Bioelementos

Según su intervención en la constitución de las biomoléculas, los bioelementos se clasifican en primarios, secundarios y oligoelementos.

• Bioelementos primarios, que aparecen en una proporción media del 96% en la materia viva, y son carbono, oxigeno, hidrógeno, nitrógeno, fósforo y azufre. Estos elementos reúnen una serie de propiedades que los hacen adecuados para la vida, estos bioelementos forman entre ellos enlaces covalentes muy estables, compartiendo pares de electrones. El carbono, oxígeno y nitrógeno pueden formar enlaces dobles o triples. Facilitan la adaptación de los seres vivos al campo gravitatorio terrestre, ya que son los elementos más ligeros de la naturaleza.
• Bioelementos secundarios, aparecen en una proporción próxima al 3,3%. Son: calcio, sodio, potasio, magnesio y cloro, desempeñando funciones de vital importancia en fisiología celular.
• Oligoelementos, micro constituyentes, o elementos vestigiales, que aparecen en la materia viva en proporción inferior al 0,1% siendo también esenciales para la vida: hierro, manganeso, cobre, zinc, flúor, yodo, boro, silicio, vanadio, cobalto, selenio, molibdeno y estaño. Aún participando en cantidades infinitesimales, no por ello son menos importantes, pues su carencia puede acarrear graves trastornos para los organismos. El mٞás importante es el hierro, que forma parte de la hemoglobina de la sangre que es necesaria entre los animales superiores para transportar el oxígeno a las células. 

Bioelementos primarios

Los bioelementos primarios son los elementos indispensables para formar las biomoléculas orgánicas (glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos); constituyen el 96 % de la materia viva. Son el carbono(C), el hidrógeno(H), el oxígeno(O), el nitrógeno(N), el fósforo(P) y el azufre(S)

• Carbono: forman largas cadenas carbono- mediante enlaces simples o dobles así como estructuras cíclicas. Pueden incorporar una gran variedad, lo que da lugar a una variedad enorme de moléculas distintas. Los enlaces que forma son lo suficientemente fuertes como para formar compuestos estables y a la vez son susceptibles de romperse sin excesiva dificultad. Por esto, la vida está constituida por carbono y no por un átomo con la configuración electrónica de su capa de valencia igual a la del carbono. El hecho es que las cadenas silicio-silicio no son estables y las cadenas de silicio y oxígeno son prácticamente inalterables, y mientras el dióxido de carbono, es un gas soluble en agua, su equivalente en el silicio, , es un cristal sólido, muy duro e insoluble . 
• Hidrógeno: además de ser uno de los componentes de la molécula de agua, indispensable para la vida y muy abundante en los seres vivos, forma parte de los esqueletos de carbono de las moléculas orgánicas. Puede enlazarse con cualquier bioelemento. Ácido oleico, una cadena de 18 átomos de carbono (bolas negras); las bolas blancas son átomos de hidrógeno y las rojas átomos de oxígeno. 
• Oxígeno: es un elemento muy electronegativo que permite la obtención de energía mediante la respiración aeróbica. Además, forma enlaces polares con el hidrógeno, dando lugar a grupos funcionales polares solubles en agua (-OH, -CHO, -COOH).
• Nitrógeno: principalmente como grupo amino (-NH2.) presente en las proteínas ya que forma parte de todos los aminoácidos. También se halla en las bases nitrogenadas de los ácidos nucleicos. Prácticamente todo el nitrógeno es incorporado al mundo vivo como ion nitrato, por las plantas. El gas nitrógeno solo es aprovechado por algunos organismos fijadores de nitrógeno del suelo y algunas cianobacterias.
• Fósforo. Se halla principalmente como grupo fosfato (PO43-) formando parte de los nucleótidos. Forma enlaces ricos en energía que permiten su fácil intercambio (ATP).
• Azufre. Se encuentra sobre todo como radical sulfhidrilo (-SH) formando parte de muchas proteínas, donde crean enlaces disulfuro esenciales para la estabilidad de la estructura terciaria y cuaternaria.

Bioelementos secundarios

Los bioelementos secundarios se encuentran en menor proporción en todos los seres vivos, en forma iónica, en proporción de 3.9 %.  
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.

• Magnesio Forma parte de la molécula de clorofila, y en forma iónica actúa como catalizador, junto con las enzimas, en muchas reacciones químicas del organismo.
• Calcio Forma parte de los carbonatos de calcio de estructuras esqueléticas. En forma iónica interviene en la contracción muscular, coagulación sanguínea y transmisión del impulso nervioso. 
• Sodio Catión abundante en el medio extracelular; necesario para la conducción nerviosa y la contracción muscular.
• Potasio Catión más abundante en el interior de las células; necesario para la conducción nerviosa y la contracción muscular.
• Cloro Anión más frecuente; necesario para mantener el balance de agua en la sangre y fluído intersticial.

Oligoelementos

Los oligoelementos, a veces llamados bioelementos temporales, son bioelementos presentes en pequeñas cantidades en los seres vivos y tanto su ausencia como su exceso puede ser perjudicial para el organismo.
Los oligoelementos tienen al menos cinco funciones en los organismos vivos. Algunos son parte integral de los centros catalíticos en los que suceden las reacciones necesarias para la vida. Los oligoelementos participan en la atracción de moléculas de sustrato y su conversión en productos finales específicos. Ciertos oligoelementos ceden o aceptan electrones en reacciones de oxidación o reducción. Varios oligoelementos tienen funciones estructurales, proporcionan estabilidad y una estructura tridimensional a ciertas moléculas biológicas importantes, otros ejercen funciones de regulación. Controlan procesos biológicos importantes a través de ciertas acciones, entre ellas la activación hormonal, la unión de moléculas con sus sitios receptores en las membranas celulares y la inducción de la expresión de algunos genes.

• Cobalto La función de este mineral está estrechamente ligada a la producción de testosterona y el sistema enzimático. En la síntesis de los glóbulos rojos se requieren vitaminas, y en especial la vitamina B12. Esta vitamina (también llamada en términos médicos cobalamina, por presentar un núcleo formado por cobalto) es utilizada en todas las células, durante la reproducción celular. Así mismo, la vitamina B12 parece mejorar la absorción del yodo por la glándula tiroides. Otras de sus funciones son: activar la combustión de los azúcares y bajar su concentración en el torrente sanguíneo, y regular el sistema nervioso, pues equilibra los sistemas simpático y parasimpático. Las necesidades diarias de nuestro organismo de cobalto, es de un microgramo de vitamina B12. Esta cantidad se puede encontrar en el hígado, pues este generalmente reserva unas mil veces esta cantidad.
• Cobre Dentro de las funciones principales de este oligoelemento está su participación en la síntesis de glóbulos rojos, asistiendo en la fijación del hierro en el pigmento rojo de la sangre (hemoglobina). De esta manera, el hierro no puede depositarse en la hemoglobina sin el concurso del cobre. Así, pues, una carencia de cobre produce anemia incluso en el caso de que el organismo disponga de suficiente hierro. El cobre también es necesario para la formación de pigmentos y proporcionar un color lustroso a la piel y el cabello. La carencia de cobre contribuye a la aparición prematura de canas. Este oligoelemento es preciso para el metabolismo de las proteínas, la formación del tejido conjuntivo normal y para la síntesis de los lípidos presentes en el cerebro. También se encuentra en la mayoría de los anticuerpos por lo que resulta de especial importancia para nuestro sistema inmunológico. Asimismo, el cobre favorece los procesos de curación y es responsable de la absorción óptima de la vitamina C. Nuestras necesidades diarias se ven satisfechas gracias a una dieta variada compuesta de frutas, verduras, cereales o productos cárnicos. La leche materna y de vaca presenta cantidades muy pequeñas de cobre. El recién nacido necesita cobre para la síntesis de enzimas y para la formación de los glóbulos de la sangre. Con la edad, la reserva de cobre va disminuyendo de forma progresiva. La dosis cotidiana de cobre oscila entre los dos a tres miligramos.
• Cromo El cromo se distingue por su papel destacadísimo en el metabolismo del azúcar. Constituye la molécula central de una sustancia llamada factor de tolerancia a la glucosa que incrementa el poder de la insulina. Por otra parte el FTG reduce la tasa de colesterol de la sangre. El cromo tiene mucha relación con la insulina, una hormona segregada por el páncreas, ayudando a mantener el nivel de azúcar en la sangre. En otras palabras, se encarga de que el valor de azúcar en la sangre después de comer no aumente bruscamente, así como tampoco disminuya demasiado rápido. La insulina y su contraria, la hormona glucagón, regulan conjuntamente el metabolismo de los lípidos. Por esta razón, el cromo también desempeña un papel muy importante con respeto al nivel de colesterol en la sangre. Asimismo, se considera que el cromo interviene en el crecimiento del feto, y tiene una influencia decisiva en la córnea ocular. La cantidad de cromo necesaria diariamente oscila entre 0,05 y 0,2 miligramos. 
• Flúor Una de las funciones del flúor es endurecer el esmalte dental, reforzando de este modo su resistencia a las caries. También inhibe la acumulación de bacterias en la cavidad bucal, impidiendo la destrucción de los dientes. La falta de flúor es responsable por la inestabilidad de los huesos y fomenta la osteoporosis. Estudios realizados en los Estados Unidos imputan al flúor la responsabilidad de la enfermedad de Alzheimer, por lo que debe cuidarse de su exceso. La dosis diaria de flúor es de un miligramo.
• Hierro Nuestro organismo necesita hierro para la síntesis del pigmento de la sangre. Tenemos aproximadamente un kilo de hemoglobina en nuestro organismo. Como en un proceso de reciclaje, se utiliza de forma continua a fin de renovar las células sanguíneas cada 120 días. Sin el hierro no es posible el trasplante de oxígeno de los pulmones hasta los diferentes órganos, como el corazón, los músculos, el hígado o el cerebro. La glándula tiroides, el sistema nervioso central, el control de la temperatura corporal y las defensas frente a los microorganismos no pueden funcionar sin el hierro. Este oligoelemento es indispensable para algunas funciones del cerebro, como la capacidad de aprendizaje. Se encuentra en las enzimas del metabolismo oxidativo de la cadena respiratoria en la que participa en los procesos de combustión de las sustancias nutritivas, incrementa las resistencias ante las enfermedades, previene los estados de fatiga, cura y previene contra la anemia derivada de una carencia de hierro. Y es muy saludable para la piel, el cabello y las uñas. La dosis diaria precisa para un adulto es entre 12 y 20 miligramos, aunque debemos tener presente que el niño hasta los seis meses de edad, almacena en su organismo el hierro que ha recibido de la madre. Trascurrido este primer semestre el niño necesita recibir hierro de fuente vegetal ya que es conocido el hecho de que la leche es pobre en este mineral, lo que hace recomendable, después del primer semestre de vida del niño, la utilización de zumos de hortalizas, caldos de legumbres, cereales, yema de huevos, etc. 
• Manganeso Es uno de los oligoelementos indispensables para la vida, toda vez que es uno de los materiales que el organismo utiliza para fabricar sus enzimas. Si las hembras de los mamíferos carecen de suficiente manganeso, abortan o dan a luz pequeñuelos que mueren por ser incapaces de mamar. Este elemento ayuda al páncreas en su función y en el correcto uso de la glucosa. Es un componente de los huesos, es el pigmento que une al calcio, magnesio y fósforo. Es parte activa en producción de tiroxina y de las hormonas sexuales. Tiene importancia en la producción de colesterol y en la desintegración y formación de grasas. Fortalece el cartílago de los huesos y los puntos donde los músculos se unen con los huesos. Es un componente del sistema nervioso. Funciona sobre las enzimas para la absorción de vitamina B1, biotina, vitamina C y colina, también en la prevención de la esterilidad, mejora la memoria, la concentración y reduce el estrés. Se estima la necesidad diaria de este elemento en unos 2 a 3 miligramos. 
• Molibdeno El molibdeno es un oligoelemento que actúa decisivamente en la prevención de la gota, así como en la concentración de ácido úrico en el organismo. Es responsable de que los productos de desecho resultantes de las proteínas se transformen en ácido úrico y de que sean excretados. De esta manera, impide que se produzcan depósitos molestos de cristales de ácido úrico en las articulaciones, las cápsulas cenobiales y los tendones. El molibdeno activa las enzimas hepáticas que, por ejemplo, degradan el alcohol. Debido a su propiedad neutralizante, tiene una acción favorable sobre el sistema inmunológico en nuestras defensas ante infecciones y alergias. El molibdeno también libera hierro para el transporte de oxígeno en la sangre, y resulta decisivo en el metabolismo del azufre en el organismo, contribuyendo así a la formación de nuevas células cutáneas. No se conoce con exactitud la cantidad diaria precisa de este oligoelemento. Pero se piensa, no obstante, que un aporte diario entre los 150 y los 500 microgramos resulta suficiente.  
• Níquel Sus funciones son las de incrementar la acción de diferentes hormonas, como por ejemplo, la insulina, la hormona que regula la glucosa existente en la sangre. Ejerce una acción estabilizadora en la coagulación de la sangre y activa una serie de enzimas que participan en el metabolismo de los hidratos de carbono y en la obtención de energía. También favorece la absorción del hierro y disminuye la acción de la adrenalina, la hormona del estrés. Todavía no se disponen de datos exactos acerca de las necesidades diarias de este oligoelemento. Se cree que el aporte diario de un adulto podría oscilar entre 0.2 y 0.9 miligramos. 
• Selenio El selenio, al ser un componente de la enzima glutatión peroxidasa, de modo parecido a la vitamina E, protege al organismo de los radicales libres: Sustancias presentes en los alimentos y en el medio ambiente que en el organismo reacciona con el oxígeno transformándose en partículas agresivas y altamente reactivas. Esta naturaleza agresiva de los radicales tiene su razón de ser, ya que cuando estos se sitúan dentro de los fagocitos, ayudan a atacar y destruir los agentes patógenos capturados por esta célula. Sin embargo, los radicales libres no solo atacan contra micro organismos nocivos, sino que también destruyen células sanas, e incluso llegan a penetrar en el núcleo celular. Las células entonces pueden morir, o bien presentar una posibilidad de que se conviertan en células cancerosas. El selenio protege al organismo no solo de radicales libres, sino también de radiaciones ambientales perjudiciales e infecciones vírales y bacterianas, reforzando así nuestro sistema de defensas. Actúa contra las alergias químicas, aumenta la fertilidad y favorece la función celular hepática, muscular y pancreática. En unión con la vitamina E, ayuda al cuerpo a eliminar elementos tóxicos como el plomo, cadmio y mercurio. Las investigaciones están demostrando que hay una relación inversa entre contraer cáncer y la cantidad de selenio en el cuerpo; se descubrió que los enfermos de cáncer tienen un nivel muy bajo de selenio en la sangre. Por otra parte, en regiones que no tienen mucho selenio en su alimentación, se encontró tres veces más enfermedades hepáticas, cardíacas y trastornos reproductivos, que en zonas que consumen mucho selenio. La necesidad diaria del oligoelemento se sitúa entre 0,05 a 0,15 miligramos para un adulto. La vitamina E ingerida en la alimentación hace disminuir sensiblemente la necesidad de selenio. 
• Silicio Este mineral puede fortalecer los huesos e imprime rapidez en la consolidación de fracturas. Así como también colabora en la buena función cutánea, de uñas y de cabellos. También ayuda con la filtración debido a la falta de este mineral. 
• Yodo Es utilizado por la glándula tiroides para fabricar la tiroxina u hormona tiroidea, que es un aminoácido descubierto por Kindall y de cuya molécula forma parte el yodo. Por escasez de yodo, esta glándula no puede sintetizar dicha hormona, la cual desempeña una importante función en el desarrollo del organismo, por una parte, y, por otra, en la regulación del metabolismo, en otras palabras, el conjunto de intercambios físicoquímicos necesarios para la oxidación celular, la combustión, la desintoxicación y la circulación a nivel de los tejidos del organismo. Existe cierta relación entre el yodo y la vitamina A. Esta vitamina frena la actividad de la glándula tiroides y disminuye la necesidad de yodo. Por su parte, la glándula tiroides interviene en el proceso de transformación en la mucosa intestinal del caroteno en vitamina A. 
• Zinc Actúa en cierto modo como un policía de tráfico que vigila y regula el transcurso de los procesos del organismo, así como la conservación del sistema enzimático y de las células. Es componente de al menos 160 enzimas y hormonas, regula el correcto funcionamiento del metabolismo de proteínas y los lípidos. Participa en la formación de la insulina, es de vital importancia para el sistema inmunológico y estabiliza la membrana celular. Este elemento actúa, así mismo como regulador de la actividad de la próstata; en otras palabras, disponer de la suficiente cantidad de zinc garantiza la fertilidad en el hombre y, por lo tanto, su capacidad de reproducción. El zinc mejora las propias defensas del organismo, en especial a medida que envejecemos. Favorece el crecimiento de tejidos, sobre todo el del cabello. Reacciona con metales pesados como el cádmico, el plomo o el mercurio, con la que anula su toxicidad. Asimismo se encarga del transporte y la absorción de la vitamina A. Recientemente se han descubierto algunos datos curiosos sobre su gran importancia en las funciones cerebrales. Las necesidades del organismo humano en lo que respecta al zinc se sitúan en alrededor de 15 miligramos para adolescentes y adultos.