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1.2. La base quimica de la vida: componentes inorganicos y organicos

La base química de la vida: componentes inorgánicos y orgánicos

Si analizamos cada uno de los diferentes tipos de seres vivos, encontraremos que la materia viva está constituida por unos setenta elementos. Estos elementos que se encuentran en la materia viva se llaman bioelementos o elementos biogénicos (de bios, vida, y genos, origen).

Estos biolementos se combinarán para dar lugar a las biomoléculas o principios inmediatos.

Los bioelementos se pueden clasificar por su contribución a la masa total del organismo en tres grupos:

Los bioelementos primarios. Son imprescindibles para la formación de las biomoléculas orgánicas (glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos), que son las moléculas que constituyen todos los seres vivos. Las biomoléculas también reciben el nombre de principios inmediatos porque constituyen, sin intermediarios, la materia viva, y por eso pueden extraerse de ella mediante procedimientos físicos (disolución, evaporación, decantación, etc.). Son un grupo de seis elementos, que constituyen el 96 % del total de la materia viva. Son el oxígeno (O), el carbono (C), el hidrógeno (H), el nitrógeno (N), y en menor proporción, el fósforo (P) y el azufre (S).
Los bioelementos secundarios constituyen aproximadamente el 4 % de la materia viva. Se encuentran en pequeñas cantidades, incluso inferiores al 0,1 %. En este grupo se pueden distinguir dos tipos:
- los indispensables, que no pueden faltar porque son imprescindibles para la vida de la célula, y que, en mayor o menor proporción, se encuentran en todos los seres vivos. Son bioelementos secundarios indispensables el calcio (Ca), el sodio (Na), el potasio (K), el magnesio (Mg), el cloro (Cl), el hierro (Fe), el silicio (Si), el cobre (Cu), el manganeso (Mn), el boro (B), el flúor (F) y el yodo (I).
- y los variables, que sí pueden faltar en algunos organismos. Son bioelementos secundarios variables, por ejemplo, el bromo (Br), el cinc (Zn), el titanio (Ti), el vanadio (V) y el plomo (Pb).

Los oligoelementos se encuentran en proporciones inferiores al 0,1 %, aunque son imprescindibles para los seres vivos. No existe una relación directa entre abundancia y esencialidad. Muchos bioelementos pueden ser, por ejemplo, oligoelementos, y a la vez ser indispensables, ya que puede tener función catalizadora. No es necesaria una gran cantidad de ellos, siendo suficiente una pequeña cantidad de ellos para que el organismo viva, pero la falta total provocaría su muerte. Algunos oligoelementos, como el Fe, el Cu, el Zn, el Mn, el I, el Ni y el Co, aparecen en la mayoría de los organismos y otros, como el Si, el F, el Cr, el Li, el B, el Mo y el Al, sólo están presentes en grupos concretos.

Bioelementos By Alejandro Porto [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons

Actividad interactiva: Tabla periódica interactiva.

Reflexión

Cantabria, julio de 2025, apartado 1, opción 2 [1,25 puntos]

La materia que constituye a los seres vivos está formada por biomoléculas, las cuales están compuestas por átomos, también denominados bioelementos.

a) ¿En qué tres categorías se dividen los bioelementos?

b) ¿Cuáles son los 6 bioelementos que forman parte de la primera categoría y qué característica común tienen?

c) Enumere los cuatro grupos de biomoléculas e indique cuáles de estos 6 bioelementos forman parte de su composición.

Retroalimentación

a) ¿En qué tres categorías se dividen los bioelementos?

Los bioelementos se clasifican en tres categorías, según su abundancia y función en los seres vivos:

Bioelementos primarios: Son los más abundantes y constituyen aproximadamente el 96-99 % de la materia viva.
Bioelementos secundarios: Están presentes en menor proporción, pero cumplen funciones esenciales (como el mantenimiento del equilibrio osmótico, transmisión nerviosa, etc.).
Oligoelementos: Se encuentran en cantidades muy pequeñas (menos del 0,1 %), pero son imprescindibles para ciertas funciones biológicas específicas (por ejemplo, el Fe en la hemoglobina).

b) ¿Cuáles son los 6 bioelementos que forman parte de la primera categoría y qué característica común tienen?

Los bioelementos primarios son C (carbono), H (hidrógeno), O (oxígeno), N (nitrógeno), P (fósforo) y S (azufre), conocidos por el acrónimo CHONPS.

Estos seis elementos comparten las siguientes características comunes:

Son ligeros, es decir, tienen bajo peso atómico, lo que facilita la formación de enlaces estables pero no demasiado fuertes, permitiendo la formación y ruptura de enlaces químicos durante las reacciones metabólicas.
Poseen capas electrónicas externas incompletas, lo que les permite formar fácilmente enlaces covalentes entre ellos para completar su octeto electrónico.
Tienen gran capacidad de combinarse entre sí, formando una amplia variedad de estructuras moleculares (cadenas, anillos, ramificaciones, etc.).
Tienen un comportamiento compatible en medio acuoso, lo cual es esencial, ya que la vida se desarrolla en un entorno predominantemente acuoso.
En conjunto, constituyen más del 95 % de la masa corporal de los seres vivos, siendo fundamentales para la estructura y funcionamiento de las células.

c) Enumere los cuatro grupos de biomoléculas e indique cuáles de estos 6 bioelementos forman parte de su composición.

Las biomoléculas orgánicas son compuestos que forman parte de todos los seres vivos. Se dividen en cuatro grandes grupos, y todos ellos están formados principalmente por los bioelementos primarios:

Glúcidos:
Composición: C, H y O.
(En algunos derivados metabólicos pueden contener fósforo, por ejemplo, la glucosa-6-fosfato).
Lípidos:
Composición: C, H y O.
(Los fosfolípidos contienen además P).
Proteínas:
Composición: C, H, O, N y S.
(Además, pueden contener P en proteínas fosforiladas, como algunas enzimas reguladoras).
Ácidos nucleicos (ADN y ARN):
Composición: C, H, O, N y P.
(El fósforo forma parte del grupo fosfato presente en los nucleótidos, unidades básicas de los ácidos nucleicos).

Preguntas que han salido en exámenes de acceso a la Universidad (Selectividad, EBAU, EvAU)

Comunidad Valenciana, julio de 2017, opción A, bloque 1, cuestión 1.

Explica qué son los bioelementos primarios, los bioelementos secundarios y los oligoelementos, dando cuatro ejemplos de cada uno de ellos (3 puntos).

Comunidad Valenciana, junio de 2021, pregunta 2.1.

2.1. Define: bioelementos primarios, bioelementos secundarios y oligoelementos (1 punto).
Clasifica los siguientes elementos en el grupo al que correspondan: C, Na, Mn, Cl, O, Zn, N, P, Mg, Cu (1 punto)

La Rioja, junio de 2023, pregunta 3

En relación con la composición de los seres vivos, define los siguientes términos:

a) Bioelemento (0,25 puntos)
b) Oligoelementos (0,25 puntos)
c) Glúcido (0,25 puntos)
d) Péptido (0,25 puntos)

Navarra, julio de 2023, pregunta 1

a) Define el concepto bioelemento.

b) Presenta su clasificación en función de su contribución a la masa total de los seres vivos y nombra dos de cada grupo explicando su función.

c) ¿Qué bioelemento se considera la base estructural de las moléculas que conforman los seres vivos?

Comunidad Valenciana, julio de 2023, pregunta 2.1

De los más de 100 elementos encontrados en la tabla periódica, la materia viva está constituida por unos 70 elementos, y sólo alrededor de 21 son esenciales para el desarrollo y conservación de la vida.

a) ¿Cómo se clasifican los bioelementos? Indica, al menos, cuatro ejemplos de cada clase (3 puntos).
b) Indica los tipos de biomoléculas que forman, según su naturaleza química, dando los ejemplos correspondientes (1 punto).

Galicia, julio de 2023, pregunta 1C

Explique las diferencias entre los bioelementos primarios, secundarios y oligoelementos. Indique dos ejemplos de cada uno de los tres tipos de bioelementos.

Canarias, julio de 2025, pregunta 5

Los bioelementos se combinan entre sí para formar biomoléculas que siempre están presentes en la materia viva, jugando por tanto un papel importante en las funciones de los seres vivos.

a. Citar los tipos de bioelementos.
b. Indica las características de los mismos.
c. Describe las funciones biológicas del Na⁺, Mg²⁺ y Ca²⁺.

Ideas fundamentales sobre los componentes de la materia viva

Los biolelementos o elementos químicos que forman parte de la materia viva se clasifican en tres grupos:

- Bioelementos primarios: son los componentes mayoritarios de la materia viva (96%). Son el oxígeno (O), el carbono (C), el hidrógeno (H), el nitrógeno (N), y en menor proporción, el fósforo (P) y el azufre (S).
- Bioelementos secundarios: se encuentran en la materia viva en menor proporción que los primarios (4%). Están en pequeñas cantidades, incluso menor al 0,1 %. Hay dos tipos de bioelementos secundarios:
  - los indispensables, que se encuentran en todos los seres vivos. Son el calcio (Ca), el sodio (Na), el potasio (K), el magnesio (Mg), el cloro (Cl), el hierro (Fe), el silicio (Si), el cobre (Cu), el manganeso (Mn), el boro (B), el flúor (F) y el yodo (I).
  - y los variables, que sí pueden faltar en algunos organismos. Son bioelementos secundarios variables, por ejemplo, el bromo (Br), el cinc (Zn), el titanio (Ti), el vanadio (V) y el plomo (Pb).
- Oligoelementos: aunque están en proporciones inferiores al 0,1 %, son imprescindibles para los seres vivos. Muchos de ellos son indispensables para la catálisis enzimática y para que puedan actuar algunas proteínas. Algunos oligoelementos, como el Fe, el Cu, el Zn, el Mn, el I, el Ni y el Co, aparecen en la mayoría de los organismos y otros, como el Si, el F, el Cr, el Li, el B, el Mo y el Al, sólo están presentes en grupos concretos.

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1.2. La base quimica de la vida: componentes inorganicos y organicos

La base química de la vida: componentes inorgánicos y orgánicos

Reflexión

Retroalimentación

Preguntas que han salido en exámenes de acceso a la Universidad (Selectividad, EBAU, EvAU)

Ideas fundamentales sobre los componentes de la materia viva

Repasando la base química de la vida: componentes inorgánicos y orgánicos

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