Periodiek systeem/Koolstofgroep, biologie
Koolstof
[bewerken]Koolstof is het basiselement voor al het bekende leven. Het komt voor in alle voor het leven belangrijke componenten, zoals DNA, steroïden en eiwitten[1] De rol die koolstof voor het leven speelt is grotendeels te danken aan het grote aantal mogelijkheden dat koolstof heeft om bindingen aan te gaan met andere elementen.[2]
In een mens van 70 kilo is ongeveer 16 kilogram koolstof aanwezig.[3]
Silicium
[bewerken]Silicium wordt, vanwege zijn chemische gelijkenis met koolstof, regelmatig genoemd als basis voor leven. Als nadeel geldt dat het minder goed in staat is langere ketens en ringen te vormen.[1]
Silicium wordt in de vorm van siliciumdioxide gebruikt door diatomeeën en sponzen om celwanden of het [w:Skelet|skelet]] uit op te bouwen. Silicium is essentieel voor de vorming en groei van botten in kuikens en ratten, mogelijk ook bij mensen. De menselijke consumptie van silicium bedraagt tussen de 20 en 1200 mg per dag, voornamelijk via granen. Gemiddeld bevat een 70 kg zwaar mens ongeveer 1 gram silicium.[3]
Germanium
[bewerken]Germanium speelt geen bekende essentiële rol in levend organismen, hoewel het een stimulerende rol heeft op het algemene metabolisme.
Een aantal planten, waaronder granen en groentes, zijn in staat germanium in de vorm van het oxide op te nemen waardoor zij tot 0,05 ppm germanium kunnen bevatten. Geschat wordt dat via het voedsel mensen ongeveer 1 mg per dag binnen krijgen. Een 70 kg zwaar iemand heeft ongeveer 5 mg germanium in haar of zijn lichaam.[3]
Tin
[bewerken]Aangetoond is dat tin een essentieel element is voor ratten om normaal te groeien. Tot 2013 zijn er geen gegevens die hetzelfde voor mensen aantonen.
Voor hun groei hebben planten geen tin nodig, maar zij slaan het wel op in hun wortels. Tarwe en mais bevatten respectievelijk 7 en 3 ppm. Het tinniveau in planten kan echter oplopen tot 2000 ppm als de plant in de nabijheid van een tinverwerkende industrie.
Gemiddeld krijgen mensen ongeveer 0,3 mg tin per dag binnen, wat resulteert in ongeveer 30 mg tin in iemand van 70 kg.[3]
Lood
[bewerken]Van lood is geen biologische toepassing bekend, en eigenlijk is het zelfs erg toxisch. Ondanks de giftigheid is een aantal micro-organismen in staat in een loodhoudende omgeving te overleven. Sommige planten, bijvoorbeeld komkommer kunnen tientallen ppmś aan lood bevatten. In een gemiddelde mens van 70 kg is 120 mg lood aanwezig.[3]
Flerovium
[bewerken]Flerovium heft geen biologische rol. Het wordt alleen in deeltjesversnellers gemaakt en vervalt te snel om biologisch actief te zien.
Giftigheid
[bewerken]Elementair koolstof is in zijn algemeenheid niet giftig en wordt zelfs in de vorm van norit als medicijn gebruikt. Voor verbindingen van koolstof, zoals Koolstofmonoxide of waterstofcyanide. Als fijn stof kan koolstof wel gevaarlijk zijn, omdat het zich in de longen op een gelijksoortige manier gedraagt als asbest.[3]
Silicium in zijn mineralen is niet typisch giftig, al kan zeer fijn stof van , zoals dat bijvoorbeeld door vulkanen wordt uitgestoten, een negatief effect op de gezondheid hebben als het in de longen terechtkomt.[2]
Germanium kan een interferentie geven met enzymen die verantwoordelijk zijn voor de dehydrogenering van alcohol en lactaat. In de regel zijn organische germaniumverbindingen meer toxisch dan anorganische. Germanium is voor dieren oraal nauwelijks toxisch. Een ernstige vergiftiging kan leiden tot verstikking door verlamming van de ademhalingsspieren.[4]
Sommige tin-verbindingen zijn oraal giftig, maar de meeste anorganische tinverbindingen worden als niet giftig beschouwd. Voor organische tinverbindingen ligt dit anders: trimethyltin en trëthyltin-verbindingen zijn zeer toxisch en verstoren de metabole processen in cellen.[3]
Lood en zijn verbindingen, zoals de Loodacetaten zijn zeer giftig. Loodvergiftiging kan aanleiding geven tot hoofdpijn, maagpijn, constipatie en jicht.[3]
Flerovium is te radioactief om het toxiciteit te testen, al is de radioactiviteit alleen al genoeg om het als zeer toxisch te beschouwen.
Bronnen
[bewerken]- ↑ Deze paragraaf is een vertaling van de tekst in het lemma Carbon group op de Engelse Wikipedia, paragraaf "Biological role" zoals deze op 5 december 2023 aanwezig was.