El Carbono: su importancia para la vida

La vida en la Tierra está basada en la química del carbono. Múltiples estudios científicos han demostrado a lo largo de la historia la importancia del carbono para la vida en nuestro planeta, pues todos y cada uno de los organismos que lo habitamos necesitamos de este bioelemento para existir y sobrevivir. Las funciones desempeñadas por el carbono son realmente sorprendentes: desde la estabilidad de las moléculas bioquímicas garantizada por la estructura de los átomos de carbono que las constituyen, hasta el uso del carbono como materia prima en industrias, medios de transporte y como fuente de energía.

Qué es el carbono

El átomo de carbono (C), es el átomo más importante de las moléculas biológicas. La diversidad y estabilidad de los compuestos que contienen carbono se debe a a las propiedades específicas del átomo de carbono y, especialmente, a la naturaleza de las interacciones de los átomos de carbono entre sí, así como con un número limitado de elementos que se encuentran en las moléculas con importancia biológica.

La rama de la ciencia dedicada principalmente al estudio del carbono y sus propiedades biológicas es la química orgánica (dentro de la que se incluye la bioquímica), la cual combina el complejo mundo de la estructura de los átomos y moléculas, junto con los diversos e imprescindibles procesos biológicos que se llevan a cabo en células, organismos y ecosistemas.

En los próximos apartados veremos con más detalle cual es la función que el carbono desempeña en esos tres niveles de organización, desde el más simple a escala celular, hasta el más complejo y diverso, los ecosistemas.

Cuál es la importancia del carbono en los seres vivos

El carbono es usado como sustrato de múltiples reacciones físico-químicas, así como dentro de complejos procesos biológicos y es, además, la materia prima de un sin fin de productos que los seres humanos consumimos y producimos en nuestro día a día. Para comprender mejor cuál es la importancia del carbono en los seres vivos, en la siguiente lista presentamos las principales funciones que este desempeña como parte imprescindible de los seres vivos y su entorno:

• Composición química, estructura y metabolismo en las células.
• Fotosíntesis, respiración y trasferencia del carbono entre seres vivos.
• Flujos de carbono en la atmósfera, el suelo y los océanos de los ecosistemas.

La importancia del carbono en las células

La química de las células está directamente relacionada con las propiedades biológicas y beneficios de los átomos de carbono que las constituyen. Este hecho se debe principalmente a la gran estabilidad que aportan los átomos de carbono dentro de la estructura y funcionamiento de la célula, ya que los fuertes enlaces covalentes que se establecen entre átomos de carbono, confiere a las estructuras moleculares de las células la capacidad de formar cadenas lineales y ramificadas de gran estabilidad.

Además de su función estructural, el carbono es utilizado por las células como fuente de energía metabólica y de potente reactividad química, las cuales son vitales para el crecimiento e interacción celular con el ambiente.

Importancia del carbono en los seres vivos

Los diferentes grupos de seres vivos que existen en el planeta hacen uso del carbono para cubrir una o varias de sus funciones vitales. Estos son los puntos clave de la importancia del carbono en los seres vivos:

• La función vital en la que interviene el carbono en los seres vivos más destacada quizás sea la alimentación, para la cual, animales, plantas y otros organismos, absorben y procesan nutrientes que contienen carbono como, por ejemplo, los hidratos de carbono, el metano, el bicarbonato y el dióxido de carbono, siendo este último la base de la alimentación autótrofa que siguen los organismos fotosintéticos.
• Además, los seres vivos necesitan de una determinada cantidad mínima de carbono para llevar a cabo de forma equilibrada su metabolismo, el cual se basa en el uso de compuestos orgánicos derivados del carbono como fuente de energía. De esta forma, los organismos vivos obtienen la energía que necesitan para sobrevivir mediante la respiración y la transferencia de carbono entre seres vivos, observable, por ejemplo, en las cadenas tróficas.
• En cuanto a la importancia del carbono en el cuerpo humano, esta viene determinada por la necesidad de incorporar este preciado bioelemento en nuestro organismo, ya que forma parte natural del mismo. Junto con el oxígeno, el hidrógeno y el nitrógeno, el carbono es uno de los componentes estructurales fundamentales de nuestras células, órganos y tejidos (tejidos animales).

• Importancia del carbono en los ecosistemas

  La importancia del carbono en la naturaleza, es otro de los ejes principales del carbono como base para la vida. En todos y cada uno de los diferentes ecosistemas del planeta, los flujos de carbono deben ser constantes y equilibrados, permitiendo así el intercambio suelo-agua-atmósfera (como puedes ver en el esquema del ciclo del carbono del primer apartado).

  Así, mediante el complejo ciclo del carbono, este importante bioelemento pasa a formar parte de los suelos, océanos y atmósfera del planeta, siendo los seres vivos los intermediarios del flujo y conversión del carbono. En cada ecosistema, los seres vivos se encargan de consumir y producir compuestos orgánicos constituidos por átomos de carbono, para mantener en equilibrio tanto al ecosistema al que pertenecen como al planeta en su conjunto. Aquí puedes aprender más sobre Qué es un ecosistema en equilibrio y cómo se mantiene.