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2.1: A Tabela Periódica e Elementos Orgânicos
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The Periodic Table and Organismal Elements
 
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2.1: The Periodic Table and Organismal Elements

2.1: A Tabela Periódica e Elementos Orgânicos

Overview

Elements are the smallest units of matter that cannot be broken down further by chemical processes. There are 118 known elements, but not all of these are naturally-occurring, and fewer still are essential for life. Living matter is composed primarily of carbon, nitrogen, hydrogen, and oxygen, with smaller amounts of other elements like calcium, phosphorus, potassium, and sulfur. Other elements are also necessary for life but only in trace amounts.

The Periodic Table Provides Information about the Physical and Chemical Properties of Elements

The periodic table organizes elements based on their physical and chemical properties. The atomic number of an element corresponds to the number of protons found in its nucleus, and each square in the periodic table also provides the full name, chemical symbol, and atomic weight of an element. The number of protons provides information about the size of an element, but it is not the only organizational principle underlying the structure of the periodic table. Elements are organized into columns (groups) and rows (periods) based on other physical and chemical properties, such as reactivity, the location of their outermost electrons, and the ability to make certain types of bonds. Elements in the same group (i.e., column) vary in size but have many chemical properties in common with one another. By contrast, elements in the same period (i.e., row) are more similar in size and have their electrons located in a similar place, but vary greatly in their chemical properties.

Major Elements and Trace Elements Make up the Human Body

All life on Earth contains the elements oxygen, carbon, hydrogen, and nitrogen. More precisely, 96% of the human body is made up of these four elements. The remaining 4% is composed primarily of calcium, phosphorus, potassium, sulfur, sodium, chlorine, and magnesium, in order of relative abundance. Further, some elements are essential for humans but are found in the body in amounts of less than 0.01%; these are called trace elements. Even though they are only present in small amounts, trace elements are still critical for health. Iron, for example, plays an essential role in red blood cells, helping to bind oxygen so that it can be transported throughout the circulatory system. Too little iron can result in iron-deficiency anemia, which is characterized by symptoms that stem from a lack of oxygen, including fatigue, shortness of breath, weakness, and irregular heart rhythms.

Some Elements Are Harmful to Living Organisms

Some elements have detrimental health effects even in small doses. Mercury, for example, is one of several heavy metals that can produce a number of symptoms in small doses—depending on the tissue that is affected—and causes death in larger doses. It can accumulate in the tissues of multicellular organisms over time, so repeated exposure is a concern. Novel ways of removing heavy metal contaminants from the environment using biological methods—bioremediation—requires research to understand both the chemistry of the contaminants and the biology of the first organisms that they affect. Heavy metals often enter the food web at the level of primary producers before they affect organisms at higher trophic levels such as humans.

Visão Geral

Os elementos são as menores unidades de matéria que não podem ser reduzidas ainda mais por processos químicos. Existem 118 elementos conhecidos, mas nem todos existem naturalmente, e menos ainda são essenciais para a vida. A matéria viva é composta principalmente por carbono, nitrogénio, hidrogénio e oxigénio, com quantidades menores de outros elementos como cálcio, fósforo, potássio e enxofre. Outros elementos também são necessários para a vida, mas apenas em quantidades vestigiais.

A Tabela Periódica Fornece Informações Sobre as Propriedades Físicas e Químicas dos Elementos

A tabela periódica organiza elementos com base nas suas propriedades físicas e químicas. O número atómico de um elemento corresponde ao número de protões encontrados no seu núcleo, e cada quadrado da tabela periódica também indica o nome completo, símbolo químico e peso atómico de um elemento. O número de protões fornece informações sobre o tamanho de um elemento, mas não é o único princípio organizacional subjacente à estrutura da tabela periódica. Os elementos estão organizados em colunas (grupos) e linhas (períodos) com base em outras propriedades físicas e químicas, como a reatividade, a localização dos seus eletrões mais externos e a capacidade de fazerem certos tipos de ligações. Elementos do mesmo grupo (ou seja, coluna) variam de tamanho, mas têm muitas propriedades químicas em comum entre si. Em contraste, os elementos do mesmo período (ou seja, linha) são mais semelhantes em tamanho e têm os seus eletrões localizados em lugar semelhante, mas variam muito nas suas propriedades químicas.

Elementos Principais e Elementos Vestigiais Compõem o Corpo Humano

Toda a vida na Terra contém os elementos oxigénio, carbono, hidrogénio e nitrogénio. Mais precisamente, 96% do corpo humano é composto por esses quatro elementos. Os 4% restantes são compostos principalmente por cálcio, fósforo, potássio, enxofre, sódio, cloro e magnésio, em ordem de abundância relativa. Além disso, alguns elementos são essenciais para os seres humanos, mas são encontrados no corpo em quantidades inferiores a 0,01%; estes são chamados de elementos vestigiais. Embora estejam presentes apenas em pequenas quantidades, os elementos vestigiais são na mesma críticos para a saúde. O ferro, por exemplo, desempenha um papel essencial nos glóbulos vermelhos, ajudando a ligar oxigénio para que este possa ser transportado por todo o sistema circulatório. Muito pouco ferro pode resultar em anemia por deficiência em ferro, que é caracterizada por sintomas que decorrem da falta de oxigénio, incluindo fadiga, falta de ar, fraqueza e ritmos cardíacos irregulares.

Alguns Elementos São Prejudiciais Para os Organismos Vivos

Alguns elementos têm efeitos prejudiciais à saúde mesmo em pequenas doses. O mercúrio, por exemplo, é um dos vários metais pesados que podem produzir uma série de sintomas em pequenas doses—dependendo do tecido afetado—e causa a morte em doses maiores. Pode acumular-se nos tecidos de organismos multicelulares ao longo do tempo, pelo que a exposição repetida é uma preocupação. Novas formas de remover contaminantes de metais pesados do ambiente usando métodos biológicos—biorremediação—exigem investigação para entender tanto a química dos contaminantes como a biologia dos primeiros organismos que eles afetam. Metais pesados frequentemente entram na cadeia alimentar ao nível dos produtores primários antes de afetarem organismos em níveis tróficos mais altos, como os humanos.


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