Die Bedeutung chemischer Elemente für Lebewesen

Die chemischen Elemente sind für Lebewesen von großer Bedeutung, da ohne die ersteren das Leben der letzteren nicht möglich wäre.

Die Elemente sind Stoffe, die von anderen Stoffen nicht abgebaut werden können. Heute sind 115 chemische Elemente bekannt, die in Metalle, Übergangsmetalle, Nichtmetalle und Edelgase unterteilt sind.

Die chemischen Elemente wiederum sind in 18 Gruppen unterteilt:

  • Metalle: Alkalimetalle (Gruppe 1) und Erdalkalimetalle (Gruppe 2).
  • Übergangsmetalle: Scandium-Familie (Gruppe 3), Titan-Familie (Gruppe 4), Vanadium-Familie (Gruppe 5), Chrom-Familie (Gruppe 6), Mangan-Familie (Gruppe 7), Eisen-Familie (Gruppe 8) ), Kobaltfamilie (Gruppe 9), Nickelfamilie (Gruppe 10), Kupferfamilie (Gruppe 11) und Zinkfamilie (Gruppe 12).
  • Keine Metalle: Erden (Gruppe 13), Carbonide (Gruppe 14), Stickstoffoide (Gruppe 15), Calgógenos (Gruppe 16) und Halogene (Gruppe 17).
  • Edelgase (Gruppe 18).

Zwei oder mehr Elemente können kombiniert werden, um komplexere Verbindungen herzustellen. Tatsächlich besteht die gesamte Materie aus chemischen Elementen, sogar Lebewesen (Pflanzen, Tiere und Menschen) sind Konglomerate von Milliarden von Atomen. Daher ist es wichtig.

Chemische Elemente und Lebewesen

Wie oben erwähnt, bestehen Lebewesen aus mehreren chemischen Elementen. Es ist anzumerken, dass die in lebenden Organismen am häufigsten vorkommenden Stoffe Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff und Stickstoff sind, die 90% der lebenden Materie ausmachen.

Diese vier Elemente sind die Bestandteile bestimmter biologischer (oder organischer) Moleküle wie Kohlenhydrate, Proteine, Lipide und Nukleinsäuren (wie Ribonukleinsäure-RNA und Desoxyribonukleinsäure-DNA). Andere Elemente wie Phosphor, Schwefel, Kalzium und Kalium sind in geringeren Mengen enthalten.

Kohlenstoff und Lebewesen

Kohlenstoff ist das vierthäufigste Element im Universum und die wesentliche Grundlage des Lebens auf dem Planeten Erde.

Wie im vorherigen Abschnitt erläutert, bestehen alle Lebewesen aus Kohlenstoff. Dieses Element hat eine molekulare Struktur, die es ermöglicht, verschiedene Verknüpfungen mit mehreren Elementen herzustellen, was von Vorteil ist.

Kohlenstoff zirkuliert durch die Erde, den Ozean und die Atmosphäre und erzeugt den sogenannten Kohlenstoffkreislauf.

Der Kohlenstoffkreislauf

Der Kohlenstoffkreislauf bezieht sich auf den Recyclingprozess dieses Elements. Tiere verbrauchen während des Stoffwechsels von Nahrung und Atmung Glucose (C6H1206).

Dieses Molekül verbindet sich mit Sauerstoff (02) und erzeugt so Kohlendioxid (CO2), Wasser (H02) und Energie, die in Form von Wärme freigesetzt wird.

Tiere brauchen kein Kohlendioxid und geben es an die Atmosphäre ab. Auf der anderen Seite können Pflanzen dieses Gas durch einen Prozess namens "Photosynthese" nutzen. Dieser Prozess erfordert das Vorhandensein von drei Elementen:

  1. Kohlendioxid, das über Spaltöffnungen in den Blättern in die Pflanzen gelangt.
  2. Das Wasser, das dank der Wurzeln der Pflanzen aufgenommen wird.
  3. Sonnenenergie, die von Chlorophyll eingefangen wird.

CO2, das den Wassermolekülen und der Energie des Sonnenlichts zugesetzt wird, ermöglicht den Pflanzen:

  1. Während der Lichtphase der Photosynthese wird Sauerstoff freigesetzt.
  2. Sie synthetisieren Kohlenhydrate wie Glukose während der dunklen Phase der Photosynthese.
Chemische Reaktion der Photosynthese
  • CO 2 + H 2 O + Licht und Chlorophyll → CH 2 O + O 2
  • Kohlendioxid + Wasser + Licht → Kohlenhydrate + Sauerstoff

Die Tiere fangen den Sauerstoff ein und verbrauchen die Glukose aus den Pflanzen und so beginnt der Kreislauf von vorne.

Einfluss anderer Elemente auf Pflanzen, Tiere und Prokaryoten

Als nächstes wird eine Tabelle vorgestellt, in der einige der Rollen vorgestellt werden, die Schwefel, Kalzium, Phosphor, Eisen und Natrium in Pflanzen, Tieren und Prokaryoten spielen.