Совет 1: Какие химические элементы входят в состав клеток

Сходство элементного состава клеток свидетельствует об общности всего живого на Земле. Всего в клетках обнаружено около 70 элементов таблицы Менделеева, но постоянны из них только 24.
Инструкция
1
Основных биогенных элементов четыре: это углерод, кислород, водород и азот. Из их атомов построены все органические вещества клеток, а кислород и водород входят также в состав воды – важнейшего неорганического соединения для живых организмов.
2
На долю кислорода приходится 75% массы клетки, углерода – 15%, водорода – 8% и азота – 3%. В целом эти четыре главных элемента составляют около 98% клеточной массы.
3
Из элементов, входящих в состав органических молекул, можно назвать также фосфор и серу. Они относятся к макроэлементам. Другие макроэлементы, такие как кальций, натрий, калий, магний и хлор, присутствуют в клетках в виде ионов.
4
Ионы кальция регулируют ряд клеточных процессов, в том числе сокращение мышечных белков и свертывание крови. Из нерастворимых солей кальция формируются кости и зубы, раковины моллюсков, клеточные оболочки некоторых растений.
5
Катионы магния нужны для нормальной работы митохондрий – «энергетических станций» клеток. Эти ионы также поддерживают целостность и функционирование рибосом, входят в состав хлорофилла растений.
6
Ионы натрия и калия действуют совместно: они создают буферную среду, регулируют осмотическое давление в клетке, обеспечивают передачу нервных импульсов и нормализуют ритм сердечных сокращений. Анионы хлора участвуют в создании солевой среды (у животных) и иногда входят в состав органических молекул.
7
Другие элементы – микроэлементы и ультрамикроэлементы – содержатся в клетке в очень малом количестве: медь, железо, марганец, цинк, кобальт, бор, хром, фтор, алюминий, кремний, молибден, селен, йод. Однако их малое процентное содержание в организме не характеризует степень их значимости и важности. Так, к примеру, железо входит в состав гемоглобина – переносчика кислорода, йод – в состав гормонов щитовидной железы (тироксина и тиронина), медь – в состав ферментов, ускоряющих окислительно-восстановительные процессы.
8
В состав коферментов (небелковой части) подавляющего большинства ферментов входят ионы цинка, молибдена, кобальта и марганца. Содержание кремния велико в хрящах и связках позвоночных животных. Фтор входит в состав костей и зубной эмали, а бор очень важен для роста растений.

Совет 2: Какой главный ингредиент воздуха

В состав воздуха входит несколько газов: водород, кислород и азот, причем последнего содержится около 80%. Также присутствует небольшое количество водяного пара. Азот играет важную роль во многих процессах природы.

Физические свойства азота



Азот - один из важнейших химических элементов в природе. Он присутствует во всех живых организмах и участвует в реакциях между клетками и синтезе белков. В земной коре его не очень много, по сравнению с атмосферой. Азот образует многие минералы, а также вещества, имеющие важное промышленное значение. Среди них: натриевая (чилийская) и калиевая (индийская) селитры. Эти вещества используются в качестве удобрений.

Азот в свободном состоянии встречается в виде двухатомных молекул. Энергия диссоциации этих молекул довольно высока. При 3000 градусов Цельсия диссоциирует всего 0,1% от общего количества. Молекула азота состоит из двух стабильных изотопов с атомными массами 14 и 15 соответственно. Первый из них превращается в радиоактивный изотоп углерода в верхних слоях атмосферы под действием космического излучения.

Химические свойства азота



Большинство реакций химических элементов с азотом проходит при высоких температурах. Только активные металлы, такие как литий, калий, магний способны реагировать с азотом при низких температурах.

Азот реагирует с кислородом в атмосфере при прохождении электрического разряда. При этом образуется оксид азота NO, который затем при охлаждении может окисляться до NO₂. В лабораторных условиях NO можно получить из смеси азота и кислорода под действием мощного ионизирующего излучения.

Азот напрямую не реагирует с галогенами (хлором, фтором, йодом, бромом). Но фторид азота можно получить из реакции аммиака с фтором. Подобные соединения обычно неустойчивы (исключение - фтористый азот). Более стойки - оксигалогениды, полученные при реакции аммиака с галогенами и кислородом.

Азот способен реагировать с металлами. С активными металлами реакция идет даже при комнатной температуре, с менее активными металлами нужна высокая температура. При этом образуются нитриды.

Если на азот (при низком давлении) или нитрид подействовать мощным электрическим разрядом, произойдет образование смеси атомов и молекул азота. Эта смесь обладает большим запасом энергии.

Применение азота



Азот применяют при изготовлении аммиака, из которого затем может быть получена азотная кислота, множество азотных удобрений и даже взрывчатые вещества. Азот в свободном состоянии незаменим в металлургии для получения сложных сплавов и синтезе некоторых веществ (нитридокремниевая керамика).
Видео по теме
Источники:
  • Азот
  • Химик.ру

Совет 3: Водород как химический элемент

Водород – газ без цвета и запаха, элемент периодической системы Д.И. Менделеева, который очень широко распространен на земле и в космосе. Водород не токсичен, но при взаимодействии с воздухом или кислородом крайне взрывоопасен.
Инструкция
1
О существовании водорода говорили еще на заре возникновении химии как науки, когда в ходе экспериментов его выделение наблюдали такие ученые, как Михаил Ломоносов и Генри Кавендиш, который называл его горючим воздухом.
2
При сжигании водород давал воду, и это толкнуло французского химика Антуана Лаувазье провести подробный анализ воды, разложив ее на компоненты. Таким образом, стало известно, что водород входит в состав воды. Луавазье дал название горючему газу – Гидрогениум, а в России он, по предложению химика М. Соловьева, стал называться водородом.
3
Нет во вселенной элемента, который бы имел такое же распространение, как водород. Именно из этого газа состоит основная часть звезд и межзвездного газа. В высокотемпературной среде, например на Солнце, где температура верхних слоев превышает 6000оС, водород превращается в плазму.
4
Из водородной основы состоит атмосфера многих планет-гигантов, например Юпитера и Сатурна, а вот на Земле, несмотря на относительную распространенность, водорода значительно меньше. В период эволюции нашей планеты, большая часть этого газа покинула пределы атмосферы Земли.
5
Водород на нашей планете – это десятый элемент по степени своей распространенности, но по большей части он содержится в различных соединениях, а не в чистом виде. Без водорода немыслима любая форма органической жизни – он входит в состав воды и содержится абсолютно во всех живых клетках.
6
Водород – очень легкий газ, он легче воздуха более чем в четырнадцать раз. Убедиться в этом можно, наблюдая за воздушными шарами, наполненными водородом, которые на открытой местности стремятся к небесам.
7
Из физических свойств водорода следует отметить его хорошую растворимость во многих металлах, но он практически нерастворим в серебре и плохо растворяется в воде. Для того чтобы получить жидкий водород, его следует удерживать в достаточно узком температурном интервале, от −252,8 до −259,2оС.
8
Водород широко применяется в химической промышленности, например, для производства аммиака, а на заре авиации широко использовался в воздушных шарах и дирижаблях, но после нескольких взрывов был заменен на более дорогой, но безопасный гелий.

В наши дни в авиационной и космической сфере водород используется в качестве ракетного топлива, а из-за его экологичности не утихают разговоры о том, чтобы использовать его и для легковых двигателей, но если это и произойдет, то еще очень нескоро.
Видео по теме
Видео по теме
Обратите внимание
Некоторые организмы могут накапливать в своих клетках определенные элементы. К примеру, морские водоросли фукус, ламинария и филлофора накапливают йод, ряска – радий, лютики – литий и т.д.
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500