Elemento

Qué es un elemento

Un elemento químico designa un tipo de materia cuyos átomos comparten el mismo número atómico, es decir, la misma cantidad de protones en el núcleo. Lo que distingue al oxígeno del carbono o al hierro del calcio es ese recuento de protones: ocho para el oxígeno, seis para el carbono, veintiséis para el hierro. No hay reacción química convencional capaz de convertir un elemento en otro; eso requeriría alterar la estructura nuclear, algo que pertenece al dominio de la física nuclear y no de la química ordinaria.

La RAE define la voz en su acepción química como "sustancia constituida por átomos cuyos núcleos tienen el mismo número de protones, cualquiera que sea el número de neutrones". La palabra procede del latín elementum, cuyo origen último permanece discutido. Algunos filólogos han propuesto un vínculo con las letras del alfabeto (l, m, n, t), siguiendo una tradición atribuida a Lucrecio, para quien los elementa de la materia eran análogos a las letras con que se componen las palabras. Sea cual sea el parentesco exacto, la acepción científica moderna se consolidó en el siglo XVIII cuando Antoine Lavoisier publicó en 1789 su Traité élémentaire de chimie y propuso una lista de treinta y tres sustancias simples. Aquella clasificación provisional se convertiría, ochenta años después, en el punto de partida de la tabla periódica de Mendeléyev.

Clasificación biológica de los elementos

Desde la perspectiva de la bioquímica, los elementos presentes en el organismo humano se agrupan según su abundancia relativa. Los cuatro que componen la inmensa mayoría de las moléculas biológicas (oxígeno, carbono, hidrógeno y nitrógeno) reciben el nombre de bioelementos primarios y constituyen, en conjunto, alrededor del 96 % de la masa corporal. Participan en la estructura de proteínas, lípidos, carbohidratos y ácidos nucleicos.

Un segundo escalón lo ocupan los macrominerales: calcio, fósforo, potasio, azufre, sodio, cloro y magnesio. La proporción individual de cada uno es pequeña comparada con la de los cuatro primarios, pero su papel resulta indispensable. El calcio, por ejemplo, es con diferencia el mineral más abundante del cuerpo (representa cerca del 2 % del peso en un adulto) y se localiza sobre todo en huesos y dientes, aunque también interviene en la contracción muscular y la señalización entre células.

Por debajo de los macrominerales aparecen los oligoelementos u elementos traza, presentes en concentraciones muy bajas pero biológicamente activos: hierro, cinc, cobre, yodo, selenio, manganeso, cobalto, flúor, molibdeno y algunos otros cuya necesidad aún se debate. El hierro forma parte del grupo hemo de la hemoglobina; el yodo es el componente insustituible de las hormonas tiroideas. La carencia sostenida de cualquiera de estos oligoelementos provoca trastornos funcionales que se corrigen al restaurar su aporte.

El concepto de elemento en otros contextos médicos

Fuera de la química estricta, la terminología médica emplea la palabra elemento con significados muy distintos. En genética molecular, un "elemento de respuesta" (del inglés response element) designa una secuencia corta de ADN situada en la región promotora de un gen a la que se unen receptores nucleares u otros factores de transcripción activados por una señal hormonal o metabólica. Así, se habla de elemento de respuesta a glucocorticoides, a andrógenos o a estrógenos. La secuencia palindrómica 5'-GGTCAnnnTGACC-3' constituye el prototipo de elemento estrogénico de respuesta (ERE).

En anatomía patológica y dermatología, el término "elemento" puede referirse a cada lesión individual que compone una erupción cutánea. Y en microbiología, "elemento genético móvil" alude a fragmentos de ADN capaces de cambiar de posición dentro del genoma (transposones, secuencias de inserción, integrones). La polisemia no genera confusión en la práctica porque el contexto clínico suele bastar para desambiguar el sentido.

Preguntas frecuentes

¿De dónde viene la palabra elemento?

Del latín elementum. Una tradición antigua, recogida por Lucrecio, sugería que la voz guardaba relación con las letras del abecedario (l, m, n, t) como analogía de las piezas con que se construyen las palabras. La acepción química moderna se asentó con Lavoisier en 1789.

¿Cuántos elementos hay en el cuerpo humano?

Se han detectado al menos sesenta, aunque se considera que unos veintinueve participan activamente en procesos biológicos. Once de ellos (oxígeno, carbono, hidrógeno, nitrógeno, calcio, fósforo, potasio, azufre, sodio, cloro y magnesio) suman prácticamente el 99 % de la masa corporal total.

¿Es lo mismo un elemento que un compuesto?

No. Un elemento está formado por átomos del mismo tipo; un compuesto resulta de la combinación química de dos o más elementos distintos en proporciones fijas. El agua, por ejemplo, es un compuesto de hidrógeno y oxígeno.

¿Qué diferencia hay entre un oligoelemento y un macromineral?

Depende de la cantidad que el organismo necesita. Los macrominerales se requieren en cantidades del orden de gramos o cientos de miligramos al día, mientras que los oligoelementos se necesitan en cantidades de miligramos o incluso microgramos. Ambos grupos son igualmente necesarios para el funcionamiento normal del cuerpo.

Referencias

1. Real Academia Española. Elemento. Diccionario de la lengua española, 23.ª edición.
2. MedlinePlus. Minerales en la dieta. Biblioteca Nacional de Medicina de Estados Unidos.
3. International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC). Periodic Table of Elements.
4. Ask A Biologist, Arizona State University. Elementos químicos del cuerpo humano.