Composición química de los seres vivos: C, H, O, N Entre los

Composición química de los seres vivos: C, H, O, N
Entre los principales elementos que forman el cuerpo de los seres vivos destacan cuatro, éstos
son: carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N).
Estos cuatro elementos forman 97.4% del organismo de los seres vivos (carbono 9.5%,
hidrógeno 63%, oxígeno 23.5% y nitrógeno 1.4%). El porcentaje restante (2.6%) lo integran los
demás elementos de la tabla periódica.
Por su constitución, los compuestos pueden agruparse en dos tipos: orgánicos e inorgánicos.
Los orgánicos se caracterizan porque en su composición interviene el carbono, además de otros
elementos. Los compuestos en cuya composición no aparece este elemento se llaman
inorgánicos. Hay algunas excepciones: por ejemplo, el dióxido de carbono (CO2) es un
compuesto inorgánico, aunque en su composición aparezca el carbono.
Los compuestos inorgánicos que están presentes en los seres vivos son el agua y las sales
minerales. Los orgánicos son los carbohidratos, los lípidos, las proteínas y los ácidos nucleicos.
Tanto las cosas como los seres vivos están formados por elementos químicos. Sin embargo, en
los seres vivos la organización, la disposición y combinación de sus moléculas dan como
resultado las propiedades y características por las cuales se manifiesta la vida.
Todos los seres vivos son una combinación de compuestos orgánicos e inorgánicos integrados y
ordenados, de tal manera que forman la materia necesaria para que se realicen con precisión los
distintos procesos funcionales que son esenciales para la vida.
Propiedades de los elementos biogenésicos
Se les llama elementos biogenésicos (formadores de vida, bios, que significa "vida" y, génesis,
"origen" o "formación") a aquellos que intervienen en la conformación de los seres vivos. Los
más importantes son el carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno.
El carbono tiene propiedades químicas que lo hacen muy importante para los seres vivos. Por
ejemplo, puede unir sus átomos para formar largas cadenas que, a su vez, son los componentes
básicos de las sustancias orgánicas, como el caso de las proteínas, las grasas y los azúcares. El
carbono es tan importante que hay una rama de la química que se encarga de estudiar los
compuestos de cadenas largas y cortas que forma este elemento: la química orgánica. Todas las
biomoléculas se basan en los átomos de carbono para formar su estructura.
El hidrógeno es un gas incoloro, inodoro e insípido; es más ligero que el aire y es muy activo
químicamente, es decir, puede reaccionar con la mayoría de los elementos y compuestos
químicos. Forma parte de todos los compuestos orgánicos, junto con el carbono.
El oxígeno es un gas muy importante para la mayoría de los seres vivos, pues resulta
indispensable para la respiración. Se le encuentra en una proporción de 21% en el aire. Las
reacciones en las que el oxígeno se combina con otros elementos se conocen como oxidaciones.
Además, el oxígeno es un gas comburente, es decir, ayuda a la combustión de las sustancias y
forma parte de gran cantidad de compuestos orgánicos.
El nitrógeno también es muy importante para la vida, porque se encuentra en la composición
química de todas las proteínas. En la naturaleza se encuentra de forma libre como parte del aire
atmosférico, o combinado en forma de sales, llamadas nitratos, que se hallan principalmente en
el suelo. El nitrógeno de estas sales es el que los vegetales utilizan para formar proteínas.
Estos elementos también pueden encontrarse en las cosas; forman parte de las rocas, el aire, el
agua. En los compuestos orgánicos la combinación de carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno
es equilibrada y estable, pues se unen por medio de enlaces químicos difíciles de romper
llamados covalentes, en los que los átomos comparten sus electrones.
En la tabla periódica, los elementos biogenésicos tienen la siguiente ubicación: el carbono se
encuentra en la familia 14, periodo 2 y su estado es sólido; el hidrógeno es un gas que
corresponde a la familia 1, periodo 1; el nitrógeno se localiza en la familia 2, periodo 15 y
también es un gas; en tanto que el oxígeno es un gas que se ubica en la familia 16, periodo 2.
Juntos, representan el 4.36% del total de elementos de la tabla periódica.
Al combinarse entre sí los elementos biogenésicos forman grupos con propiedades físicas y
químicas especiales, que se presentan en las moléculas biológicas, dándoles características
particulares. Los principales grupos funcionales son:
· Grupo hidroxilo (-OH)
· Grupo carboxilo (-COOH)
· Grupo metilo (-CH3)
· Grupo amino (-NH2)
Estos grupos al reaccionar y combinarse químicamente forman una gran variedad de
compuestos orgánicos.
Compuestos inorgánicos en los seres vivos
El hidrógeno y el oxígeno se combinan entre sí para constituir el componente celular más
abundante: el agua (H2O). Más del 90% del plasma de la sangre es agua; el músculo contiene
alrededor del 80% y la mayoría de los tejidos, tanto de las plantas como de los animales,
contiene más del 50%. De esta manera, el agua desempeña una función importante en todas las
reacciones químicas que ocurren en los seres vivos.
Por ser el componente celular más importante, el agua es un compuesto indispensable para la
vida. Los nutrientes que la célula consume, el oxígeno que emplea para oxidarlos y sus propios
productos de desecho son transportados por el agua. Las sales minerales están constituidas por
elementos como el calcio, sodio, potasio, cloro y magnesio. Estas sustancias se encuentran en
pequeñas proporciones en los organismos vivos, pero las funciones que desempeñan son de vital
importancia, por ejemplo, son necesarios para que se lleven a cabo los procesos de digestión,
respiración y nutrición. Como las sales son muy solubles en agua, se encuentran con facilidad en
casi todos los cuerpos de los seres vivos.
La fórmula química del agua es H2O tiene dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno y
una masa molar de 18 g/mol. Por medio de la electrólisis, el agua se descompone en sus
elementos constituyentes (hidrógeno y oxígeno).
El agua pura es insípida, incolora e inodora, y su temperatura de ebullición es de 100º C y la de
congelación de 0º C a nivel del mar.
Compuestos orgánicos útiles para el hombre (petróleo, plásticos, medicamentos)
Los compuestos orgánicos formados principalmente por combinaciones diferentes de carbono,
hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, tienen propiedades especiales que son útiles para el ser
humano.
Entre los usos que el hombre ha dado a estos compuestos se encuentran la alimentación, la
industria farmacéutica y en otras industrias económicamente muy importantes.
En la alimentación se utilizan compuestos orgánicos como vitaminas y proteínas para enriquecer
la leche, los cereales, el chocolate en polvo, galletas y muchos otros alimentos de consumo
humano. En la industria farmacéutica se utilizan los compuestos orgánicos que se extraen de las
plantas y que tienen propiedades curativas, como la sábila, el nopal, la manzanilla, etcétera.
También se usan compuestos orgánicos en la producción de gasolina, diesel, plásticos y llantas,
entre otros. El compuesto orgánico más utilizado en la industria es el petróleo, que está formado
por los restos de animales y vegetales que quedaron atrapados en las capas del subsuelo. A
partir de este compuesto se pueden obtener aceites lubricantes, gasolinas, grasas para
maquinaria, parafina y asfalto utilizado en calles y carreteras, entre otros productos.
Plásticos
Los plásticos son compuestos orgánicos muy empleados, entre ellos están el nailon, que se usa
en la fabricación de ropa; el poliuretano o unicel, el polietileno, con el que se hacen las bolsas,
etc. Un inconveniente del plástico es que no es biodegradable, por lo que su uso indiscriminado
ocasiona problemas de contaminación.
La principal característica de los plásticos es su capacidad para moldearse de distintas formas,
por ejemplo, en láminas, esferas y rollos, y por medio de diferentes procesos químicos adquieren
cualidades como la rigidez, la suavidad, la transparencia, etcétera. El vocablo plástico viene del
griego plastikós que significa sustancia moldeable.
Medicamentos
Los medicamentos son todas aquellas sustancias que se usan en el tratamiento contra las
enfermedades; también se les conoce como fármacos o medicinas.
La mayor parte de los medicamentos son de origen orgánico, vegetal o animal, aunque
actualmente casi todos se preparan en forma sintética por métodos químicos, con el propósito
de lograr su producción en grandes cantidades.
Existen medicamentos para contrarrestar diversas enfermedades, algunos mitigan el dolor y
otros destruyen microorganismos. Aunque los medicamentos actúan de diferentes formas de
acuerdo con su composición química, en general, sus componentes son absorbidos por la célula
para restablecer sus funciones. Cuando las enfermedades son infecciosas, los medicamentos
trabajan conjuntamente con el sistema inmunitario para facilitar la activación y funcionamiento
de las defensas del cuerpo contra los agentes patógenos (los agentes de la enfermedad).
Preguntas para investigar y reflexionar:
· ¿Por qué muchos medicamentos tienen fecha de caducidad? ¿Qué sucede si se toman después
de la fecha indicada?
· ¿Qué significa la leyenda "excipiente c.b.p." que presentan los componentes de la mayoría de
los medicamentos?
Materia.
(Voz lat.) f. Fís. Sustancia divisible que ocupa un lugar en el espacio y constituye uno de los
elementos fundamentales del universo real. Es recíprocamente convertible con la energía y sus
fenómenos son observables para los sentidos, ya directamente o bien por medio de
instrumentos y aparatos. Está compuesta por átomos libres o formando moléculas unidas por
fuerzas universales, como la gravitación. Se presenta en varios estados, cada uno con
propiedades específicas, de los cuales son principales: el sólido, el líquido, el gaseoso y el
plasmático o plasma. || Cualquier sustancia perceptible para los sentidos, de la que están
hechas las cosas.
Investigación elaborada por: Mario Andrés Osorio
[email protected]