IMPORTANZA DEGLI ELEMENTI CHIMICI PER GLI ESSERI VIVENTI - SCIENZA - 2025

Gli elementi chimici sono di grande importanza per gli esseri viventi , perché senza di loro la vita non sarebbe possibile. È un fatto riconosciuto dalla comunità scientifica che senza l'acqua la vita non sarebbe possibile. D'altra parte, la vita organica - quella che si conosce sulla terra - è basata sul carbonio.

Oggi vengono riconosciuti circa 115 elementi chimici, che si dividono in metalli, metalli di transizione, non metalli e gas nobili.

A loro volta, gli elementi chimici sono divisi in 18 gruppi:

• Metalli: metalli alcalini (gruppo 1) e metalli alcalino terrosi (gruppo 2).
• Metalli di transizione: famiglia dello scandio (gruppo 3), famiglia del titanio (gruppo 4), famiglia del vanadio (gruppo 5), famiglia del cromo (gruppo 6), famiglia del manganese (gruppo 7), famiglia del ferro (gruppo 8 ), famiglia cobalto (gruppo 9), famiglia nichel (gruppo 10), famiglia rame (gruppo 11) e famiglia zinco (gruppo 12).
• Non metalli: terre (gruppo 13), carbonidi (gruppo 14), nitrogenidi (gruppo 15), calgogeni (gruppo 16) e alogeni (gruppo 17).
• Gas nobili (gruppo 18).

Due o più elementi possono essere combinati per produrre composti più complessi. In effetti, tutta la materia esistente è composta da elementi chimici, anche gli esseri viventi (piante, animali e umani) sono conglomerati di miliardi di atomi. Da qui la sua importanza.

Elementi chimici e cose viventi

Come affermato in precedenza, gli esseri viventi sono costituiti da più elementi chimici. Va notato che quelli che si trovano più frequentemente negli organismi viventi sono carbonio, idrogeno, ossigeno e azoto, che costituiscono il 90% della materia vivente.

Questi quattro elementi sono i componenti di alcune molecole biologiche (o organiche) come carboidrati, proteine, lipidi e acidi nucleici (come l'acido ribonucleico -RNA- e l'acido desossiribonucleico -DNA-). Altri elementi, come fosforo, zolfo, calcio e potassio, si trovano in minor quantità.

Carbonio e esseri viventi

Il carbonio è il quarto elemento più abbondante nell'universo ed è la base essenziale della vita sul pianeta Terra.

Come spiegato nella sezione precedente, tutti gli esseri viventi sono costituiti da carbonio. Questo elemento ha una struttura molecolare che gli consente di creare vari legami con più elementi, il che è un vantaggio.

Il carbonio circola attraverso la terra, l'oceano e l'atmosfera, creando quello che è noto come il ciclo del carbonio.

Il ciclo del carbonio

Il ciclo del carbonio si riferisce al processo di riciclaggio di questo elemento. Gli animali consumano glucosio (C6H1206) durante il metabolismo alimentare e la respirazione.

Questa molecola si combina con l'ossigeno (02), generando così anidride carbonica (CO2), acqua (H02) ed energia, che viene rilasciata sotto forma di calore.

Gli animali non hanno bisogno di anidride carbonica, quindi la rilasciano nell'atmosfera. D'altra parte, le piante possono sfruttare questo gas attraverso un processo chiamato "fotosintesi". Questo processo richiede la presenza di tre elementi:

1. Anidride carbonica, che penetra nelle piante attraverso gli stomi nelle loro foglie.
2. L'acqua, che viene assorbita grazie alle radici delle piante.
3. Energia solare, che viene catturata dalla clorofilla.

La CO2, aggiunta alle molecole d'acqua e all'energia dalla luce solare, consente alle piante di:

1. Rilasciano ossigeno durante la fase leggera della fotosintesi.
2. Sintetizzano i carboidrati, come il glucosio, durante la fase oscura della fotosintesi.

Reazione chimica della fotosintesi

• CO ₂ + H ₂ O + luce e clorofilla → CH ₂ O + O ₂
• Anidride carbonica + Acqua + Luce → Carboidrati + ossigeno

Gli animali prendono ossigeno e consumano glucosio dalle piante e il ciclo ricomincia.

Influenza di altri elementi su piante, animali e procarioti

Di seguito è riportata una tabella che delinea alcuni dei ruoli che zolfo, calcio, fosforo, ferro e sodio svolgono nelle piante, negli animali e nei procarioti.

Riferimenti

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3. Introduzione alla chimica, agli atomi e agli elementi. Estratto il 4 maggio 2017 da utc.edu.
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7. Insegnare la chimica attraverso la storia: l'importanza del periodico. Estratto il 4 maggio 2017 da euchems.eu.
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