חשיבותם של יסודות כימיים ליצורים חיים - מַדָע - 2025

היסודות הכימיים הם בעלי חשיבות רבה עבור יצור חיים , כי בלעדיהם חיים לא יהיו אפשריים. זו עובדה מוכרת בקרב הקהילה המדעית שללא מים חיים לא היו אפשריים. לעומת זאת, החיים האורגניים - אלו הידועים על פני האדמה - מבוססים על פחמן.

כיום מוכרים כ- 115 יסודות כימיים המחולקים למתכות, מתכות מעבר, לא מתכות וגזים אצילים.

בתורו, היסודות הכימיים מחולקים ל 18 קבוצות:

• מתכות: מתכות אלקליות (קבוצה 1) ומתכות אדמה אלקליות (קבוצה 2).
• מתכות מעבר: משפחת סקנדיום (קבוצה 3), משפחת טיטניום (קבוצה 4), משפחת ונדיום (קבוצה 5), משפחת כרום (קבוצה 6), משפחת מנגן (קבוצה 7), משפחת ברזל (קבוצה 8) ), משפחת קובלט (קבוצה 9), משפחת ניקל (קבוצה 10), משפחת נחושת (קבוצה 11) ומשפחת אבץ (קבוצה 12).
• לא מתכות: אדמות (קבוצה 13), פחמימות (קבוצה 14), חנקן-חומרים (קבוצה 15), קלגוגנים (קבוצה 16) והלוגנים (קבוצה 17).
• גזים אצילים (קבוצה 18).

ניתן לשלב שני אלמנטים או יותר לייצור תרכובות מורכבות יותר. למעשה, כל החומר הקיים מורכב מאלמנטים כימיים, אפילו יצורים חיים (צמחים, בעלי חיים ובני אדם) הם קונגלומרטים של מיליארדי אטומים. מכאן, חשיבותו.

אלמנטים כימיים ודברים חיים

כאמור, יצורים חיים מורכבים ממספר יסודות כימיים. יש לציין כי אלו הנמצאים בתדירות הגבוהה ביותר ביצורים חיים הם פחמן, מימן, חמצן וחנקן המהווים 90% מהחומר החי.

ארבעת היסודות הללו הם המרכיבים של מולקולות ביולוגיות (או אורגניות) מסוימות כמו פחמימות, חלבונים, ליפידים וחומצות גרעין (כמו חומצה ריבונוקלאית -RNA- וחומצה deoxyribonucleic-DNA-). אלמנטים אחרים, כמו זרחן, גופרית, סידן ואשלגן, נמצאים בפחות כמות.

פחמן וחיים

פחמן הוא היסוד הרביעי בשפע ביקום והוא הבסיס החיוני לחיים בכדור הארץ.

כפי שהוסבר בסעיף הקודם, כל היצורים החיים מורכבים מפחמן. לאלמנט זה יש מבנה מולקולרי המאפשר לו ליצור קשרים שונים עם מספר אלמנטים, וזה יתרון.

הפחמן מסתובב דרך הארץ, האוקיינוס ​​והאווירה, ויוצר מה שמכונה מחזור הפחמן.

מחזור הפחמן

מחזור הפחמן מתייחס לתהליך המיחזור של אלמנט זה. בעלי חיים צורכים גלוקוז (C6H1206) במהלך חילוף חומרים של מזון ונשימה.

מולקולה זו משתלבת עם חמצן (02) ובכך מייצרת פחמן דו חמצני (CO2), מים (H02) ואנרגיה, המשתחררים בצורה של חום.

בעלי חיים אינם זקוקים לפחמן דו חמצני, ולכן הם משחררים אותו לאטמוספירה. מצד שני, צמחים יכולים לנצל גז זה באמצעות תהליך המכונה "פוטוסינתזה". תהליך זה דורש נוכחות של שלושה אלמנטים:

1. פחמן דו חמצני, שנכנס לצמחים דרך העגבניות שבעלים שלהם.
2. המים הנספגים בזכות שורשי הצמחים.
3. אנרגיה סולארית, שנלכדת על ידי כלורופיל.

CO2, הנוסף למולקולות מים ואנרגיה מאור השמש, מאפשר לצמחים:

1. הם משחררים חמצן בשלב האור של הפוטוסינתזה.
2. הם מסנתזים פחמימות, כמו גלוקוז, בשלב האפל של הפוטוסינתזה.

תגובה כימית של פוטוסינתזה

• CO ₂ + H ₂ O + אור וכלורופיל → CH ₂ O + O ₂
• פחמן דו חמצני + מים + אור → פחמימות + חמצן

בעלי חיים נוטלים חמצן וצורכים גלוקוז מצמחים והמחזור מתחיל שוב.

השפעת אלמנטים אחרים על צמחים, בעלי חיים ופרוקריוטות

להלן טבלה המתארת ​​חלק מהתפקידים שגופרית, סידן, זרחן, ברזל ונתרן ממלאים בצמחים, בבעלי חיים ופרוקריוטות.

הפניות

1. הטבלה המחזורית: אטומים, אלמנטים ואיזוטופים - משימת בראשית. הוחזר ב -4 במאי 2017 מ- genesismission.jpl.nasa.gov.
2. ההיסטוריה והשימוש במרכיבים הכימיים של כדור הארץ שלנו. הוחזר ב -4 במאי 2017 מ- univpgri-palembang.ac.id.
3. מבוא לכימיה, אטומים ומרכיבים. הוחזר ב -4 במאי 2017 מ- utc.edu.
4. עניין: אלמנטים ותרכובות. הוחזר ב -4 במאי 2017 מהבית.ku.edu.tr.
5. יסודות כימיים. הוחזר ב -4 במאי 2017 מ- minsocam.org.
6. 100 התרכובות הכימיות החשובות ביותר: מדריך הפניה הוחלף ב- 4 במאי 2017 מ- bitdownload.ir.
7. הוראת כימיה דרך ההיסטוריה: חשיבותו של התקופתי. הוחזר ב -4 במאי 2017 מ- euchems.eu.
8. יסודות כימיים. הוחזר ב -4 במאי 2017 מ- ibbiologyhelp.com.