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2.3. Elementos de nuestro entorno

Objetivos

OA15 Comprender que existen algunos elementos químicos más frecuentes en la Tierra que son comunes en los seres vivos y son soporte para la vida.

Conocimiento previo

Observa la imagen y contesta las preguntas a continuación. 

Preguntas

1) ¿Crees que tanto para La Tierra como para el ser humano sean los mismos elementos químicos que se encuentran en mayor cantidad? ¿Por qué?  

2) ¿Cuál crees que es el elemento químico que se encuentra en mayor cantidad en el planeta Tierra? ¿Por qué?

3) ¿Cuál crees que es el elemento químico que se encuentra en mayor cantidad en el cuerpo de un ser humano? ¿Por qué?

4) ¿Crees que los elementos químicos que forman parte del cuerpo de un ser humano tenga alguna función en nuestro organismo? ¿Por qué?

¿Qué elementos forman nuestro entorno?

Como hemos dicho, todo lo que puedes ver a tu alrededor está formado por elementos y compuestos químicos. Conozcamos ahora los principales elementos que forman tu entorno.

CLASIFICACIÓN DE LA BIODIVERSIDAD, CONOCE LOS TIPOS

Elementos químicos en el universo

El Universo contiene miles de millones de galaxias, cada una con millones o miles de millones de estrellas. El espacio entre las estrellas y las galaxias está en gran parte vacío. No obstante, incluso en sitios alejados de las estrellas y los planetas hay partículas dispersas de polvo o unos pocos átomos de hidrógeno por centímetro cúbico. El espacio también está lleno de radiación (por ejemplo, luz y calor), campos magnéticos y partículas de alta energía (como los rayos cósmicos).

A continuación te mostramos algunos de los elementos químicos presentes en el universo, según su abundancia:

Video sobre elementos del Universo 


Elementos químicos en la corteza terrestre

La corteza terrestre, es una especie de revestimiento que envuelve toda la superficie del planeta, proporcionando una base sólida sobre la que nosotros mismos caminamos y sobre la que se asientan, desiertos, bosques, campos y océanos.

El oxígeno y el silicio son los elementos más abundantes en la corteza terrestre (litosfera). El oxígeno se combina fácilmente con la mayoría de los elementos, por lo cual se encuentra en forma de óxidos (compuestos del oxígeno con otros elementos). El silicio también forma una serie de compuestos, entre ellos el cuarzo (óxido de silicio).

Elementos químicos en la atmósfera

La atmósfera es la capa gaseosa que envuelve a nuestro planeta. Es fundamental para el desarrollo de la vida en la Tierra, ya que nos protege de la radiación ultravioleta, regulando la temperatura. Químicamente, la atmósfera está formada por los constituyentes que se muestran en la siguiente  tabla.

Composición química de los seres vivos

Las proporciones en que encontramos los elementos en la naturaleza pueden variar. Por ejemplo, un elemento que es abundante en la Tierra, como el silicio, no necesariamente lo será en los seres vivos, es decir, no todos los elementos están presentes en las mismas proporciones en la naturaleza.

En el caso de los seres vivos, el elemento más abundante es el oxígeno, ya que forma parte de la molécula de agua, que compone entre 50 % y 75 % de las células humanas. El segundo elemento más abundante es el carbono, que se halla en un 18 % y está presente en todos los compuestos orgánicos. Otros elementos, como el hidrógeno, el nitrógeno, el calcio, el fósforo y el potasio se encuentran en un porcentaje menor al 10 %. Observa el siguiente esquema en el que se detalla la función de cada elemento en el cuerpo humano:

Video resumen "Los elementos del cuerpo humano"


Las biomoléculas

Como pudiste observar en la tabla de los elementos que conforman a un ser humano, existen cuatro elementos de suma importancia para el funcionamiento de nuestro organismo: carbono (C), hidrógeno (H), nitrógeno (N) y oxígeno (O), los que forman parte de la composición de todas las moléculas de interés biológico, conocidas como biomoléculas.

El siguiente esquema muestra la clasificación de las biomoléculas y sus elementos constituyentes:

La mayor parte de las moléculas orgánicas están formadas por moléculas complejas de gran tamaño. Se puede encontrar estas macromoléculas en organismos simples como hongos y bacterias, y en organismos superiores como animales y plantas. Todas estas macromoléculas proceden básicamente de moléculas sencillas como el agua, el dióxido de carbono o el nitrógeno. Veamos cómo se forma cada una de ellas.

1) Carbohidratos: Los carbohidratos están formados por carbono, hidrógeno y oxígeno. Sus unidades básicas son los monosacáridos que al unirse forman compuestos con gran masa molecular, que es la suma de las masas atómicas de los elementos que los forman. Por ejemplo, pueden formar la sacarosa o la glucosa.

2) Proteínas: Las proteínas son las macromoléculas más abundantes de las células. Sus unidades básicas son los aminoácidos que contienen carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, los que al unirse forman proteínas con masas moleculares entre los 5 000 y 1 x 107 gramos. Algunas proteínas pueden formar parte de la piel, las uñas o el pelo. A continuación te mostramos un esquema de cómo se forma una proteína.

3) Lípidos: Los lípidos son compuestos muy variados, formados por carbono, hidrógeno y oxígeno, Sus unidades básicas son los ácidos grasos. En muchas ocasiones, también contienen fósforo y azufre. Algunos lípidos son esenciales para los mamíferos, como los ácidos omega, linoleico y linolénico. A continuación te presentamos el ácido linoleico y el ácido linolénico.

4) Ácidos nucleicos: Los ácidos nucleicos son biopolímeros que contienen la información genética de un organismo y determinan las características físicas del mismo. Su estructura es la siguiente: