주기율표와 유기체 관련 원소

개요

원소는 화학적인 방법으로 더 분해할 수 없는 물질의 가장 작은 단위입니다. 118개의 원소가 알려져 있지만, 이 모든 원소가 자연적으로 발생하는 것은 아니며, 거기다 생명에 필수적인 원소는 굉장히 적습니다. 살아있는 물질은 주로 탄소, 질소, 수소 및 산소와 소량의 칼슘, 인, 칼륨 및 황과 같은 원소로 구성됩니다. 다른 원소는 생명에 필요하지만 미량만이 쓰입니다.

주기율표는 원소의 물리적 특성 및 화학적 특성에 대한 정보를 제공합니다.

주기율표는 물리적 특성 및 화학적 특성에 따라 원소를 배열합니다. 원소의 원자번호는 핵에서 발견되는 양성자의 수에 해당하며, 주기율표의 각 사각형은 원소의 이름, 기호 및 원자 중량을 표기합니다. 양성자 수는 원소의 크기에 대한 정보를 제공하지만 이것이 주기율표의 유일한 원소 배열 원칙은 아닙니다. 원소는 반응성, 가장 바깥쪽 전자의 위치 및 특정 유형의 결합을 만드는 능력과 같은 물리적, 화학적 특성에 따라 열(족)과 행(주기)으로 배열됩니다. 같은 족(즉, 열)의 원소는 크기가 다양하지만 서로 공통되는 많은 화학적 특성을 가지고 있습니다. 반면, 같은 주기(즉, 행)의 원소는 크기가 더 유사하며 전자가 비슷한 장소에 위치하지만 화학적 특성이 크게 다릅니다.

주요 원소와 미량 원소는 인체를 구성합니다

지구상의 모든 생명체에는 산소, 탄소, 수소 및 질소 원소를 포함합니다. 보다 정확히 표현하자면 인체의 96%는 이 네 가지 원소로 구성됩니다. 나머지 4%는 주로 (상대적으로 풍부한 순으로) 칼슘, 인, 칼륨, 황, 나트륨, 염소 및 마그네슘으로 구성됩니다. 또한 일부 원소는 인간에게 필수적이지만 0.01%보다 적은 소량으로 체내에서 발견되기에 이를 미량 원소라고 합니다. 이런 미량 원소는 극소량으로 존재하지만 건강에 굉장히 중요합니다. 예를 들어, 철은 적혈구가 산소를 결합하는데 도움을 줘 산소가 순환계 전체로 전달될 수 있게하는 필수적인 역할을 합니다. 철분 부족은 산소부족을 유발해 그에 따른 피로, 호흡곤란, 무기력함, 불규칙한 심작박동 등을 일으키는 철결핍성빈혈을 초래할 수 있습니다.

일부 원소는 살아있는 유기체에 유해합니다

일부 원소는 작은 복용량으로도 건강에 해를 끼칠 수 있습니다. 예를 들어 수은은 소량 복용 시 (노출된 조직에 따라) 증상을 유발하거나 다량 복용 시 죽음을 유발하는 중금속 중 하나입니다. 수은은 시간이 지남에 따라 다세포 유기체의 조직에 축적 될 수 있기에 반복된 노출은 우려를 초래합니다. 중금속 오염물질을 환경으로부터 제거하는 획기적인 방법은 생물학적 환경 정화(bioremediation)가 있는데 이 방법은 오염물질의 화학적 특성과 오염물질에 가장 먼저 노출되는 유기체의 생물학적 특성에 대한 연구를 필요로 합니다. 이유는 중금속은 인간과 같은 상위 포식자에 해당하는 유기체에 영향을 미치기 전에 1차 생산자를 통해 먹이사슬안으로 들어오기 때문입니다.