Los elementos biológicamente significativos (a diferencia de los elementos biológicamente inertes ) son elementos químicos necesarios para que los organismos vivos aseguren una vida normal .
Los elementos que aseguran la actividad vital del organismo se clasifican según varios criterios: contenido en el organismo, grado de necesidad, función biológica, especificidad tisular, etc. [1] . Según el contenido en el cuerpo humano y otros mamíferos, los elementos se dividen en
Algunos autores trazan límites entre estos tipos según otros valores de concentración [5] [6] [7] . A veces, los ultramicroelementos no se separan de los microelementos [5] .
Estos elementos forman la base de los cuerpos de los organismos . Contenido en el cuerpo de un adulto en cantidades significativas, desde decenas de gramos (cloro, magnesio) hasta decenas de kilogramos (oxígeno, carbono); en otras palabras, los macroelementos incluyen todos los bioelementos, cuyo contenido en el cuerpo supera el 0,1% del peso corporal. [ocho]
La parte principal de la masa de la célula son 4 elementos [9] (se indica su contenido en el cuerpo humano) [10] :
Estos macronutrientes se denominan elementos organogénicos [comm. 1] [8] o macronutrientes ( ing. macronutrient ) [comm. 2] . Las proteínas , grasas , carbohidratos , ácidos nucleicos y muchas otras sustancias orgánicas se construyen principalmente a partir de ellos . A veces, estos cuatro elementos se denotan con el acrónimo CHNO , que consiste en sus designaciones en la tabla periódica .
A continuación se enumeran otros macronutrientes [1] y su contenido en el cuerpo humano. [10] [14]
El término " micronutrientes " recibió una distribución especial en la literatura científica médica, biológica y agrícola a mediados del siglo XX. En particular, se hizo evidente para los agrónomos que incluso una cantidad suficiente de "macroelementos" en los fertilizantes ( trinidad NPK - nitrógeno , fósforo , potasio ) no garantiza el desarrollo normal de las plantas. [15] [16] [17]
Oligoelementos: elementos cuyo contenido en el cuerpo humano está en el rango de 0.001 a 0.00001% (de varios g a varios mg); en otras palabras, los oligoelementos incluyen todos los elementos cuyo contenido es inferior al 0,1% del peso corporal. Según su importancia para la vida del organismo, los microelementos se pueden dividir en tres grupos: microelementos esenciales, microelementos condicionalmente esenciales, microelementos tóxicos y poco estudiados. [8] La complejidad de tal clasificación de oligoelementos radica en el hecho de que los microelementos esenciales en sí mismos bajo ciertas condiciones pueden causar reacciones tóxicas, y los microelementos tóxicos individuales en una determinada dosis y exposición pueden exhibir propiedades esenciales, es decir, resultar ser vital. [5] [18] El contenido de oligoelementos en el cuerpo es pequeño, pero están involucrados en procesos bioquímicos y son necesarios para los organismos vivos. Mantener su contenido en los tejidos a nivel fisiológico es necesario para mantener la constancia del medio interno ( homeostasis ) del organismo. [19]
Esenciales (o vitales) son los microelementos que están constantemente presentes en el organismo y para los cuales se establece su función exclusiva de asegurar la vida. Todos los oligoelementos vitales ingresan al cuerpo con los alimentos y el agua potable. [8] Entre ellos (en orden alfabético): [14] [18]
Se denominan microelementos condicionalmente esenciales (o condicionalmente vitales), en relación con los cuales se acumulan cada vez más datos sobre su importante papel para garantizar la actividad vital del cuerpo. [8] Entre ellos (en orden alfabético): [14] [5]
Tóxico y poco estudiado incluye un gran grupo de elementos que están constantemente presentes en microcantidades en el cuerpo, pero su papel biológico aún no ha sido suficientemente estudiado. Debido a que muchos de estos elementos son relativamente tóxicos, la atención se centra generalmente en sus efectos nocivos en el cuerpo. Los oligoelementos tóxicos y poco estudiados no se incluyen en el número de oligoelementos esenciales. [8] Entre ellos (en orden alfabético): [18] [5]
Los biogénicos (biofílicos) son elementos químicos que se incluyen constantemente en la composición de los organismos y realizan ciertas funciones biológicas. Los elementos y sus compuestos requeridos por la biota en grandes cantidades se denominan macrobiogénicos (C, O, N, H, Ca, P, S), y en pequeñas cantidades, microbiogénicos. Para las plantas, estos son: Fe, Mg, Cu, Zn, B, Si, Mo, Cl, V, Ca, que proporcionan las funciones de fotosíntesis, metabolismo del nitrógeno y función metabólica. Los animales requieren los elementos enumerados (excepto B) y, además, Se, Cr, Ni, F, I y Sn. A pesar de pequeñas cantidades, todos estos elementos son necesarios para la vida de los biosistemas. [20] [21] [22]
La naturaleza iónica de los elementos conduce a la formación de sus complejos bajo la acción de varios componentes alimentarios no absorbidos. No todos los factores que influyen en estos procesos se comprenden bien. [23] [24] Entre otras cosas, la homeostasis de los elementos en el cuerpo humano depende de lo siguiente:
Los elementos biológicamente significativos no solo se absorben en el tracto gastrointestinal , para muchos de ellos es el sitio de excreción. Idealmente, la mayoría de los elementos liberados en el tracto gastrointestinal se reabsorben . Algunos elementos pueden ser absorbidos por transporte activo o estimulación por difusión ; otros se asimilan por difusión pasiva, algunos por dos o más mecanismos. La asimilación de los elementos necesarios está controlada por la homeostasis, que asegura su distribución normal o simétrica. [25]
Existe una cierta interacción fisiológica entre elementos que compiten por los sitios de unión en el borde en cepillo de los enterocitos , por ciertos elementos complejos orgánicos dentro de los enterocitos o por sitios en proteínas de transporte específicas . También existe competencia por los receptores antes de la incorporación a su matriz definitiva en las células funcionales. Las propiedades físicas y químicas de los elementos están determinadas por su configuración electrónica . [26]
Las principales razones de la falta de minerales:
Los elementos micro y macro ingresan al cuerpo principalmente con los alimentos . Para su designación en inglés existe el término dieteminers . [27]
A fines del siglo XX, los fabricantes rusos de ciertos medicamentos y suplementos dietéticos comenzaron a utilizar el término "mineral" para designar macro y microelementos. Desde un punto de vista científico, este uso de este término es incorrecto, ya que se refiere únicamente a un cuerpo geológico natural con una estructura cristalina. Sin embargo, los productores de los llamados. Los "suplementos biológicos" comenzaron a llamar a sus productos complejos de vitaminas y minerales, es decir, suplementos minerales a las vitaminas . [28]
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