¿Por qué es importante el carbono para los organismos vivos?

Importancia del carbono en las plantas:

El metabolismo del 99.999999% de los organismos vivos en la Tierra se basa en el carbono, y la Tierra estaría casi sin vida sin él. La única vida sería en el océano en los respiraderos volcánicos y en tales respiraderos en Terra Firma, donde algunos organismos pueden metabolizar el azufre.

Todos los demás organismos de la Tierra: plantas, animales, bacterias; obtienen toda su energía de compuestos orgánicos que consisten en permutaciones interminables de átomos de hidrógeno, oxígeno y carbono. En las plantas, su energía se deriva del sol a través de un proceso llamado fotosíntesis, en el que el dióxido de carbono (CO2) del aire se combina con agua (H2O) del suelo, en presencia de clorofila, un catalizador, el pigmento verde en hojas, para producir azúcar simple, (C6H12O6), liberando oxígeno (O2) a la atmósfera como subproducto. Los animales que se encuentran en la parte inferior de la cadena alimentaria comen los materiales de las plantas, utilizando su carbono como fuente de energía. El azúcar simple también se llama carbohidrato simple, y todas las plantas verdes los crean, almacenando energía en unidades llamadas calorías (kilocalorías). Algunas plantas concentran el azúcar que producen en moléculas muy complejas, generalmente llamadas almidón o carbohidratos complejos. Los azúcares y los almidones son las formas primarias en las que las plantas almacenan energía; un porcentaje relativamente pequeño de plantas también almacena energía en forma de grasas. Las grasas, como el azúcar y los almidones, se componen en su totalidad de átomos de carbono, hidrógeno y oxígeno. Nuevamente, el carbono es su fuente de energía. Mientras que las plantas emiten oxígeno como subproducto, los animales emiten agua y dióxido de carbono como producto del metabolismo. Los animales pueden comer azúcar, almidones o grasas y obtener energía del carbono en cualquiera de ellos. Sin embargo, solo se necesita una cantidad muy limitada de carbohidratos combinados para la energía de los animales. Para los humanos, la cantidad de carbohidratos realmente necesaria es de solo 60 g / día. Cualquier cantidad superior a esa se almacena automáticamente en forma de grasa, que de nuevo se compone de C, H y O, pero en proporciones totales / molécula enormes como (C33H11O9) o (C60H11O9).

Estructura química

Muchos científicos describen la vida tal como la conocemos como ‘basada en el carbono’. Fundamentalmente, sin carbono, la vida en la Tierra no sería posible.

El carbono es un átomo relativamente pequeño: su núcleo contiene seis neutrones y seis protones. Tiene una capa interior completa (dos electrones) y cuatro electrones en su capa exterior. Tener cuatro electrones significa que puede formar muchos tipos diferentes de enlaces.

Tener cuatro electrones en su capa exterior significa que el carbono puede formar muchos tipos diferentes de enlaces.

 

El carbono también forma enlaces covalentes con varios otros átomos, como hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y, a veces, azufre y fósforo. El carbono forma fácilmente enlaces simples, dobles o triples, cadenas, cadenas ramificadas e incluso anillos. También puede unirse consigo mismo para formar sustancias fuertes como el diamante y el grafito.

Esta versatilidad y capacidad de formar muchos enlaces permite que el carbono forme las muchas formas diferentes adoptadas por los complejos compuestos orgánicos que componen los cuerpos de animales y plantas. Algunas de las cadenas de carbono necesarias para la vida tienen millones de átomos de longitud.

Carbono en biomoléculas

Los seres vivos usan carbono en una gran cantidad de moléculas en sus cuerpos.

Los carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos contienen carbono. Esto significa que encontramos carbono en todo, desde las membranas celulares hasta las hormonas y el ADN.

La versatilidad del carbono significa que es la base de muchos de los complejos compuestos orgánicos vitales, como el anillo de glucosa (junto con una sola molécula de oxígeno) y la columna vertebral de las cadenas polipeptídicas que forman las diferentes proteínas en los cuerpos de la vida cosas.