- Chemische elementen en levende wezens
- Koolstof en levende wezens
- De koolstofcyclus
- Chemische reactie van fotosynthese
- Invloed van andere elementen op planten, dieren en prokaryoten
- Referenties
De chemische elementen zijn van groot belang voor levende wezens , want zonder hen zou leven niet mogelijk zijn. Het is een erkend feit onder de wetenschappelijke gemeenschap dat leven zonder water niet mogelijk zou zijn. Aan de andere kant is organisch leven - dat wat op aarde bekend is - gebaseerd op koolstof.
Tegenwoordig worden ongeveer 115 chemische elementen herkend, die zijn onderverdeeld in metalen, overgangsmetalen, niet-metalen en edelgassen.
Op hun beurt zijn de chemische elementen onderverdeeld in 18 groepen:
- Metalen: alkalimetalen (groep 1) en aardalkalimetalen (groep 2).
- Overgangsmetalen: scandiumfamilie (groep 3), titaniumfamilie (groep 4), vanadiumfamilie (groep 5), chroomfamilie (groep 6), mangaanfamilie (groep 7), ijzerfamilie (groep 8 ), kobaltfamilie (groep 9), nikkelfamilie (groep 10), koperfamilie (groep 11) en zinkfamilie (groep 12).
- Niet-metalen: aarden (groep 13), carboniden (groep 14), stikstofoxide (groep 15), calgogenen (groep 16) en halogenen (groep 17).
- Edelgassen (groep 18).
Twee of meer elementen kunnen worden gecombineerd om meer complexe verbindingen te produceren. In feite is alle bestaande materie samengesteld uit chemische elementen, zelfs levende wezens (planten, dieren en mensen) zijn conglomeraten van miljarden atomen. Vandaar het belang ervan.
Chemische elementen en levende wezens
Zoals eerder vermeld, bestaan levende wezens uit meerdere chemische elementen. Opgemerkt moet worden dat koolstof, waterstof, zuurstof en stikstof het vaakst in levende organismen worden aangetroffen, die 90% van de levende materie uitmaken.
Deze vier elementen zijn de componenten van bepaalde biologische (of organische) moleculen zoals koolhydraten, eiwitten, lipiden en nucleïnezuren (zoals ribonucleïnezuur -RNA- en deoxyribonucleïnezuur -DNA-). Andere elementen, zoals fosfor, zwavel, calcium en kalium, worden in minder hoeveelheden aangetroffen.
Koolstof en levende wezens
Koolstof is het vierde meest voorkomende element in het universum en vormt de essentiële basis van het leven op planeet Aarde.
Zoals uitgelegd in het vorige gedeelte, bestaan alle levende wezens uit koolstof. Dit element heeft een moleculaire structuur waardoor het verschillende bindingen met meerdere elementen kan creëren, wat een voordeel is.
Koolstof circuleert door het land, de oceaan en de atmosfeer, waardoor de zogenaamde koolstofcyclus ontstaat.
De koolstofcyclus
De koolstofcyclus verwijst naar het recyclingproces van dit element. Dieren consumeren glucose (C6H1206) tijdens voedselmetabolisme en ademhaling.
Dit molecuul combineert met zuurstof (02) en genereert zo kooldioxide (CO2), water (H02) en energie, die vrijkomt in de vorm van warmte.
Dieren hebben geen kooldioxide nodig, dus geven ze het af in de atmosfeer. Aan de andere kant kunnen planten profiteren van dit gas via een proces dat ‘fotosynthese’ wordt genoemd. Dit proces vereist de aanwezigheid van drie elementen:
- Koolstofdioxide, dat planten binnendringt via de huidmondjes in hun bladeren.
- Het water, dat wordt opgenomen dankzij de wortels van de planten.
- Zonne-energie, die wordt opgevangen door chlorofyl.
Door CO2, toegevoegd aan watermoleculen en energie uit zonlicht, kunnen planten:
- Ze geven zuurstof af tijdens de lichte fase van fotosynthese.
- Ze synthetiseren koolhydraten, zoals glucose, tijdens de donkere fase van fotosynthese.
Chemische reactie van fotosynthese
- CO 2 + H 2 O + licht en chlorofyl → CH 2 O + O 2
- Kooldioxide + Water + Licht → Koolhydraten + zuurstof
Dieren nemen zuurstof en glucose op uit planten en de cyclus begint opnieuw.
Invloed van andere elementen op planten, dieren en prokaryoten
Hieronder staat een tabel met enkele van de rollen die zwavel, calcium, fosfor, ijzer en natrium spelen in planten, dieren en prokaryoten.
Referenties
- Het periodiek systeem: atomen, elementen en isotopen - Genesis Mission. Opgehaald op 4 mei 2017, van genesismission.jpl.nasa.gov.
- De geschiedenis en het gebruik van de chemische elementen van onze aarde. Opgehaald op 4 mei 2017, van univpgri-palembang.ac.id.
- Inleiding tot chemie, atomen en elementen. Opgehaald op 4 mei 2017 vanuit utc.edu.
- Materie: elementen en verbindingen. Opgehaald op 4 mei 2017 vanuit home.ku.edu.tr.
- Chemische elementen. Opgehaald op 4 mei 2017, via minsocam.org.
- 100 belangrijkste chemische verbindingen: een referentiegids Opgehaald op 4 mei 2017, van bitdownload.ir.
- Lesgeven in scheikunde door de geschiedenis: het belang van het periodiek. Opgehaald op 4 mei 2017, via euchems.eu.
- Chemische elementen. Opgehaald op 4 mei 2017, via ibbiologyhelp.com.