente de Hidrógeno”“Puente de Hidrógeno”



AguaAgua

Permite la formación del enlace débil, peroPermite la formación del enlace débil, pero
funcionalmente importante: “Puente de Hidrógeno”funcionalmente importante: “Puente de Hidrógeno”

Es el segundo elemento más abundante en losEs el segundo elemento más abundante en los
organismos.organismos.

El Oxígeno es un elemento muyEl Oxígeno es un elemento muy

Forma a la PMI más abundante de los organismos, elForma a la PMI más abundante de los organismos, el
AguaAgua..


Agua.Agua.

Ayuda al Hidrógeno a formar el enlace débil:Ayuda al Hidrógeno a formar el enlace débil: “Puente“Puente
de Hidrógeno”.de Hidrógeno”.


Agua.Agua.

Ayuda al Hidrógeno a formar el enlace débil: “PuenteAyuda al Hidrógeno a formar el enlace débil: “Puente

Forma los grupos funcionales: Aldehído (Forma los grupos funcionales: Aldehído (R-CHOR-CHO),),
Alcohol (Alcohol (R-OHR-OH), Cetona (), Cetona (R-CO-R'R-CO-R'), Éter (), Éter (R-O-R'R-O-R'))
Éster (Éster (R-COO-R'R-COO-R'), Ácido Carboxílico (), Ácido Carboxílico (R-COOHR-COOH)...)...


Agua.Agua.



Funciona como oxidante quitando electrones.Funciona como oxidante quitando electrones.


Agua.Agua.



Funciona como oxidante quitando electrones.Funciona como oxidante quitando electrones.

Es el elemento más abundante en los organismos.Es el elemento más abundante en los organismos.

El Nitrógeno es un elemento muyEl Nitrógeno es un elemento muy

Ayuda al Hidrógeno a formar el enlace débil: “Ayuda al Hidrógeno a formar el enlace débil: “PuentePuente
de Hidrógenode Hidrógeno”.”.



Forma a los grupos funcionales: Aminos (aminaForma a los grupos funcionales: Aminos (amina
primaria:primaria: R-NHR-NH22 , amina secundaria: R-NH-R', amina, amina secundaria: R-NH-R', amina
terciaria: R-N-R'R''terciaria: R-N-R'R'') necesarios para formar:) necesarios para formar:
− AminoácidosAminoácidos y a partir de estos a lasy a partir de estos a las ProteínasProteínas
− Bases nitrogenadas --> Nucleótidos --> Ácidos NucleicosBases nitrogenadas --> Nucleótidos --> Ácidos Nucleicos


Ayuda al Hidrógeno a formar el enlace débil: “Puente deAyuda al Hidrógeno a formar el enlace débil: “Puente de
Hidrógeno”.Hidrógeno”.

Forma a los grupos funcionales: Aminos (aminaForma a los grupos funcionales: Aminos (amina
primaria:primaria: R-NHR-NH22 , amina secundaria: R-NH-R', amina, amina secundaria: R-NH-R', amina
terciaria: R-N-R'R''terciaria: R-N-R'R'') necesarios para formar:) necesarios para formar:
− Aminoácidos y a partir de estos a las ProteínasAminoácidos y a partir de estos a las Proteínas
− Bases nitrogenadas --> Nucleótidos --> Ácidos NucleicosBases nitrogenadas --> Nucleótidos --> Ácidos Nucleicos

No obstante que es un macroelemento poco abundante.No obstante que es un macroelemento poco abundante.

El Fósforo es un elemento muyEl Fósforo es un elemento muy

Permite formar cadenas alternantes con el oxígenoPermite formar cadenas alternantes con el oxígeno
que almacenan energía química (que almacenan energía química (-O-P-O-P-O-P-O-O-P-O-P-O-P-O))


que almacenan energía química (-O-P-O-P-O-P-O)que almacenan energía química (-O-P-O-P-O-P-O)

Participa en la estructura de losParticipa en la estructura de los NucleótidosNucleótidos, las, las
“monedas energéticas” :“monedas energéticas” : ATP, GTP, UTPATP, GTP, UTP y otrasy otras



Participa en la estructura de los Nucleótidos, lasParticipa en la estructura de los Nucleótidos, las
“monedas energéticas” : ATP, GTP, UTP y otras“monedas energéticas” : ATP, GTP, UTP y otras

Por tanto, el P, también es parte de losPor tanto, el P, también es parte de los ÁcidosÁcidos
NucleicosNucleicos..




Por tanto, también es parte de los Ácidos Nucleicos.Por tanto, también es parte de los Ácidos Nucleicos.
 Conforma el enlace Fosfodiéster:Conforma el enlace Fosfodiéster: (R-O-PO(R-O-PO22-O-R')-O-R')--



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
Forma a los lípidos compuestos: FosfolípidosForma a los lípidos compuestos: Fosfolípidos




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Forma a los lípidos compuestos: FosfolípidosForma a los lípidos compuestos: Fosfolípidos

El P Forma junto con el calcio a los huesos.El P Forma junto con el calcio a los huesos.

El Azufre es un elemento muyEl Azufre es un elemento muy

Forma un enlace débil importante para laForma un enlace débil importante para la
estructura de las proteínas: el Puenteestructura de las proteínas: el Puente
Disulfuro (Disulfuro (R-S-S-R'R-S-S-R'))


Disulfuro (R-S-S-R')Disulfuro (R-S-S-R')

Conforma a dos aminoácidos:Conforma a dos aminoácidos: Metionina yMetionina y
CisteínaCisteína


Disulfuro (R-S-S-R')Disulfuro (R-S-S-R')

Conforma a dos aminoácidos: Metionina yConforma a dos aminoácidos: Metionina y
CisteínaCisteína

Participa en la estructura de algunosParticipa en la estructura de algunos
polisacáridos como lapolisacáridos como la heparinaheparina..

El Potasio es un elemento muyEl Potasio es un elemento muy

Es el principal ion positivo (Es el principal ion positivo (KK++
) en el) en el
citoplasma de las células.citoplasma de las células.


Es el principal ion positivo (KEs el principal ion positivo (K++
) en el) en el

Participa en la formación delParticipa en la formación del PotencialPotencial
(voltaje)(voltaje) de Membranade Membrana de las Célulasde las Células


) en el) en el

Participa en la formación del PotencialParticipa en la formación del Potencial
(voltaje) de Membrana de las Células(voltaje) de Membrana de las Células

De allí que el K sea importante para laDe allí que el K sea importante para la
Comunicación NerviosaComunicación Nerviosa


) en el citoplasma) en el citoplasma
de las células.de las células.

Participa en la formación del Potencial (voltaje)Participa en la formación del Potencial (voltaje)
de Membrana de las Célulasde Membrana de las Células

De allí que sea importante para la ComunicaciónDe allí que sea importante para la Comunicación
NerviosaNerviosa

Es muy abundante (entre elEs muy abundante (entre el 4º4º óó 7º7º lugar).lugar).

El Sodio es un elemento muyEl Sodio es un elemento muy

Es el principal ion positivo (Es el principal ion positivo (NaNa++
) en el) en el
espacio extracelularespacio extracelular


Es el principal ion positivo (NaEs el principal ion positivo (Na++
) en el) en el

Participa en la formación delParticipa en la formación del PotencialPotencial
(voltaje)(voltaje) de Membranade Membrana de las Célulasde las Células


Es el principal ion positivo (NaEs el principal ion positivo (Na++
) en el) en el

Participa en la formación del PotencialParticipa en la formación del Potencial
(voltaje) de Membrana de las Células(voltaje) de Membrana de las Células

De allí que sea importante para laDe allí que sea importante para la
Comunicación NerviosaComunicación Nerviosa,, la contracciónla contracción
muscularmuscular y ely el Transporte transmembranalTransporte transmembranal

El Calcio es un elemento muyEl Calcio es un elemento muy

Es el principal ion divalente (Es el principal ion divalente (CaCa2+2+
) en el) en el


Es el principal ion divalente (CaEs el principal ion divalente (Ca2+2+
) en el) en el

Participa laParticipa la Señalización CelularSeñalización Celular comocomo
segundo mensajerosegundo mensajero


) en el) en el
espacio extracelular.espacio extracelular.

Participa la Señalización Celular comoParticipa la Señalización Celular como
segundo mensajero.segundo mensajero.

Es relevante para laEs relevante para la Comunicación CelularComunicación Celular
y lay la Contracción Muscular.Contracción Muscular.


) en el espacio) en el espacio
extracelularextracelular

Participa la Señalización Celular como segundoParticipa la Señalización Celular como segundo
mensajeromensajero

Es relevante para la Comunicación Celular y laEs relevante para la Comunicación Celular y la
Contracción MuscularContracción Muscular

ElEl CaCa Forma parte de losForma parte de los huesoshuesos junto al fósforojunto al fósforo

El Magnesio es un elemento muyEl Magnesio es un elemento muy

Es un ion divalente (Es un ion divalente (MgMg2+2+
) muy abundante) muy abundante
en Plantasen Plantas


Es un ion divalente (MgEs un ion divalente (Mg2+2+
en Plantas.en Plantas.

Forma parte esencial de laForma parte esencial de la clorofilaclorofila y pory por
tanto necesario para latanto necesario para la Fotosíntesis.Fotosíntesis.


Es un ion divalente (MgEs un ion divalente (Mg2+2+
en Plantasen Plantas

Forma parte esencial de la clorofila y porForma parte esencial de la clorofila y por
tanto necesario para la Fotosíntesistanto necesario para la Fotosíntesis

Es relevante para el funcionamiento deEs relevante para el funcionamiento de
muchasmuchas enzimasenzimas (catalizadores celulares)(catalizadores celulares)

FIN

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