Las mismas cosas
Desde las bacterias más pequeñas hasta los árboles más altos, los hongos que crecen en esos árboles, todos los humanos y las ballenas más grandes, todos los seres vivos están hechos de los mismos materiales. Estos materiales se pueden reducir a elementos individuales , diferentes tipos de átomos que forman la unidad química más simple, que luego comprenden moléculas cuando se combinan con otros elementos. Los elementos de los que están hechos los seres vivos constituyen una porción sorprendentemente pequeña de la tabla periódica. Si bien se pueden encontrar aproximadamente 25 elementos en cualquiera de estos organismos, solo seis de ellos son universales en todos ellos y en toda la vida en la Tierra. ¡Solo seis! Eso demuestra que las diferentes combinaciones de esos seis elementos marcan la diferencia en la gran diversidad de células, tejidos, órganos y organismos.
CHNOPS
Los seis elementos comunes en todos los seres vivos son carbono (C), hidrógeno (H), nitrógeno (N), oxígeno (O), fósforo (P) y azufre (S), a menudo abreviado como CHNOPS . El número de protones que tiene un elemento es lo que lo distingue de otros elementos. El carbono es carbono porque tiene seis protones; el hidrógeno es hidrógeno porque tiene un protón, y así sucesivamente. Estos seis elementos son muy buenos para construir biomoléculas grandes y complejas , las moléculas involucradas en la vida. Pueden formar moléculas orgánicas , que se componen al menos de carbono e hidrógeno, y moléculas inorgánicas , que carecen de carbono.
El carbono es el sexto elemento de la tabla periódica y puede formar fuertes enlaces covalentes en los que los electrones se comparten entre los átomos, con hasta otros cuatro átomos al mismo tiempo. Esto explica por qué se pueden formar muchas moléculas diferentes a partir del carbono y por qué el estudio de la química orgánica se trata de tantas combinaciones. Con respecto a los seres vivos, el carbono, junto con los otros cinco elementos comunes, forma carbohidratos, proteínas, ácidos nucleicos y lípidos. Desde moléculas simples como el metano hasta hidrocarburos largos que comprenden combustibles fósiles, la versatilidad del carbono lo coloca en el meollo de toda la vida tal como la conocemos.
El primer elemento de la tabla periódica, el hidrógeno , es un elemento relativamente simple con la capacidad de formar solo un enlace a la vez con átomos con carga muy negativa. Estos enlaces de hidrógeno son cruciales para la vida porque forman agua (H2O) cuando dos hidrógenos se unen con un oxígeno. Sabemos que el agua es la base molecular de todos los seres vivos. El hidrógeno también se encuentra unido a los carbonos, formando largas cadenas de hidrocarburos que forman los carbohidratos y los lípidos, así como al nitrógeno y otros elementos comunes en los ácidos nucleicos y las proteínas.
El séptimo elemento de la tabla periódica, el nitrógeno se une bien al carbono y al hidrógeno y, por lo tanto, participa en una variedad de compuestos orgánicos. Principalmente, el nitrógeno se encuentra en las proteínas y los ácidos nucleicos que componen las moléculas de ADN.
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Junto con el hidrógeno, el oxígeno forma el agua, lo que la convierte en otro elemento crucial de la vida. El oxígeno también se puede encontrar en moléculas orgánicas y está muy involucrado en el metabolismo energético incluso de las estructuras celulares más simples. Si bien no todos los organismos de la Tierra requieren oxígeno para sobrevivir (algunos microorganismos prosperan en ambientes anóxicos o sin oxígeno), el oxígeno todavía está presente en esos organismos en forma de agua y moléculas orgánicas.
Encontrado más abajo en la tabla periódica, 15º para ser exactos, el fósforo se puede encontrar en la columna vertebral de las moléculas de ADN. El papel más importante del fósforo, sin embargo, es en el metabolismo energético, ya que constituye las moléculas de moneda de energía de una célula, ATP y ADP , cada una con el nombre de la cantidad de átomos de fosfato unidos: trifosfato de adenosina (3 átomos de fosfato) y difosfato de adenosina ( 2 átomos de fosfato).
El más pesado de los seis elementos básicos y el 16 de la tabla periódica, el azufre , se encuentra en las moléculas de proteínas, y los enlaces que forman son responsables de dar a las proteínas sus diferentes formas. Estas formas distintas son de importancia crítica en la función y especificidad de las proteínas.
Resumen de la lección
Todos los seres vivos tienen seis elementos básicos en común: carbono , hidrógeno , nitrógeno , oxígeno , fósforo y azufre , abreviado como CHNOPS . Cada elemento tiene propiedades que lo hacen crucial para la construcción de biomoléculas, tanto en su capacidad de unirse a otros elementos como en los enlaces mismos. Elementos como el carbono y el hidrógeno son los componentes básicos de la química orgánica , mientras que elementos como el fósforo y el azufre forman moléculas inorgánicas.implicados en el metabolismo energético y la formación de proteínas, respectivamente. La increíble diversidad de la vida en la Tierra se puede atribuir a una combinación aparentemente interminable de estos seis elementos básicos.
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