2.1 : Периодическая таблица и организменные элементы

Обзор

Элементы являются самыми маленькими единицами материи, которые не могут быть разбиты дальше химическими процессами. Есть 118 известных элементов, но не все из них являются естественными, и ещё меньше имеют важное значение для жизни. В состав живой материи входят в основном углерод, азот, водород и кислород, с меньшим количеством других элементов, таких как кальций, фосфор, калий и сера. Другие элементы также необходимы для жизни, но только в следовых количествах.

Периодическая таблица предоставляет информацию о физических и химических свойствах элементов

Периодическая таблица организует элементы на основе их физических и химических свойств. Атомное число элемента соответствует количеству протонов, найденных в его ядре, и каждый квадрат в периодической таблице также обеспечивает полное название, химический символ и атомный вес элемента. Количество протонов дает информацию о размере элемента, но это не единственный организационный принцип, лежащий в основе структуры периодической таблицы. Элементы организованы в столбцы (группы) и строки (периоды) на основе других физических и химических свойств, таких как реактивность, расположение их внешних электронов, а также способность создавать определенные типы связей. Элементы одной группы (т.е. столбца) различаются по размеру, но имеют много химических свойств, общих друг с другом. В отличие от этого, элементы в тот же период (т.е. ряд) больше похожи по размеру и имеют свои электроны, расположенные в аналогичном месте, но сильно различаются по своим химическим свойствам.

Основные элементы и микроэлементы составляют человеческое тело

Всё живое на Земле содержит элементы кислорода, углерода, водорода и азота. Точнее, 96% человеческого тела состоит из этих четырех элементов. Остальные 4% состоят в основном из кальция, фосфора, калия, серы, натрия, хлора и магния, в порядке относительного изобилия. Кроме того, некоторые элементы имеют важное значение для человека, но находятся в организме в количестве менее 0,01%; они называются микроэлементами. Несмотря на то, что они присутствуют только в небольших количествах, микроэлементы по-прежнему имеют решающее значение для здоровья. Железо, например, играет важную роль в красных кровяных тельцах, помогая связать кислород так, что он может быть транспортирован по всей кровеносной системы. Слишком мало железа может привести к железодефицитной анемии, которая характеризуется симптомами, которые происходят из-за недостатка кислорода, в том числе усталость, одышка, слабость, и нерегулярные сердечные ритмы.

Некоторые элементы вредны для живых организмов

Некоторые элементы оказывают пагубное воздействие на здоровье даже в малых дозах. Ртуть, например, является одним из нескольких тяжелых металлов, которые в малых дозах могут провести к ряду симптомов , в зависимости от ткани, на которую влияют, и привести к смерти в больших дозах. Он может накапливаться в тканях многоклеточных организмов с течением времени, поэтому повторное воздействие является проблемой. Новые способы удаления загрязняющих веществ тяжелых металлов из окружающей среды с помощью биологических методов - биовосстановления - требуют исследований, чтобы понять как химию загрязняющих веществ, так и биологию первичных организмов, на которые они влияют. Тяжелые металлы часто попадают в пищевую сеть на уровне первичных производителей, прежде чем они влияют на организмы более высоких трофических уровней, таких как люди.