BIOELEMENTOS PRIMARIOS.

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1. Josselyne Len Guamn. V01. BIOELEMENTOS PRIMARIOS. Los bioelementos primarios son los elementos indispensables para formar las biomolculas orgnicas (glcidos, lpidos, protenas y cidos nucleicos); constituyen el 96% de la materia viva seca. Son el carbono, el hidrgeno, el oxgeno, el nitrgeno, (C, H, O, N). CARBONO. El carbono (del latn: Carbo) es un elemento qumico de nmero atmico 6 y smbolo C. Como miembro del grupo de los carbonoideos de la tabla peridica de los elementos. Es slido a temperatura ambiente. Dependiendo de las condiciones de formacin, puede encontrarse en la naturaleza en distintas formas alotrpicas, carbono amorfo y cristalino en forma de grafito o diamante respectivamente. Es el pilar bsico de la qumica orgnica; se conocen cerca de 16 millones de compuestos de carbono, aumentando este nmero en unos 500.000 compuestos por ao, y forma parte de todos los seres vivos conocidos. Forma el 0,2 % de la corteza terrestre. Se conocen cinco formas alotrpicas del carbono, adems del amorfo: grafito, diamante, fullerenos, nanotubos y carbinos. A presin normal, el carbono adopta la forma del grafito, en la que cada tomo est unido a otros tres en un plano compuesto de celdas hexagonales; este estado se puede describir como 3 electrones de valencia en orbitales hbridos planos sp y el cuarto en el orbital p. Las dos formas de grafito conocidas alfa (hexagonal) y beta (rombodrica) tienen propiedades fsicas idnticas. Los grafitos naturales contienen ms del 30 % de la forma beta, mientras que el grafito sinttico contiene nicamente la forma alfa. La forma alfa puede transformarse en beta mediante procedimientos mecnicos, y esta recristalizar en forma alfa al calentarse por encima de 1000 C. A muy altas presiones, el carbono adopta la forma del diamante, en el cual cada tomo est unido a otros cuatro tomos de carbono, encontrndose los 4 electrones en orbitales sp, como en los hidrocarburos. El diamante presenta la misma estructura cbica que el silicio y el germanio y, gracias a la resistencia del enlace qumico carbono- carbono, es, junto con el nitruro de boro, la sustancia ms dura conocida. La transicin a grafito a temperatura ambiente es tan lenta que es indetectable. Bajo ciertas condiciones, el carbono cristaliza como lonsdaleta, una forma similar al diamante pero hexagonal. Los fullerenos tienen una estructura similar al grafito, pero el empaquetamiento hexagonal se combina con pentgonos (y en ciertos casos, heptgonos), lo que curva los planos y permite la aparicin de estructuras de forma esfrica, elipsoidal o cilndrica. El 2. Josselyne Len Guamn. V01. constituido por 60 tomos de carbono, que presenta una estructura tridimensional y geometra similar a un baln de ftbol, es especialmente estable. A esta familia pertenecen tambin los nanotubos de carbono, que pueden describirse como capas de grafito enrolladas en formas cilndricas y rematadas en sus extremos por hemiesferas (fulerenos), y que constituyen uno de los primeros productos industriales de la nanotecnologa. HIDRGENO. El hidrgeno es un elemento qumico de nmero atmico 1, representado por el smbolo H. Con una masa atmica del 1,00794 (7) u, es el ms ligero de la tabla de los elementos. Por lo general, se presenta en su forma molecular, formando el gas diatmico (H2) en condiciones normales. Este gas es inflamable, incoloro, inodoro, no metlico e insoluble en agua. El hidrgeno es el elemento qumico ms abundante, constituyendo aproximadamente el 75 % de la materia visible del universo. En el universo, el hidrgeno se encuentra principalmente en su forma atmica y en estado de plasma. Se form pocos segundos despus del "Big Bang" que se cree que fue el comienzo del universo. Se encuentra en el Sol y la mayora de las estrellas y juega un importante papel en la reaccin protn-protn y el ciclo del carbono-nitrgeno que aporta la energa del Sol y las estrellas y que forma (junto con el helio) elementos ms pesados. El hidrgeno elemental es relativamente raro en la Tierra y es producido industrialmente a partir de hidrocarburos como, por ejemplo, el metano. La mayor parte del hidrgeno elemental se obtiene "in situ", es decir, en el lugar y en el momento en el que se necesita. Los mayores mercados en el mundo disfrutan de la utilizacin del hidrgeno para el mejoramiento de combustibles fsiles (en el proceso de hidrocraqueo) y en la produccin de amonaco (principalmente para el mercado de fertilizantes). El hidrgeno puede obtenerse a partir del agua por un proceso de electrlisis, pero resulta un mtodo mucho ms caro que la obtencin a partir del gas natural. OXGENO. El oxgeno es un elemento qumico de nmero atmico 8 y representado por el smbolo O. Su nombre proviene de las races griegas (oxys) (cido, literalmente punzante, en referencia al sabor de los cidos) y (-gonos) (productor, literalmente engendrador), porque en la poca en que se le dio esta 3. Josselyne Len Guamn. V01. denominacin se crea, incorrectamente, que todos los cidos requeran oxgeno para su composicin. En condiciones normales de presin y temperatura, dos tomos del elemento se enlazan para formar el dioxgeno, un gas diatmico incoloro, inodoro e inspido con frmula O2. Esta sustancia comprende una importante parte de la atmsfera y resulta necesaria para sostener la vida terrestre. El oxgeno forma parte del grupo de los anfgenos en la tabla peridica y es un elemento no metlico altamente reactivo que forma fcilmente compuestos(especialmente xidos) con la mayora de elementos, excepto con los gases nobles helio y nen. Asimismo, es un fuerte agente oxidante y tiene la segunda electronegatividad ms alta de todos los elementos, slo superado por el flor.1 Medido por su masa, el oxgeno es el tercer elemento ms abundante del universo, tras el hidrgeno y el helio En condiciones normales de presin y temperatura, el oxgeno es un gas incoloro e inodoro con frmula molecular O2, en el que dos tomos de oxgeno se enlazan con una configuracin electrnica en estado triplete. El altropo ms normal del oxgeno elemental es el llamado dioxgeno (O2), que tiene una longitud de enlace de 121 pm y una energa de enlace de 498 kJmol1.18Esta es la forma que usan las formas de vida complejas, como los animales, en su respiracin celular (vase rol biolgico) y es la forma que tiene una gran importancia en la composicin de la atmsfera terrestre (vase Abundancia). El trioxgeno (O3) se conoce habitualmente como ozono y es un altropo muy reactivo, daino para el tejido pulmonar.19 El ozono se produce en la atmsfera superior cuando el O2 se combina con el oxgeno atmico a causa de la divisin del O2 por la radiacin ultravioleta. NITRGENO. El nitrgeno es un elemento qumico, de nmero atmico 7, smbolo N y que en condiciones normales forma un gas diatmico (nitrgeno diatmico o molecular) que constituye del orden del 78 % del aire atmosfrico.1 En ocasiones es llamado zoe antiguamente se us tambin Az como smbolo del nitrgeno. Tiene una elevada electronegatividad (3,04 en la escala de Pauling) y, cuando tiene carga neutra, tiene 5 electrones en el nivel ms externo, comportndose como trivalente en la mayora de las molculas estables. El nitrgeno es el componente principal de la atmsfera terrestre (78,1 % en volumen) y se obtiene para usos industriales de la destilacin del aire lquido. Est presente tambin en los restos de animales, por ejemplo el guano, usualmente en la forma de urea, cido rico y compuestos de ambos. Tambin ocupa el 3 % de la composicin elemental del cuerpo humano. 4. Josselyne Len Guamn. V01. Se han observado compuestos que contienen nitrgeno en el espacio exterior y el istopo Nitrgeno-14 se crea en los procesos de fusin nuclear de las estrellas. El nitrgeno es un componente esencial de los aminocidos y los cidos nucleicos, vitales para los seres vivos. Las legumbres son capaces de absorber el nitrgeno directamente del aire, siendo ste transformado en amonaco y luego en nitrato por bacterias que viven en simbiosis con la planta en sus races. El nitrato es posteriormente utilizado por la planta para formar el grupo amino de los aminocidos de las protenas que finalmente se incorporan a la cadena trfica.