El comportamiento de los elementos en la fase liquida condiciona, de forma fundamental, su biodisponibilidad, es decir, su capacidad absorción por los seres vivos(plantas y microorganismos). Esto, a su vez, condiciona también sus efectos como macro- o micronutrientes esenciales y su biotoxicidad asociada a procesos de contaminación.
Por lo expuesto, este comportamiento es importante en el caso de los organismos que juegan un papel fundamental en las cadenas tróficas y que están directamente en contacto con las aguas naturales. Uno de estos grupos de organismos lo constituyen los organismos unicelulares. Por ejemplo, las algas se encuentran en contacto directo con las aguas naturales a través de su membrana celular. El otro grupo fundamental son las plantas superiores. Éstas acceden directamente a las aguas edáficas cuyos componentes disueltos son considerados como la fracción más fácilmente asequible en los ecosistemas terrestres
Dentro de los macronutrientes esenciales (elementos esenciales para la vida, C, H, O, N, S, y P) se incluyen también los elementos metálicos Ca, Mg, Na y K, todos ellos con importantes funciones metabólicas o bioquímicas. Por ejemplo, el Mg2+ desempeña una importante función en los procesos biológicos ya que estabiliza la estructura de macromoléculas tan básicas como el ADN o el ARN. Como micronutrientes esenciales aparece una larga lista de elementos metálicos (Co, Cu, Fe, Mn, Mo, V, Zn, Ni, etc; Langmuir, 1997; Stumm y Morgan, 1996) con importantes funciones metabólicas o enzimáticas tanto en microorganismos como en organismos superiores (animales y vegetales).
Muchos de estos elementos pueden existir en distintos estados de oxidación (por ejemplo, el hierro o cobre) y entran en las enzimas que catalizan las reacciones redox biológicas o en las cadenas de transporte de electrones asociadas a los procesos de fotosíntesis y respiración. El molibdeno se encuentra asociado a enzimas fundamentales para la fijación del nitrógeno y elementos no redox como Zn o Ni se encuentran relacionados con las enzimas responsables de la replicación y transcripción de los ácidos nucleicos (ADN o ARN-polimerasas) o de la hidrólisis de la urea.
La incorporación de unas cantidades adecuadas de todos estos elementos metálicos, como nutrientes esenciales, es fundamental para el desarrollo de las funciones vitales de los organismos. El efecto fisiológico óptimo se produce en un determinado rango de concentraciones, por debajo de las cuales la menor disponibilidad del elemento limita la efectividad del proceso o procesos en los que se ve involucrado; y por encima del óptimo de concentración el efecto producido puede pasar a ser directamente tóxico (figura 6B.1).
La presencia de metales y metaloides no esenciales (no necesarios para el desarrollo de funciones vitales; Hg, Pb, Cd, Ag, Cr, As y Se) suele tener casi siempre efectos tóxicos tanto más marcados cuanto mayores sean sus contenidos. Además, muchos de los metales incluidos en este conjunto se encuentran entre los más peligrosos dentro de las escalas comparativas de toxicidad.
En el siguiente articulo se desarrolla mas sobre estos conceptos asi como ejemplos aplicados a la vida cotidiana,, espero que les ayude a entender sobres los procesos de biodisponibilidad y toxicidad.
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