Ejemplos de bioelementos y su función
Los bioelementos son los elementos químicos de la materia viva; aquí tienes 67 ejemplos con la función concreta de cada uno.
Los bioelementos son los elementos químicos que forman la materia viva. Solo unos 25-30 de los más de cien elementos de la tabla periódica están presentes de forma habitual en los seres vivos, y seis de ellos (carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre) suman alrededor del 96-99 % de la masa de una célula. En este artículo verás más de sesenta ejemplos de bioelementos con su función concreta, organizados por grupos.
¿Qué son los bioelementos?
Los bioelementos (también llamados elementos biogénicos) son los elementos químicos que entran en la composición de los seres vivos y son necesarios para su estructura o su funcionamiento. La palabra procede del griego bíos (‘vida’) y del latín elementum (‘principio, componente’). Se combinan entre sí para formar las biomoléculas: agua, sales minerales, glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.
No se clasifican por su importancia, sino por su abundancia: un oligoelemento como el hierro está en cantidades mínimas, pero su carencia provoca anemia. Por eso se dice que todos los bioelementos esenciales son imprescindibles.
Características y clasificación
| Grupo | Proporción en la materia viva | Elementos |
|---|---|---|
| Primarios | ≈ 96-99 % de la masa | C, H, O, N, P, S |
| Secundarios | ≈ 1-4 % | Ca, Na, K, Cl, Mg (y Fe, según autores) |
| Oligoelementos | < 0,1 % (trazas) | Fe, I, F, Cu, Zn, Mn, Co, Se, Mo, B, Si, V, Ni, Cr… |
- Son elementos ligeros (de número atómico bajo), salvo algunos oligoelementos como el yodo.
- Los primarios forman enlaces covalentes estables y comparten electrones con facilidad, lo que permite construir moléculas complejas.
- El carbono es tetravalente: forma cuatro enlaces y cadenas largas, ramificadas o en anillo, base de la química orgánica.
- Muchos secundarios actúan en forma de iones disueltos (Na+, K+, Ca2+, Cl−).
- Los oligoelementos suelen actuar como cofactores de enzimas o formar parte de vitaminas y hormonas.
En el cuerpo humano, en masa, el oxígeno supone aproximadamente el 65 %, el carbono el 18 %, el hidrógeno el 10 %, el nitrógeno el 3 %, el calcio el 1,5 % y el fósforo alrededor del 1 %.
Ejemplos de bioelementos primarios y su función
| Bioelemento | Función (ejemplo) |
|---|---|
| 1. Carbono (C) | Forma el esqueleto de todas las moléculas orgánicas. |
| 2. Carbono (C) | Se fija desde el CO2 atmosférico en la fotosíntesis (ciclo de Calvin). |
| 3. Carbono (C) | Se expulsa como CO2 en la respiración celular. |
| 4. Carbono (C) | Forma el carbonato cálcico de conchas, corales y cáscaras de huevo. |
| 5. Hidrógeno (H) | Forma parte del agua, el principal componente de las células. |
| 6. Hidrógeno (H) | Su concentración (H+) determina el pH de la sangre y de los orgánulos. |
| 7. Hidrógeno (H) | El gradiente de protones mueve la ATP sintasa en mitocondrias y cloroplastos. |
| 8. Hidrógeno (H) | Establece los puentes de hidrógeno que unen las dos hebras del ADN. |
| 9. Oxígeno (O) | Es el aceptor final de electrones en la respiración aerobia. |
| 10. Oxígeno (O) | Forma parte del agua y de grupos funcionales como el hidroxilo y el carbonilo. |
| 11. Oxígeno (O) | Se libera a la atmósfera en la fotólisis del agua durante la fotosíntesis. |
| 12. Nitrógeno (N) | Forma el grupo amino de todos los aminoácidos y, por tanto, de las proteínas. |
| 13. Nitrógeno (N) | Está en las bases nitrogenadas (adenina, guanina, citosina, timina, uracilo). |
| 14. Nitrógeno (N) | Las bacterias del género Rhizobium lo fijan del aire en las raíces de las legumbres. |
| 15. Nitrógeno (N) | Se elimina como urea en la orina de los mamíferos y como ácido úrico en las aves. |
| 16. Fósforo (P) | Forma el ATP, la «moneda energética» de la célula. |
| 17. Fósforo (P) | Une los nucleótidos del ADN y el ARN mediante enlaces fosfodiéster. |
| 18. Fósforo (P) | Forma los fosfolípidos de todas las membranas celulares. |
| 19. Fósforo (P) | Endurece huesos y dientes como fosfato cálcico (hidroxiapatita). |
| 20. Fósforo (P) | Activa o desactiva proteínas por fosforilación. |
| 21. Azufre (S) | Forma parte de los aminoácidos cisteína y metionina. |
| 22. Azufre (S) | Crea puentes disulfuro que estabilizan la queratina del pelo y las uñas. |
| 23. Azufre (S) | Está en la coenzima A, clave en el ciclo de Krebs. |
| 24. Azufre (S) | Forma parte de las vitaminas B1 (tiamina) y B7 (biotina). |
Ejemplos de bioelementos secundarios y su función
| Bioelemento | Función (ejemplo) |
|---|---|
| 25. Calcio (Ca) | Forma el esqueleto: el 99 % del calcio del cuerpo está en huesos y dientes. |
| 26. Calcio (Ca) | Desencadena la contracción muscular al liberarse en la fibra. |
| 27. Calcio (Ca) | Interviene en la coagulación de la sangre (factor IV). |
| 28. Calcio (Ca) | Permite la liberación de neurotransmisores en la sinapsis. |
| 29. Calcio (Ca) | Actúa como segundo mensajero en la señalización celular. |
| 30. Sodio (Na) | Genera el potencial de acción del impulso nervioso. |
| 31. Sodio (Na) | Es el principal catión del líquido extracelular y regula el volumen de agua. |
| 32. Sodio (Na) | Impulsa la absorción de glucosa en el intestino (cotransporte Na+-glucosa). |
| 33. Potasio (K) | Es el principal catión del interior celular. |
| 34. Potasio (K) | Junto al sodio, mantiene el potencial de membrana mediante la bomba Na+/K+. |
| 35. Potasio (K) | Regula el ritmo cardiaco. |
| 36. Potasio (K) | Controla la apertura de los estomas en las hojas. |
| 37. Cloro (Cl) | Es el principal anión extracelular y equilibra las cargas del sodio. |
| 38. Cloro (Cl) | Forma el ácido clorhídrico del jugo gástrico. |
| 39. Cloro (Cl) | Participa en la presión osmótica de la sangre. |
| 40. Magnesio (Mg) | Ocupa el centro de la molécula de clorofila. |
| 41. Magnesio (Mg) | Es cofactor de cientos de enzimas, sobre todo las que usan ATP. |
| 42. Magnesio (Mg) | Estabiliza la estructura de los ribosomas. |
| 43. Magnesio (Mg) | Interviene en la relajación muscular y la transmisión nerviosa. |
Ejemplos de oligoelementos y su función
| Oligoelemento | Función (ejemplo) |
|---|---|
| 44. Hierro (Fe) | Forma el grupo hemo de la hemoglobina, que transporta oxígeno. |
| 45. Hierro (Fe) | Está en la mioglobina, que almacena oxígeno en el músculo. |
| 46. Hierro (Fe) | Forma parte de los citocromos de la cadena respiratoria. |
| 47. Hierro (Fe) | Su carencia provoca anemia ferropénica. |
| 48. Yodo (I) | Forma las hormonas tiroideas tiroxina (T4) y triyodotironina (T3). |
| 49. Yodo (I) | Su déficit causa bocio; por eso se comercializa sal yodada. |
| 50. Flúor (F) | Forma fluorapatita, que endurece el esmalte dental frente a la caries. |
| 51. Cobre (Cu) | Forma la hemocianina, el pigmento respiratorio azul de pulpos y crustáceos. |
| 52. Cobre (Cu) | Es cofactor de la citocromo c oxidasa y de la tirosinasa (síntesis de melanina). |
| 53. Zinc (Zn) | Es cofactor de la anhidrasa carbónica, que transforma el CO2 en bicarbonato. |
| 54. Zinc (Zn) | Forma los «dedos de zinc» de proteínas que se unen al ADN. |
| 55. Zinc (Zn) | Interviene en el almacenamiento de la insulina en el páncreas. |
| 56. Manganeso (Mn) | Permite romper el agua en el fotosistema II de las plantas. |
| 57. Manganeso (Mn) | Es cofactor de la superóxido dismutasa mitocondrial (antioxidante). |
| 58. Cobalto (Co) | Ocupa el centro de la vitamina B12 (cobalamina). |
| 59. Selenio (Se) | Forma parte de la glutatión peroxidasa, enzima antioxidante. |
| 60. Selenio (Se) | Interviene en la activación de las hormonas tiroideas (desyodasas). |
| 61. Molibdeno (Mo) | Es cofactor de la nitrogenasa, que fija el nitrógeno atmosférico. |
| 62. Molibdeno (Mo) | Activa la xantina oxidasa, que produce ácido úrico. |
| 63. Boro (B) | Refuerza las paredes celulares de las plantas. |
| 64. Silicio (Si) | Forma el caparazón (frústula) de las diatomeas. |
| 65. Silicio (Si) | Endurece los tallos de las gramíneas y de las colas de caballo. |
| 66. Vanadio (V) | Se acumula en la sangre de las ascidias y forma parte de algunas peroxidasas de algas. |
| 67. Níquel (Ni) | Es cofactor de la ureasa de plantas y bacterias. |
Tipos de bioelementos según su función
- Estructurales: construyen moléculas y tejidos (C, H, O, N, Ca en huesos, Si en diatomeas).
- Energéticos: participan en la obtención y transferencia de energía (P en el ATP, Fe en los citocromos).
- Osmóticos y eléctricos: regulan el agua y el impulso nervioso (Na, K, Cl).
- Catalíticos: activan enzimas como cofactores (Mg, Zn, Cu, Mn, Mo, Se).
- Reguladores: forman parte de hormonas y vitaminas (I en la tiroxina, Co en la B12).
Ejercicios resueltos
1. Clasifica en primario, secundario u oligoelemento: fósforo, potasio, yodo, azufre, cobre.
Fósforo y azufre son primarios; el potasio es secundario; el yodo y el cobre son oligoelementos.
2. ¿Qué bioelemento ocupa el centro de la clorofila y cuál el del grupo hemo?
La clorofila tiene magnesio y el grupo hemo de la hemoglobina tiene hierro. Son estructuras parecidas (anillos de porfirina) con un metal distinto.
3. Una persona sufre bocio por falta de un bioelemento en la dieta. ¿Cuál es y por qué?
Es el yodo: la tiroides lo necesita para fabricar T3 y T4 y, si falta, la glándula aumenta de tamaño.
4. Completa: los bioelementos que generan el impulso nervioso son el ___ y el ___.
El sodio y el potasio, cuyo intercambio a través de la membrana crea el potencial de acción.
5. ¿Por qué se dice que el carbono es el bioelemento clave de la vida?
Porque es tetravalente: forma cuatro enlaces covalentes estables, también consigo mismo, y crea cadenas y anillos que sirven de esqueleto a todas las moléculas orgánicas.
Importancia de los bioelementos
Conocer los bioelementos y su función explica por qué la dieta debe ser variada: el calcio de los lácteos, el hierro de las legumbres y la carne, el yodo del pescado o el potasio de la fruta cubren necesidades distintas. También es la base de la agricultura (los abonos NPK aportan nitrógeno, fósforo y potasio), de la medicina (suplementos de hierro o flúor dental) y de la ecología, que estudia cómo circulan el carbono, el nitrógeno o el fósforo en los ciclos biogeoquímicos.
Preguntas frecuentes
¿Cuántos bioelementos hay?
Se consideran habitualmente entre 25 y 30. Seis son primarios (C, H, O, N, P, S), unos cinco son secundarios y el resto son oligoelementos presentes en trazas.
¿Cuál es el bioelemento más abundante en el cuerpo humano?
En masa, el oxígeno (alrededor del 65 %), sobre todo por el agua. En número de átomos, el más abundante es el hidrógeno.
¿Qué diferencia hay entre bioelemento y biomolécula?
El bioelemento es un elemento químico (como el carbono); la biomolécula es la sustancia que forman varios bioelementos unidos (como la glucosa, C6H12O6).
¿Los oligoelementos son menos importantes?
No. Están en cantidades mínimas, pero son indispensables: la falta de hierro causa anemia y la de yodo, bocio. Su exceso también puede ser tóxico.
¿Por qué el hierro aparece a veces como secundario?
Porque algunos manuales lo agrupan con los secundarios por su relevancia, aunque por su proporción en el organismo humano (unos 3-4 g) encaja mejor entre los oligoelementos.
Referencias
- Nelson, D. L. y Cox, M. M. Lehninger. Principios de bioquímica. Barcelona: Omega.
- Curtis, H., Barnes, N. S. et al. Biología. Buenos Aires: Editorial Médica Panamericana.
- Frieden, E. «The chemical elements of life». Scientific American, 227 (1), 1972.
Cómo citar este artículo
Equipo de Conceptualia. (2026). «Ejemplos de bioelementos y su función». Conceptualia. https://conceptualia.es/ejemplos/ejemplos-de-bioelementos-y-su-funcion/
