2.1 : The Periodic Table and Organismal Elements

Visión general

Los elementos son las unidades de materia más pequeñas que no se pueden desglosar más por los procesos químicos. Hay 118 elementos conocidos, pero no todos estos son naturales, y menos todavía son esenciales para la vida. La materia viva se compone principalmente de carbono, nitrógeno, hidrógeno y oxígeno, con cantidades más pequeñas de otros elementos como calcio, fósforo, potasio y azufre. Otros elementos también son necesarios para la vida, pero sólo en cantidades mínimas.

La tabla periódica proporciona información sobre las propiedades físicas y químicas de los elementos

La tabla periódica organiza los elementos en función de sus propiedades físicas y químicas. El número atómico de un elemento corresponde al número de protones que se encuentran en su núcleo, y cada cuadrado en la tabla periódica también proporciona el nombre completo, el símbolo químico y el peso atómico de un elemento. El número de protones proporciona información sobre el tamaño de un elemento, pero no es el único principio organizativo subyacente a la estructura de la tabla periódica. Los elementos se organizan en columnas (grupos) y filas (períodos) en función de otras propiedades físicas y químicas, como la reactividad, la ubicación de sus electrones más externos y la capacidad de crear ciertos tipos de enlaces. Los elementos del mismo grupo (es decir, columna) varían en tamaño, pero tienen muchas propiedades químicas en común entre sí. Por el contrario, los elementos en el mismo período (es decir, fila) son más similares en tamaño y tienen sus electrones ubicados en un lugar similar, pero varían mucho en sus propiedades químicas.

El cuerpo humano está formado por elementos principales y elementos traza.

Todo ser vivo en la Tierra está formado por oxígeno, carbono, hidrógeno y nitrógeno. Más precisamente, el 96% del cuerpo humano se compone de estos cuatro elementos. El 4% restante se compone principalmente de calcio, fósforo, potasio, azufre, sodio, cloro y magnesio, en orden de abundancia relativa. Además, algunos elementos son esenciales para los seres humanos, pero se encuentran en el cuerpo en cantidades de menos de 0.01%; estos se denominan oligoelementos. A pesar de que sólo están presentes en pequeñas cantidades, los oligoelementos siguen siendo críticos para la salud. El hierro, por ejemplo, desempeña un papel esencial en los glóbulos rojos, ayudando a unir el oxígeno para que pueda ser transportado a través del sistema circulatorio.Una cantidad insuficiente de hierro puede resultar en una anemia por deficiencia de hierro, que se caracteriza por síntomas que tienen su origen en la falta de oxígeno, incluyendo fatiga, dificultad para respirar, debilidad, y ritmos cardíacos irregulares.

Algunos elementos son perjudiciales para los organismos vivos

Algunos elementos tienen efectos perjudiciales para la salud incluso en pequeñas dosis. El mercurio, por ejemplo, es uno de varios metales pesados que pueden producir una serie de síntomas en pequeñas dosis, dependiendo del tejido afectado, y causa la muerte en dosis más grandes. Con el tiempo, se puede acumular en los tejidos de organismos multicelulares, por lo que la exposición repetida es una preocupación. Las nuevas formas de eliminar los contaminantes de metales pesados del medio ambiente utilizando métodos biológicos —la biorremediación— requieren investigación para entender tanto la química de los contaminantes como la biología de los primeros organismos que afectan. Los metales pesados a menudo entran en la red alimentaria a nivel de los productores primarios antes de que afecten a los organismos a niveles tróficos más altos como los humanos.