La vida en su nivel más fundamental está compuesta de materia que se puede definir como cualquier sustancia que ocupa espacio y posee masa.
Iniciaremos nuestro estudio de la biología con el elemento más básico de la materia: el átomo, conoceremos su estructura, tipos, propiedades y cómo se organizan, mediante enlaces, para formar configuraciones con un nivel de complejidad superior, las denominadas moléculas.
Los átomos son los componentes estructurales de los llamados elementos químicos, los cuales, pueden definirse como aquellas formas únicas de materia que no se pueden descomponer (por reacciones químicas ordinarias) en sustancias más pequeñas, poseyendo unas propiedades físicas y químicas muy específicas.
La manera en que se designan se realiza mediante una letra mayúscula o combinación de dos letras en el caso de que la primera de ellas ya haya sido tomada por otro elemento, tales letras son denominadas símbolos químicos. Así, por ejemplo: H representa al elemento hidrógeno y He representa el elemento helio.
Los cuatro elementos más comunes en los organismos vivos, incluyendo el ser humano, son el oxígeno (O), el carbono (C), el hidrógeno (H) y el nitrógeno (N), cuyos porcentajes de presencia en los mismos son los siguientes:
La manera en que se designan se realiza mediante una letra mayúscula o combinación de dos letras en el caso de que la primera de ellas ya haya sido tomada por otro elemento, tales letras son denominadas símbolos químicos. Así, por ejemplo: H representa al elemento hidrógeno y He representa el elemento helio.
Los cuatro elementos más comunes en los organismos vivos, incluyendo el ser humano, son el oxígeno (O), el carbono (C), el hidrógeno (H) y el nitrógeno (N), cuyos porcentajes de presencia en los mismos son los siguientes:
| Elemento | Porcentaje en seres vivos |
|---|---|
| Oxígeno | 65% |
| Carbono | 18% |
| Hidrógeno | 10% |
| Nitrógeno | 3% |
Como acabo de mencionar, los componentes estructurales de los elementos son los denominados átomos, los cuales, son las unidades de materia más pequeñas que retienen todas sus propiedades químicas.
Las dos zonas en las que se encuentra dividido el átomo son:
▣ El núcleo, en el centro del mismo constituido por protones (p) y neutrones (n).
▣ Orbitando en torno al núcleo, los electrones (e-) en la región más externa del átomo.
Protones y neutrones cuentan aproximadamente con la misma masa (1,67*10-24 g) distinguiéndose por su carga eléctrica, ya que los primeros se encuentran cargados positivamente y los segundos sin carga neta.
La mayor contribución de los electrones al átomo radica en su carga, al ser igual que la del protón pero de signo contrario (negativa). Su masa, por el contrario, es muy inferior a los constituyentes del núcleo: 9,11*10-28 g, lo que representa únicamente 1/800 de la masa atómica[1] total.
Curiosamente, debido al pequeño tamaño de estas partículas, la inmensa mayoría de un átomo es espacio vacío ( > 99 %). Para que puedas imaginarte lo que esto supone, imagínate que el átomo tuviese el tamaño de una esfera que rodease a la torre Eiffel de 301 m. de altura, proporcionalmente, el núcleo estaría representado por el hueso de una cereza y los electrones serían puntas de alfileres.
Como consecuencia de este enorme vacío, podríamos plantearnos entonces por qué los objetos sólidos son impenetrables entre sí, y la respuesta se encuentra en la repulsión que se produce entre las capas electrónicas de los átomos, que cuentan con el mismo tipo de carga eléctrica (carga negativa).
[1] Unidad de masa atómica (u) o dalton (Da) es aproximadamente la masa de un nucleón, ya sea un protón o neutrón y se define como la doceava parte de un átomo de carbon-12 neutro y no enlazado. Su valor equivale a 1,660*10-27 kg.
Fuente: OpenStax College, Biology. OpenStax College. 30 May 2013.
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