Bioelementi

Bioelementi ili biogeni elementi su redovno prisutni u suštinskim komponentama živih bića, u neorganskom ili organskom obliku. Pored ugljenika, kiseonika i vodinika, glavne hranjive materije od vitalnog značaja za biljke su i azot, fosfor, sumpor, kalijum, kalcijum i magnezijum. Životinjama su, pored ovih glavnih elemenata, u većim količinama takođe neophodni natrijum, gvožđe i hlor.^[1]^[2]

Elementi koji ulaze u sastav biljaka mogu se klasifikovati na više načina.^[3] Najčešće se klasifikuju prema kvantitativnoj zastupljenosti i funkciji u biljci. Prvi način klasifikacije je zastupljen u pertežno u poljoprivrednim naukama. Prema elementima prisutnim u biljkama mogu se podeliti u tri grupe:

I grupa - elementi neophodni za izgradlju i normalan razvoj: C, O, H, N, P, S, Ca, K, Cl, Na, Mg, Zn, Fe, Cu, Mn, Mo, Co, Se i drugi. Sastojci su enzima, hormona, vitamina i smatraju se nezamenljivim.
II grupa - elementi čija biološka funkcija nije dovoljno proučene: Sr, Br, F, B, Si, Cr, Be, Ni, Li, Cs, Sn, Al, Ba, Rb, Ti, Ag, Ga, Ge, As, Sb, U, Th i drugi. Ulaze u sastav jedinjenja čija funkcija u metabolizmu nije dovoljno proučena.
III grupa - elementi čije se prisustvo smatra slučajnim: Tl, Nb, In, Te, La, Pr, Nd, Eu, Tb, Er, Hg, Pb, Cd, Re i drugi. Nalaze se u biljkama, ali nema podataka o njihovoj funkcijiu metabolizmu.

Živa supstanca sadrži ogroman broj elemenata koji se mogu naći u prirodi. Saglasno njihovom kvantitativnom učešću i značaju za životne funkcije, samo neki od njih se nazivaju bioelemeniima. Prema njihovoj koncentraciji (%) u organizmu, uobičajeno je da se dele na:

makroelemente – 0,040% i više,
mikroelemente – do 0,039%
ultramikroelemente – elementi u tragovima.

Magnezijum, natrijum, kalcijum, kalijum i hlor često se označavaju kao makronutrijenti. Iako u mnogim organizmima oni čine tek oko 0,1% organske materije, oni su neophodni za centralne životne funkcije.

Neki bioelementi su neophodni samo za biljke nekih taksona. Za Chenopodiaceae potreban je natrijum, za Fabaceae (koje fiksiraju azot svojih simbionata) to je kobalt, za neke paprati - aluminijum. Nekim grupama životinja takođe su potrebni posebni bioelementi. Tako neke vrste Radiolaria zavise od strukturnog skeletnog elementa stroncijuma.

Plaštašima (Tunicata) je potreban vanadijum. Silicijum kao drugi najzastupljeniji element u zemljinoj kori je potreban za samo nekoliko živih bića, pored radiolarija posebno je potreban diatomejama, travama (Poaceae), šaši i palmama (Palmaceae), koje koriste velike količine silicuma, koji može da sačinjava tri četvrtine njihovog pepela.

Pored glavnih sastojaka živim bićima je potrebno i dosta elemenata u malim količinama, pod nazivom elementi u tragovima. Neki autori termin bioelementi koriste kao sinonim za elementi u tragovima, koji su metali, često uključeni kao kofaktori u enzimima.

Udeo pojedinih bioelemenata za određene taksone je specifična karakteristika ili je specifičan za određene organe i faze rasta. Tako, dok većina biljaka sadrži više fosfora nego sumpora, kupusnjače (Brassicaceae) imaju mnogo više sumpora. Halofite, kao što neke vrste Chenopodiaceae, Brassicaceae i Apiaceae sadrže puno natrijuma, koji je u druge biljke uključen najčešće samo u tragovima.

Elementarni sastav ljudskog organizma^[4]

Bioelement	%	Prosečna masa (kg)
Makroelementi
Kiseonik	63,0	44,1
Ugljenik	20.0	17,0
Vodonik	10,0	7,0
Azot	3,0	2,1
Kalcijum	1,0	0,7
Fosfor	1,0	0,7
Kalijum	0,25	0,175
Sumpor	0,20	0,14
Hlor	0,14	0,10
Natrijum	0,14	0,10
Magnezijum	0,04	0,028
Mikroelementi
Gvožđe	0,05	0,004
Cink	0,0125	0,001
Bakar	0,0002	0,00015
Jod	0,000036	0,000025
Mangan	0,00003	0,00002
Molibden	0,00003	0,00002
Kobalt	0,000015	0,000010

Reference

^ Lawrence E. (1999): Henderson's Dictionary of biological terms. Longman Group Ltd. . London. ISBN 978-0-582-22708-8.
^ Alberts B. et al. (1983): Molecular biology of the cell. Garland Publishing, Inc., New York & London. ISBN 978-0-8240-7283-4.
^ Др Дубравка Штајнер, Др Славко Кебрешан.(2014),„Хемија“, Нови Сад; pp. 273,274
^ Međedović S., Maslić E., Hadžiselimović R. (2000): Biologija 2. Svjetlost, Sarajevo. ISBN 978-9958-10-222-6.

[1] Lawrence E. (1999): Henderson's Dictionary of biological terms. Longman Group Ltd. . London. ISBN 978-0-582-22708-8.

[2] Alberts B. et al. (1983): Molecular biology of the cell. Garland Publishing, Inc., New York & London. ISBN 978-0-8240-7283-4.

[3] Др Дубравка Штајнер, Др Славко Кебрешан.(2014),„Хемија“, Нови Сад; pp. 273,274

[4] Međedović S., Maslić E., Hadžiselimović R. (2000): Biologija 2. Svjetlost, Sarajevo. ISBN 978-9958-10-222-6.

[1]

[2]

[3]

[4]