Diferencias entre bioelementos y biomoléculas

Bioelementos y biomoléculas son términos usados en bioquímica para referirse a los constituyentes de los organismos vivos, pero en ocasiones pueden ser confundidos por su similitud. Por esta razón conocer las diferencias entre bioelementos y biomoléculas es indispensable para entender y utilizar los términos correctamente al momento de hacer uso de ellos.

Los bioelementos y las biomoléculas siempre estarán presentes en los organismos vivos, ya que uno depende de otro para formarse.  En este artículo nombraremos las principales diferencias entre estos dos términos empleados en bioquímica.

¿Qué son los bioelementos y las biomoléculas?

Los términos utilizados en bioquímica para nombrar algunos compuestos, en ocasiones, pueden confundirse por su gran parecido. En este caso, tanto bioelementos como biomoléculas presentan características distintivas entre ellos, y para comenzar a diferenciarlos es correcto empezar por su definición.

Bioelementos: los elementos químicos abundan y están dispersos en toda la materia que conocemos, esto involucra tanto a los organismos vivos como la materia inerte. Dichos elementos químicos se componen de un mismo tipo de átomo, dando lugar a los elementos simples que hoy conocemos.

Por su parte, los bioelementos son aquellos elementos químicos que son esenciales y que siempre se encuentran en la constitución de los seres vivos. Por este motivo, se le antepone el prefijo bio para diferenciarlos del resto de los elementos. Actualmente, se conocen al menos 27 elementos que se clasifican bajo este nombre, también reciben el nombre de elementos biogénicos.

Biomoléculas: bajo este nombre se conocen a todos las moléculas (orgánicas e inorgánicas) que componen a un ser vivo. A diferencia de los bioelementos, la composición de estas moléculas se debe a la unión mediante enlaces químicos de varios bioelementos diferentes.

Diferencia en estructura y función

Las diferencias entre bioelementos y biomoléculas, también se establecen en la estructura química que estas conforman, así mismo en la función que estas cumplen dentro de los organismos vivos.

Diferencias entre bioelementos y biomoléculas en relación a su estructura

En el caso de los bioelementos la estructura es simple, es decir, la composición se basa en átomos del mismo elemento, estos átomos son iguales en masa y en todas las propiedades. Además de ser independientes e inalterables.   Ejemplos de ellos son el carbono, el hierro, el hidrógeno, el fósforo y el azufre.

Por su parte la estructura química de las biomoléculas es mucho más compleja, pues involucra la unión mediante enlaces químicos (covalentes, puentes de hidrógeno, etc.) de diferentes bioelementos. Mediante la unión de estos elementos químicos se va conformando una estructura tridimensional que le proporciona características únicas a cada molécula.

Entre las biomoléculas más importantes se encuentran las de naturaleza orgánica, ya que son casi exclusivas de los seres vivos. De forma general, la estructura de las moléculas orgánicas se organiza en torno a un esqueleto de varios átomos de carbono, en la cual se van enlazando diferentes elementos y grupos funcionales que le confieren propiedades químicas específicas.

Funciones

Como ya hemos afirmado, las funciones son otra de las diferencias entre bioelementos y biomoléculas. La función de los bioelementos es fundamental para el desarrollo de la vida, estos son la pieza fundamental para la formación de las moléculas orgánicas, entre ellos los glúcidos, lípidos, ácidos nucleicos y las proteínas. De igual manera, son piezas esenciales en procesos metabólicos y fisiológicos, ayudan al funcionamiento de los sistemas del cuerpo humano, como son el cardiovascular, el digestivo y el nervioso.

Por su parte, las funciones de las biomoléculas son variadas, entre ellas destacan las funciones estructurales, de transporte, función de regulación, funciones energéticas y no menos importante, la genética.

En cuanto a la función estructural, destaca que forman parte de estructuras celulares como las paredes celulares, membranas y otros tejidos de sostén. Ejemplo de ellos son las paredes bacterianas, quienes en su composición presentan glúcidos y proteínas.

En la función de transporte, las biomoléculas destacan en el transporte de sustancias dentro y fuera de las células, así como para el transporte de nutrientes. Por su parte, en la regulación de procesos metabólicos intervienen por medio de sustancias hormonales o mediante la catálisis enzimática.

Es siempre importante destacar la función genética de los ácidos nucleicos, quienes son los responsables de generar, y contener el código genético mediante la síntesis de ADN y ARN.

Diferencias entre bioelementos y biomoléculas en la clasificación

Como ya hemos visto, bioelementos y biomoléculas son dos términos utilizados en bioquímica para representar dos productos muy relacionados, pero con características distintivas. Debido a esto, se han clasificado en varios tipos cada uno y otra de las diferencias entre bioelementos y biomoléculas:

Clasificación de los bioelementos

En los seres vivos el porcentaje de cada bioelemento que constituye su cuerpo, varía dependiendo del tipo de organismo. Pero siempre se destacan unos más que otros en cuanto a la proporción en la que aparece, considerando esto se han clasificado los bioelementos en tres tipos que son:

Bioelementos primarios: están presentes en mayor proporción en los seres vivos; por lo tanto, son los más importantes, entre ellos se destacan el carbono, nitrógeno, fósforo.

Bioelementos secundarios: en este segundo puesto se incluyen aquellos cuya presencia en los seres vivos tienen una proporción menor al 1 %, pero cumplen funciones esenciales. Entre ellos están el cloro, el sodio, el potasio y el calcio.

Oligoelementos: se consideran los que están en menor proporción en la mayoría de los seres vivos, estos incluyen al hierro, cobre, flúor, entre otros.

Clasificación de las biomoléculas

las categorías que se presentan en la clasificación de las biomoléculas corresponde a su naturaleza orgánica e inorgánica. Por lo tanto, tenemos los siguientes compuestos:

Biomoléculas inorgánicas: se caracterizan porque en su estructura no se conforman cadenas de átomos de carbono, pueden estar en la materia inerte y en los seres vivos. Estos incluyen a la molécula del agua, el cloruro de sodio y el amoníaco.

Biomoléculas orgánicas: son las más complejas, se caracterizan porque su estructura se conforma mediante un esqueleto de átomos de carbono. En estas se pueden distinguir los glúcidos, los lípidos, los ácidos nucleicos y las proteínas.

Referencias

– Knodle, R.; Agarwal, P.; Brown, M. (2015). From Phosphorous to Arsenic: Changing the Classic Paradigm for the Structure of Biomolecules. Biomolecules; 2(2): 282-287.

– Moreno-Londoño, M. (2021). Pilares químicos de la vida (Generación de contenidos impresos N.° 13). Ediciones Universidad Cooperativa de Colombia. https://repository.ucc.edu.co/bitstream/20.500.12494/41166/4/2021_NC_Pilares%20quimicos_VF.pdf

– Peñuelas, J.; Fernandez-Martínez, M.; Ciais, P.; Jou, D.; Piao, S.; Obersteiner, M.; Vicca, S.; Janssens, I.; Sardans, J. (2019). The bioelements, the elementome, and the biogeochemical niche. Ecology; 0(0): e02652. https://core.ac.uk/download/pdf/190204774.pdf  

– Rodríguez Galván, José A. D. L. C. (2011). Biomoléculas en nanotecnología. La Granja. Revista de Ciencias de la Vida; 13(1): 3-12.

– Villlacrés, P. (2015). Guía didáctica de biología “Innovando saberes biológicos”. (Primera edición). Universidad Nacional de Chimborazo. Editorial Mitad del Mundo. Quito, Ecuador.