Tipp 1: Was sind die chemischen Elemente in den Zellen
Tipp 1: Was sind die chemischen Elemente in den Zellen
Die Ähnlichkeit der elementaren Zusammensetzung der Zellen zeigt die Gemeinsamkeit des ganzen Lebens auf der Erde an. Insgesamt wurden etwa 70 Elemente des Periodensystems in den Zellen gefunden, aber nur 24 von ihnen sind konstant.
Anleitung
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Die wichtigsten biogenen Elemente sind vier: das ist Kohlenstoff, Sauerstoff, Wasserstoff und Stickstoff. Von ihren Atomen werden alle organischen Substanzen der Zellen gebaut, und Sauerstoff und Wasserstoff sind auch im Wasser enthalten - die wichtigste anorganische Verbindung für lebende Organismen.
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Sauerstoff macht 75% der Zellmasse, Kohlenstoff - 15%, Wasserstoff - 8% und Stickstoff - 3% aus. Im Allgemeinen machen diese vier Hauptelemente etwa 98% der Zellmasse aus.
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Von den Elementen, aus denen die organischen bestehenMoleküle können wir auch Phosphor und Schwefel nennen. Sie beziehen sich auf Makroelemente. Andere Makroelemente wie Kalzium, Natrium, Kalium, Magnesium und Chlor liegen in den Zellen in Form von Ionen vor.
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Calciumionen regulieren eine Reihe von zellulären Prozessen,einschließlich der Reduktion von Muskelproteinen und Blutgerinnung. Von unlöslichen Kalziumsalzen bildeten Knochen und Zähne, Muscheln von Mollusken, Zellmembranen einiger Pflanzen.
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Für den normalen Betrieb von Mitochondrien - die "Kraftwerke" der Zellen sind Magnesiumkationen erforderlich. Diese Ionen unterstützen auch die Integrität und Funktionsweise der Ribosomen, sind Teil des Chlorophylls der Pflanzen.
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Natrium- und Kaliumionen wirken zusammen: sie schaffen ein Puffermedium, regulieren den osmotischen Druck in der Zelle, sorgen für die Übertragung von Nervenimpulsen und normalisieren den Rhythmus der Herzschläge. Die Chloranionen beteiligen sich an der Entstehung eines Salzmediums (bei Tieren) und sind manchmal Teil organischer Moleküle.
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Andere Elemente sind Spurenelemente undultramicroelements - enthalten in der Zelle in einer sehr geringen Menge an Kupfer, Eisen, Mangan, Zink, Kobalt, Bor, Chrom, Fluor, Aluminium, Silizium, Molybdän, Selen, Jod. Allerdings ist ein kleiner Prozentsatz von ihnen im Körper nicht das Ausmaß ihrer Bedeutung und Wichtigkeit charakterisieren. So kann beispielsweise Eisenteil des Hämoglobins - Sauerstoffträgers, Iod - in den Schilddrüsenhormonen (Thyroxin und thyronin), Kupfer - von Enzymen, die die Oxidation-Reduktionsprozesse beschleunigen.
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In der Zusammensetzung der Coenzyme (Nicht-Protein-Teil)Die große Mehrheit der Enzyme sind Zinkionen, Molybdän, Kobalt und Mangan. Der Gehalt an Silizium ist groß im Knorpel und Bänder von Vertebraten. Fluor ist ein Teil des Knochen und Zahnschmelz, und Bor ist wichtig für das Pflanzenwachstum.
Tipp 2: Welches ist der Hauptbestandteil in der Luft
Die Zusammensetzung der Luft umfasst mehrere Gase: Wasserstoff, Sauerstoff und Stickstoff, wobei letztere etwa 80% enthalten. Es gibt auch eine kleine Menge Wasserdampf. Stickstoff spielt in vielen natürlichen Prozessen eine wichtige Rolle.
Physikalische Eigenschaften von Stickstoff
Stickstoff ist eines der wichtigsten chemischen Elemente innatur Es ist in allen lebenden Organismen vorhanden und beteiligt sich an den Reaktionen zwischen den Zellen und der Synthese von Proteinen. In der Erdkruste ist es nicht viel, im Vergleich zur Atmosphäre. Stickstoff bildet viele Mineralien, sowie Stoffe von großer industrieller Bedeutung. Unter ihnen: Natrium (chilenischen) und Kalium (indischen) Salpeter. Diese Substanzen werden als Düngemittel verwendet. Stickstoff im freien Zustand tritt in Form von zweiatomigen Molekülen auf. Die Dissoziationsenergie dieser Moleküle ist recht hoch. Bei 3000 Grad Celsius dissoziiert nur 0,1% der Gesamtsumme. Das Stickstoffmolekül besteht aus zwei stabilen Isotopen mit Atommassen von 14 bzw. 15. Die erste von ihnen wird zu einem radioaktiven Isotop von Kohlenstoff in den oberen Schichten der Atmosphäre unter der Wirkung der kosmischen Strahlung.Chemische Eigenschaften von Stickstoff
Die meisten Reaktionen der chemischen Elemente mit Stickstoffbei hohen Temperaturen. Nur aktive Metalle wie Lithium, Kalium, Magnesium können bei niedrigen Temperaturen mit Stickstoff reagieren. Der Stickstoff reagiert mit Sauerstoff in der Atmosphäre, wenn die elektrische Entladung abläuft. Es wird Stickoxyd NO gebildet, das dann beim Abkühlen zu NO при oxidiert werden kann. Unter Laborbedingungen kann NO aus einer Mischung von Stickstoff und Sauerstoff unter der Wirkung von starker ionisierender Strahlung erhalten werden. Stickstoff reagiert nicht direkt mit Halogenen (Chlor, Fluor, Jod, Brom). Aber Stickstofffluorid kann aus der Reaktion von Ammoniak mit Fluor erhalten werden. Solche Verbindungen sind meist instabil (Ausnahme - Stickstofffluorid). Stabilere Oxyhalogenide, erhalten durch Umsetzung von Ammoniak mit Halogenen und Sauerstoff. Stickstoff kann mit Metallen reagieren. Bei aktiven Metallen erfolgt die Reaktion auch bei Raumtemperatur, bei weniger aktiven Metallen wird eine hohe Temperatur benötigt. Nitride entstehen, wenn Stickstoff (bei niedrigem Druck) oder Nitrid durch eine starke elektrische Entladung beaufschlagt wird, bildet sich ein Gemisch aus Atomen und Stickstoffmolekülen. Diese Mischung hat eine große Reserve an Energie.Anwendung von Stickstoff
Stickstoff wird bei der Herstellung von Ammoniak verwendetdie dann Salpetersäure, viele Stickstoffdünger und sogar Sprengstoffe erhalten können. Stickstoff im freien Zustand ist in der Metallurgie für die Herstellung von komplexen Legierungen und die Synthese bestimmter Substanzen (Nitrid-Siliciumdioxid-Keramik) unentbehrlich.Tipp 3: Wasserstoff als chemisches Element
Wasserstoff ist ein Gas ohne Farbe und Geruch, ein Elementperiodisches System Mendeleyev, der auf der Erde und im Weltraum sehr verbreitet ist. Wasserstoff ist nicht giftig, aber es ist extrem explosiv, wenn es mit Luft oder Sauerstoff interagiert.
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Die Existenz von Wasserstoff wurde im Morgengrauen gesagtdie Entstehung der Chemie als Wissenschaft, als im Laufe der Experimente ihre Isolation von solchen Wissenschaftlern wie Michail Lomonosow und Henry Cavendish beobachtet wurde, der es brennbare Luft nannte.
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Während der Verbrennung erzeugte Wasserstoff Wasser, und dies schobFranzösisch Apotheke Antoine Lauvazier, um eine detaillierte Analyse des Wassers, zersetzen sie in Komponenten. So wurde bekannt, dass Wasserstoff ein Teil des Wassers ist. Luavazie gab den Namen des brennbaren Gases - Hydrogenium, und in Rußland wurde er auf Anregung des Chemikers M. Solowjew als Wasserstoff bekannt.
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Es gibt kein Element im Universum, das so hättegleiche Ausbreitung wie Wasserstoff. Es ist von diesem Gas, dass der Hauptteil der Sterne und interstellaren Gas besteht. In einer Hochtemperaturumgebung, zum Beispiel der Sonne, wo die Temperatur der oberen Schichten 6000 ° C übersteigt, wird Wasserstoff zu einem Plasma.
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Von der Wasserstoffbasis ist die Atmosphäre von vielenriesige Planeten, wie Jupiter und Saturn, aber auf der Erde, trotz der relativen Häufigkeit, ist Wasserstoff viel weniger. Während der Evolution unseres Planeten verließ das meiste dieses Gases die Atmosphäre der Erde.
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Wasserstoff auf unserem Planeten ist das zehnte Element vondas Ausmaß seiner Prävalenz, aber zum größten Teil ist es in verschiedenen Verbindungen enthalten, anstatt in reiner Form. Ohne Wasserstoff ist jede Form des organischen Lebens unvorstellbar - es ist ein Teil des Wassers und ist in absolut allen lebenden Zellen enthalten.
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Wasserstoff ist ein sehr leichtes Gas, es ist leichter als Luftmehr als vierzehnmal. Sie können dies überprüfen, indem Sie die mit Wasserstoff gefüllten Ballons beobachten, die im offenen Gelände zum Himmel streben.
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Von den physikalischen Eigenschaften von Wasserstoff ist zu beachtenseine gute Löslichkeit in vielen Metallen, aber es ist praktisch unlöslich in Silber und schlecht löslich in Wasser. Um flüssigen Wasserstoff zu erhalten, sollte er in einem ziemlich engen Temperaturbereich von -252,8 bis -259,2 ° C gehalten werden.
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Wasserstoff ist weit verbreitet in der ChemikalieIndustrie, zum Beispiel für die Produktion von Ammoniak, und bei der Morgendämmerung der Luftfahrt war weit verbreitet in Ballons und Luftschiffe verwendet, aber nach mehreren Explosionen wurde es durch ein teureres aber sicheres Helium ersetzt. Heute wird in der Luftfahrt und Raumsphäre Wasserstoff als Raketentreibstoff verwendet und wegen seiner umweltfreundlichkeit, reden über die Verwendung es für Pkw nicht aufhören, aber wenn dies geschieht, wird es nicht lange dauern.
