Si se hace un análisis químico de cada uno de los diferentes tipos de seres vivos y posteriormente se realiza una media proporcional de los resultados según la abundancia de cada tipo, encontramos que la materia viva esta constituida por unos setenta elementos, que son prácticamente la totalidad de los elementos estables que, existen en la Tierra y a los que se les denomina bioelementos. Los bioelementos; se pueden clasificar en dos grandes grupos: los bioelementos primarios y los bioelementos secundarios.
Los bioelementos primarios son un grupo de seis elementos, que constituyen el 96% del total de la materia viva y son el oxigeno, carbono, hidrógeno, fósforo y el azufre. Se llaman primarios porque son indispensables para la formación de los glúcidos, lípidos, prótidos y ácidos nucleicos, que son las biomoléculas presentes en todos los seres vivos.
El carbono tiene cuatro electrones en su periferia, por lo que puede formar enlaces covalentes dirigidos hacia los cuatro vértices de un tetraedro imaginario. Esto permite la conformación de estructuras tridimensionales. También el silicio presenta estas propiedades, además, es más abundante en la corteza terrestre que el carbono, sin embargo, la vida está basada en el carbono y no en el silicio. Esto es debido a que los enlaces que se establecen entre átomos de carbono son muy estables y permite formar cadenas lineales o ramificadas y anillos, que constituyen los esqueletos de muchas moléculas.
El oxígeno es muy electronegativo, es decir, al formar un enlace covalente, el átomo de oxígeno atrae hacia sí con mucha fuerza los electrones que comparte, por lo que forman enlaces muy estables. Durante la oxidación biológica, el oxígeno atrae el único electrón que posee el átomo de hidrógeno, de este modo, se forma agua liberándose una gran cantidad de energía, que es aprovechada por los seres vivos.
El azufre y el fósforo no son tan electronegativos como el oxígeno o el nitrógeno, por lo que sus enlaces no son tan estables y se pueden romper con gran facilidad. Al romperse el enlace que une dos grupos fosfato se libera al organismo la energía contenida en dicho enlace. En estos enlaces ricos en energía almacenan la energía liberada en otras reacciones, como las oxidaciones.
El nitrógeno forma parte de las proteínas y de los ácidos nucleicos y el hidrógeno aparece en prácticamente todos los compuestos orgánicos.
Los bioelementos secundarios son todos los restantes. En este grupo se pueden distinguir los indispensables, que se encuentran en todos los seres vivos en pequeñas cantidades y entre los que destacaremos; el calcio, el sodio, el magnesio, el cloro, el hierro, el silicio y el flúor, y los variables, que son los que pueden faltar en algunos organismos como el bromo, el zinc y el titanio.
Los elementos que se encuentran en proporciones inferiores al 0,1 % se denominan oligoelementos y suelen ser por regla general esenciales para los organismos al formar parte fundamental de las enzimas. La razón por la cual los elementos primarios son tan importantes para la vida estriba en la capacidad que tienen estos elementos para establecer entre sí enlaces covalentes que son muy estables, pero susceptibles de romperse con relativa facilidad y dar lugar a otras moléculas.
Organic chemistry is the chemistry of carbon compounds. Biochemistry is the study of carbon compounds that crawl. Mike Adams.
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