Жизненно важные химические элементы

Углерод - C

Углерод встречается в природе, как в свободном, так и в соединённом виде. В состояние соединений углерод входит в состав органических веществ находящихся в теле человека, животных и растений. Он находится в виде углекислого газа в воде и воздухе, в виде солей углекислоты в почве и органических остатках и массе земной коры.

К органическим соединениям относят: жиры, белки и углеводы. Основным элементом их является углерод. Из 20 атомов углерода и 42 атомов водорода можно получить 366319 различных углеводородов. На вершине усложнения - самые главные для нас полимеры: нуклеиновые кислоты и белки. В молекуле белков много тысяч атомов. Там обязательно есть водород, кислород, азот, очень часто сера. Но основа этих молекул – всегда углерод. Без углерода нет жизни, во всяком случае - на Земле. Углерод- «элемент жизни», на основе которого построено всё живое.

В свободном состоянии углерод существует на Земле в двух элементарных формах - в виде графита и алмаза. Углерод входит в состав минералов: известняк, мрамор, малахит, доломит и т.д.

Кислород - O

• Вездесущий, всемогущий и в то же время невидимый - все эти три эпитета можно к кислороду.

Кислород - вездесущ: из него в значительной степени состоит не только воздух, вода и земля, но и человек.

Могущество кислорода проявляется уже в том, что мы им дышим, а ведь дыхания – синоним жизни.

При обычных условиях кислород не только бесцветен и поэтому невидим, но и никак нами не воспринимается, он не ощутим никакими органами чувств. Правда, недостаток кислорода, а тем более его отсутствие мы чувствуем мгновенно.

Литосфера на 47% по массе состоит из кислорода в соединениях. В атмосфере содержится по массе – 23% свободного кислорода. Гидросфера 85,8% кислорода. В составе растений, животных.Тело человека примерно на 65% состоит из этого элемента.

Открыт в 1775году, французским учённым Антуан Лавуазье. Он установил, что кислород входит в состав воздуха и содержится во многих веществах.

1л. кислорода весит 1,43, он тяжелее воздуха, плохо растворим в воде. При- 183 оС он превращается в жидкость, при охлаждении до- 219 оС в тёмно-голубую массу, притягивающуюся магнитом.

Кислород очень активный. Из 99 элементов он взаимодействует с 86 элементами, реагирует при нагревании. С гемоглобином крови реагирует при комнатной температуре.800

Кислород- окислитель.

Есть две разновидности реакций окисления: горение и медленное окисление. Кислород нужен для работы двигателей автомобилей, для окисления ракетного топлива и т.д.

Медленное окисление веществ пищи в нашем организме - энергетическая основа жизни. Космонавту в межпланетном рейсе необходимо в сутки 0,49 кг кислорода, лётчики при высотных полётах пользуются кислородными масками.

Без пищи и воды человек может прожить несколько суток, а без кислорода - несколько минут.

В сутки через лёгкие человека проходит 800 л кислорода.

Главным поставщиком кислорода - океан, морские водоросли и растения. При фотосинтезе образуется ежегодно 177 млрд.т. органических веществ. Органические вещества разлагаются с образованием кислорода.

Водород - H

В состав жиров и углеводов входит элемент водород. Живые организмы не могут существовать без воды. В состав воды входит элемент водород и кислород. Вода входит в состав клеток и тканей человека, животного и растения. Тело взрослого человека на 70-80% состоит из воды, а ребёнок на 85%. Вода нужна каждой клетке организма. Больше всего воды содержится в мозге- 81%, В крови и железах -70-80%, в мышцах 50-70%, в костях 22-34%.

Водород- был известен ещё в XVI веке. Парацельсу, его получили Ван Гельмат, Роберт Бойль, Ломоносов, Лемери, Пристли.

Свойства были описаны в 1776 году Генри Кавендышем. Современное название дал Лавуазье.

Водород - мельчайший газ.

Кипит при t= -252,8 оС, плавится при t= 259,2 оС.

Используется для наполнения воздушных шаров, дирижаблей, для получения металлов и т.д.

Поставщиком водорода является солнце. Всего на солнце обнаружено 69 химических элементов, но водород – преобладает.

В живой природе атом водорода действительно незаменим. Именно благодаря ему происходит точное копирование молекулы ДНК, передающей из поколения в поколение всю генетическую информацию, определяет специфичность действия многих лекарственных препаратов; ответственны они за вкусовые ощущения, и за способность наших мышц сокращаться…

Азот - N

Азот- элемент необыкновенный, Азот и жизнь- понятия неотделимые.

Азот- элемент, о котором говорят «начало и конец всех начал». В атмосфере содержится 75,6% по массе. В общем- то мы обитаем в азотной атмосфере, умеренно обогащённой кислородом. Атомы азота входят в состав природных полимеров- белков, аминокислот и т.д.

Азот веществ остающихся в крови или в экстрактах тканей после осаждения белков. У взрослых людей азот оксиды в сыворотке или крови колеблется от 20 до 40% мг. Повышение Азот оксидов в крови наблюдается при заболевании почек, поражении печени, злокачественных опухолей, туберкулёзе и т.д. При заболевании почек величина Азот оксидов повышается в 2-10 раз. Элементарный анализ различных белков, даёт ; 50-55%- углерода; 6,5-7,3% -водорода; 21,5-23,5%- кислорода; 15-17,6%-азота; 0,3-2,5%- серы.

БелкиС белками связаны важнейшие функции и характерные специфические черты живых образований- рост, проявление наследственности, движение, деятельность органов чувств , природа заболеваний, явление иммунитета.

Физиологическое значение белков трудно переоценить; не случайно их называют «носителями жизни».Белки основной материал из которого построен живой организм.