2.1: الجدول الدوري والعناصر العضوية
نظره عامه
العناصر هي أصغر وحدات المادة التي لا يمكن تقسيمها أكثر بالعمليات الكيميائية. هناك ١١٨ عنصرا معروفا ، و لكن ليسوا جميعاً موجودين بشكل طبيعي ، و قليل منهم لا يزالوا ضروريين للحياة. تتكون المادة الحية في المقام الأول من الكربون و النيتروجين و الهيدروجين و الأكسجين ، مع كميات أصغر من العناصر الأخرى مثل الكالسيوم و الفوسفور و البوتاسيوم و الكبريت. العناصر الأخرى ضرورية أيضا للحياة و لكن فقط في كميات ضئيلة.
يقدم الجدول الدوري معلومات حول الخصائص الفيزيائية و الكيميائية للعناصر
وينظم الجدول الدوري العناصر استنادا إلى خصائصها الفيزيائية و الكيميائية. العدد الذري للعنصر يتوافق مع عدد البروتونات الموجودة في نواته ، و كل مربع في الجدول الدوري يوفر أيضا الاسم الكامل ، و الرمز الكيميائي ، و الوزن الذري للعنصر. عدد البروتونات يوفر معلومات حول حجم العنصر ، و لكنه ليس المبدأ التنظيمي الوحيد الذي يقوم عليه هيكل الجدول الدوري. يتم تنظيم العناصر في أعمدة (مجموعات) و صفوف (فترات) استناداً إلى الخصائص الفيزيائية و الكيميائية أخرى ، مثل التفاعل ، و موقع الإلكترونات الخارجية الخاصة بها ، و القدرة على صنع أنواع معينة من الروابط. و تختلف العناصر في نفس المجموعة (أي العمود) في الحجم و لكن لها العديد من الخصائص الكيميائية المشتركة مع بعضها البعض. و على النقيض من ذلك ، فإن العناصر في نفس الفترة (أي الصف) هي أكثر تشابهاً في الحجم ، كما أن إلكتروناتها موجودة في مكان مماثل ، و لكنها تختلف اختلافاً كبيراً في خصائصها الكيميائية.
العناصر الرئيسية و العناصر النزرة تشكل جسم الإنسان
كل الحياة على الأرض تحتوي على عناصر الأكسجين و الكربون و الهيدروجين و النيتروجين. و بشكل أكثر دقة ، يتكون ٩٦٪ من جسم الإنسان من هذه العناصر الأربعة. و تتألف نسبة ٤٪ المتبقية في المقام الأول من الكالسيوم و الفوسفور و البوتاسيوم و الكبريت و الصوديوم و الكلور و المغنيسيوم ، و ذلك بترتيب الوفرة النسبية. و علاوة على ذلك ، بعض العناصر ضرورية للبشر و لكن توجد في الجسم بكميات أقل من ٠,٠١٪؛ و تسمى هذه العناصر النزرة. و على الرغم من و جودها بكميات صغيرة فقط ، فإن العناصر النزرة لا تزال مهمة للصحة. على سبيل المثال ، يلعب الحديد دوراً أساسياً في خلايا الدم الحمراء ، حيث يساعد على ربط الأكسجين بحيث يمكن نقله في جميع أنحاء الدورة الدموية. يمكن أن يؤدي نقص الحديد إلى فقر الدم ، الذي يتسم بالأعراض التي تنبع من نقص الأكسجين ، بما في ذلك التعب ، و ضيق التنفس ، و الضعف ، و عدم انتظام ضربات القلب.
بعض العناصر ضارة للكائنات الحية
بعض العناصر لها آثار صحية ضارة حتى في جرعات صغيرة. الزئبق ، على سبيل المثال ، هو واحد من عدة معادن ثقيلة يمكن أن تنتج عددا من الأعراض في الجرعات الصغيرة _ على حسب الأنسجة التي تتأثر _ و يسبب الموت في جرعات أكبر. يمكن أن يتراكم في أنسجة الكائنات متعددة الخلايا مع مرور الوقت ، لذلك التعرض المتكرر له ، مصدر للقلق. تتطلب الطرق الجديدة لإزالة ملوثات المعادن الثقيلة من البيئة باستخدام الطرق البيولوجية _ المعالجة البيولوجية _ إجراء أبحاث لفهم كل من كيمياء الملوثات و بيولوجيا الكائنات الحية الأولى التي تؤثر عليها. و غالبا ما تدخل المعادن الثقيلة شبكة الأغذية على مستوى المنتجين الأوائل قبل أن تؤثر على الكائنات الحية في مستويات غذائية أعلى مثل البشر.
