Dashkov Maxim Leonidovich, wychowawca biologii w Mińsku

Ludzkość od dawna wie o potrzebie spożywania wystarczającej liczby makroskładników odżywczych z pożywieniem lub wodą. Badano negatywne konsekwencje ich braku dla ludzkiego ciała. Opracowano różne kompleksy multiwitaminowe w celu przywrócenia ich równowagi. W tym artykule rozważamy ich znaczenie dla ludzi.

Makroelementy to pierwiastki chemiczne tworzące układ okresowy i biorące udział w reakcjach fizjologicznych. Pochodzą z jedzenia i wody. Różnica od pierwiastków śladowych to ilość potrzebna organizmowi. Określony próg: 200 mg. Substancja z układu okresowego, której dana osoba potrzebuje w dawce mniejszej niż 200 mg na dobę, nazywana jest pierwiastkiem śladowym.

Klasyfikacja makroelementów

Makroelementy obejmują azot, tlen, węgiel, wodór. Stanowią podstawę komórek i tkanek, są reprezentowane przez różne związki. Wodór i tlen tworzą cząsteczkę wody. Bez tlenu życie jest niemożliwe. Przy braku dopływu tlenu przez 3 minuty ludzki mózg umiera.

Mikroelement azotowy jest niezbędnym składnikiem aminokwasów, które są budulcem białek. Wszyscy wiedzą, że białko jest naszym materiałem budowlanym. To nasza ramka mięśniowo-szkieletowa. Wszystkie enzymy są białkami. A bez enzymów nie jest możliwy żaden proces fizjologiczny. Węgiel jest obecny w każdej komórce. Wymiana jej związków dostarcza energii niezbędnej aktywności komórki, narządów, całego organizmu. Zastanów się, jakie inne pierwiastki chemiczne nazywane są makroelementami. Są to potas, wapń, magnez, siarka, chlor, fosfor, sód.

Rola makroskładników odżywczych w organizmie człowieka

Makroelementy w ludzkim ciele odgrywają niezwykle ważną rolę. Bez obecności potasu procesy krzepnięcia krwi są zakłócane. Bez pierwiastka potasu praca mięśnia sercowego jest niemożliwa, możliwe jest zatrzymanie akcji serca.

Chlor makrokomórkowy jest niezwykle ważny w utrzymaniu równowagi kwasowo-zasadowej krwi (pH krwi) i komórek. Dzięki sodowi dochodzi także do wzbudzenia komórek i procesów transmisji impulsów. Fosfor jest niezbędnym elementem błony komórkowej. Reguluje metabolizm wapnia w organizmie.

Wapń jest budulcem kości. Bez wapnia skurcz mięśni jest niemożliwy. Z jego brakiem występują skurcze mięśni, zwłaszcza w nocy. Wapń wpływa na przepuszczalność naczyń. Magnez jest niezbędnym elementem wielu procesów fizjologicznych. Wraz z jego niedoborem występują skurcze mięśni i zaburzenia w normalnym funkcjonowaniu układu nerwowego.

Tabela makroelementów, ich główna cecha, zawartość w żywności

Rozważmy listę makr dla szczegółów:

Potas K

Wapń

Nasiona sezamu.
Produkty mleczne.
Sardynka
Pokrzywa.
Biała kapusta i kalafior.
Suszone morele
Migdał
Rzepa
Fasola

Należy pamiętać, że wapń i żelazo są antagonistami.

Magnez

Sód

Fosfor

Objawy nadmiaru i niedoboru w organizmie człowieka

W wyniku przestrzegania diety, patologii w organizmie możliwe jest zmniejszenie zawartości makroskładników odżywczych. To, do czego to prowadzi, jest wskazane w tabeli. Nadmierne spożycie lub brak regulacji wymiany pierwiastków prowadzi do akumulacji w narządach i tkankach.

Nadmierne makroelementy wapnia w organizmie prowadzą do jego odkładania się w naczyniach, co jest obarczone zwiększonym ciśnieniem i przyspieszonymi formacjami blaszek miażdżycowych. Odkładanie w narządach prowadzi do powstawania ognisk kalcynatów. Jeśli ta uwaga skupia się na mózgu, a następnie na rozwoju napadów padaczkowych, możliwe są halucynacje. Mięśnie charakteryzują się spadkiem napięcia mięśniowego, co prowadzi na przykład do bradykardii. Charakteryzuje się zwiększonym powstawaniem kamienia w woreczku żółciowym, układzie moczowym. A także charakteryzuje się rozwojem nadkwaśnego zapalenia żołądka. Na przykład złośliwy nowotwór tkanki kostnej może prowadzić do takich stanów, w których organizm intensywnie niszczy tkankę kostną.

Nadmiar magnezu występuje w przypadku przedawkowania witamin, preparatów magnezowych. Choroby takie jak onkologia, szpiczak, niewydolność nerek mogą prowadzić do nadmiaru. Jednocześnie występuje letarg, do śpiączki, arytmia, zwiększone ciśnienie.

W wyniku nadużywania soli w organizmie może wystąpić hipernatremia. Można to odgadnąć, gdy ciało nabrzmiewa. Również choroby nerek i nadnerczy powodują ten stan. Zwiększenie poziomu siarki pierwiastka nie jest dobrze rozumiane. Wiadomo, że objawia się wysypkami alergicznymi, problemami z przewodem pokarmowym.

Hiperfosfatemia jest możliwa dzięki zwiększonemu spożyciu produktów białkowych. Jest to związane z powstawaniem kamieni w układach moczowych i żółciowych, wypłukiwaniem makrokomórek wapnia z kości, neuropatią i niedokrwistością. Hiperchloremia pojawia się w wyniku powstawania obrzęku, w cięższych przypadkach - wzrostu ciśnienia krwi, upośledzenia świadomości, śpiączki, przerw w pracy serca.

Dzięki zdrowej diecie, bez ograniczeń dotyczących jedzenia, osoba zapewnia sobie wszystkie niezbędne elementy. Wystarczy, aby go słuchać i dawać to, czego wymaga.

http://vitaminic.ru/vitaminy-i-mineraly/makroelementy

Makroskładniki

Makroskładniki to pierwiastki chemiczne, które rośliny absorbują w dużych ilościach. Zawartość takich substancji w roślinach waha się od setnych procent do kilkudziesięciu procent.

Zawartość:

Przedmioty

Makroelementy są bezpośrednio zaangażowane w budowę organicznych i nieorganicznych związków rośliny, stanowiąc większość jej suchej masy. Większość z nich jest reprezentowana w komórkach przez jony.

Makroskładniki i ich związki są substancjami czynnymi różnych nawozów mineralnych. W zależności od rodzaju i kształtu są stosowane jako główny nawóz siewny i nawóz. Makroelementy obejmują: węgiel, wodór, tlen, azot, fosfor, potas, wapń, magnez, siarkę i inne, jednak głównymi elementami odżywiania roślin są azot, fosfor i potas.

Ciało dorosłego zawiera około 4 g żelaza, 100 g sodu, 140 g potasu, 700 g fosforu i 1 kg wapnia. Pomimo tak różnych liczb wniosek jest oczywisty: substancje połączone pod nazwą „makroelementów” są niezbędne dla naszego istnienia. [8] Inne organizmy również mają duże zapotrzebowanie na nie: prokarioty, rośliny, zwierzęta.

Zwolennicy teorii ewolucyjnej twierdzą, że zapotrzebowanie na makroskładniki zależy od warunków, w których powstało życie na Ziemi. Kiedy ziemia składała się z litych skał, atmosfera była nasycona dwutlenkiem węgla, azotem, metanem i parą wodną, a zamiast deszczu na ziemię spadały roztwory kwasów, a mianowicie makroelementy były jedyną matrycą, na podstawie której mogły pojawić się pierwsze substancje organiczne i prymitywne formy życia. Dlatego nawet teraz, miliardy lat później, całe życie na naszej planecie nadal odczuwa potrzebę aktualizacji wewnętrznych zasobów magnezu, siarki, azotu i innych ważnych elementów, które tworzą fizyczną strukturę obiektów biologicznych.

Właściwości fizyczne i chemiczne

Makroelementy różnią się zarówno właściwościami chemicznymi, jak i fizycznymi. Wśród nich są metale (potas, wapń, magnez i inne) oraz niemetale (fosfor, siarka, azot i inne).

Niektóre właściwości fizyczne i chemiczne makroskładników, według danych: [2]

Makro element

Stan fizyczny w normalnych warunkach

srebrno-biały metal

pełny biały metal

srebrno-biały metal

kruche żółte kryształy

srebrny metal

Zawartość makroskładników w przyrodzie

Makroelementy występują wszędzie w naturze: w glebie, skałach, roślinach, żywych organizmach. Niektóre z nich, takie jak azot, tlen i węgiel, są integralnymi elementami atmosfery ziemskiej.

Objawy braku pewnych składników odżywczych w uprawach, zgodnie z danymi: [6]

Element

Częste objawy

Wrażliwe kultury

Zmiana zielonego koloru liści na jasnozielony, żółtawy i brązowy,

Wielkość liścia maleje,

Liście są wąskie i umieszczone pod ostrym kątem do łodygi,

Liczba owoców (nasion, ziaren) gwałtownie spada

Biały i kalafiorowy,

Skręcanie krawędzi blaszki liściowej

Fioletowy kolor

Oparzenie krawędzi liści,

Wybielanie wierzchołka pąka,

Wybielanie młodych liści

Końce liści są pochylone,

Krawędzie liści są skręcone

Biały i kalafiorowy,

Zmiana intensywności zielonego koloru liści,

Niska zawartość białka

Kolor liści zmienia się na biały,

Stan związany z azotem jest obecny w wodach rzek, oceanów, litosfery, atmosfery. Większość azotu w atmosferze jest zawarta w stanie wolnym. Bez azotu tworzenie cząsteczek białka jest niemożliwe. [2]
Fosfor łatwo ulega utlenieniu iw związku z tym nie występuje w naturze w czystej postaci. Jednak w związkach znalezionych niemal wszędzie. Jest ważnym składnikiem białek roślinnych i zwierzęcych. [2]
Potas jest obecny w glebie w postaci soli. W roślinach odkłada się głównie w łodygach. [2]
Magnez jest wszechobecny. W masywnych skałach jest zawarty w postaci glinianów. Gleba zawiera siarczany, węglany i chlorki, ale dominują krzemiany. W postaci jonów zawartych w wodzie morskiej. [1]
Wapń jest jednym z najczęstszych elementów w przyrodzie. Jego złoża można znaleźć w postaci kredy, wapienia, marmuru. W organizmach roślinnych występujących w postaci fosforanów, siarczanów, węglanów. [4]
Natura Serav jest bardzo rozpowszechniona: zarówno w stanie wolnym, jak iw postaci różnych związków. Występuje zarówno w skałach, jak iw organizmach żywych. [1]
Żelazo jest jednym z najczęstszych metali na ziemi, ale w stanie wolnym występuje tylko w meteorytach. W minerałach pochodzenia lądowego żelazo występuje w siarczkach, tlenkach, krzemianach i wielu innych związkach. [2]

Rola w zakładzie

Funkcje biochemiczne

Wysoka wydajność każdej uprawy rolnej jest możliwa tylko pod warunkiem pełnego i wystarczającego odżywiania. Oprócz światła, ciepła i wody rośliny potrzebują składników odżywczych. Skład organizmów roślinnych obejmuje ponad 70 pierwiastków chemicznych, z których 16 absolutnie niezbędnych to organogeny (węgiel, wodór, azot, tlen), pierwiastki śladowe popiołu (fosfor, potas, wapń, magnez, siarka), a także żelazo i mangan.

Każdy element spełnia swoje funkcje w roślinach, a zastąpienie jednego elementu innym jest absolutnie niemożliwe.

Z atmosfery

Węgiel jest pochłaniany z powietrza przez liście roślin, a trochę przez korzenie z gleby w postaci dwutlenku węgla (CO₂). Jest podstawą składu wszystkich związków organicznych: tłuszczów, białek, węglowodanów i innych.
Wodór jest zużywany w składzie wody, jest niezwykle niezbędny do syntezy substancji organicznych.
Tlen jest pochłaniany przez liście z powietrza, przez korzenie z gleby, a także uwalniany z innych związków. Jest niezbędny zarówno do oddychania, jak i do syntezy związków organicznych. [7]

Następne znaczenie

Azot jest niezbędnym elementem rozwoju roślin, a mianowicie tworzenia substancji białkowych. Jego zawartość w białkach waha się od 15 do 19%. Jest częścią chlorofilu i dlatego bierze udział w fotosyntezie. Azot występuje w enzymach - katalizatorach różnych procesów w organizmach. [7]
Fosfor jest obecny w składzie jąder komórkowych, enzymów, fitiny, witamin i innych równie ważnych związków. Bierze udział w procesach konwersji węglowodanów i substancji zawierających azot. W roślinach jest zawarty zarówno w formie organicznej, jak i mineralnej. Związki mineralne - sole kwasu ortofosforowego - są stosowane w syntezie węglowodanów. Rośliny wykorzystują organiczne związki fosforu (heksofosforany, fosfatydy, nukleoproteiny, fosforany cukru, fitynę). [7]
Potas odgrywa ważną rolę w metabolizmie białek i węglowodanów, wzmacnia efekt stosowania azotu z form amoniaku. Odżywianie potasem jest silnym czynnikiem w rozwoju poszczególnych organów roślin. Ten pierwiastek sprzyja gromadzeniu się cukru w soku komórkowym, co zwiększa odporność roślin na niekorzystne czynniki naturalne w okresie zimowym, przyczynia się do rozwoju wiązek naczyniowych i pogrubia komórki. [7]

Następujące makroskładniki odżywcze

Siarka jest składnikiem aminokwasów - cysteiny i metioniny, odgrywa ważną rolę zarówno w metabolizmie białek, jak iw procesach redoks. Pozytywny wpływ na tworzenie się chlorofilu przyczynia się do powstawania guzków na korzeniu roślin strączkowych, a także bakterii brodawkowych, które asymilują azot z atmosfery. [7]
Wapń - uczestnik metabolizmu węglowodanów i białek, ma pozytywny wpływ na wzrost korzeni. Niezbędny do normalnego odżywiania roślin. Zwapnienie kwaśnych gleb wapniem zwiększa żyzność gleby. [7]
Magnez bierze udział w fotosyntezie, jego zawartość w chlorofilu osiąga 10% całkowitej zawartości w zielonych częściach roślin. Zapotrzebowanie na magnez w roślinach nie jest takie samo. [7]
Żelazo nie jest częścią chlorofilu, ale bierze udział w procesach redoks, które są niezbędne do tworzenia chlorofilu. Odgrywa dużą rolę w oddychaniu, ponieważ jest integralną częścią enzymów oddechowych. Jest niezbędny zarówno dla roślin zielonych, jak i dla organizmów wolnych od chloru. [7]

Brak (niedobór) makroelementów w roślinach

Na brak makro w glebie, a co za tym idzie, w roślinie wyraźnie widać oznaki zewnętrzne. Wrażliwość każdego gatunku rośliny na brak makroskładników jest ściśle indywidualna, ale istnieją pewne podobne objawy. Na przykład, gdy brakuje azotu, fosforu, potasu i magnezu, cierpią stare liście niższych poziomów, podczas gdy brak wapnia, siarki i żelaza - młodych narządów, świeżych liści i punktu wzrostu.

Szczególnie wyraźnie brak odżywiania przejawia się w plonach o wysokiej wydajności.

Nadmiar makroelementów w roślinach

Na stan roślin wpływa nie tylko brak, ale także nadmiar makroskładników. Objawia się głównie w starych narządach i opóźnia wzrost roślin. Często oznaki braku i nadmiaru tych samych elementów są nieco podobne. [6]

http://www.pesticidy.ru/group_compounds/macronutrients_fertilizer

Pierwiastki chemiczne komórki.

Komórki żywych organizmów w ich składzie chemicznym znacznie różnią się od otaczającego środowiska nieożywionego i struktury związków chemicznych oraz zestawu i zawartości pierwiastków chemicznych. W sumie około 90 pierwiastków chemicznych jest obecnych (obecnie) w organizmach żywych, które w zależności od ich zawartości są podzielone na 3 główne grupy: makroelementy, mikroelementy i ultramikrozwiązki.

Makroelementy.

Makroelementy w znacznych ilościach są reprezentowane w żywych organizmach, od setnych procent do dziesiątek procent. Jeśli zawartość jakiejkolwiek substancji chemicznej w organizmie przekracza 0,005% masy ciała, substancja ta określana jest jako makroelementy. Są one częścią głównych tkanek: krwi, kości i mięśni. Należą do nich na przykład następujące pierwiastki chemiczne: wodór, tlen, węgiel, azot, fosfor, siarka, sód, wapń, potas, chlor. Makroelementy stanowią około 99% masy żywych komórek, przy czym większość (98%) wodoru, tlenu, węgla i azotu.

Poniższa tabela przedstawia główne makroskładniki w organizmie:

Dla wszystkich czterech najczęstszych pierwiastków w organizmach żywych (wodór, tlen, węgiel, azot, jak powiedziano wcześniej) charakterystyczna jest jedna wspólna właściwość. Elementom tym brakuje jednego lub więcej elektronów na zewnętrznej orbicie, tworząc stabilne wiązania elektroniczne. Tak więc atom wodoru do tworzenia stabilnego wiązania elektronowego nie ma jednego elektronu na zewnętrznej orbicie, atomów tlenu, azotu i węgla - odpowiednio dwa, trzy i cztery elektrony. W związku z tym te pierwiastki chemiczne łatwo tworzą wiązania kowalencyjne dzięki parowaniu elektronów i mogą łatwo oddziaływać ze sobą, wypełniając ich zewnętrzne powłoki elektronowe. Ponadto tlen, węgiel i azot mogą tworzyć nie tylko pojedyncze wiązania, ale także wiązania podwójne. W rezultacie liczba związków chemicznych, które mogą powstać z tych pierwiastków, znacznie wzrasta.

Ponadto węgiel, wodór i tlen - najlżejszy spośród pierwiastków zdolnych do tworzenia wiązań kowalencyjnych. Dlatego okazały się najbardziej odpowiednie do tworzenia związków, które tworzą żywą materię. Należy odnotować osobno inną ważną właściwość atomów węgla - zdolność do tworzenia wiązań kowalencyjnych z czterema innymi atomami węgla jednocześnie. Dzięki tej zdolności szkielety są tworzone z ogromnej różnorodności cząsteczek organicznych.

Elementy śladowe

Chociaż zawartość pierwiastków śladowych nie przekracza 0,005% dla każdego pojedynczego pierwiastka, a łącznie stanowią one tylko około 1% masy komórek, pierwiastki śladowe są niezbędne do aktywności życiowej organizmów. W przypadku braku lub braku treści mogą wystąpić różne choroby. Wiele pierwiastków śladowych jest częścią grup enzymów niebiałkowych i jest niezbędnych do realizacji ich funkcji katalitycznej.
Na przykład żelazo jest integralną częścią hemu, który jest częścią cytochromów, które są składnikami łańcucha przenoszenia elektronów i hemoglobiny, białka, które transportuje tlen z płuc do tkanek. Niedobór żelaza w organizmie człowieka powoduje rozwój niedokrwistości. Brak jodu, który jest częścią tyroksyny, hormonu tarczycy, prowadzi do występowania chorób związanych z niedoborem tego hormonu, takich jak wola endemiczna lub kretynizm.

Przykłady pierwiastków śladowych przedstawiono w poniższej tabeli:

http://www.studentguru.ru/chemicals.html

Makroskładniki

Makroelementy są użytecznymi substancjami dla organizmu, których dzienna stawka dla osoby wynosi 200 mg.

Brak makroskładników odżywczych prowadzi do zaburzeń metabolicznych, dysfunkcji większości narządów i układów.

Jest takie powiedzenie: jesteśmy tym, co jemy. Ale, oczywiście, jeśli zapytasz przyjaciół, kiedy jedli ostatni raz, na przykład siarkę lub chlor, nie możesz uniknąć niespodzianki. Tymczasem prawie 60 pierwiastków chemicznych „żyje” w ludzkim ciele, których rezerwy, czasami nie zdając sobie z tego sprawy, są uzupełniane z pożywienia. A o około 96 procent każdy z nas składa się tylko z 4 nazw chemicznych reprezentujących grupę makroskładników. I to:

tlen (65% w każdym ciele ludzkim);
węgiel (18%);
wodór (10%);
azot (3%).

Pozostałe 4 procent to inne substancje z układu okresowego. To prawda, że są znacznie mniejsze i stanowią kolejną grupę przydatnych składników odżywczych - mikroelementów.

Dla najczęstszych pierwiastków chemicznych - makroskładników, zwyczajowo używa się nazwy-CHON, składającej się z wielkich liter terminów: węgiel, wodór, tlen i azot po łacinie (węgiel, wodór, tlen, azot).

Makroelementy w ludzkim ciele, natura wycofała dość szerokie moce. To zależy od nich:

tworzenie szkieletu i komórek;
pH ciała;
właściwy transport impulsów nerwowych;
adekwatność reakcji chemicznych.

W wyniku wielu eksperymentów ustalono, że każdego dnia ludzie potrzebują 12 minerałów (wapnia, żelaza, fosforu, jodu, magnezu, cynku, selenu, miedzi, manganu, chromu, molibdenu, chloru). Ale nawet te 12 nie będzie w stanie zastąpić funkcji składników odżywczych.

Elementy odżywcze

Prawie każdy pierwiastek chemiczny odgrywa znaczącą rolę w istnieniu całego życia na Ziemi, ale tylko 20 z nich to główne.

Te elementy są podzielone na:

6 głównych składników odżywczych (reprezentowanych w prawie wszystkich żywych organizmach na Ziemi i często w dość dużych ilościach);
5 mniejszych składników odżywczych (występujących w wielu żywych organizmach w stosunkowo niewielkich ilościach);
pierwiastki śladowe (niezbędne substancje potrzebne w małych ilościach, aby utrzymać reakcje biochemiczne, od których zależy życie).

Wśród składników odżywczych wyróżnia się:

Głównymi pierwiastkami biogennymi lub organogenami są grupa węgla, wodoru, tlenu, azotu, siarki i fosforu. Drobne składniki odżywcze reprezentowane są przez sód, potas, magnez, wapń, chlor.

Tlen (O)

Jest to druga z listy najczęstszych substancji na Ziemi. Jest składnikiem wody i, jak wiecie, stanowi około 60 procent ludzkiego ciała. W postaci gazowej tlen staje się częścią atmosfery. W tej formie odgrywa decydującą rolę we wspieraniu życia na Ziemi, promowaniu fotosyntezy (w roślinach) i oddychaniu (u zwierząt i ludzi).

Węgiel (C)

Węgiel można również uznać za synonim życia: tkanki wszystkich istot na planecie zawierają związek węgla. Ponadto tworzenie wiązań węglowych przyczynia się do rozwoju pewnej ilości energii, która odgrywa znaczącą rolę w przepływie ważnych procesów chemicznych na poziomie komórek. Wiele związków zawierających węgiel łatwo ulega zapaleniu, uwalniając ciepło i światło.

Wodór (H)

Jest to najłatwiejszy i najbardziej powszechny element we Wszechświecie (w szczególności w postaci dwuatomowego gazu H2). Wodór jest substancją reaktywną i łatwopalną. Z tlenem tworzy mieszaniny wybuchowe. Ma 3 izotopy.

Azot (N)

Element o liczbie atomowej 7 jest głównym gazem w atmosferze Ziemi. Azot jest częścią wielu cząsteczek organicznych, w tym aminokwasów, które są składnikiem białek i kwasów nukleinowych tworzących DNA. Prawie cały azot jest wytwarzany w przestrzeni - tak zwane mgławice planetarne utworzone przez starzejące się gwiazdy, wzbogacają Wszechświat tym elementem makro.

Inne makroskładniki

Potas (K)

Potas (0,25%) jest ważną substancją odpowiedzialną za procesy elektrolitowe w organizmie. W prostych słowach: transportuje ładunek przez ciecze. Pomaga regulować bicie serca i przekazywać impulsy układu nerwowego. Zajmuje się również homeostazą. Niedobór pierwiastka prowadzi do problemów z sercem, nawet go zatrzymując.

Wapń (Ca)

Wapń (1,5%) jest najczęstszym składnikiem odżywczym w organizmie człowieka - prawie wszystkie rezerwy tej substancji koncentrują się w tkankach zębów i kości. Wapń jest odpowiedzialny za skurcz mięśni i regulację białek. Ale ciało „zjada” ten pierwiastek z kości (co jest niebezpieczne przez rozwój osteoporozy), jeśli odczuwa jego niedobór w codziennej diecie.

Wymagane przez rośliny do tworzenia błon komórkowych. Zwierzęta i ludzie potrzebują tego makroskładnika, aby utrzymać zdrowe kości i zęby. Ponadto wapń odgrywa rolę „moderatora” procesów w cytoplazmie komórek. W naturze reprezentowana w składzie wielu skał (kreda, wapień).

Wapń u ludzi:

wpływa na pobudliwość nerwowo-mięśniową - uczestniczy w skurczu mięśni (hipokalcemia prowadzi do drgawek);
reguluje glikogenolizę (rozkład glikogenu do stanu glukozy) w mięśniach i glukoneogenezę (tworzenie glukozy z formacji nie węglowodanowych) w nerkach i wątrobie;
zmniejsza przepuszczalność ścian naczyń włosowatych i błony komórkowej, zwiększając tym samym działanie przeciwzapalne i przeciwalergiczne;
promuje krzepnięcie krwi.

Jony wapnia są ważnymi wewnątrzkomórkowymi przekaźnikami, które wpływają na insulinę i enzymy trawienne w jelicie cienkim.

Absorpcja Ca zależy od zawartości fosforu w organizmie. Wymiana wapnia i fosforanu jest regulowana hormonalnie. Parathormon (hormon przytarczyc) uwalnia Ca z kości do krwi, a kalcytonina (hormon tarczycy) sprzyja odkładaniu się pierwiastków w kościach, co zmniejsza jego stężenie we krwi.

Magnez (Mg)

Magnez (0,05%) odgrywa znaczącą rolę w strukturze szkieletu i mięśni.

Jest członkiem ponad 300 reakcji metabolicznych. Typowy kation wewnątrzkomórkowy, ważny składnik chlorofilu. Obecny w szkielecie (70% całości) iw mięśniach. Integralna część tkanek i płynów ustrojowych.

W organizmie ludzkim magnez jest odpowiedzialny za rozluźnienie mięśni, wydalanie toksyn i poprawę przepływu krwi do serca. Niedobór substancji zaburza trawienie i spowalnia wzrost, prowadzi do szybkiego zmęczenia, tachykardii, bezsenności, PMS wzrasta u kobiet. Ale nadmiar makro jest prawie zawsze rozwojem kamicy moczowej.

Sód (Na)

Sód (0,15%) jest pierwiastkiem promującym elektrolity. Pomaga przenosić impulsy nerwowe w całym ciele, a także odpowiada za regulację poziomu płynu w organizmie, chroniąc go przed odwodnieniem.

Siarka (S)

Siarka (0,25%) znajduje się w 2 aminokwasach tworzących białka.

Fosfor (P)

Fosfor (1%) jest skoncentrowany w kościach, najlepiej. Ale oprócz tego istnieje cząsteczka ATP, która dostarcza komórkom energii. Przedstawione w kwasach nukleinowych, błonach komórkowych, kościach. Podobnie jak wapń, jest niezbędny do prawidłowego rozwoju i funkcjonowania układu mięśniowo-szkieletowego. W ludzkim ciele pełni funkcję strukturalną.

Chlor (Cl)

Chlor (0,15%) znajduje się zwykle w ciele w postaci jonu ujemnego (chlorku). Jego funkcje obejmują utrzymanie równowagi wodnej w organizmie. W temperaturze pokojowej chlor jest trującym zielonym gazem. Silny środek utleniający, łatwo wchodzi w reakcje chemiczne, tworząc chlorki.

http://foodandhealth.ru/mineraly/makroelementy/

Minerały Makro i pierwiastki śladowe.

Minerały są powszechne i, z punktu widzenia biochemii, nie całkiem prawidłowa nazwa biologicznie istotnych elementów niezbędnych do funkcjonowania organizmu ludzkiego. Termin „minerały” został wypożyczony najprawdopodobniej z języka angielskiego, gdzie nazywane są minerałami dietetycznymi. Są to proste pierwiastki chemiczne, które dzielą się na dwie główne grupy - makroskładniki i mikroelementy.

Makroskładniki

Podstawowe pierwiastki śladowe

Tlen, wodór i azot przedostają się do organizmu człowieka z powietrzem, wszystkie inne elementy - z pożywieniem.

Makroelementy składają się z ludzkiego ciała, a większość składa się z tlenu, azotu, wodoru i węgla. Te 4 pierwiastki nazywane są biogennymi, składają się również z tłuszczów, białek, węglowodanów, DNA i RNA. Spożycie innych makroskładników odżywczych przekracza 200 mg dziennie.

Potrzeba pierwiastków śladowych - poniżej 200 mg dziennie, ale nie oznacza to, że są mniej ważne.

Poniższa tabela przedstawia główne mikro i makroelementy, ich rolę w ludzkim ciele i źródłach.

http://www.calc.ru/Mineraly-Makro-I-Mikroelementy.html

2.3 Skład chemiczny komórek. Makro i pierwiastki śladowe

Samouczek wideo 2: Struktura, właściwości i funkcje związków organicznych Koncepcja biopolimerów

Wykład: Skład chemiczny komórek. Makro i pierwiastki śladowe. Związek struktury i funkcji substancji nieorganicznych i organicznych

makroskładniki, których zawartość nie jest niższa niż 0,01%;

pierwiastki śladowe - których stężenie jest mniejsze niż 0,01%.

W każdej komórce zawartość pierwiastków śladowych jest mniejsza niż 1%, odpowiednio makroelementów - ponad 99%.

Sód, potas i chlor zapewniają wiele procesów biologicznych - turgor (wewnętrzne ciśnienie komórkowe), pojawienie się impulsów elektrycznych nerwów.

Azot, tlen, wodór, węgiel. Są to główne elementy komórki.

Fosfor i siarka są ważnymi składnikami peptydów (białek) i kwasów nukleinowych.

Wapń jest podstawą wszelkich form szkieletowych - zębów, kości, muszli, ścian komórkowych. Bierze również udział w skurczu mięśni i krzepnięciu krwi.

Magnez jest składnikiem chlorofilu. Bierze udział w syntezie białek.

Żelazo jest składnikiem hemoglobiny, bierze udział w fotosyntezie, określa wydajność enzymów.

Elementy śladowe zawarte w bardzo niskich stężeniach, ważne dla procesów fizjologicznych:

Cynk jest składnikiem insuliny;

Miedź - bierze udział w fotosyntezie i oddychaniu;

Kobalt - składnik witaminy B12;

Jod - bierze udział w regulacji metabolizmu. Jest ważnym składnikiem hormonów tarczycy;

Fluorek jest składnikiem szkliwa zębów.

Brak równowagi w stężeniu mikro i makroelementów prowadzi do zaburzeń metabolicznych, rozwoju chorób przewlekłych. Niedobór wapnia - przyczyna krzywicy, żelazo - niedokrwistość, azot - niedobór białek, jod - spadek intensywności procesów metabolicznych.

Rozważ związek substancji organicznych i nieorganicznych w komórce, ich strukturę i funkcję.

Komórki zawierają ogromną ilość mikro i makrocząsteczek należących do różnych klas chemicznych.

Materia nieorganiczna

Woda Z całkowitej masy żywego organizmu stanowi on największy odsetek - 50-90% i bierze udział w prawie wszystkich procesach życiowych:

procesy kapilarne, jako uniwersalny rozpuszczalnik polarny, wpływają na właściwości płynu śródmiąższowego, tempo metabolizmu. W odniesieniu do wody wszystkie związki chemiczne są podzielone na hydrofilowe (rozpuszczalne) i lipofilowe (rozpuszczalne w tłuszczach).

Intensywność metabolizmu zależy od jego stężenia w komórce - im więcej wody, tym szybciej zachodzą procesy. Utrata 12% wody przez organizm ludzki - wymaga odbudowy pod nadzorem lekarza, z utratą 20% - następuje śmierć.

Sole mineralne. Zawarty w żywych układach w postaci rozpuszczonej (dysocjującej na jony) i nierozpuszczonej. Rozpuszczone sole są zaangażowane w:

transfer substancji przez membranę. Kationy metali stanowią „pompę sodowo-potasową”, zmieniającą ciśnienie osmotyczne komórki. Z tego powodu woda z rozpuszczonymi w niej substancjami wpada do komórki lub opuszcza ją, zabierając niepotrzebne;

tworzenie impulsów nerwowych o charakterze elektrochemicznym;

są częścią białek;

jon fosforanowy - składnik kwasów nukleinowych i ATP;

jon węglanowy - wspiera Ph w cytoplazmie.

Nierozpuszczalne sole w postaci całych cząsteczek tworzą struktury muszli, muszli, kości, zębów.

Materia organiczna

Wspólną cechą materii organicznej jest obecność łańcucha szkieletowego węgla. Są to biopolimery i małe cząsteczki o prostej strukturze.

Główne klasy dostępne w organizmach żywych:

Węglowodany. Komórki zawierają różne ich rodzaje - cukry proste i nierozpuszczalne polimery (celuloza). Procentowo ich udział w suchej masie roślin wynosi do 80%, zwierząt - 20%. Odgrywają ważną rolę w podtrzymywaniu życia komórek:

Fruktoza i glukoza (monosacharydy) są szybko wchłaniane przez organizm, wchodzą w skład metabolizmu, są źródłem energii.

Ryboza i dezoksyryboza (monosacharydy) są jednym z trzech głównych składników DNA i RNA.

Laktoza (odnosi się do disaharamu) - syntetyzowana przez organizm zwierzęcy, jest częścią mleka ssaków.

Sacharoza (disacharyd) - źródło energii, powstaje w roślinach.

Maltoza (disacharyd) - zapewnia kiełkowanie nasion.

Cukry proste pełnią również inne funkcje: sygnałowe, ochronne, transportowe.
Węglowodany polimerowe są rozpuszczalnym w wodzie glikogenem, jak również nierozpuszczalną celulozą, chityną, skrobią. Odgrywają ważną rolę w metabolizmie, pełnią funkcje strukturalne, magazynujące, ochronne.

Lipidy lub tłuszcze. Są nierozpuszczalne w wodzie, ale dobrze się ze sobą mieszają i rozpuszczają w niepolarnych cieczach (nie zawierających tlenu, na przykład nafta lub cykliczne węglowodory są rozpuszczalnikami niepolarnymi). Lipidy są niezbędne w organizmie, aby zapewnić mu energię - podczas ich utleniania powstaje energia i woda. Tłuszcze są bardzo energooszczędne - przy pomocy 39 kJ na gram uwolnionego podczas utleniania można podnieść ładunek o wadze 4 ton na wysokość 1 m. Tłuszcz zapewnia również funkcję ochronną i izolacyjną - u zwierząt jego gruba warstwa pomaga zachować ciepło w zimnych porach roku. Substancje podobne do tłuszczu chronią pióra ptactwa wodnego przed zamoczeniem, zapewniają zdrowy, lśniący wygląd i elastyczność sierści zwierzęcej, pełnią funkcję osłonową na liściach roślin. Niektóre hormony mają strukturę lipidową. Tłuszcze stanowią podstawę struktury membrany.

Białka lub białka są heteropolimerami o strukturze biogennej. Składają się z aminokwasów, których jednostkami strukturalnymi są: grupa aminowa, rodnik i grupa karboksylowa. Właściwości aminokwasów i ich różnice między sobą determinują rodniki. Ze względu na właściwości amfoteryczne mogą tworzyć wiązania między sobą. Białko może składać się z kilku lub setek aminokwasów. W sumie struktura białek obejmuje 20 aminokwasów, ich kombinacje determinują różnorodność form i właściwości białek. Niezbędne jest około tuzina aminokwasów - nie są syntetyzowane w organizmie zwierzęcia, a ich spożycie zapewnia pokarm roślinny. W przewodzie pokarmowym białka są dzielone na pojedyncze monomery wykorzystywane do syntezy własnych białek.

Cechy strukturalne białek:

struktura pierwotna - łańcuch aminokwasów;

wtórny - łańcuch skręcony w spiralę, gdzie między cewkami powstają wiązania wodorowe;

trzeciorzęd - spirala lub kilka z nich, zwinięte w globule i połączone słabymi wiązaniami;

Czwartorzęd nie występuje we wszystkich białkach. Jest to kilka globulek połączonych wiązaniami niekowalencyjnymi.

Siła struktur może zostać złamana, a następnie przywrócona, podczas gdy białko tymczasowo traci swoje charakterystyczne właściwości i aktywność biologiczną. Jedynie zniszczenie pierwotnej struktury jest nieodwracalne.

Białka pełnią wiele funkcji w komórce:

przyspieszenie reakcji chemicznych (funkcja enzymatyczna lub katalityczna, z których każda jest odpowiedzialna za określoną pojedynczą reakcję);
transport - przenoszenie jonów, tlenu, kwasów tłuszczowych przez błony komórkowe;

ochronne białka krwi, takie jak fibryna i fibrynogen, są obecne w osoczu krwi w postaci nieaktywnej, tworzą skrzepy krwi w miejscu uszkodzenia z powodu tlenu. Przeciwciała - zapewniają odporność.

strukturalne - peptydy są częściowo lub stanowią podstawę błon komórkowych, ścięgien i innych tkanek łącznych, włosów, wełny, kopyt i paznokci, skrzydeł i zewnętrznych powłok. Aktyna i miozyna zapewniają kurczliwość mięśni;

regulacyjne białka hormonalne zapewniają regulację humoralną;
energia - podczas braku składników odżywczych organizm zaczyna rozkładać własne białka, zakłócając proces ich własnej żywotnej aktywności. Dlatego po długim głodzie, ciało nie zawsze może wrócić do zdrowia bez pomocy medycznej.

Kwasy nukleinowe. Istnieją 2 - DNA i RNA. RNA ma kilka rodzajów - informacyjny, transportowy i rybosomalny. Odkryty przez szwajcarskiego szwajcarskiego F. Fishera pod koniec XIX wieku.

DNA jest kwasem dezoksyrybonukleinowym. Zawarty w jądrze, plastydach i mitochondriach. Strukturalnie jest to polimer liniowy, który tworzy podwójną helisę komplementarnych łańcuchów nukleotydowych. Koncepcja jego struktury przestrzennej została stworzona w 1953 r. Przez Amerykanów D. Watsona i F. Cricka.

Jego jednostki monomeryczne są nukleotydami, które mają zasadniczo wspólną strukturę z:

baza azotowa (należąca do grupy purynowej - adenina, guanina, pirymidyna - tymina i cytozyna).

W strukturze cząsteczki polimeru nukleotydy są łączone parami i komplementarnie, co wynika z różnej liczby wiązań wodorowych: adeniny + tyminy - dwóch, guaniny + cytozyny - trzech wiązań wodorowych.

Kolejność nukleotydów koduje strukturalne sekwencje aminokwasowe cząsteczek białka. Mutacja jest zmianą kolejności nukleotydów, ponieważ cząsteczki białka o innej strukturze będą kodowane.

RNA - kwas rybonukleinowy. Strukturalnymi cechami jego różnicy od DNA są:

zamiast nukleotydu tyminy - uracyl;

ryboza zamiast dezoksyrybozy.

Transport RNA jest łańcuchem polimerowym, który jest złożony w formie liścia koniczyny w płaszczyźnie, jego główną funkcją jest dostarczenie aminokwasu do rybosomów.

Matryca (posłaniec) RNA jest stale formowana w jądrze, komplementarna do jakiejkolwiek części DNA. Jest to macierz strukturalna, na podstawie swojej struktury cząsteczka białka zostanie złożona na rybosomie. Z całkowitej zawartości cząsteczek RNA ten typ wynosi 5%.

Rybosom - odpowiada za proces wytwarzania cząsteczki białka. Jest syntetyzowany na jąderku. W klatce wynosi 85%.

ATP - kwas trifosforanowy adenozyny. Jest to nukleotyd zawierający:

http://cknow.ru/knowbase/168-23-himicheskiy-sostav-kletki-makro-i-mikroelementy.html

§ 1. Zawartość pierwiastków chemicznych w organizmie

Szczegółowe rozwiązanie Ustęp § 1 dotyczący biologii dla uczniów w klasie 10, autorzy ND. Lisov, V.V. Sheverdov, G.G. Goncharenko, M.L. Dashkov 2014

1. W której grupie wszystkie elementy należą do elementów makro? Do pierwiastków śladowych?

g - wszystkie pierwiastki śladowe, w wszystkich makroskładnikach

2. Jakie pierwiastki chemiczne nazywane są makroskładnikami? Wypisz je. Jaka jest wartość makroelementów w organizmach żywych?

Pierwiastki chemiczne, których zawartość w ciele waha się od dziesiątek do setnych procenta. Należą do nich tlen (O), węgiel (C), wodór (H), azot (N), S, Ca, P, K, Cl, Na, Mg. Te makroskładniki są częścią organicznych związków organizmów żywych.

3. Jakie pierwiastki chemiczne nazywane są pierwiastkami śladowymi? Wypisz je. Jaka jest wartość pierwiastków śladowych w organizmach żywych?

Pierwiastki chemiczne zawarte w organizmie w bardzo małych ilościach (mniej niż 0,01%). Należą do nich żelazo - Fe, cynk - Zn, miedź - Cu, mangan - Mn, kobalt - Co, molibden - Mo, fluor - F, jod - I. Te pierwiastki śladowe są częścią organicznych związków organizmów żywych, hormonów, enzymów.

4. Ustal związek między pierwiastkami chemicznymi a ich funkcją biologiczną.

1, 2, 3, 4, 5, 6

5. Opierając się na materiale na temat biologicznej roli makro- i mikroelementów oraz wiedzy zdobytej dzięki badaniu ludzkiego ciała w 9. klasie, wyjaśnij, jakie mogą być konsekwencje braku pewnych pierwiastków chemicznych w organizmie człowieka?

Przy niewystarczającym spożyciu wapnia w organizmie zmniejsza się gęstość kości, kruchość zębów, foliacja paznokci. Z brakiem fosforu pojawia się zmęczenie, utrata uwagi i pamięć. Przy braku drażliwości magnezu, bólu głowy, spadku ciśnienia krwi. Niedobór potasu prowadzi do zaburzeń rytmu serca, obniżenia ciśnienia krwi, senności, osłabienia mięśni. Brak żelaza powoduje zmniejszenie hemoglobiny i głodu tlenu.

6. Tabela pokazuje zawartość głównych pierwiastków chemicznych w skorupie ziemskiej (wagowo, w%). Porównaj skład skorupy i organizmów żywych. Jakie są cechy podstawowej kompozycji żywych organizmów? Jakie fakty pozwalają wyciągnąć wniosek o jedności przyrody ożywionej i nieożywionej?

Znaczna część elementów tworzących skorupę znajduje się w organizmach żywych, takich jak tlen, sód, węgiel, żelazo itp. Może to wskazywać na jedność natury ożywionej i nieożywionej. Tylko zawartość tych elementów jest inna.

http://resheba.me/gdz/biologija/10-klass/lisov-n-d/1

Makro i pierwiastki śladowe

Wiadomo, że organizmy zawierają różne pierwiastki chemiczne. Jednocześnie organizm ludzki potrzebuje regularnego przyjmowania pierwiastków z zewnątrz, tj. Żywności zrównoważonej chemicznie, ponieważ brak lub nadmiar jakiegokolwiek z pierwiastków niekorzystnie wpływa na zdrowie ludzkie. W zależności od stężenia pierwiastka chemicznego w organizmie człowieka, są one konwencjonalnie podzielone na makro- i mikroelementy.

Makroelementy są uważane za pierwiastki chemiczne, których zawartość w organizmie przekracza 0,005% masy ciała. Zawartość makroskładników w organizmie jest dość stała, ale nawet stosunkowo duże odchylenia od normy są zgodne z żywotną aktywnością organizmu. Ta grupa obejmuje wodór, węgiel, tlen, azot, sód, magnez, fosfor, siarkę, chlor, potas, wapń. Około 96% masy ciała ludzkiego stanowi: wodór (H), tlen (O), węgiel (C), azot (N). Wchodzą do organizmu głównie w formie związanej z pożywieniem, wodą, powietrzem i biorą udział w większości reakcji chemicznych zachodzących w ciele. Ponadto pierwiastki te są częścią białek, tłuszczów i węglowodanów.

Wapń (Ca), fosfor (P), potas (K), sód (Na), chlor (Cl), magnez (Mg) i siarka (S) należą do tej samej grupy pierwiastków chemicznych. Ich udział stanowi łącznie około 4% masy ciała. Ich rola sprowadza się do:

udział w procesach plastycznych i budowie tkanek (na przykład P i Ca są głównymi składnikami strukturalnymi kości);
utrzymywanie równowagi kwasowo-zasadowej i metabolizmu wody i soli;
utrzymywanie składu soli krwi i udział w strukturze tworzących ją elementów;
udział w strukturze i funkcji większości układów i procesów enzymatycznych w organizmie.

Makroelementy są z reguły skoncentrowane w tkankach łącznych (mięśniach, kościach, krwi), będąc częścią związków organicznych. Określają one tworzywo sztuczne głównych tkanek podtrzymujących, a także wspierają podstawowe właściwości środowiska wewnętrznego organizmu jako całości (homeostaza): wartość pH, ciśnienie osmotyczne, równowaga kwasowo-zasadowa, stabilność układów koloidalnych w organizmie.

Pierwiastki śladowe nazywane są cząstkami zawartymi w ciele w bardzo małych ilościach. Ich zawartość nie przekracza 0,005% masy ciała, a stężenie w tkankach nie przekracza 0,000001%. W związku z tym często nazywane są „śladowymi” pierwiastkami chemicznymi.

Ich stężenia są takie, że nie można ich oznaczyć analitycznie za pomocą prostych metod, ale nawet jeśli można określić ich zawartość w żywności lub dodatkach do żywności, znacznie trudniej jest określić ich rolę w procesach życiowych. Ponadto elementy te, ze względu na ich znikome stężenia, są łatwe do przedawkowania, co może prowadzić do zatrucia organizmu.

Nawet niewielkie odchylenia w zawartości mikroelementów od normy powodują poważne choroby. Analiza zawartości poszczególnych mikroelementów w narządach i tkankach jest czułym testem diagnostycznym, który pozwala wykryć i leczyć różne choroby. Zatem zmniejszenie zawartości cynku w osoczu krwi jest obowiązkową konsekwencją zawału mięśnia sercowego. Spadek zawartości litu we krwi jest wskaźnikiem choroby nadciśnieniowej.

Wśród pierwiastków śladowych emitowana jest specjalna grupa niezbędnych pierwiastków śladowych - pierwiastków śladowych, których regularne spożycie z pożywieniem lub wodą w organizmie jest absolutnie niezbędne do jego normalnego funkcjonowania. Niezbędne pierwiastki śladowe są częścią enzymów, witamin, hormonów i innych substancji biologicznie czynnych. Niezastąpionymi pierwiastkami śladowymi są żelazo (Fe), jod (I), miedź (Cu), mangan (Mn), cynk (Zn), kobalt (Co), molibden (Mo), selen (Se), chrom (Cr), fluor ( F).

Pierwiastki śladowe są nierównomiernie rozłożone między tkankami i często mają powinowactwo do określonego typu tkanek i narządów. Tak więc cynk gromadzi się w trzustce; molibden - w nerkach; bar - w siatkówce; stront - w kościach; jod jest w tarczycy.