В рамките на поредицата, която правим в Dciencia за химичните елементи на периодичната таблица, днес ще говорим за елементите, които присъстват и са част от човешкото тяло.

елементите

И то е, че въпреки че не можем да си го представим, човешкото тяло не е повече (нито по-малко) от набор от химични елементи в различни пропорции. Почти 99% от масата на човешкото тяло се състои от шест елемента: кислород (65%), въглерод (18%), водород (10%), азот (3%), калций (2 и съвпада (1%). Оставащият малък процент (

1%) се състои от дълъг списък от други елементи, от които можем да подчертаем калий, сяра, натрий, хлор, магнезий, йод, желязо и цинк. Всички тези елементи са необходими за живота.

КИСЛОРОД

Неговият химичен символ е О, а атомният му номер е 8. Кислородът е най-разпространеният елемент в човешкото тяло и както ни обясни в предишната глава колегата д-р Алберто Моран, Елементите, които дишаме, дишаме кислород и това позволява ни, за да получим енергия, за да може всяка клетка на тялото да изпълнява своите функции. Без кислород клетките на нашето тяло умират. Алберто ни разказа и за историята, свойствата, методите за получаване и приложението на кислорода.

Кислород и човешки живот:

Кислородът е строго необходим за живота ни. Той е част от водата (H2O) и от всички видове органични молекули. Освен това, както споменахме, тя ни е необходима, за да произвежда енергия в нашите клетки. И как се произвежда тази енергия в нашите клетки? Енергията се произвежда в това, което познаваме като „клетъчно дишане“ (да не се бърка с „дишане на белите дробове“), процес, при който нашите клетки разграждат молекулите на храната (главно глюкоза), за да получат енергия под формата на АТФ (аденозин трифосфат), така наречената „енергийна валута“ на организма. Това е сложен процес, с различни оковани етапи. Последният етап, наречен окислително фосфорилиране, се случва в митохондриите на клетките и е когато кислородът играе съществена роля. Кислородът получава електрони от електронната транспортна верига и събира протони от средата, за да образува вода. В този процес се освобождава голямо количество АТФ.

Въглерод

Химичният му символ е С, а атомният му номер е 6. Той принадлежи към група 14 от периодичната система (семейство въглерод или карбониди) и е широко разпространен в природата. Той е основният стълб на органичната химия и е част от всичко живо. Той е уникален по отношение на големия брой различни съединения, които може да образува. В природата може да се намери в различни алотропни разновидности (алотропията е свойството на някои прости вещества да имат различни атомни или молекулярни структури). Най-известните разновидности на въглерода са графит и диамант, но има и графен, въглеродни нанотръби и фулерен. И накрая, има аморфната форма на въглерод, известна като сажди, която е въглероден пигмент, който се получава чрез непълно изгаряне на различни материали.

История:

Имената на различните форми на въглерод идват от латински и гръцки. "Carbon" произлиза от латинското "carbo"; „Графит“ от гръцкото „графеин“ (пишете) и „диамант“ от латинското „adamas“ (неукротим и непобедим), който еволюира до adamant> diamaunt> diamant и накрая диамант.

Въглищата като сажди и въглища са били използвани още в праисторическите времена. Графитът и диамантът са били известни на древните цивилизации.

Откриването на фулерени е много по-скоро, това беше през 1985 г., когато химиците Харолд Крото, Робърт Кърл и Ричард Смоли откриха тези въглеродни молекули, които могат да приемат геометрични форми, които приличат на сфера, елипса, тръба или пръстен. Това откритие ги кара да бъдат отличени с Нобелова награда за химия през 1996 г.

Имоти:

При стайна температура е в твърдо състояние. Изненадващо графитът е един от най-меките познати материали, докато диамантът е един от най-твърдите. Има три естествено срещащи се изотопа на въглерод, 12 C и 13 C (стабилни) и радиоактивния изотоп 14 C.

Въглерод и човешки живот:

От друга страна, трябва да вземем предвид и значението на въглеродния диоксид (CO2) в нашето тяло. Това е отпадъчен продукт от различни клетъчни реакции.

Също така споменете, че има някои въглеродни съединения, като въглероден оксид и цианид, които са изключително токсични за бозайниците. Всички ще сте запознати със случая на миньори, които поради вдишване на големи количества въглерод за дълги периоди могат да развият чернодробно заболяване.

Въглеродният отпечатък:

Не исках да завърша с този елемент, без да говоря за въглеродния отпечатък (на английски, въглероден отпечатък), който се отнася до съвкупността от парникови газове (измерени като еквивалент на CO2), отделени от пряк или косвен ефект чрез дейността, която развива гражданин, организация, производство на продукт или предоставяне на услуга. По това време на голяма климатична криза, която преживяваме, всички ние трябва да положим големи усилия, за да намалим въглеродния си отпечатък.

ВОДОРОД

Неговият химичен символ е Н, а атомният му номер е 1. Той е „най-лекият“ химичен елемент в периодичната система и най-разпространен във Вселената (76% от Вселената се състои от водород). В първата статия от тази поредица д-р Фернандо Херанц вече ни разказа за водорода като най-разпространения елемент в звездите. Ето връзката, в случай че искате да отидете на нея: https://www.dciencia.es/elementos-en-las-estrellas/.

Водород и човешки живот:

Само да ви кажа, че водородът е третият елемент по количество в нашето тяло, главно защото той се съдържа във водата (H2O), и трябва да помним, че водата представлява повече от 60% от теглото на нашето тяло. Освен това почти всички въглеродни съединения също съдържат водород в състава си.

АЗОТ

Химичният му символ е N, а атомният му номер е 7.

Азотът е основният компонент на атмосферата (78%) и най-разпространеният елемент, който дишаме. Вече ви разказахме за него в „Елементите, които дишаме“.

Азот и човешки живот:

Азотът е част от много биомолекули, но присъствието му в нуклеиновите киселини и аминокиселините се откроява. Азотът е структурна част от 5-те азотни основи (аденин, гуанин, цитозин, тимин и урацил), които са част от нуклеиновите киселини, ДНК и РНК. В структурата на двойната спирала на ДНК, аденинът е сдвоен с тимин (A = T), докато цитозинът е сдвоен с гуанин (CºG). Комплементарността между азотните основи е същността на структурата на ДНК, а последователното подреждане на тези 4 букви а е това, което определя генетичната информация. Конкретни парчета ДНК (наречени гени) се копират в РНК, процес, известен като транскрипция. След това тази РНК се използва за генериране на протеини върху рибозомите. Протеините са вериги от аминокиселини. В генетичния код е информацията за 20 различни аминокиселини, чиито безкрайни комбинации пораждат протеините, които са истинските актьори на нашите клетки. Тези, които отговарят за работата, всеки има различна задача, така че всичко да работи правилно.

Освен това азотът също е част от други молекули като липиди (мазнини) или азотен оксид (NO). NO е много важен за нашето тяло, тъй като участва в отпускането на мускулите, сърдечно-съдовата система, имунната система, централната нервна система и периферната нервна система.

КАЛЦИЙ

Химичният му символ е Ca, а атомният му номер е 20. Калцият е петият най-разпространен елемент в земната кора. Калциевите съединения съставляват 3,64% от земната кора.

История:

Калциевите карбонати (калцит и доломит) са известни от древни времена. За първи път калцият е приготвен от британския химик Хъмфри Дейви през 1808 г. в Лондон. Дейви получава калция чрез смесване на вар, навлажнена с живачен оксид, и чрез електролиза получава амалгама, която се оказва чист калций.

Имоти:

Калцият е пластичен, ковък, сребристо-бял алкалозем, който изгаря с жълто-червен пламък. Бурно реагира с вода в металното си състояние, образувайки калциев хидроксид, отделяйки водород.

Калций и човешки живот:

От минералите, които изграждат тялото, калцият е най-разпространен и основен за живота. Той има структурна функция, тъй като се намира в костите и зъбите. Той също така участва в предаването на нервни импулси, в регулирането на сърдечния ритъм и в съсирването на кръвта. Той участва в регулирането на някои ензими, като протеин киназа С (PKC).

СЪВПАДА

Химичният символ на фосфора е P, а атомният му номер е 15. Фосфорът не се среща като естествен елемент, но е основният елемент на фосфатите, които са важни съединения както в природата, така и в собственото ни тяло. Всъщност това е единадесетият най-разпространен елемент на Земята.

История:

Този химичен елемент е открит от германския алхимик през 1669 г. в хода на експериментите си в търсене на философския камък. По този начин, чрез смесване на урина и пясък и дестилиране на сместа, когато уреята се изпари, се получава бял материал, който свети на тъмно. Името му идва от обединението на две гръцки думи fos, което означава "светлина" и форуми, което означава "превозвач".

Имоти:

Фосфорът съществува в три форми, бяла, червена и черна. Белият фосфор е много токсичен и запалим. При нагряване до 300-400 ºC в отсъствие на кислород, той се превръща в червен фосфор, който е нетоксичен. Ако белият или червеният фосфор се нагрят до 200 ºC при налягане от 12 000 бара, се получава черният фосфор.

Фосфор и човешки живот:

Фосфорът е съществен елемент за живота. Човешките същества съдържат приблизително 770 грама фосфор в тялото си. Фосфорът има две основни функции в човешкото тяло. От една страна е много важно за костните структури на тялото, където се намират 90% от всичко, което имаме в тялото си. Но от друга страна, той играе основна енергийна роля, тъй като е част от молекулата на АТФ. Не забравяйте, че това е „енергийната валута“ на клетката. Тоест молекулата акумулира енергията, която се използва за осъществяване на всички клетъчни функции. В неговата формула можете да видите, че той има три фосфорни атома (под формата на фосфатни групи).