Lebenswichtige Elemente (1) 06:59 min

Guten Tag und herzlich willkommen. In diesem Video geht es um biochemisch und medizinisch wichtige Elemente. Als Vorkenntnisse solltet ihr einen Überblick über das Periodensystem der Elemente besitzen. Ihr solltet wissen, was Hauptgruppen sind und Nebengruppen. Außerdem solltet ihr wissen, was ein chemisches Element ist. Mein Ziel ist es, euch eine klare Darstellung des Problems zu vermitteln und eine anschauliche Übersicht über die entsprechenden Elemente zu präsentieren. Dieses Video ist Teil 1 von 2 Videos. Den Film habe ich in 4 Abschnitte untergliedert. 1. Wie viele Elemente sind wichtig? 2. Chemische Evolution 3. "Periodensystem des Lebens" 4. Zusammenfassung 1. Wie viele Elemente sind wichtig? Das Periodensystem der Elemente hat eine ganze Reihe von Vertretern: Wasserstoff, Helium, Lithium, Berillium, Bor, Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Flur, Neon, Natrium, Magnesium, Aluminium, Silicium, Phosphor, Schwefel, Chlor, Argon, Kalium, Calcium, Scandium, Titan, Vanadium, Chrom, Mangan, Eisen, Kobalt, Nickel, Kupfer, Zink... Im Ganzen treffen wir im Periodensystem der Elemente 81 stabile Elemente an. Der Mensch benötigt für sich und seine Lebensprozesse davon nur etwa 20 Vertreter. Diese Elemente kommen meist nur in gebundener Form vor. Ausnahmen sind dabei die Hauptbestandteile der Luft: die Gase Stickstoff und Sauerstoff. 2. Chemische Evolution Das Leben und damit der Mensch haben ihre Elemente, die sie für ihre Existenz benötigen, alle aus der Erdkruste geschöpft. Ob diese Elemente nun zum Tragen kommen, hängt von 2 Faktoren ab: Das eine ist die Bioverfügbarkeit, d. h., ob diese Elemente in ausreichender Menge in der Erdkruste vorhanden sind. Das zweite ist, ob diese Elemente in der Lage sind, die Bedingungen für Gestalt- und Stoffwechseldynamik zu erfüllen. Das bedeutet, ob sie Reaktionen eingehen können, die die Lebensprozesse unterstützen. Wenn diese Bedingungen vorhanden sind, kann das entstehen, was wir als Leben bezeichnen. Ist die Bioverfügbarkeit vorhanden, so entscheiden Gestalt- und Stoffwechseldynamik über die tatsächliche Verwendung. Salze, wie Natriumchlorid, Kaliumchlorid, Magnesiumchlorid oder Calciumchlorid und deren Ionen, hatten von vornherein gute Chancen für die Verwendung in Lebensprozessen. Von vornherein chancenlos waren die Verbindungen der chemischen Elemente Aluminium, Silicium und Titan, da sie größtenteils, vor allem die Oxide, nur sehr schwer wasserlöslich sind. Daher können sie keine Lebensprozesse unterstützen. Es ist plausibel sich vorzustellen, dass die chemische Evolution im Ganzen 3 Schritte durchlaufen hat. Auf der 1. Stufe musste man ein bestimmtes Element für die Entwicklung des Lebens als eine tragbare Verunreinigung werten. Im Laufe der Zeit entwickelte es sich zu einem nützlichen Element. Fest integriert in fundamentale Lebensprozesse, wurde es schließlich ein notwendiges Element. 3. "Periodensystem des Lebens" Für die Entwicklung eines "Periodensystems des Lebens" habe ich das Periodensystem der Elemente mit seinem oberen Teil und leeren Kästchen vorbereitet. Wir erinnern uns, dass die beiden ersten Gruppen aus Hauptelementen bestehen. Danach folgen 10 Gruppen mit Nebengruppenelementen. Die verbleibenden 6 Gruppen sind wieder Hauptgruppenelemente. Es ist sinnvoll, die zu besprechenden Elemente in 3 Gruppen zu unterteilen: Mit grüner Schrift möchte ich die biochemisch wichtigen Elemente eintragen. Die pharmakologisch oder toxikologisch bedeutsamen Elemente werde ich blau markieren. Elemente, die außerdem in Naturstoffen bzw. Lebewesen vorkommen, werde ich mit schwarzer Farbe aufschreiben. Beginnen wir also mit den biochemisch wichtigen Elementen. Das sind Wasserstoff, Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff und Fluor. Außerdem gehören dazu: Natrium, Magnesium, Silicium, Phosphor, Schwefel und Chlor. Und schließlich Kalium, Calcium, Chrom, Mangan, Eisen, Kobalt, Kupfer, Zink, Arsen, Selen und Jod. Zu den pharmakologisch oder toxikologisch bedeutsamen Elementen zählen Lithium, Ternecium, Silber, Cadmium und Barium. Außerdem gehören dazu: Platin, Gold, Quecksilber, Blei und Polonium. Als 3. schließlich die Elemente, die außerdem in Naturstoffen bzw. Lebewesen vorkommen. Das sind 5: Bor, Aluminium, Nickel, Brom und Vanadium. Wir wollen die Ergebnisse nun kurz zusammenfassen: Die chemischen Elemente für das Leben werden aus der Erdkruste gewonnen. Das sind 22 von insgesamt 81 stabilen Elementen des Periodensystems der Elemente. Diese Elemente benötigen wir unbedingt als Mensch. Diese 22 Elemente treten hauptsächlich in Verbindungen auf. Ausnahmen stellen die hauptsächlichen Bestandteile der Atmosphäre dar: die Gase Stickstoff und Sauerstoff. Es ist plausibel anzunehmen, dass ein chemisches Element sich über 3 Nutzungsstufen zum lebensnotwendigen Element entwickelt hat. Über die Stufen tragbare Verunreinigung, nützliches Element und notwendiges Element. Ich danke für die Aufmerksamkeit. Alles Gute. Auf Wiedersehen.