Почти всички известни елементи работят денонощно в полза на човешкото здраве. Минералните соли осигуряват постоянен киселинно-алкален баланс и регулират метаболизма.
Активната роля на минералните соли в метаболитните процеси на организма и регулирането на неговите функции не оставя съмнение за тяхната необходимост. Техният ендогенен синтез е невъзможен, поради което те се отличават от други вещества с подобна функционалност, например хормони и дори витамини.
Управлението е жизненоважно важни процесиЧовешкото тяло се осъществява чрез поддържане на киселинно-алкалния баланс, определена концентрация на определени минерални соли и взаимно съотношение на техните количества. Тези показатели влияят върху активността и производството на хормони, ензими и определят хода на биохимичните реакции.
Човешкото тяло получава и използва почти всички елементи, известни от периодичната таблица, но значението и функциите на повечето от тях все още са неизвестни. Прието е микроелементите да се разделят на две групи в зависимост от степента на тяхната потребност:
- микроелементи;
- макронутриенти.
Всички минерални соли се отстраняват постоянно от тялото в същата степен, те трябва да се попълват с храна, в противен случай здравословните проблеми са неизбежни.
Сол
Най-известната от минералните соли, която играе важна роля на всяка трапеза, почти нито едно ястие не е пълно без нейното присъствие. Химически е натриев хлорид.
Хлорът участва в образуването на солна киселинанеобходими за храносмилането, защита от хелминтна инвазияи е неразделна част стомашен сок. Липсата на хлор има изключително негативен ефект върху процеса на храносмилане и провокира развитието на отравяне на кръвта в урината.
Натрий – изключително важен елемент, регулира количеството вода в организма, влияе върху функционирането нервни системи s на човек. Задържа магнезия и варовика в тъканните клетки и кръвоносната система. Играя ключова роляв регулацията на обмена на минерални соли и вода в тялото, като основният извънклетъчен катион.
калий
Калият, заедно с натрия, определя функцията на мозъка, допринася за неговото хранене с глюкоза и поддържа възбудимостта на мускулната и нервната тъкан. Без калий е невъзможно да се концентрирате, мозъкът не може да започне работа.
Влиянието на калиевите соли върху храносмилането на нишестето и липидите е необходимо, те участват в образуването на мускулите, осигурявайки тяхната сила и сила. Той също така влияе върху обмена на минерални соли и вода в тялото, като е основният вътреклетъчен катион.
Магнезий
Значението на магнезия за човека и всички видове метаболизъм е изключително голямо. Освен това осигурява проводимост на влакната нервни клетки, регулира ширината на лумена на кръвоносните съдове кръвоносна система, участва в чревната функция. Той е защитник на клетките, укрепва мембраните им и минимизира ефекта от стреса. Магнезиевите соли осигуряват здравината на скелета и зъбите и стимулират отделянето на жлъчка.
Липсата на магнезиеви соли води до повишена раздразнителност, нарушения на такива висши функции нервна дейност, като памет, внимание, нарушения на всички органи и техните системи. Тялото ефективно премахва излишния магнезий през кожата, червата и бъбреците.
Манган
Мангановите соли предпазват човешкия черен дроб от затлъстяване, помагат за намаляване на нивата на холестерола и участват активно в метаболизма на въглехидратите и мазнините. Те също са известни положително влияниевърху функциите на нервната система, мускулната издръжливост, процеса на хематопоеза, развитието на костите. Манганът повишава съсирването на кръвта и помага за усвояването на витамин В1.
калций
На първо място, калцият е необходим за формирането и развитието костна тъкан. Благодарение на този елемент се стабилизират мембраните на нервните клетки, а правилното му количество спрямо калия осигурява нормална сърдечна дейност. Той също така насърчава усвояването на фосфор и протеини, а калциевите соли в кръвта влияят върху нейното съсирване.
Желязо
Ролята на желязото за процесите на клетъчно дишане е добре известна, тъй като то е компонент на хемоглобина и мускулния миоглобин. Липсата на желязо причинява кислороден глад, последствията от който засягат цялото тяло. Мозъкът е особено уязвим към този фактор, незабавно губейки способността си да работи. Усвояването на железни соли се увеличава с помощта на аскорбинова киселина, лимонена киселина, пада поради заболявания на храносмилателния тракт.
Мед
Медните соли работят в тясно сътрудничество с желязото и аскорбинова киселина, участващи в процесите на хематопоезата и клетъчното дишане. Дори при достатъчно желязо дефицитът на мед води до анемия и кислородно гладуване. Качеството на хемопоетичните процеси и душевно здравехората също зависят от този елемент.
Липса на фосфор при осигуряване балансирано храненее практически изключено. Трябва обаче да се има предвид, че неговият излишък се отразява неблагоприятно на количеството калциеви соли и доставката им на тялото. Неговата зона на отговорност включва процесите на производство на енергия и топлина от хранителни вещества.
Образуването на костната и нервната система без фосфор и неговите соли е невъзможно, необходимо е също така да се поддържа адекватна функция на бъбреците, черния дроб, сърцето и синтеза на хормони.
Флуор
Флуоридът е част от зъбния емайл и костите и помага за поддържането им здрави. Достатъчно количествонеговите соли в диетата на бременна жена намалява риска детето й да развие зъбен кариес в бъдеще. Ролята им е голяма в процесите на регенерация на кожата и заздравяване на рани, подобряват усвояването на желязото от организма, подпомагат работата щитовидната жлеза.
йод
Основната роля на йода е участието му във функционирането на щитовидната жлеза и синтеза на нейните хормони. Известно количество йод се намира в кръвта, яйчниците и мускулите. Укрепва имунна системачовешки, участва в развитието на тялото, помага за регулиране на телесната температура.
Изграждане на нокти, кожатаи косата, нервната и мускулната тъкан е невъзможна без силициеви соли. Той също има голямо значениеза развитието на костната тъкан и образуването на хрущял, поддържане на еластичността съдови стени. Недостигът му създава риск от развитие захарен диабети атеросклероза.
хром
Хромът действа като инсулинов регулатор, контролира активността на ензимната система, участваща в метаболизма на глюкозата, протеиновия синтез и мастни киселини. Липсата на достатъчно от него може лесно да доведе до диабет и също така е рисков фактор за инсулт.
Кобалт
Участието на кобалта в процесите по осигуряване на снабдяването на мозъка с кислород ни задължава да му обърнем специално внимание. Представя се в тялото в две форми: свързан, като част от витамин B12, именно в тази форма играе ролята си в синтеза на червени кръвни клетки; витамин независим.
Цинк
Цинкът осигурява метаболизма на липидите и протеините и е част от около 150 биологично активни веществапроизведени от тялото. Той е изключително важен за успешното развитие на децата, тъй като участва в изграждането на връзки между мозъчните клетки и осигурява успешното функциониране на нервната система. Цинковите соли също участват в еритропоезата и нормализират функциите на ендокринните жлези.
Сяра
Сярата присъства почти навсякъде в тялото, във всички негови тъкани и урина. Липсата на сяра допринася за развитието на раздразнителност, нарушена функционалност на нервната система, развитието на тумори, кожни заболявания.
Минерални соли в воден разтворклетките се дисоциират на катиони и аниони; някои от тях могат да бъдат включени в комплекси с различни органични съединения. Съдържанието на неорганични йони обикновено не надвишава 1% от клетъчната маса. Солните катиони, като калий и натрий, осигуряват раздразнителност на клетките. Калцият насърчава клетъчната адхезия една към друга. Анионите на слабите киселини са отговорни за буферните свойства на цитоплазмата, поддържайки леко алкална реакция в клетките.
По-долу е даден пример биологична ролянай-важните химически елементиклетки:
Кислород Компонент на органични вещества, вода, аниони на неорганични киселини
Въглерод Компонент на всички органични вещества, въглероден двуокис, карбонова киселина;
Водород Компонент на водата, органични вещества, под формата на протон, регулира киселинността на околната среда и осигурява образуването на трансмембранен потенциал;
Азот Компонент на нуклеотиди, аминокиселини, фотосинтетични пигменти и много витамини;
Сяра Компонент на аминокиселини (цистеин, цистин, метионин), витамин B 1 и някои коензими;
Фосфор Компонент на нуклеинови киселини, пирофосфат, ортофосфорна киселина, нуклеотидни трифосфати, някои коензими;
Калций Участва в клетъчната сигнализация;
Калий Повлиява активността на ензимите за синтез на протеини, участва в процесите на фотосинтеза;
Магнезий Активатор на енергийния метаболизъм и синтеза на ДНК, част от молекулата на хлорофила, необходим за сглобяването на вретеновидни микротубули;
Желязо Компонент на много ензими, участва в биосинтезата на хлорофила, в процесите на дишане и фотосинтеза;
Мед Компонент на някои ензими, участващи във фотосинтезата;
Манганът е компонент или регулира дейността на определени ензими, участва в усвояването на азота и в процеса на фотосинтезата;
Молибден Компонент на нитрат редуктазата, участващ във фиксирането на молекулярен азот;
Кобалт Компонент на витамин B 12, участващ във фиксирането на азота
Бор Регулатор на растежа на растенията, активатор на редуктивните респираторни ензими;
Цинк Компонент на някои пептидази, той участва в синтеза на ауксини (растителни хормони) и алкохолна ферментация.
Важно е не само съдържанието на елементите, но и тяхното съотношение. Ето как клетката поддържа висока концентрация на K + йони и ниска Na + йони в околната среда ( морска вода, междуклетъчна течност, кръв) обратно.
Основно най-важно биологични функцииминерални елементи:
1. Поддръжка киселинно-алкален балансв клетка;
2. Създаване на буферни свойства на цитоплазмата;
3. Активиране на ензими;
4. Създаване на осмотично налягане в клетката;
5. Участие в създаването на клетъчно мембранни потенциали;
6. Образуване на вътрешния и външния скелет(протозои, диатомеи) .
2. Органична материя
Органичните вещества съставляват 20 до 30% от масата на живата клетка. От тях приблизително 3% са нискомолекулни съединения: аминокиселини, нуклеотиди, витамини, хормони, пигменти и някои други вещества. Основната част от сухото вещество на клетката се състои от органични макромолекули: протеини, нуклеинови киселини, липиди и полизахариди. В животинските клетки, като правило, преобладават протеините, в растителните клетки преобладават полизахаридите. Съществуват определени разлики в съотношението на тези съединения между прокариотните и еукариотните клетки (Таблица 1)
маса 1
|
Съединение |
% от масата на жива клетка |
|
|
Бактерии |
Животни |
|
|
полизахариди | ||
2.1. катерици- най-важните незаменими азотсъдържащи органични съединения на клетката. Белтъчните тела играят решаваща роля в изграждането на живата материя и в осъществяването на всички жизнени процеси. Това са основните носители на живота, поради факта, че имат редица характеристики, най-важните от които включват: неизчерпаемо разнообразие на структурата и същевременно нейната висока специфична уникалност; широк спектър от физични и химични трансформации; способността за обратима и естествена промяна на конфигурацията на молекула в отговор на външни влияния; склонност към образуване на надмолекулни структури и комплекси с други химични съединения; наличието на биологична активност - хормонална, ензимна, патогенна и др.
Протеините са полимерни молекули, изградени от 20 аминокиселини * разположени в различни последователности и свързани чрез пептидна връзка (C-N-единична и C=N-двойна). Ако броят на аминокиселините във веригата не надвишава двадесет, такава верига се нарича олигопептид, от 20 до 50 - полипептид**, повече от 50 - протеин.
Масата на протеиновите молекули варира от 6 хиляди до 1 милион или повече далтона (далтон е единица молекулна маса, равна на масатаводороден атом – (1.674x10 -27 kg). Бактериалните клетки съдържат до три хиляди различни протеини, а в човешкото тяло това разнообразие нараства до пет милиона.
Протеините съдържат 50-55% въглерод, 6,5-7,3% водород, 15-18% азот, 21-24% кислород, до 2,5% сяра. Някои протеини съдържат фосфор, желязо, цинк, мед и други елементи. За разлика от други клетъчни елементи, повечето протеини се характеризират с постоянен дял на азот (средно 16% от сухото вещество). Този индикатор се използва при изчисляване на протеина по азот: (маса на азот × 6,25). (100: 16 = 6,25).
Протеиновите молекули имат няколко структурни нива.
Първичната структура е последователността от аминокиселини в полипептидна верига.
Вторичната структура е α-спирала или нагъната β-структура, която се образува поради стабилизирането на молекулата чрез електростатични водородни връзки, които се образуват между -C=O и –NH групите на аминокиселините.
Третичната структура е пространствената организация на молекула, определена от първичната структура. Той се стабилизира от водородни, йонни и дисулфидни (-S-S-) връзки, които се образуват между съдържащи сяра аминокиселини, както и хидрофобни взаимодействия.
Само протеини, състоящи се от две или повече полипептидни вериги, имат кватернерна структура; тя се образува, когато отделни протеинови молекули се комбинират в една. Определена пространствена организация (глобуларна или фибриларна) е необходима за силно специфичната работа на протеиновите молекули. Повечето протеини са активни само във формата, предоставена от третичната или кватернерната структура. Вторичната структура е достатъчна за функционирането само на няколко структурни протеина. Това са фибриларни протеини, а повечето ензими и транспортни протеини са с глобуларна форма.
Протеините, състоящи се само от полипептидни вериги, се наричат прости (протеини), а тези, които съдържат компоненти от различно естество, се наричат сложни (протеиди). Например, гликопротеинова молекула съдържа въглехидратен фрагмент, металопротеинова молекула съдържа метални йони и т.н.
Според разтворимостта в отделни разтворители: водоразтворими; разтворим в солеви разтвори- албумини, алкохолоразтворими - албумини; алкалноразтворими глутелини.
Аминокиселините са амфотерни по природа. Ако една аминокиселина има няколко карбоксилни групи, тогава преобладават киселинните свойства; ако има няколко аминогрупи, преобладават основните свойства. В зависимост от преобладаването на определени аминокиселини, протеините могат също да имат основни или киселинни свойства. Глобуларните протеини имат изоелектрична точка - стойност на pH, при която общият заряд на протеина е нула. С повече ниски стойности pH на протеина има положителен заряд, а при по-високи нива на pH е отрицателен. Тъй като електростатичното отблъскване предотвратява слепването на протеиновите молекули, в изоелектричната точка разтворимостта става минимална и протеинът се утаява. Например млечният протеин казеин има изоелектрична точка при pH 4,7. Когато млечнокиселите бактерии подкисляват млякото до тази точка, казеинът се утаява и млякото се „изварява“.
Денатурацията на протеина е нарушение на третичната и вторичната структура под въздействието на промени в рН, температура и определени неорганични веществаи т.н. Ако в същото време първична структуране е бил нарушен, тогава при възстановяване на нормалните условия настъпва ренатурация - спонтанно възстановяване на третичната структура и активност на протеина. Това свойство е от голямо значение при производството на сухи хранителни концентрати и медицински препарати, които съдържат денатуриран протеин.
*Аминокиселините са съединения, съдържащи една карбоксилна и една аминова група, свързани с един въглероден атом, към който е прикрепена странична верига - някакъв вид радикал. Известни са повече от 200 аминокиселини, но 20, наречени основни или основни, участват в образуването на протеини. В зависимост от радикала аминокиселините се делят на неполярни (аланин, метионин, валин, пролин, левцин, изолевцин, триптофан, фенилаланин), полярни незаредени (аспарагин, глутамин, серин, глицин, тирозин, треонин, цистеин) и полярни. заредени (основни: аргинин, хистидин, лизин, киселинни: аспарагинова киселина и глутаминова киселина). Неполярните аминокиселини са хидрофобни и протеините, изградени от тях, се държат като капчици мазнина. Полярните аминокиселини са хидрофилни.
**Пептидите могат да бъдат получени в резултат на реакции на поликондензация на аминокиселини, както и от непълна хидролиза на протеини. Изпълняват регулаторни функции в клетката. Редица хормони (окситоцин, вазопресин) са олигопептиди. Това е брадикидин (болков пептид) това са опиати (естествени лекарства - ендорфини, енкефалини) човешкото тялокоито имат аналгетичен ефект. (Наркотиците унищожават опиатите, така че човекът става много чувствителен към най-малкото нарушениев тялото - отнемане). Пептидите включват някои токсини (дифтериен), антибиотици (грамицидин А).
Функции на протеините:
1. Структурни. Протеините служат като строителен материал за всички клетъчни органели и някои извънклетъчни структури.
2. Каталитичен.Поради специалната структура на молекулата или наличието на активни групи, много протеини имат способността каталитично да ускоряват хода на химичните реакции. Ензимите се различават от неорганичните катализатори по своята висока специфичност, работещи в тесен температурен диапазон (от 35 до 45 ° C), при леко алкално рН и атмосферно налягане. Скоростта на реакциите, катализирани от ензими, е много по-бърза от тази, постигната от неорганичните катализатори.
3. Мотор. Специални контрактилни протеини осигуряват всички видове движение на клетките. Камшичетата на прокариотите са изградени от флагелини, докато камшичетата на еукариотните клетки са направени от тубулини.
4. транспорт. Транспортните протеини пренасят вещества в и извън клетката. Например пориновите протеини улесняват транспорта на йони; хемоглобинът пренася кислород, албуминът пренася мастни киселини. Транспортната функция се осъществява от протеини - преносители на плазмени мембрани.
5. Защитен. Протеините на антителата свързват и неутрализират чужди за тялото вещества. Група от антиоксидантни ензими (каталаза, супероксид дисмутаза) предотвратява образуването на свободни радикали. Кръвните имуноглобулини, фибрин, тромбин участват в съсирването на кръвта и по този начин спират кървенето. Образуването на токсини от протеинова природа, например дифтериен токсин или токсин на Vasillus turingiensis, в някои случаи също може да се разглежда като средство за защита, въпреки че тези протеини по-често служат за увреждане на жертвата в процеса на получаване на храна.
6. Регулаторен. Функционирането на многоклетъчния организъм се регулира от протеинови хормони. Ензимите, като контролират скоростите на химичните реакции, регулират вътреклетъчния метаболизъм.
7. Сигнал.Цитоплазмената мембрана съдържа протеини, които могат да реагират на промените в околната среда, като променят своята конформация. Тези сигнални молекули са отговорни за предаването на външни сигнали в клетката.
8. Енергия. Протеините могат да служат като резерв от резервни вещества, използвани за получаване на енергия. Разграждането на 1 грам протеин осигурява освобождаването на 17,6 kJ енергия.
Човешкото тяло - сложна система, която включва много елементи. Една от основните съставки на тъканите и органите са минералните соли, които заемат около 4-5 процента от общото телесно тегло. Те участват в метаболитни процеси, работа различни системи, са важен компонент на биохимичните реакции, резултатът от които е образуването на жизненоважни необходимо за човеквещества. Тялото попълва запасите си от минерални соли при прием на храна, а те се елиминират чрез отпадъчни продукти, затова е много важно да се следи за редовния им прием.
Ключът към поддържането на правилния баланс на тези микро и макроелементи е разнообразното хранене.
Причини за липса на минерални соли
Минералните соли в организма не са постоянна стойност. Недостигът им може да има много пагубен ефект върху здравето: нормална операцияоргани и метаболитни процеси, имунитетът намалява и се развиват сериозни заболявания.
Причините за този дисбаланс могат да бъдат:
- липса на разнообразие в храната;
- лошо качество на водата, използвана за пиене;
- патологии, които ускоряват абстиненцията полезни вещества(напр. вътрешно кървене);
- приемане на лекарства, които влияят на усвояването на различни елементи;
- екологични проблеми.
Значителна сума необходими елементимогат да бъдат намерени в продуктите растителен произход– плодове, зелени зеленчуци, бобови растения и зърнени храни. Например просо и овесена кашаса лидери по съдържание на магнезий, зелето, грахът и лимонът - на калий, картофите, морковите и бананите - на манган. Месото и домашните птици са важни източници на мед, цинк и желязо, докато рибата и морските дарове са важни източници на фосфор, йод и флуорид.
Млечните продукти съдържат около две дузини соли, необходими за хората - калций, цинк, флуор и др. В същото време смилаемостта на елементите при консумация на тази група продукти е максимална. По този начин парче сирене от 100 грама може да попълни дневния прием на калций на човек.
Много продукти съдържат само отделни елементи. Следователно, за да ги поддържате оптимално нивов организма е необходимо диетата да е разнообразна и да включва различни групипродукти.
Минералните соли в човешкото тяло условно се групират на макроелементи и микроелементи.
Макронутриенти
Количество минерали, принадлежащи към тази група, са доста важни в човешкото тяло.
Магнезиеви и калциеви соли
Тези връзки играят важна роля в работата храносмилателни органи, стимулиране на метаболитните процеси в организма, както и насърчаване на производството на енергия. Освен това калцият е в основата на изграждането на костната тъкан и зъбите, участва в мускулната контракция и процесите на кръвосъсирване. Магнезият стабилизира дейността на нервната система и участва в синтеза на много основни елементи.
Липсата на калций може да доведе до сърдечни проблеми и крехкост на опорно-двигателния апарат. За възрастен човек достатъчното количество калций е около 1 g на ден. Липсата на магнезий води до различни неврологични разстройства (безсъние, раздразнителност, световъртеж). Дневна нормаприем на магнезий за възрастен – 0,3 g.
Натриеви и фосфорни соли
Фосфорът изпълнява функцията на минерализация на костите и зъбите, насърчава производството на хормони, които осигуряват функционирането на всички критични системитяло. Натриевите съединения се поддържат на нормални нива артериално наляганеИ киселинно-алкален баланс, влизат в състава на плазмата и междуклетъчната течност.
При липса на фосфор може да се развие анемия, мускулният тонус намалява и костите се деформират. Достатъчното количество фосфор за възрастен е 1-1,5 g на ден. Недостигът на натрий води до образуване на камъни, сгъстяване на кръвта и смущения в работата на сърцето. Ежедневното количество на натриеви соли не трябва да надвишава 6 g.
Калиеви, хлорни и серни соли
Хлорните йони участват пряко в производството на солна киселина, която има водеща стойностза функционирането на стомашно-чревния тракт, както и за поддържане на киселинно-алкалния баланс. Калият играе важна роля в разграждането на мазнините и нормализирането метаболитни процеси, действа като градивен материал за храносмилателната и ендокринни системи. Сярата е съставна част на някои аминокиселини и в резултат на това участва в изграждането на повечето телесни тъкани.
Липсата на хлор се проявява в слабост, умора, а в тежки случаи може да причини кожни лезии и косопад. В същото време излишното количество хлор в тялото също е опасно - увеличава се кръвно наляганеи възможно развитие патологични състояния дихателната система. Оптималното дневно количество хлор е 4-6 g.
Дефицитът на калий причинява намаляване на умствената активност и мускулна хипотония. Нормата за прием на калий е 2,5 g на ден. При липса на сяра, кожни заболявания и различни тумори. Необходимото количество сяра на ден за възрастен е 0,5-1 g.
Микроелементи
Минералните соли от тази група се съдържат в човешкото тяло в относително малки количества, но наличието им е задължително условие уелнеси нормалното функциониране на всички органи:
Соли на желязо и цинк
Съединенията на желязото са част от някои протеини, по-специално хемоглобин, и играят роля в жизненоважна роляв преноса на кислород по кръвен път до всички системи на тялото. Желязото също е един от компонентите биохимични процеси. Цинкът участва в процеса на отстраняване на въглеродния диоксид от тялото по време на дишането. Освен това този елемент предотвратява косопада и стимулира имунните способности на организма.
Недостигът на желязо е опасен за развитието на анемия. Необходимото количество желязо за възрастен е 10-18 mg. Липсата на цинк може да причини кожни и очни лезии, загуба на коса и податливост към инфекции. Дневна нормацинк за възрастни – 7-12 мг.
Соли на селен и мед
Съединенията на селен участват в антиоксидантните процеси, както и в производството на хормони. Медта, заедно с желязото, участва в снабдяването на тъканите и органите с кислород, както и в производството на енергия.
Недостигът на селен се проявява в различни неврологични разстройства, влошаване на състоянието на косата и кожата. Дневната норма на селен е 40-70 mg. Недостатъчният прием на мед в тялото може да причини патологии на сърдечно-съдовата система, психични разстройства. В същото време излишъкът от мед е опасен за заболявания на нервната система. Препоръчителният прием на мед за възрастен е 2 mg на ден.
Манганови и йодни соли
Манганът участва активно в метаболизма, нормализира нивата на холестерола и спомага за нормалното съсирване на кръвта. Йодните соли са необходими за стабилното функциониране на щитовидната жлеза, която е отговорна за ендокринните процеси в организма.
Липсата на манган е опасна поради намалена умствена активност и отслабване на мускулите. За поддържане на нормалния баланс на този микроелемент е достатъчен приемът му в количество от 2-11 mg на ден. Липсата на йод води до нарушаване на производството на хормони, намалява общ имунитет. Дневната нужда от йод е 0,2 mg.
Соли на кобалт, флуор и молибден
Кобалтът участва в образуването на клетките на кръвоносната и нервната система. Флуоридът подобрява здравината на зъбите и костите. Молибденът участва в метаболитните процеси и функцията на черния дроб.
Дневната норма на кобалт е не повече от 10 mg. При недостига му се повишава умората и се появява анемия. Дефицитът на флуор се проявява в кариес и увреждане на костите. Нуждата от флуор е около 1-1,5 mg на ден. Недостигът на молибден води до зрителни увреждания, неврологични заболявания, понижен имунитет. Необходимото количество молибден е около 9 мг на ден.
Минералните соли в тялото трябва да присъстват в необходимо количество, тъй като от това зависи функционирането на всички негови системи. Ключът към поддържането на баланса на микро- и макроелементите е питателната и разнообразна диета.
ВЪПРОСИ И ЗАДАЧИ ЗА ПОВТОР
Въпрос 1. Какви химични елементи изграждат клетка?
Клетката съдържа около 70 елемента от периодичната таблица на Д. И. Менделеев. От тях основната част (98") се състои от макроелементи - въглерод, водород, кислород, азот, които заедно със сярата и фосфора образуват група биоелементи.
Елементи като сяра, фосфор, калий, натрий, желязо, калций и магнезий представляват само 1,8% от веществата, които изграждат клетката.
Освен това в състава на клетката влизат микроелементи йод (I), флуор (F), цинк (Zn), мед (Cu), съставляващи 0,18% от общата маса, и ултрамикроелементи - злато (Au), сребро (An) , платина (P), включена в клетката в количество до 0,02%.
Въпрос 2. Дайте примери за биологичната роля на химичните елементи.
Биоелементите - кислород, водород, въглерод, азот, фосфор и сяра - са от съществено значение компонентимолекули на биологични полимери - протеини, полизахариди и нуклеинови киселини.
Натрият, калият и хлорът осигуряват пропускливостта на клетъчните мембрани, работата на калиево-натриевата (K/Na-) помпа и провеждането на нервните импулси.
Калцият и фосфорът са структурни компоненти на междуклетъчното вещество на костната тъкан. Освен това калцият е един от факторите на кръвосъсирването.
Желязото е част от протеина на еритроцитите - хемоглобин, а медта е част от подобен протеин, който също е носител на кислород - хемоцианин (например в еритроцитите на мекотелите).
Магнезият е съществена част от хлорофила на растителните клетки. А модът и цинкът са част от хормоните съответно на щитовидната жлеза и панкреаса.
Въпрос 3. Какво представляват микроелементите? Дайте примери и опишете тяхното биологично значение.
Микроелементите са вещества, които изграждат клетката в малки количества (от 0,18 до 0,02%). Микроелементите включват цинк, мед, йод, флуор, кобалт.
Намирайки се в клетката под формата на йони и други съединения, те активно участват в изграждането и функционирането на живия организъм. Така цинкът е част от молекулата на инсулина, панкреатичен хормон. Йодът е основен компонент на тироксина, хормона на щитовидната жлеза. Флуоридът участва в образуването на костите и зъбния емайл. Медта е част от молекулите на някои протеини, като хемоцианин. Кобалтът е компонент на молекулата на витамин В12, необходими за тялотоза хематопоезата.
Въпрос 4. Какви неорганични вещества изграждат клетката?
От неорганичните вещества, изграждащи клетката, най-разпространена е водата. Средно в многоклетъчния организъм водата съставлява до 80% от телесното тегло. Освен това клетката съдържа различни неорганични соли, дисоциирани на йони. Това са главно натриеви, калиеви, калциеви соли, фосфати, карбонати и хлориди.
Въпрос 5. Каква е биологичната роля на водата; минерални соли?
Водата е най-разпространеното неорганично съединение в живите организми. Неговите функции се определят до голяма степен от диполния характер на структурата на неговите молекули.
1. Водата е универсален полярен разтворител: мн химически веществав присъствието на вода дисоциират на йони – катиони и аниони.
2. Водата е разнообразна среда химична реакциямежду веществата, открити в клетката.
3. Водата прави транспортна функция. Повечето вещества могат да проникнат клетъчната мембранасамо в разтворена и водна форма.
4. Водата е важен реагент в реакциите на хидратация и крайният продукт на много биохимични реакции, включително окисление.
5. Водата действа като термостат, което се осигурява от нейната добра топлопроводимост и топлинен капацитет и ви позволява да поддържате температурата вътре в клетката, когато температурата и околната среда се колебаят.
6. Водата е жизнената среда за много живи организми.
Животът без вода е невъзможен.
Минералите също имат важноза процеси, протичащи в живите организми. Концентрацията на соли в клетката определя нейните буферни свойства - способността на клетката да поддържа леко алкалната реакция на съдържанието си на постоянно ниво.
Въпрос 6. Какви вещества определят буферните свойства на клетката?
Вътре в клетката буферирането се осигурява главно от анионите H2PO, HPO4-. В извънклетъчната течност и кръвта ролята на буфер играят карбонатният йон CO и бикарбонатният йон HCO. Анионите на слаби киселини и алкали свързват водородни йони Н и хидроксидни йони ОН, поради което реакцията на средата остава почти непроменена, въпреки подаването отвън или образуването на киселинни и алкални продукти по време на метаболизма.
ВЪПРОСИ И ЗАДАЧИ ЗА ДИСКУСИЯ
Въпрос 1. Какви са разликите в приноса на различните елементи в организацията на живата и неживата природа?
Телата на живата и неживата природа се състоят от едни и същи химични елементи, което обяснява единството на техния произход. Приносът на химичните елементи е еднакъв както за живата, така и за неживата природа.
Въпрос 2: Обяснете как физикохимични характеристикиводата се проявява в осигуряването на жизнените процеси на клетката и целия организъм.
Водата е течност, която има уникална комбинация от редица важни физикохимични свойства.
Водните молекули са силно полярни и образуват водородни връзки една с друга. В течната вода всяка молекула е свързана чрез водородни връзки с 3 или 4 съседни молекули. Благодарение на огромен бройводородни връзки, водата има по-висок топлинен капацитет и топлина на изпарение в сравнение с други течности, висока температуракипене и топене, висока топлопроводимост. Наличието на такива качества позволява на водата да участва активно в терморегулацията.
Водата има нисък вискозитет и е подвижна течност. Причината за високата подвижност на водата е много краткият живот на водородните връзки. Следователно образуването и разрушаването постоянно се случват във водата. голямо количествоводородни връзки, което определя това свойство. Поради високата си течливост, водата лесно циркулира различни кухинитяло (циркулаторна и лимфни съдове, междуклетъчни пространства и др.).
Каква е биологичната роля на водата? минерални соли?
Отговори:
Водата е най-разпространеното неорганично съединение в живите организми. Неговите функции се определят до голяма степен от диполния характер на структурата на неговите молекули. 1. Водата е универсален полярен разтворител: много химични вещества в присъствието на вода се дисоциират на йони - катиони и аниони. 2. Водата е среда, в която протичат различни химични реакции между веществата в клетката. 3. Водата изпълнява транспортна функция. Повечето вещества могат да проникнат през клетъчната мембрана само в разтворена и водна форма. 4. Водата е важен реагент в реакциите на хидратация и крайният продукт на много биохимични реакции, включително окисление. 5. Водата действа като термостат, което се осигурява от нейната добра топлопроводимост и топлинен капацитет и ви позволява да поддържате температурата вътре в клетката, когато температурата и околната среда се колебаят. 6. Водата е жизнената среда за много живи организми. Животът без вода е невъзможен. Минералите също са важни за процесите, протичащи в живите организми. Концентрацията на соли в клетката определя нейните буферни свойства - способността на клетката да поддържа леко алкалната реакция на съдържанието си на постоянно ниво.
