Klasifikasi Bioelemen dan Fungsinya

Bioelemen adalah elemen yang ada pada semua makhluk hidup. Fungsi utama bioelemen adalah untuk membantu organisme di mana mereka harus bertahan hidup. Contoh: karbon, magnesium, seng. Setiap sel terdiri dari biomolekul yang berbeda (asam nukleat, protein, lipid, karbohidrat, dll). Pada gilirannya, masing-masing biomolekul ini terdiri dari banyak atom (atom oksigen, nitrogen, belerang, fosfor, dll.). Misalnya, unsur-unsur yang ada dalam tabel periodik adalah atom. Bioelemen mewakili unit atom. Misalnya atom oksigen, atom fosfor, atom belerang, dll.

Klasifikasi Bioelemen

Kita harus ingat bahwa tubuh manusia adalah bahan organik, oleh karena itu akan membutuhkan unsur-unsur yang sama yang terdiri dari materi, yang terutama karbon, hidrogen, oksigen dan nitrogen. Tetapi ada juga unsur-unsur yang membentuk bagian penting dari molekul organik tertentu, seperti belerang yang membentuk radikal asam amino metionin atau fosfor yang bergabung dengan unit DNA. Selain itu, ada juga serangkaian elemen yang sangat sedikit dibutuhkan, tetapi tanpa jumlah kecil itu, tubuh kita tidak dapat berfungsi, yang disebut elemen jejak.

Bioelemen ini dapat diklasifikasikan menjadi elemen primer, sekunder dan tersier atau elemen jejak sesuai dengan konformasi biomolekul. Artinya, kombinasi atom-atom yang berbeda dari molekul .

Bioelemen Primer

Bioelemen ini sangat penting untuk pembentukan biomolekul organik. Beberapa di antaranya adalah karbon, hidrogen, nitrogen, fosfor, oksigen, dan belerang. Ini ditemukan di dalam makhluk hidup serta di atmosfer bumi. Pada gilirannya, mereka berfungsi untuk elaborasi biomolekul seperti karbohidrat , protein, lipid dan asam nukleat.

Bioelemen Primer adalah elemen mayoritas dari materi hidup (karbohidrat, lipid, protein dan asam nukleat), mereka merupakan 95% dari total massa dan sangat penting untuk membentuk biomolekul. Mereka adalah empat; karbon, hidrogen, oksigen dan nitrogen (CHON). Mereka adalah bagian dari materi hidup karena sifat fisik-kimia mereka.

Contoh bioelemen primer

HIDROGEN

Membentuk gugus fungsi dengan unsur kimia lainnya. Ini adalah salah satu elemen yang membentuk air. Hal ini ditemukan di atmosfer tetapi dalam jumlah yang lebih kecil. Hal ini penting dalam hidrokarbon dan asam.

OKSIGEN

Ini adalah bagian dari biomolekul dan merupakan elemen penting untuk respirasi. Ini juga merupakan elemen dalam pembentukan air, yang menyebabkan pembakaran dan menghasilkan energi tubuh. Oksigen merupakan unsur kimia yang paling melimpah pada makhluk hidup. Ini adalah bagian dari air dan semua jenis molekul organik. Sebagai molekul , dalam bentuk O2, keberadaannya di atmosfer disebabkan oleh aktivitas fotosintesis organisme primitif. Pada awalnya itu pasti zat beracun bagi kehidupan, karena kekuatan pengoksidasinya yang besar. Bahkan sekarang, atmosfer oksigen murni menyebabkan kerusakan sel yang tidak dapat diperbaiki.

Tetapi metabolisme sel telah beradaptasi untuk menggunakan molekul oksigen sebagai zat pengoksidasi untuk makanan, sehingga membuka cara baru untuk memperoleh energi yang jauh lebih efisien daripada cara anaerobik .

Cadangan dasar oksigen yang dapat digunakan oleh makhluk hidup ada di atmosfer. Siklusnya terkait erat dengan siklus karbon, karena proses asimilasi karbon oleh tanaman ( fotosintesis ) juga melibatkan kembalinya oksigen ke atmosfer, sedangkan proses respirasi menyebabkan efek sebaliknya.

Bagian lain dari siklus oksigen yang secara tidak langsung menarik perhatian makhluk hidup di permukaan bumi adalah konversinya menjadi ozon . Molekul O2, diaktifkan oleh radiasi gelombang pendek yang sangat energik, pecah menjadi atom oksigen bebas yang bereaksi dengan molekul O2 lainnya, membentuk O3 (ozon). Reaksi ini bersifat reversibel, sehingga ozon yang menyerap radiasi ultraviolet berubah kembali menjadi O2.

KARBON

Ini memiliki fungsi struktural dan muncul di semua molekul organik. Ini adalah elemen alam yang langka. Ini adalah suksesi transformasi yang dialami karbon dari waktu ke waktu. Ini adalah siklus biogeokimia yang sangat penting untuk pengaturan iklim bumi , dan aktivitas dasar untuk mendukung kehidupan terlibat di dalamnya. Siklus terdiri dari dua siklus yang mengikuti satu sama lain pada kecepatan yang berbeda.

Siklus biologis: termasuk pertukaran karbon ( CO2 ) antara makhluk hidup dan atmosfer, yaitu fotosintesis , suatu proses dimana karbon dipertahankan dalam tanaman dan respirasi mengembalikannya ke atmosfer.

Siklus biogeokimia: mengatur transfer karbon antara atmosfer dan litosfer (lautan dan tanah). CO2 atmosfer mudah larut dalam air , membentuk asam karbonat yang menyerang silikat yang membentuk batuan , menghasilkan ion bikarbonat . Ion-ion ini terlarut dalam air mencapai laut , diasimilasi oleh hewan untuk membentuk jaringan mereka, dan setelah kematian mereka disimpan dalam sedimen . Kembali ke atmosfer terjadi pada letusan gunung berapisetelah peleburan batuan yang mengandungnya. Siklus terakhir ini berlangsung lama, karena mekanisme geologis terlibat. Selain itu, ada kalanya bahan organik terkubur tanpa kontak dengan oksigen yang menguraikannya, sehingga menghasilkan fermentasi yang mengubahnya menjadi batu bara , minyak , dan gas alam .

NITROGEN

Ini adalah bagian dari biomolekul tetapi keberadaannya dalam protein dan lipid dan asam nukleat (basa nitrogen) menonjol. Itu tidak masuk ke dalam tubuh secara langsung dan dikonsumsi dalam makanan. Melalui bakteri nitrifikasi, tanaman diberikan senyawa ini. Reservoir utama nitrogen adalah atmosfer (nitrogen mewakili 78% gas atmosfer). Sebagian besar makhluk hidup tidak dapat menggunakan unsur nitrogen dari atmosfer untuk membuat asam amino dan senyawa nitrogen lainnya, sehingga mereka bergantung pada nitrogen dalam garam mineral di dalam tanah.

Oleh karena itu, meskipun nitrogen melimpah di biosfer, seringkali faktor utama yang membatasi pertumbuhan tanaman adalah kelangkaan nitrogen di dalam tanah. Proses di mana jumlah nitrogen yang terbatas ini beredar tanpa henti di seluruh dunia organisme hidup dikenal sebagai siklus nitrogen.

Sebagian besar nitrogen dalam tanah berasal dari dekomposisi bahan organik. Senyawa ini biasanya didegradasi menjadi senyawa sederhana oleh organisme yang hidup di dalam tanah (bakteri dan jamur). Mikroorganisme ini menggunakan protein dan asam amino untuk membentuk protein yang mereka butuhkan dan melepaskan kelebihan nitrogen sebagai amonia (NH3) atau amonium (NH+4).

Beberapa bakteri umum di tanah mengoksidasi amonia atau amonium. Ini melepaskan energi, yang digunakan oleh bakteri sebagai sumber energi. Sekelompok bakteri mengoksidasi amonia (atau amonium) menjadi nitrit (NO-2). Bakteri lain mengoksidasi nitrit menjadi nitrat, yang merupakan cara sebagian besar nitrogen berpindah dari tanah ke akar.

Setelah nitrat berada di dalam sel tumbuhan, ia direduksi kembali menjadi amonium. Proses ini disebut asimilasi dan membutuhkan energi. Ion amonium yang terbentuk ditransfer ke senyawa yang mengandung karbon untuk menghasilkan asam amino dan molekul organik bernitrogen lainnya yang dibutuhkan oleh tanaman. Senyawa nitrogen tanaman darat kembali ke tanah ketika tanaman atau hewan yang memakannya mati; dengan demikian, sekali lagi, mereka ditangkap oleh akar sebagai nitrat yang dilarutkan dalam air tanah dan diubah kembali menjadi senyawa organik.

Bioelemen Sekunder

Bioelemen sekunder juga ada di semua makhluk hidup. Mereka mendasar karena mereka berkolaborasi dalam berbagai proses metabolisme organisme (sistem saraf, sistem kardiovaskular, sistem pencernaan, sistem pernapasan, dll.). Di antara bioelemen sekunder yang paling sering dalam tubuh adalah: klorin, kalium, kalsium dan magnesium. Kurangnya ini mencegah berfungsinya organisme hidup.

Contoh bioelemen sekunder

SULFUR

Merupakan salah satu konstituen yang paling menonjol dari asam amino. Sulfur ditangkap dalam bentuk substrat dari akar (di permukaan tanah) dan melalui dinding sel (di lingkungan akuatik) oleh tumbuhan (terestrial dan akuatik), yang menjadi makanan bagi hewan.

Setelah kematian ini, belerang kembali ke tanah menginduksi siklus belerang baru . Di atmosfer , nitrogen dan sulfur oksida diubah menjadi asam nitrat dan asam sulfat yang kembali ke bumi dengan pengendapan hujan atau salju ( hujan asam ). Di lain waktu, bahkan jika tidak hujan, partikel padat dengan molekul asam yang melekat jatuh (deposisi kering).

PHOSPHORUS

Secara aktif berpartisipasi dalam hubungan energi yang terjadi di dalam organisme, itu adalah bagian dari fosfolipid membran sel dan mengintegrasikan bahan baku tulang dan gigi makhluk hidup. Cadangan utama unsur ini ada di kerak bumi.

Melalui proses pelapukan batuan atau dengan pengusiran abu vulkanik, ia dilepaskan dan dapat digunakan oleh tanaman. Ia mudah terseret oleh air dan mencapai laut, di mana sebagian besar mengendap di dasar dan membentuk bebatuan. Semuanya akan membutuhkan jutaan tahun untuk muncul kembali dan secara bertahap melepaskan garam fosfor.

Bioelemen Tersier Variabel atau Elemen Jejak

Bioelemen tersier variabel atau elemen jejak hanya menempati 1% dari semua bioelemen. Mereka hadir dalam organisme dalam bentuk sisa, tetapi mereka penting untuk perkembangan organisme yang harmonis. Mereka adalah 14 dan merupakan 0,5%: besi, mangan, tembaga, seng, fluor, yodium, boron, silikon, vanadium, kromium, kobalt, selenium, molibdenum dan timah. Namun, kekurangan ini dapat menyebabkan kerusakan besar pada tubuh serta kehadirannya yang melimpah.

Contoh elemen jejak

1. Kobalt
2. Tembaga
3. Fluor
4. Seng

Beberapa bioelemen paling terkenal yang ada dalam tubuh adalah zat besi, seng, yodium dan seng.

Contoh bioelemen dalam makanan

Kesimpulan

Bioelemen penting bagi kehidupan semua makhluk hidup, materi hidup terdiri dari sekitar 70 elemen stabil yang ada di Bumi, kecuali gas mulia.

Untuk alasan ini, kita harus melindungi keanekaragaman hayati sumber daya alam planet kita dan memanfaatkannya secara positif. Misalnya menggunakan zat alami dalam berbagai aplikasi seperti: Energi matahari, arus air, udara, oksigen, nitrogen, dan biomassa, dll.,

Untuk menghasilkan energi listrik, sebagai sumber energi dari berbagai teknologi, atau juga sebagai sumber energi. untuk tanah pertanian kita, singkatnya ada banyak aplikasi; ini untuk melestarikan kehidupan organik di planet ini dan kualitas yang lebih baik untuk semua makhluk hidup.

Data Ilmu Alam: Klasifikasi Bioelemen dan Fungsinya

 

Anda telah membaca informasi tentang "Klasifikasi Bioelemen dan Fungsinya" yang telah dipublikasikan oleh Kelas Data. Semoga menambah informasi dan bermanfaat.