Benutzer:Codc/Periodensystem des Lebens

Das Periodensystem des Lebens ist eine Periodensystem was auf die biologisch bedeutende Elemente reduziert wurde.

Grundlagen

Es gibt 81 stabile und natürlich vorkommende Elemente die für biologische bzw. biochemischen Prozessen zur Verfügung stehen. Von diesen Elementen werden nach aktuellen Stand jedoch nur etwa 20 Elemente als Basis für Lebensprozesse verwendet. Die einzigen beiden Elemente die ungebunden, in elementarer Form, eine biologische Bedeutung haben sind Sauerstoff und Stickstoff als Bestandteil der Erdatmosphäre.

Struktur von Chlorophyll f

Von besonderer Bedeutung sind die Elemente der ersten und zweiten Periode und Phosphor und Schwefel aus der dritten Periode. Die Elemente aus der ersten und zweiten Hauptgruppe mit Ausnahme von Magnesium kommen überwiegend rein ionisch vor; Magnesium spielt im Chlorophyll als Zentralion als Chelatkomplex auch eine Rolle. Die Elemente der Nebengruppen kommen fast ausschließlich als Bestandteil von Enzymen vor. Eisen und Cobalt spielt biologisch auch noch wiederum als Zentralion von Komplexen, Hämoglobin und Vitamin B 12, eine Rolle.

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  Strukturformel des Häm b
• 
  Vitamin B12

Zur Verwendung in biologischen Prozessen können nur Elemente Verwendung finden, die in ausreichender Menge vorhanden sind. Sie dürfen die Organismen nicht durch Giftwirkung wie z. B. Barium oder Quecksilber schädigen oder sollten hinreichend stabil und damit nicht radioaktiv sein. Sie müssen die Fähigkeit haben chemische Verbindungen eingehen zu können. Unter diesem Gesichtspunkt fallen viele schwere Elemente und alle Elemente der Lanthanoid- und Actinoidreihe weg.

Element	Anteil im menschlichen Körpers (%)
Wasserstoff	60,3	Als Wasser und in Form von organischen Verbindungen
Sauerstoff	25,4
Kohlenstoff	10,5	Als organische Verbindungen
Stickstoff	2,42	Vorwiegend in Form von Peptiden und Purinbasen
Natrium	0,73	Als Natriumkationen
Calcium	0,226	Als Calciumkation und als Calciumphosphats im Knochen
Phosphor	0,134	Als Calciumphosphat in den Knochen und als Baustein in den Nucleinsäuren
Schwefel	0,041
Kalium	0,36	Als Kaliumkation
Chlor	0,032	Vorwiegend als Chloridanion
Magnesium	0,10

Relative Häufigkeit der chemischen Elemente im Körper nach der Anzahl der Atome

Die Elemente Sauerstoff, Kohlenstoff, Wasserstoff und Stickstoff werden als Grundelemente und die weiteren als Mengenelemente bezeichnet. Die nicht in der Tabelle aufgeführten Metalle (Chrom (Cr), Eisen (Fe), Cobalt (Co), Kupfer (Cu), Mangan (Mn), Molybdän (Mo), Zinn (Sn) und Zink (Zn)) und die Nichtmetalle (Fluor (F), Iod (I), Selen (Se) und (vermutlich) Silicium (Si)) werden Spurenelemente genannt.

Literatur

• Wolfgang Kaim, Brigitte Schwederski: Bioanorganische Chemie – Zur Funktion chemischer Elemente in Lebensprozessen. Vieweg+Teubner, ISBN 978-3-519-33505-4. 

Weblinks

• Periodensystem des Lebens. In: Flexikon von Doccheck.com. Abgerufen am 11. September 2021. 
• Des Lebens Elemente. In: Deutsche Apotheker Zeitung. Abgerufen am 11. September 2021.