¿Cuál es la importancia de los elementos químicos?
La importancia de los elementos químicos para los seres vivos radica en que forman parte de toda la naturaleza, y sin ellos no sería posible la vida. La vida orgánica –la que se conoce sobre la Tierra–, está basada en el carbono, por ejemplo.
Hoy en día se reconocen unos 115 elementos químicos, que se dividen en metales, metales de transición, no metales y gases nobles.
A su vez, los elementos químicos se dividen en 18 grupos:
– Metales: metales alcalinos (grupo 1) y metales alcalinotérreos (grupo 2).
– Metales de transición: familia del escandio (grupo 3), familia del titanio (grupo 4), familia del vanadio (grupo 5), familia del cromo (grupo 6), familia del manganeso (grupo 7), familia del hierro (grupo 8), familia del cobalto (grupo 9), familia del níquel (grupo 10), familia del cobre (grupo 11) y familia del zinc (grupo 12).
– No metales: térreos (grupo 13), carbonoideos (grupo 14), nitrogenoidos (grupo 15), calgógenos (grupo 16) y halógenos (grupo 17).
– Gases nobles (grupo 18).
Dos o más elementos se pueden combinar para producir compuestos más complejos. De hecho, toda la materia existente está compuesta de elementos químicos, incluso los seres vivos (plantas, animales y humanos) son conglomerados de miles de millones de átomos. De ahí su enorme importancia.
Elementos químicos y los seres vivos
Como se dijo anteriormente, los seres vivos están compuestos de múltiples elementos químicos. Cabe destacar que los que se encuentran con más frecuencia en los organismos vivientes son el carbono, el hidrógeno, el oxígeno y el nitrógeno, los cuales constituyen el 90% de la materia viva.
Estos cuatro elementos son los componentes de ciertas moléculas biológicas (u orgánicas) como los carbohidratos, las proteínas, los lípidos y los ácidos nucleicos (como el ácido ribonucleico –ARN– y el ácido desoxirribonucleico —ADN–).
Otros elementos, como el fósforo, el azufre, el calcio y el potasio, se encuentran en menor cantidad.
El carbono y los seres vivos
El carbono es el cuarto elemento más abundante en el Universo y es la base esencial de la vida en la Tierra.
Como se explicó en el apartado anterior, todos los seres vivos se componen de carbono. Este elemento tiene una estructura molecular que le permite crear diversos enlaces con múltiples elementos, lo que constituye una ventaja.
El carbono circula a través de la tierra, del océano y de la atmósfera, creando lo que se llama ciclo del carbono.
El ciclo del carbono
El ciclo del carbono se refiere al proceso de reciclaje de este elemento. Los animales consumen glucosa (C6H12O6) durante el metabolismo de los alimentos y la respiración.
Esta molécula se combina con el oxígeno (O2), generando así dióxido de carbono (CO₂), agua (H₂O) y energía, que se libera en forma de calor.
Los animales no necesitan el dióxido de carbono, por lo que lo liberan a la atmósfera. Por otra parte, las plantas sí pueden aprovechar este gas a través del proceso llamado fotosíntesis. Dicho proceso requiere la presencia de tres elementos:
– El dióxido de carbono, que entra a las plantas a través de los estomas en sus hojas.
– El agua, que es absorbida gracias a las raíces de las plantas.
– La energía solar, que es captada por la clorofila.
El CO₂, sumado a las moléculas del agua y a la energía proveniente de la luz solar, permite que las plantas:
– Liberen oxígeno durante la fase luminosa de la fotosíntesis.
– Sinteticen hidratos de carbono, como la glucosa, durante la fase oscura de la fotosíntesis.
Reacción química de la fotosíntesis
– CO₂ + H₂O + luz y clorofila → CH2O + O2
– Dióxido de carbono + Agua + Luz → Hidratos de carbono + oxígeno
Los animales captan el oxígeno y consumen la glucosa de las plantas y así comienza el ciclo de nuevo.
Referencias
- The Periodic Table: Atoms, Elements, and Isotopes – Genesis Mission. Recuperado de genesismission.jpl.nasa.gov.
- The History and Use of Our Earth’s Chemical Elements. Recuperado de univpgri-palembang.ac.id.