BIOELEMENTOS SECUNDARIOS

SEGUNDO SEMESTRE 2014

Josselyne León Guamán. V01.

BIOELEMENTOS SECUNDARIOS.

Son aquellos cuya concentración en las células esta entre el 0.05% y 1%, es decir, se

encuentra en menor proporción en todos los seres vivos. Conocidos como MICROELEMENTOS, se dividen en indispensables y variables (oligoelementos).

BIOELEMENTOS SECUNDARIOS INDISPENSABLES: Están presentes en todos los seres

vivos. Los más abundantes son el sodio, el potasio, el magnesio y el calcio. Los iones

sodio, potasio y cloruro intervienen en el mantenimiento del grado de salinidad del

medio interno y en el equilibrio de cargas a ambos lados de la membrana. Los iones

sodio y potasio son fundamentales en la transmisión del impulso nervioso; el calcio en

forma de carbonato da lugar a caparazones de moluscos y al esqueleto de muchos

animales. El ion calcio actúa en muchas reacciones, como los mecanismos de la

contracción muscular, la permeabilidad de las membranas, etc. El magnesio es un

componente de la clorofila y de muchas enzimas. Interviene en la síntesis y la degradación del ATP, en la replicación del ADN y en su estabilización, etc.

SODIO: Es un elemento químico de símbolo Na (del latín,

natrium) con número atómico 11, fue descubierto por Sir

Humphry Davy. Es un metal alcalino blando, untuoso, de color

plateado, muy abundante en la naturaleza, encontrándose en

la sal marina y el mineral halita. Es muy reactivo, arde con llama

amarilla, se oxida en presencia de oxígeno y reacciona

violentamente con el agua.

El sodio está presente en grandes cantidades en el océano en forma iónica. También es

un componente de muchos minerales y un elemento esencial para la vida.

*Contracción muscular.

El catión sodio (Na+) tiene un papel fundamental en el metabolismo celular, por

ejemplo, en la transmisión del impulso nervioso (mediante el mecanismo de bomba de

sodio-potasio). Mantiene el volumen y la osmolaridad. Participa, además del impulso

nervioso, en la contracción muscular, el equilibrio ácido-base y la absorción de

nutrientes por las membranas.

El aumento de sodio en la sangre se conoce como hipernatremia y su disminución hiponatremia.



POTASIO: Es un elemento químico de la tabla periódica

cuyo símbolo químico es K (del latín Kalium y del árabe.

ية ل ق DMG al-qalya, "ceniza de plantas"), cuyo número ,ال

atómico es 19. Es un metal alcalino de color blanco-

plateado, que abunda en la naturaleza en los elementos

relacionados con el agua salada y otros minerales. Se

oxida rápidamente en el aire, es muy reactivo,

especialmente en agua, y se parece químicamente al sodio. Es un elemento químico esencial.

*Catión más abundante dentro de la célula, importante para la conducción nerviosa.

El potasio es el catión mayor del líquido intracelular del organismo humano. Está

involucrado en el mantenimiento del equilibrio normal del agua, el equilibrio osmótico

entre las células y el fluido intersticial3 y el equilibrio ácido-base, determinado por el pH

del organismo. El potasio también está involucrado en la contracción muscular y la

regulación de la actividad neuromuscular, al participar en la transmisión del impulso

nervioso a través de los potenciales de acción del organismo humano.

CLORO: Es un elemento químico de número atómico

17 situado en el grupo de los halógenos (grupo VII A)

de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es

Cl. En condiciones normales y en estado puro forma

dicloro: un gas tóxico amarillo-verdoso formado por

moléculas diatómicas (Cl2) unas 2,5 veces más pesado

que el aire, de olor desagradable y tóxico. Es un elemento abundante en la naturaleza y se trata de un elemento químico esencial para muchas formas de vida.

*Interviene en la fluidez del agua en la sangre.

CALCIO: Es un elemento químico, de símbolo Ca y de número

atómico 20. Se encuentra en el medio interno de los

organismos como ion calcio (Ca2+) o formando parte de

otras moléculas; en algunos seres vivos se halla precipitado

en forma de esqueleto interno o externo. Los iones de calcio

actúan de cofactor en muchas reacciones enzimáticas,

intervienen en el metabolismo del glucógeno, y junto al

potasio y el sodio regula la contracción muscular. El

porcentaje de calcio en los organismos es variable y depende de las especies, pero por

término medio representa el 2,45 % en el conjunto de los seres vivos; en los vegetales,

solo representa el 0,007 %.

*Regula la contracción musculas, desarrollo de los huesos, e interviene en la coagulación

de la sangre.



MAGNESIO: Es el elemento químico de símbolo Mg y

número atómico 12. Su masa atómica es de 24,305 u.

Es el séptimo elemento en abundancia constituyendo

del orden del 2 % de la corteza terrestre y el tercero

más abundante disuelto en el agua de mar. El ion

magnesio es esencial para todas las células vivas. El

metal puro no se encuentra en la naturaleza. Una vez

producido a partir de las sales de magnesio, este metal alcalino-térreo es utilizado como un elemento de aleación.

El magnesio es importante para la vida, tanto animal como vegetal. La clorofila (que

interviene en la fotosíntesis) es una sustancia compleja de porfirina-magnesio.

El magnesio es un elemento químico esencial para el ser humano; la mayor parte del

magnesio se encuentra en los huesos y sus iones desempeñan papeles de importancia

en la actividad de muchas coenzimas y en reacciones que dependen del ATP. También

ejerce un papel estructural, ya que el ion de Mg2+ tiene una función estabilizadora de

la estructura de cadenas de ADN y ARN. Interviene en la formación de

neurotransmisores y neuromoduladores, repolarización de la neuronas, relajación

muscular (siendo muy importante su acción en el músculo cardíaco). El magnesio actúa

como energizarte y calmante en el organismo. La pérdida de magnesio se debe a

diversas causas, en especial cuando el individuo se encuentra en circunstancias de estrés físico o mental.

BIOELEMENTOS SECUNDARIOS VARIABLES: No pueden faltar en la vida celular. Pueden

estar en mayor o menor proporción, se los puede encontrar en algunos seres vivos.

HIERRO: El hierro o fierro (en muchos países

hispanohablantes se prefiere esta segunda

forma)1 es un elemento químico de número

atómico 26 situado en el grupo 8, periodo 4 de

la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es Fe (del latín fĕrrum)1 y tiene una masa atómica de 55,6 u.

Este metal de transición es el cuarto elemento más abundante en la corteza terrestre,

representando un 5 % y, entre los metales, solo el aluminio es más abundante; y es el

primero más abundante en masa planetaria, debido a que el planeta en su núcleo, se

concentra la mayor masa de hierro nativo equivalente a un 70 %. El núcleo de la Tierra

está formado principalmente por hierro y níquel en forma metálica, generando al

moverse un campo magnético. Ha sido históricamente muy importante, y un período de

la historia recibe el nombre de Edad de Hierro. En cosmología, es un metal muy especial,

pues es el metal más pesado que puede producir la fusión en el núcleo de estrellas

masivas; los elementos más pesados que el hierro solo pueden crearse en supernovas.



*Solo existe en pequeñas cantidades en los seres vivos, el hierro ha asumido un papel

vital en el crecimiento y en la supervivencia de los mismos y es necesario no solo para

lograr una adecuada oxigenación tisular sino también para el metabolismo de la mayor parte de las células.

ZINC: Es un elemento químico esencial de

número atómico 30 y símbolo Zn, situado en el grupo 12 de la tabla periódica de los elementos.

*El cuerpo humano contiene alrededor de 40 mg

de cinc por kg y muchas enzimas funcionan con

su concurso: interviene en el metabolismo de

proteínas y ácidos nucleicos, estimula la actividad

de aproximadamente 100 enzimas, colabora en el buen funcionamiento del sistema

inmunitario, es necesario para la cicatrización de las heridas, interviene en las

percepciones del gusto y el olfato y en la síntesis del ADN. El metal se encuentra en la

insulina, las proteínas dedo de cinc (zinc finger) y diversas enzimas como la superóxido

dismutasa.

COBRE: El cobre (del latín cuprum, y éste del griego

kypros), 5 cuyo símbolo es Cu, es el elemento químico de

número atómico 29. Se trata de un metal de transición de

color rojizo y brillo metálico que, junto con la plata y el oro,

forma parte de la llamada familia del cobre, se caracteriza

por ser uno de los mejores conductores de electricidad (el

segundo después de la plata). Gracias a su alta

conductividad eléctrica, ductilidad y maleabilidad, se ha

convertido en el material más utilizado para fabricar cables

eléctricos y otros componentes eléctricos y electrónicos.

*El cobre trabaja con el hierro para ayudarle al cuerpo a la formación de los glóbulos

rojos. También ayuda a mantener saludables los vasos sanguíneos, los nervios, el sistema inmunitario y los huesos.

BROMO: El bromo o bromino (también llamado antaño

fuego líquido) es un elemento químico de número

atómico 35 situado en el grupo de los halógenos (grupo

VII A) de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es Br.

El bromo a temperatura ambiente es un líquido rojo,

volátil y denso. Su reactividad es intermedia entre el

cloro y el yodo. En estado líquido es peligroso para el tejido humano y sus vapores irritan

los ojos y la garganta.



TITANIO: Es un elemento químico de

símbolo Ti y número atómico 22. Se

trata de un metal de transición de

color gris plata. Comparado con el

acero, aleación con la que compite

en aplicaciones técnicas, es mucho

más ligero (4,5/7,8). Tiene alta

resistencia a la corrosión y gran resistencia mecánica, pero es mucho más costoso que aquél, lo cual limita sus usos industriales.

El dióxido de titanio se utiliza ampliamente en la industria de alimentos y productos

alimenticios tales como la crema agria, requesón, helado y otros productos lácteos, que a menudo contienen el pigmento para alcanzar esa coloración blanca brillante.

VANADIO: Es un elemento químico de número

atómico 23 situado en el grupo 5 de la tabla

periódica de los elementos. Su símbolo es V. Es un

metal dúctil, blando y poco abundante. Se

encuentra en distintos minerales y se emplea

principalmente en algunas aleaciones. El nombre

procede de la diosa de la belleza Vanadis en la

mitología escandinava.

*El vanadio es un elemento esencial en algunos organismos. En humanos no está

demostrada su esencialidad, aunque existen compuestos de vanadio que imitan y

potencian la actividad de la insulina.35 36

Se encuentra en algunas enzimas en distintos seres vivos.37 38 Por ejemplo, en las

haloperoxidasas (generalmente bromoperoxidasas) de algunas algas, que reducen

peróxidos y a la vez halogenan un sustrato orgánico.

OLIGOELEMENTOS.

Los oligoelementos1 son bioelementos presentes en pequeñas cantidades (menos de

un 0,05 %) en los seres vivos y tanto su ausencia como su exceso pueden ser

perjudicial para el organismo, llegando a ser hepatotóxicos. Además de los cuatro

elementos de los que se compone mayoritariamente la vida (oxígeno, hidrógeno,

carbono y nitrógeno), existe una gran variedad de elementos químicos esenciales.

Las plantas los absorben de los minerales disueltos en el suelo, y de ahí pasan a los

heterótrofos. Se sabe que existen grandes organismos que consumen suelo

(geofagia) y visitan yacimientos minerales, de sal, por ejemplo, para conseguir los

oligoelementos necesarios en su dieta.



HIERRO: El hierro o fierro (en muchos países

hispanohablantes se prefiere esta segunda forma)1 es un

elemento químico de número atómico 26 situado en el

grupo 8, periodo 4 de la tabla periódica de los elementos.

Su símbolo es Fe (del latín fĕrrum) y tiene una masa atómica de 55,6 u.

Este metal de transición es el cuarto elemento más abundante en la corteza terrestre,

representando un 5 % y, entre los metales, solo el aluminio es más abundante; y es el

primero más abundante en masa planetaria, debido a que el planeta en su núcleo, se

concentra la mayor masa de hierro nativo equivalente a un 70 %. El núcleo de la Tierra

está formado principalmente por hierro y níquel en forma metálica, generando al moverse un campo magnético

*Sintetiza la hemoglobina en la sangre y la mioglobina en el músculo.

Aunque solo existe en pequeñas cantidades en los seres vivos, el hierro ha asumido

un papel vital en el crecimiento y en la supervivencia de los mismos y es necesario no

solo para lograr una adecuada oxigenación tisular sino también para el metabolismo de la mayor parte de las células.

CROMO: El cromo es un elemento químico de número

atómico 24 que se encuentra en el grupo 6 de la tabla

periódica de los elementos. Su símbolo es Cr. Es un metal que

se emplea especialmente en metalurgia. Su nombre "cromo"

(derivado del griego chroma, "color") se debe a los distintos colores que presentan sus compuestos.

En principio se considera al cromo (en su estado de oxidación +3) un elemento

esencial, aunque no se conocen con exactitud sus funciones. Parece participar en el

metabolismo de los lípidos, en el de los hidratos de carbono, así como otras

funciones.

* Interviene junto con la insulina en la regulación de la glucosa en la sangre.

Se ha observado que algunos de sus complejos parecen potenciar la acción de la

insulina, por lo que se les ha denominado "factor de tolerancia a la glucosa"; debido

a esta relación con la acción de la insulina, la ausencia de cromo provoca una

intolerancia a la glucosa, y esta ausencia, la aparición de diversos problemas.



ZINC: Es un elemento químico esencial de número

atómico 30 y símbolo Zn, situado en el grupo 12 de

la tabla periódica de los elementos.

*Abunda en el cerebro y páncreas donde se asocia a

la acción de la insulina que regula la glucosa.

El cuerpo humano contiene alrededor de 40 mg de

cinc por kg y muchas enzimas funcionan con su concurso: interviene en el

metabolismo de proteínas y ácidos nucleicos, estimula la actividad de

aproximadamente 100 enzimas, colabora en el buen funcionamiento del sistema

inmunitario, es necesario para la cicatrización de las heridas, interviene en las

percepciones del gusto y el olfato y en la síntesis del ADN. El metal se encuentra en

la insulina, las proteínas dedo de cinc (zinc finger) y diversas enzimas como la

superóxido dismutasa.

MANGANESO: El manganeso es un elemento

químico de número atómico 25 situado en el grupo

7 de la tabla periódica de los elementos y se

simboliza como Mn. Se encuentra como elemento

libre en la naturaleza, a menudo en combinación

con el hierro y en muchos minerales. Como

elemento libre, el manganeso es un metal con

aleación de metales industriales con importantes usos, sobre todo en los aceros inoxidables.

*Interviene en la catálisis de agua durante la fotosíntesis y catalizador reacciones

biológicas.

Está presente en distintas enzimas, destacando la superóxido dismutasa de

manganeso (Mn-SOD), que cataliza la dismutación de superóxidos, O2-; la Mn-

catalasa, que cataliza la dismutación de peróxido de hidrógeno, H2O2; así como en la

concavanila A (de la familia de las lectinas), en donde el manganeso tiene un papel

estructural.

El cuerpo humano logra absorber el manganeso en el intestino delgado, acabando la

mayor parte en el hígado, de donde se reparte a diferentes partes del organismo.

Alrededor de 10 mg de manganeso son almacenados principalmente en el hígado y

los riñones. En el cerebro humano el manganeso es unido a metaloproteínas de

manganeso, siendo la más relevante la glutamina sintetasa en los astrocitos.

El manganeso es también importante en fotosíntesis oxigénica en las plantas.



YODO: El yodo o iodo es un elemento químico de

número atómico 53 situado en el grupo de los

halógenos (grupo 17) de la tabla periódica de los

elementos. Su símbolo es I (del griego ιώδης, iodes,

"violeta").

Es un oligoelemento y se emplea principalmente en

medicina, fotografía y como colorante. Químicamente, el yodo es el halógeno menos

reactivo y electronegativo.

*Interviene en la síntesis de las hormonas tiroideas (tiroxina).

El yodo es un elemento químico esencial. La glándula tiroides fabrica las hormonas

tiroxina y triyodotironina, que contienen yodo. El déficit en yodo produce bocio y

mixedema. En el caso de que se produzca déficit de yodo durante la infancia se puede

originar cretinismo, en donde se produce un retraso mental y físico.

FLÚOR: El flúor es el elemento químico de número

atómico 9 situado en el grupo de los halógenos (grupo 17) de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es F.

Es un gas a temperatura ambiente, de color amarillo

pálido, formado por moléculas diatómicas F2. Es el más

electronegativo y reactivo de todos los elementos. En

forma pura es altamente peligroso, causando graves quemaduras químicas al contacto con la piel.

*Se acumula en huesos y dientes, dándoles mayor resistencia.

Participa en la formación y fortalecimiento de huesos y el esmalte dental, prevención de caries en los dientes, mantenimiento de la estructura ósea.

COBALTO: El cobalto (del alemán kobalt, voz

derivada de kobold, término utilizado por los mineros

de Sajonia en la Edad Media para describir al mineral

del cual se obtiene) es un elemento químico de

número atómico 27 y símbolo Co situado en el grupo

9 de la tabla periódica de los elementos.

*Sintetiza la vitamina B12 y enzimas fijadoras del nitrógeno.

Forma parte de la cobalamina (Vitamina B12). Una deficiencia de cobalto puede llevar

a anemia. Pese a ello, la anemia secundaria al déficit de cobalto es muy raro, debido

a que sólo basta con consumir dosis trazas del elemento para mantener la correcta

homeostasis. Además, el cobalto es un elemento que se encuentra en varios

alimentos, siendo difícil un déficit por baja ingesta.



Las proteínas basadas en la cobalamina usan el anillo de corrina para mantener unido

el cobalto. La coenzima B12 proporciona el enlace C-Co, el cual participa en las

reacciones.

SILICIO: El silicio es un elemento químico metaloide,

número atómico 14 y situado en el grupo 14 de la tabla

periódica de los elementos formando parte de la familia

de los carbonoideos de símbolo Si. Es el segundo

elemento más abundante en la corteza terrestre (27,7 % en peso) después del oxígeno.

*Proporciona resistencia al tejido conjuntivo y endurece tejidos vegetales como las

gramíneas.

Interviene en la formación del tejido conjuntivo y con ello, en la estructura del cabello,

la piel y las uñas, ayuda a reducir los niveles de colesterol malo LDL; nos ayuda a

regular la tensión arterial; nos protege de enfermedades cardiovasculares; su

presencia es indispensable en la síntesis del colágeno; ayuda a mantener músculos y

tendones en buen estado; se ha comprobado que el silicio orgánico, elemento

fisiológico de la sangre y el tejido, es fundamental en la asimilación del calcio, el

fósforo, el magnesio y en la síntesis de la vitamina D.

LITIO: El litio (en griego: λιθίον, ‘piedrecita’) es un elemento

químico de símbolo Li y número atómico 3. En la tabla

periódica, se encuentra en el grupo 1, entre los elementos

alcalinos. En su forma pura, es un metal blando, de color blanco plata, que se oxida rápidamente en aire o agua.

*Actúa sobre neurotransmisores y en la permeabilidad celular.

Se sabe que puede sustituir al sodio a nivel de las membranas biológicas, pero se ha

encontrado que incrementa la permeabilidad celular y actúa sobre los

neurotransmisores, favoreciendo la estabilidad del estado anímico. Por lo que se

utiliza para tratar y prevenir episodios de manía en la enfermedad bipolaridad.

SELENIO: El selenio es un elemento químico de la tabla

periódica cuyo símbolo es Se y cuyo número atómico es 34.

*Actúa como catalizador actuando para la oxidación, hidrogenación

Es antioxidante, ayuda a neutralizar los radicales libres,

induce la apoptosis, estimula el sistema inmunológico e interviene en el funcionamiento de la glándula tiroides.



Es un mineral anticancerígeno, antienvejecimiento; ayuda a proteger el organismo

después de una vacuna; es un antídoto contra el envenenamiento causado por

materiales pesados como el mercurio, cadmio, arsénico, oro, plata y cobre;

incrementa la eficacia de la vitamina E; actúa como un antioxidante al ayudar al

cuerpo a producir proteínas especiales que evitan el daño celular; también tiene

propiedades antidepresivas; previene el cáncer; estimula el crecimiento; mejora la

elasticidad de los tejidos; favorece la formación de anticuerpos; previene y trata la

aparición de caspa; actúa como un antiinflamatorio; ayuda a proteger el organismo

de enfermedades cardiovasculares; ayuda a disminuir los sofocos propios de la

menopausia; incrementar la fertilidad, especialmente en los hombres, ya que se ha

demostrado que este mineral aumenta la producción de semen y la motilidad de los

espermatozoides.

MOLIBDENO: El molibdeno es un elemento químico de

número atómico 42 que se encuentra en el grupo 6 de la

tabla periódica de los elementos y se simboliza como Mo.

Es el único elemento de la segunda serie de transición al

que se le ha reconocido su esencialidad. El molibdeno se

encuentra en la naturaleza en el rango de las partes por

millón (ppm). Se encuentra en una cantidad importante en el agua de mar en forma

de molibdatos (MoO42-), y los seres vivos pueden absorberlo fácilmente de esta forma.

El molibdeno se encuentra en el llamado cofactor de molibdeno (coMo) en distintas

oxotransferasas, con la función de transferir átomos de oxígeno del agua (H2O) a la

vez que se produce la transferencia de dos electrones. Algunas de las enzimas que

contienen este cofactor son la xantina oxidasa (que oxida la xantina a ácido úrico), la

aldehído oxidasa (que oxida los aldehídos, así como las aminas y los sulfuros en el

hígado), la sulfito oxidasa (que oxida sulfitos en el hígado), y la nitrato reductasa

(importante en el ciclo del nitrógeno en las plantas).

COBRE: El cobre (del latín cuprum, y éste del griego

kypros), 5 cuyo símbolo es Cu, es el elemento químico de número atómico 29.

*Forma la hemocianina que es el pigmento respiratorio

de invertebrados acuáticos y enzimas oxidativas.

Ayuda al transporte del hierro; interviene en la

formación de hemoglobina, glóbulos rojos y diversas enzimas; participa en la

degradación de hidratos de carbono, lípidos y proteínas; interviene en la asimilación

de la vitamina C por parte del cuerpo; colabora en el mantenimiento de la estructura

ósea; participa en la integridad del sistema nervioso central.

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