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Tutorial MenueChemie für MedizinerLerneinheit 3 von 19

Elemente des Periodensystems für Mediziner

Nichtmetalle

Abb.1
Wasser und Gestein
Abb.2
Wasser und Luft

Sauerstoff , O2, ist das häufigste Element der Erdkruste und auch der Biosphäre. Die Luft besteht zu etwa 21% aus O2 und 70% der Erdoberfläche ist von Wasser, H2O, bedeckt. Die Hauptmenge des Sauerstoffs befindet sich in anionischer Form - als Oxid - in Gesteinen.

Wasserstoff , H2, ist das leichteste Element. Das Gas ist brennbar und kann mit Luft oder Sauerstoff explosive Gemische bilden: Knallgas. Wasserstoff bildet mit Sauerstoff Wasser, H2O, und ist in fast allen organischen Verbindungen enthalten.

Abb.3
Achat, SiO2

Das zweithäufigste Element der Erdkruste ist Silizium , Si. Es kommt fast ausschließlich in Verbindung mit Sauerstoff als Quarz, SiO2, bzw. in Form von Silikaten vor. Die Silikate sind fast unlöslich. Im menschlichen Organismus ist Silizium nur in Spuren enthalten, eine physiologische Bedeutung konnte bisher nicht nachgewiesen werden.

Abb.4
Diamant
Abb.5
Graphit

Kohlenstoff , C, ist die Grundsubstanz aller organischen Materie. In elementarer Form findet man den Kohlenstoff in drei verschiedenen Modifikationen: als Diamant, als Graphit sowie (als Bestandteil des Rußes) als Fullerene. (Kohle kann je nach Art bis zu 90% reinen Kohlenstoff - als Graphit - enthalten, der Rest sind organische Verbindungen.) Die Verbindungen des Kohlenstoffes werden in den Kapiteln zur organischen Chemie beschrieben.

Abb.6
Stickstoff

Stickstoff , N2, bildet mit 78% die Hauptmenge der Luft. In den Lebewesen findet man Stickstoff in Aminosäuren, Harnstoff, der DNA und vielen anderen Naturstoffen. Wichtige Stickstoffverbindungen sind die Oxide, N2O, NO, NO2, Salpetersäure, HNO3, und Ammoniak, NH3.

Abb.7
Schwefelmineral
Abb.8
Gelbe Schwefelkristalle

Auch Schwefel, S, kommt in der Natur elementar vor, er bildet gelbe Kristalle. In "schwefelhaltigen" Mineralwässern ist Schwefelwasserstoff, H2S, gelöst. Diese Verbindung entsteht bei der Eiweißfäulnis aus schwefelhaltigen Aminosäuren, insbesondere faule Eier riechen nach H2S. Große technische Bedeutung besitzt die Schwefelsäure, H2SO4.

Abb.9
Roter Phosphor
Abb.10
Apatit

Elementarer Phosphor , P, ist sehr reaktiv. In der Natur findet man vor allem Phosphate, beispielsweise Apatit. Der Hauptbestandteil der Knochen und Zähne ist Hydroxylapatit. Viele Metabolite werden durch Phosphorylierung, also durch Anhängen eines Phosphatrestes aktiviert.

Abb.11
Selen

Selen , Se, verhält sich chemisch ähnlich wie Schwefel. Es ist für den Menschen ein essentielles Spurenelement, das in Knochen und Zähnen enthalten ist. Auch in einigen Enzymen, z.B. der Glutathionperoxidase, konnte es nachgewiesen werden.

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