Što su biogeni elementi?

Održavanje života ovisi o neprekidnoj izmjeni tvari i energije s okolinom.

Sva živa bića, uključujući čovjeka, uzimaju i prerađuju tvari iz okoline.

Na taj način grade nove spojeve i dobivaju potrebnu energiju.

Na taj način tvari kruže u prirodi mijenjajući oblik i svojstva

te povezujući živu i neživu prirodu.

Kemijskim analizama utvrđeno je da su u živom svijetu i neživom svijetu zastupljeni isti elementi.

Razlika postoji samo u njihovim količinama.

U živoj i neživoj prirodi vladaju iste kemijske i fizikalne zakonitosti.

Od elemenata otkrivenih u prirodi 60 ih je biogenih.

To su elementi   koji izgrađuju živa bića.

Najveći udio u živoj prirodi ima 11 biogenih elemenata:

kisik, ugljik, vodik, dušik, kalcij, fosfor, kalij, sumpor, natrij, klor i magnezij.

Oni izgrađuju 99 % žive prirode.

Biogeni elementi u stanici se nalaze u anorganskim (voda, soli) i organskim spojevima (ugljikohidrati, masti, proteini i nukleinske kiseline).

Gotovo 96 % mase većine organizama čine ugljik, kisik, vodik i dušik,

koji se nalaze u sastavu anorganskih i organskih spojeva.

Održavanje života ovisi o neprekidnoj izmjeni tvari i energije s okolinom. Sva živa bića, uključujući čovjeka, uzimaju i prerađuju tvari iz okoline kako bi izgradili nove spojeve te dobili potrebnu energiju. Na taj način tvari kruže u prirodi mijenjajući oblik i svojstva te povezujući živu i neživu prirodu.

Kemijskim analizama utvrđeno je da u živom svijetu nema nijednog elementa koji nije zastupljen i u neživom svijetu. Razlika postoji samo u njihovim količinama. U živoj i neživoj prirodi vladaju iste kemijske i fizikalne zakonitosti.

Od elemenata otkrivenih u prirodi 60 ih je biogenih, odnosno onih koji izgrađuju živa bića. Najveći udio u živoj prirodi ima 11 biogenih elemenata: kisik, ugljik, vodik, dušik, kalcij, fosfor, kalij, sumpor, natrij, klor i magnezij. Oni izgrađuju 99 % žive prirode.

Biogeni elementi u stanici se nalaze u anorganskim (voda, soli) i organskim spojevima (ugljikohidrati, masti, proteini i nukleinske kiseline). Gotovo 96 % mase većine organizama čine ugljik, kisik, vodik i dušik, koji se nalaze u sastavu anorganskih i organskih spojeva.

Na slici je prikazan shematski prikaz (okrugli dijagram) masenog udijela najzastupljenijih elemenata u tijelu.Dijagram je prikazan u obliku tri koncentrična kruga u različitim bojama. U sredini piše: ljudsko tijelo . U prvom krugu si napisane tvari od kojih je građeno ljudsko tijelo: voda čini više od pola ljudskog tijela, zatim proteini i masti, minerali i ugljikohidrati.U drugom krugu su napisania zastupljenost elemenata u postocima: najviše ima kisika,ugljika,vodika, dušika,kalcija, fosfora, sumpora,klora,natrija i magnezija. Elementi su nabrojani od najviše ddo najmanje zastupljenih u ljudskom tijelu. Udijeli elemenata prikazani su u različitim bojama.
Maseni udio najzastupljenijih elemenata u tijelu

Preostalih 1 % elemenata naziva se elementima u tragovima. U elemente u tragovima ubrajaju se svi oni elementi u živim bićima čiji je maseni udio u organizmu manji od 0,01 %. Iznimku čini željezo čiji je maseni udio u kralježnjaka oko 0,01 %.

Od elemenata u tragovima u količinama iznad 0,00001 % javlja se svega 15 elemenata: fluor, cink, silicij, rubidij, stroncij, brom, olovo, bakar, aluminij, kadmij, cerij, barij, jod, kositar i titanij.

Tablica podataka
kemijski element maseni udio, % kemijski element maseni udio, %
željezo 0,01 olovo 0,0002
fluor 0,004 bakar 0,0001
cink 0,003 aluminij 0,0001
silicij 0,001 kadmij 0,0001
rubidij 0,001 cerij 0,0001
stroncij 0,0005 barij 0,00003
brom 0,0004 jod 0,00003

Do danas je utvrđena uloga oko 20 elemenata u tijelu. Za neke se elemente pretpostavlja da su u organizam ušli kao onečišćenja i da u njemu nemaju nikakvu ulogu.

Od minerala koji se u obliku različitih pripravaka nude kao dodatci prehrani najprodavaniji su pripravci željeza, magnezija i kalcija.

Pretražujući dostupnu literaturu i pouzdane mrežne stranice, istražite biološku ulogu tih elemenata u tijelu.

Dobivene podatke usporedite s biološkom ulogom tih elemenata u biljkama.

Kemijskom analizom utvrđeno je da u tijelu ima srebra i zlata. Maseni udio srebra u tijelu jest 0,000001 %, a zlata 0,0000001 %.

  1. Izračunajte kojega je od tih dvaju plemenitih metala više u tijelu i za koliko.
  2. Izračunajte koliko srebra sadrže zajedno svi učenici u vašem razrednom odjelu.
  3. Istražite koliki je maseni udio srebra i zlata u Zemljinoj kori. Dobivene podatke usporedite s njihovim masenim udjelima u tijelu.

Posebnom kemijskom analizom utvrđeno je da čovjek mase 70 kg sadrži prosječno:
45,5 kg kisika, 12,6 kg ugljika, 7,0 kg vodika, 2,1 kg dušika, 1,4 kg kalcija, 0,7 kg fosfora, 0,245 kg kalija, 0,17 kg sumpora, 0,11 kg natrija, 0,11 kg klora, 35 g magnezija, 28 g željeza, 7 g elemenata u tragovima.

Iskažite zastupljenost pojedinih elemenata u ljudskom tijelu masenim udjelima.

Dobivene podatke prikažite grafički s pomoću kružnih isječaka. Za grafički prikaz koristite jednostavan alat Meta-Chart.

Biljke su važan izvor tvari na Zemlji. Za svoje životne procese trebaju različite kemijske elemente. Elementi koje biljka treba u velikim količinama nazivaju se i makroelementi, dok su oni koje treba u manjim količinama mikroelementi. Proučite predloženi crtež i riješite zadane zadatke.

    1. Navedite biogene elemente koje biljka kroz listove prima iz atmosfere.
    2. Biogene elemente koje biljka dobiva iz tla razvrstajte na makroelemente i mikroelemente.

 

Natrag na jedinicu