BIOELEMENTS: वर्गीकरण (प्राथमिक और माध्यमिक) - जीवविज्ञान - 2025

" बायोएलेमेंट " एक शब्द है जिसका उपयोग मुख्य रासायनिक तत्वों को संदर्भित करने के लिए किया जाता है जो जीवित प्राणियों को बनाते हैं। कुछ वर्गीकरणों में, इन्हें प्राथमिक तत्वों और माध्यमिक तत्वों में विभाजित किया गया है।

87 ज्ञात रासायनिक तत्वों में से, केवल 34 ही कार्बनिक पदार्थ बनाते हैं, और इन 34 में से 17 को जीवन के लिए वास्तव में अपरिहार्य माना जाता है। इसके अलावा, इन 17 आवश्यक तत्वों में से, 90% से अधिक मामले का गठन होता है जो जीवित जीवों को बनाता है।

तत्वों की आवर्त सारणी, प्राथमिक और माध्यमिक जैव सूचनाएँ भी इंगित की जाती हैं (स्रोत: अलेजांद्रो पोर्टो विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से)

कार्बनिक पदार्थों में छह मुख्य तत्व हाइड्रोजन (H, 59%), ऑक्सीजन (O, 24%), कार्बन (C, 11%), नाइट्रोजन (N, 4%), फॉस्फोरस (P) हैं। 1%) और सल्फर (एस, 0.1 से 1%)।

ये प्रतिशत प्रत्येक तत्व के परमाणुओं की संख्या को दर्शाते हैं, जो जीवित कोशिकाओं को बनाने वाले परमाणुओं की कुल संख्या के संबंध में हैं और इन्हें "प्राथमिक जैविकी" के रूप में जाना जाता है।

द्वितीयक बायोलेमेंट बहुत कम अनुपात में पाए जाते हैं और पोटेशियम (K), मैग्नीशियम (Mg), आयरन (Fe), कैल्शियम (Ca), मोलिब्डेनम (Mo), फ्लोरीन (F), क्लोरीन () Cl), सोडियम (Na), आयोडीन (I), कॉपर (Cu) और जिंक (Zn)।

माध्यमिक तत्व आमतौर पर उत्प्रेरक प्रतिक्रियाओं में cofactors होते हैं और जीवों की कोशिकाओं में निहित जैव रासायनिक और शारीरिक प्रक्रियाओं में से कई में भाग लेते हैं।

प्राथमिक जैव विविधताएँ

कार्बन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन परमाणु अणुओं के संरचनात्मक आधार हैं जो कार्बनिक पदार्थों को बनाते हैं, इस बीच नाइट्रोजन, फॉस्फोरस और सल्फर विभिन्न जैव-रासायनिक क्रियाओं को भड़काने के लिए विभिन्न बायोमॉलिक्युलस के साथ बातचीत करते हैं।

हाइड्रोजन

हाइड्रोजन एक रासायनिक तत्व है जो कमरे के तापमान (25)C) पर गैसीय रूप में मौजूद होता है, यह केवल कमरे के तापमान पर एक ठोस या तरल अवस्था में मौजूद हो सकता है जब यह अन्य अणुओं से जुड़ा होता है।

हाइड्रोजन परमाणुओं को शुरुआती ब्रह्मांड बनाने के लिए पहले परमाणुओं में से एक माना जाता है। जिन सिद्धांतों को नियंत्रित किया जाता है, उनका प्रस्ताव है कि हाइड्रोजन परमाणुओं के नाभिक में निहित प्रोटॉन अधिक जटिल अणुओं को बनाने के लिए अन्य तत्वों के इलेक्ट्रॉनों के साथ जुड़ना शुरू कर देते हैं।

हाइड्रोजन रासायनिक रूप से किसी भी अन्य तत्व के साथ मिलकर अणु बना सकते हैं, जिनमें पानी, कार्बोहाइड्रेट, हाइड्रोकार्बन आदि हैं।

यह तत्व "हाइड्रोजन बॉन्ड" के रूप में जाना जाने वाले बांड के गठन के लिए जिम्मेदार है, बायोमोलेक्यूल के लिए सबसे महत्वपूर्ण कमजोर इंटरैक्शन और प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड के तीन आयामी संरचनाओं को बनाए रखने के लिए जिम्मेदार मुख्य बल है।

कार्बन

कार्बन कई बायोमोलेक्यूल्स के नाभिक बनाता है। इसके परमाणु अलग-अलग रासायनिक तत्वों के चार अन्य परमाणुओं के साथ सहसंयोजक बना सकते हैं और स्वयं के साथ अत्यधिक जटिल अणुओं की संरचना भी बना सकते हैं।

कार्बन, हाइड्रोजन के साथ, रासायनिक तत्वों में से एक है जो विभिन्न रासायनिक यौगिकों की सबसे बड़ी संख्या का निर्माण कर सकता है। इतना कि "कार्बनिक" के रूप में वर्गीकृत सभी पदार्थों और यौगिकों में उनकी मुख्य संरचना में कार्बन परमाणु होते हैं।

अमीनो एसिड की सामान्य संरचना (स्रोत: उपयोगकर्ता: विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से Ppfk)

जीवित प्राणियों के मुख्य कार्बन अणुओं में कार्बोहाइड्रेट (शर्करा या सैकराइड्स), प्रोटीन और उनके अमीनो एसिड, न्यूक्लिक एसिड (डीएनए और आरएनए), लिपिड और फैटी एसिड शामिल हैं।

ऑक्सीजन

ऑक्सीजन एक गैसीय तत्व है और पूरी पृथ्वी की पपड़ी में सबसे प्रचुर मात्रा में है। यह कई कार्बनिक और अकार्बनिक घटकों में मौजूद है और लगभग सभी रासायनिक तत्वों के साथ यौगिक बनाता है।

यह रासायनिक यौगिकों और दहन के ऑक्सीकरण के लिए जिम्मेदार है, जो ऑक्सीकरण के विभिन्न रूप भी हैं। ऑक्सीजन एक बहुत ही विद्युतीय तत्व है, यह पानी के अणु का हिस्सा है और जीवित प्राणियों के एक बड़े हिस्से की श्वसन प्रक्रिया में भाग लेता है।

रिएक्टिव ऑक्सीजन प्रजातियां कोशिकाओं के अंदर ऑक्सीडेटिव तनाव के लिए जिम्मेदार हैं। सेल के अंदर मैक्रोमोलेक्यूल के लिए ऑक्सीडेटिव यौगिकों से होने वाले नुकसान का निरीक्षण करना बहुत आम है, क्योंकि वे कोशिकाओं के आंतरिक इंटीरियर को असंतुलित करते हैं।

नाइट्रोजन

नाइट्रोजन भी मुख्य रूप से गैसीय है, जो पृथ्वी के वायुमंडल का लगभग 78% बनाता है। यह पौधों और जानवरों के पोषण में एक महत्वपूर्ण तत्व है।

जानवरों में, नाइट्रोजन अमीनो एसिड का एक मूलभूत हिस्सा है, जो बदले में, प्रोटीन के लिए बिल्डिंग ब्लॉक हैं। प्रोटीन संरचना ऊतक और उनमें से कई कोशिकाओं के लिए कई महत्वपूर्ण प्रतिक्रियाओं को तेज करने के लिए आवश्यक एंजाइमी गतिविधि है।

नाइट्रोजन नाइट्रोजन आधारों का एक मूलभूत हिस्सा है जो डीएनए और आरएनए जैसे न्यूक्लिक एसिड बनाता है (स्रोत: फ़ाइल: अंतर डीएनए आरएनए-डीएएसवीजी: स्पोंक / * अनुवाद: विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से स्पोंक)

नाइट्रोजन डीएनए और आरएनए के नाइट्रोजनस अड्डों में मौजूद है, माता-पिता से संतानों तक आनुवंशिक जानकारी के हस्तांतरण के लिए आवश्यक अणुओं और सेलुलर सिस्टम के रूप में जीवित जीवों के समुचित कार्य के लिए।

मैच

प्रकृति में इस तत्व का सबसे प्रचुर रूप उपजाऊ मिट्टी, नदियों और झीलों में ठोस फॉस्फेट के रूप में है। यह जानवरों और पौधों के कामकाज के लिए एक महत्वपूर्ण तत्व है, लेकिन बैक्टीरिया, कवक, प्रोटोजोआ और सभी जीवित प्राणियों के लिए भी।

जानवरों में, फॉस्फोरस कैल्शियम फॉस्फेट के रूप में सभी हड्डियों में प्रचुर मात्रा में पाया जाता है।

फास्फोरस जीवन के लिए आवश्यक है, क्योंकि यह भी एक तत्व है जो डीएनए, आरएनए, एटीपी और फास्फोलिपिड्स (सेल झिल्ली के मूलभूत घटक) का हिस्सा है।

यह जैव ऊर्जा हमेशा ऊर्जा हस्तांतरण प्रतिक्रियाओं में शामिल होती है, क्योंकि यह बहुत ऊर्जावान बांडों के साथ यौगिक बनाती है, जिनमें से हाइड्रोलिसिस का उपयोग विभिन्न सेलुलर प्रणालियों को स्थानांतरित करने के लिए किया जाता है।

गंधक

सल्फर आमतौर पर सल्फाइड और सल्फेट्स के रूप में पाया जाता है। यह विशेष रूप से ज्वालामुखीय क्षेत्रों में प्रचुर मात्रा में है और अमीनो एसिड अवशेष सिस्टीन और मेथियोनीन में मौजूद है।

प्रोटीनों में, सिस्टीन के सल्फर परमाणु एक बहुत ही मजबूत इंट्रा- या इंटरमॉलिक्युलर इंटरैक्शन के रूप में जाना जाता है, जिसे "डाइसल्फ़ाइड ब्रिज" के रूप में जाना जाता है, जो सेलुलर प्रोटीन के माध्यमिक, तृतीयक और चतुर्धातुक संरचना के गठन के लिए आवश्यक है।

Coenzyme A, विभिन्न प्रकार के कार्यों के साथ एक चयापचय मध्यवर्ती है, इसकी संरचना में एक सल्फर परमाणु है।

यह तत्व कई एंजाइमेटिक कोफ़ैक्टर्स की संरचना में भी मौलिक है जो विभिन्न महत्वपूर्ण चयापचय मार्गों में भाग लेते हैं।

माध्यमिक जैव विविधताएँ

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, द्वितीयक बायोलेमेंट वे हैं जो प्राथमिक लोगों की तुलना में कम अनुपात में पाए जाते हैं और सबसे महत्वपूर्ण पोटेशियम, मैग्नीशियम, लोहा, कैल्शियम, सोडियम और जस्ता हैं।

माध्यमिक बायोलेमेंट या ट्रेस तत्व पौधों की शारीरिक प्रक्रियाओं में शामिल हैं, प्रकाश संश्लेषण में, श्वसन में, रिक्तिका और क्लोरोप्लास्ट के सेलुलर आयनिक संतुलन में, कार्बोहाइड्रेट से फ्लोएम के परिवहन में, आदि।

यह जानवरों और अन्य जीवों के लिए भी सच है, जहां ये तत्व, अधिक या कम डिस्पेंसबल और कम प्रचुर मात्रा में हैं, पूरे सेलुलर मशीनरी के कामकाज के लिए आवश्यक कई कॉफ़ेक्टर्स का हिस्सा हैं।

लोहा

चूंकि यह कई ऊर्जा परिघटनाओं में कार्य करता है, इसलिए आयरन सबसे महत्वपूर्ण गौण जैव-पदार्थों में से एक है। यह प्राकृतिक ऑक्साइड में कमी प्रतिक्रियाओं में बहुत महत्वपूर्ण है।

स्तनधारियों में, उदाहरण के लिए, लोहा हीमोग्लोबिन का एक अनिवार्य हिस्सा है, प्रोटीन जो एरिथ्रोसाइट्स या लाल रक्त कोशिकाओं के भीतर रक्त में ऑक्सीजन के परिवहन के लिए जिम्मेदार है।

पादप कोशिकाओं में यह तत्व कुछ पिगमेंट जैसे क्लोरोफिल का भी हिस्सा है, जो प्रकाश संश्लेषक प्रक्रियाओं के लिए आवश्यक है। यह साइटोक्रोम अणुओं का हिस्सा है, श्वसन के लिए भी आवश्यक है।

जस्ता

वैज्ञानिकों को लगता है कि जिंक लाखों साल पहले यूकेरियोटिक जीवों की उपस्थिति में महत्वपूर्ण तत्वों में से एक था, क्योंकि प्रतिकृति के लिए डीएनए-बाइंडिंग प्रोटीन में से कई ने "आदिम यूकेरियोट्स" का उपयोग किया था, जो एक मूल भाव के रूप में जस्ता का उपयोग करते थे। संघ का।

इस प्रकार के प्रोटीन का एक उदाहरण जिंक उंगलियां हैं, जो जीन प्रतिलेखन, प्रोटीन अनुवाद, चयापचय और प्रोटीन असेंबली आदि में शामिल हैं।

कैल्शियम

ग्रह पृथ्वी पर कैल्शियम सबसे प्रचुर मात्रा में खनिजों में से एक है; ज्यादातर जानवरों में यह कैल्शियम हाइड्रोक्सीफॉस्फेट के रूप में दांतों और हड्डियों को बनाता है। यह तत्व मांसपेशियों के संकुचन, तंत्रिका आवेगों के संचरण और रक्त के थक्के के लिए आवश्यक है।

मैगनीशियम

प्रकृति में मैग्नीशियम का उच्चतम अनुपात अन्य तत्वों के साथ मिलकर ठोस रूप में पाया जाता है, यह न केवल मुक्त अवस्था में पाया जाता है। स्तनधारियों में मैग्नीशियम 300 से अधिक विभिन्न एंजाइम प्रणालियों के लिए एक कोफ़ेक्टर है।

जिन प्रतिक्रियाओं में यह प्रोटीन संश्लेषण, मांसपेशियों की गतिशीलता और तंत्रिका कार्य से लेकर रक्त शर्करा के स्तर और रक्तचाप के विनियमन तक शामिल है। जीवित जीवों में ऊर्जा उत्पादन के लिए, मैग्नीशियम ऑक्सीडेटिव फॉस्फोराइलेशन और ग्लाइकोलाइसिस के लिए आवश्यक है।

यह हड्डियों के विकास में भी योगदान देता है और डीएनए, आरएनए, ग्लूटाथियोन के संश्लेषण के लिए आवश्यक है।

सोडियम और पोटेशियम

वे कोशिका के अंदर दो बहुत प्रचुर मात्रा में आयन हैं और उनके आंतरिक और बाहरी सांद्रता में भिन्नता, साथ ही साथ उनके परिवहन, कई शारीरिक प्रक्रियाओं के लिए निर्णायक हैं।

पोटेशियम सबसे प्रचुर मात्रा में इंट्रासेल्युलर उद्धरण है, यह कोशिका के अंदर तरल मात्रा और ट्रांसमेम्ब्रेनर विद्युत रासायनिक ग्रेडिएंट्स को बनाए रखता है।

सोडियम और पोटेशियम दोनों तंत्रिका आवेगों के संचरण में सक्रिय रूप से शामिल होते हैं, क्योंकि उन्हें सोडियम-पोटेशियम पंप द्वारा ले जाया जाता है। सोडियम मांसपेशी संकुचन और कोशिका झिल्ली के माध्यम से पोषक तत्वों के अवशोषण में भी भाग लेता है।

शेष द्वितीयक जैव पदार्थ: मोलिब्डेनम (Mo), फ्लोरीन (F), क्लोरीन (Cl), आयोडीन (I) और तांबा (Cu) कई शारीरिक प्रतिक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। हालांकि, ऊपर बताए गए छह तत्वों की तुलना में यह बहुत छोटा अनुपात लेता है।

संदर्भ

1. एगामी, एफ। (1974)। छोटे तत्व और विकास। आणविक विकास के जर्नल, 4 (2), 113-120।
2. हैकह, आईडब्ल्यू (1919)। Bioelements; लिविंग मैटर के रासायनिक तत्व। जर्नल ऑफ जनरल फिजियोलॉजी, 1 (4), 429
3. काइम, डब्ल्यू।, और रैल, जे। (1996)। कॉपर-एक "आधुनिक" जैविकीकरण। Angewandte Chemie अंतर्राष्ट्रीय संस्करण अंग्रेजी में, 35 (1), 43-60।
4. राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान। (2016)। मैग्नीशियम: स्वास्थ्य पेशेवरों के लिए तथ्य पत्रक। वर्जन करंट, २,।
5. पेनुएलस, जे।, फर्नांडीज - मार्टिनेज, एम।, सियास, पी।, जौ, डी।, पियाओ, एस।, ओबेर्स्टीनर, एम।,… और सरदन्स, जे। (2019)। बायोएलेमेंट्स, एलिमेंट, और बायोगेकेमिकल आला। पारिस्थितिकी, 100 (5), e02652
6. स्काल्नी, एवी (2014)। फार्माक्युटिकल्स एंड न्यूट्रीशन में बायोमेलेमेंट्स एंड बायोएलेमेंटोलॉजी: फंडामेंटल एंड प्रैक्टिकल पहलू। रोग के उपचार में फार्माकोलॉजी और पोषण संबंधी हस्तक्षेप में। IntechOpen।
7. सोलिओज़, एम। (2018)। कॉपर-ए मॉडर्न बायोलेमेंट। कॉपर और बैक्टीरिया में (पीपी। 1-9)। स्प्रिंगर, चाम।
8. विश्व स्वास्थ्य संगठन। (2015)। फैक्ट शीट: नमक।