Téměř všechny známé prvky fungují nepřetržitě ve prospěch lidského zdraví. Minerální soli zajišťují stálou acidobazickou rovnováhu a regulují metabolismus.
Aktivní role minerálních solí v metabolických procesech těla a regulaci jeho funkcí nenechává žádné pochybnosti o jejich nezbytnosti. Jejich endogenní syntéza je nemožná, proto se odlišují od jiných látek s podobnou funkčností, jako jsou hormony a dokonce vitamíny.
Řízení je životně důležité důležité procesy Lidské tělo se uskutečňuje udržováním acidobazické rovnováhy, určité koncentrace některých minerálních solí a vzájemného poměru jejich množství. Tyto ukazatele ovlivňují aktivitu a produkci hormonů, enzymů, určují průběh biochemických reakcí.
Lidské tělo přijímá a využívá téměř všechny prvky známé periodické tabulce, ale význam a funkce většiny z nich jsou stále neznámé. Je obvyklé rozdělit mikroelementy do dvou skupin v závislosti na jejich úrovni poptávky:
- mikroelementy;
- makroprvky.
Všechny minerální soli jsou z těla neustále odstraňovány ve stejné míře, je nutné je doplňovat potravou, jinak jsou zdravotní potíže nevyhnutelné.
Sůl
Nejznámější minerální sůl, která hraje důležitou roli na každém stole, se bez její přítomnosti neobejde. Chemicky je to chlorid sodný.
Na vzniku se podílí chlór kyseliny chlorovodíkové nezbytné pro trávení, ochrana před helmintické zamoření a být nedílnou součástí žaludeční šťávy. Nedostatek chlóru má extrémně negativní vliv na proces trávení potravy a vyvolává rozvoj otravy moči.
Sodík – extrémně důležitý prvek, reguluje množství vody v těle, ovlivňuje fungování nervové soustavy s osobou. Zadržuje hořčík a vápno v tkáňových buňkách a oběhovém systému. Hraní klíčová role v regulaci výměny minerálních solí a vody v těle, které jsou hlavním extracelulárním kationtem.
Draslík
Draslík spolu se sodíkem určuje funkci mozku, přispívá k jeho výživě glukózou, udržuje dráždivost svalové a nervové tkáně. Bez draslíku se nelze soustředit, mozek není schopen pracovat.
Vliv draselných solí na trávení škrobu a lipidů je nezbytný, podílejí se na tvorbě svalů, zajišťují jejich sílu a sílu. Ovlivňuje také výměnu minerálních solí a vody v těle, které jsou hlavním intracelulárním kationtem.
Hořčík
Význam hořčíku pro člověka a všechny typy metabolismu je extrémně vysoký. Navíc poskytuje vodivost vláken nervové buňky, reguluje šířku průsvitu krevních cév oběhový systém, podílí se na funkci střev. Je to ochránce buněk, posiluje jejich membrány a minimalizuje účinky stresu. Soli hořčíku zajišťují pevnost kostry a zubů a stimulují vylučování žluči.
Nedostatek hořečnatých solí vede ke zvýšené podrážděnosti, poruchám takto vyšších funkcí nervová činnost, jako je paměť, pozornost, poruchy všech orgánů a jejich systémů. Tělo účinně odstraňuje přebytečný hořčík přes kůži, střeva a ledviny.
Mangan
Soli manganu chrání lidská játra před obezitou, pomáhají snižovat hladinu cholesterolu a aktivně se podílejí na metabolismu sacharidů a tuků. Jsou také známé pozitivní vliv o funkcích nervové soustavy, svalové vytrvalosti, procesu krvetvorby, vývoji kostí. Mangan zvyšuje srážlivost krve a pomáhá vstřebávat vitamín B1.
Vápník
Vápník je v první řadě nezbytný pro tvorbu a vývoj kostní tkáně. Díky tomuto prvku jsou stabilizovány membrány nervových buněk a jeho správné množství v poměru ke draslíku zajišťuje normální činnost srdce. Podporuje také vstřebávání fosforu a bílkovin a vápenaté soli v krvi ovlivňují její srážlivost.
Žehlička
Úloha železa pro procesy buněčného dýchání je dobře známá, protože je součástí hemoglobinu a svalového myoglobinu. Nedostatek železa způsobuje hladovění kyslíkem, jehož důsledky se projeví na celém těle. Mozek je vůči tomuto faktoru obzvláště zranitelný a okamžitě ztrácí schopnost pracovat. Vstřebávání solí železa se zvyšuje pomocí kyseliny askorbové, kyselina citronová, padá v důsledku onemocnění trávicího traktu.
Měď
Soli mědi úzce spolupracují se železem a kyselina askorbová, podílející se na procesech krvetvorby a buněčného dýchání. I při dostatku železa vede nedostatek mědi k anémii a kyslíkové hladovění. Kvalita hematopoetických procesů a duševní zdraví lidé také závisí na tomto prvku.
Nedostatek fosforu při poskytování vyvážená výživa je prakticky vyloučeno. Je však třeba mít na paměti, že jeho nadbytek nepříznivě ovlivňuje množství vápenatých solí a jejich přísun do organismu. Oblast jeho odpovědnosti zahrnuje procesy výroby energie a tepla ze živin.
Tvorba kostí a nervového systému bez fosforu a jeho solí je nemožná, je také nutné udržovat adekvátní funkci ledvin, jater, srdce a syntézu hormonů.
Fluor
Fluor je součástí zubní skloviny a kostí a pomáhá je udržovat zdravé. Dostatečné množství jeho soli ve stravě těhotné ženy snižují riziko vzniku zubního kazu u jejího dítěte v budoucnu. Jejich role je skvělá v procesech regenerace kůže a hojení ran, zlepšují vstřebávání železa tělem, pomáhají při práci štítná žláza.
Jód
Hlavní úlohou jódu je jeho účast na fungování štítné žlázy a syntéze jejích hormonů. Určité množství jódu se nachází v krvi, vaječnících a svalech. Posiluje imunitní systémčlověk, podílí se na vývoji organismu, pomáhá regulovat tělesnou teplotu.
Stavba hřebíků, kůže a vlasy, nervová a svalová tkáň je bez křemíkových solí nemožná. Také má velká důležitost pro rozvoj tvorby kostní tkáně a chrupavek, udržení elasticity cévní stěny. Jeho nedostatek vytváří riziko rozvoje diabetes mellitus a ateroskleróze.
Chrom
Chrom působí jako regulátor inzulínu, řídí aktivitu enzymového systému podílejícího se na metabolismu glukózy, syntéze bílkovin a mastné kyseliny. Jeho nedostatek může snadno vést k cukrovce a je také rizikovým faktorem mozkové mrtvice.
Kobalt
Účast kobaltu na procesech zajišťování zásobování mozku kyslíkem nás zavazuje klást na něj zvláštní důraz. V těle se vyskytuje ve dvou formách: vázaný, jako součást vitaminu B12, právě v této formě hraje roli při syntéze červených krvinek; vitamín nezávislý.
Zinek
Zinek zajišťuje metabolismus lipidů a bílkovin a je součástí asi 150 biologicky účinné látky produkované tělem. Je nesmírně důležité pro úspěšný vývoj dětí, protože se podílí na vytváření spojení mezi mozkovými buňkami a zajišťuje úspěšné fungování nervového systému. Soli zinku se také podílejí na erytropoéze a normalizují funkce žláz s vnitřní sekrecí.
Síra
Síra je přítomna téměř všude v těle, ve všech jeho tkáních a moči. Nedostatek síry přispívá ke vzniku podrážděnosti, zhoršené funkčnosti nervového systému, vzniku nádorů, kožní choroby.
Minerální soli v vodný roztok buňky disociují na kationty a anionty; některé z nich mohou být zahrnuty do komplexů s různými organickými sloučeninami. Obsah anorganických iontů obvykle nepřesahuje 1 % buněčné hmoty. Kationty soli, jako je draslík a sodík, poskytují buněčnou dráždivost. Vápník podporuje přilnavost buněk k sobě navzájem. Anionty slabých kyselin jsou zodpovědné za pufrační vlastnosti cytoplazmy a udržují v buňkách mírně zásaditou reakci.
Níže je uveden příklad biologická role nejdůležitější chemické prvky buňky:
Kyslík Složka organických látek, vody, aniontů anorganických kyselin
Uhlík Složka veškeré organické hmoty, oxid uhličitý, kyselina uhličitá;
Vodík Složka vody, organické látky, ve formě protonu, reguluje kyselost prostředí a zajišťuje tvorbu transmembránového potenciálu;
Dusík Složka nukleotidů, aminokyselin, fotosyntetických pigmentů a mnoha vitamínů;
Síra Složka aminokyselin (cystein, cystin, methionin), vitaminu B 1 a některých koenzymů;
Fosfor Složka nukleových kyselin, pyrofosfát, kyselina ortofosforečná, nukleotidtrifosfáty, některé koenzymy;
Vápník Účastní se buněčné signalizace;
Draslík Ovlivňuje aktivitu enzymů syntézy bílkovin, účastní se procesů fotosyntézy;
Hořčík Aktivátor energetického metabolismu a syntézy DNA, součást molekuly chlorofylu, nezbytný pro sestavení vřetenových mikrotubulů;
Železo Složka mnoha enzymů, podílí se na biosyntéze chlorofylu, na procesech dýchání a fotosyntézy;
Měď Složka některých enzymů, podílejících se na fotosyntéze;
Mangan je součástí nebo reguluje aktivitu některých enzymů, podílí se na asimilaci dusíku a na procesu fotosyntézy;
Molybden Složka nitrátreduktázy, podílející se na fixaci molekulárního dusíku;
Kobalt Složka vitaminu B 12, podílející se na fixaci dusíku
Bór Regulátor růstu rostlin, aktivátor enzymů reduktivního dýchání;
Zinek Složka některých peptidáz, podílí se na syntéze auxinů (rostlinných hormonů) a alkoholové fermentaci.
Důležitý není jen obsah prvků, ale také jejich poměr. Tímto způsobem buňka udržuje vysokou koncentraci iontů K + a nízkou koncentraci iontů Na + v prostředí ( mořskou vodou, mezibuněčná tekutina, krev) naopak.
Základní nejdůležitější biologické funkce minerální prvky:
1. Údržba acidobazická rovnováha v kleci;
2. Vytvoření pufrovacích vlastností cytoplazmy;
3. Aktivace enzymů;
4. Vytvoření osmotického tlaku v buňce;
5. Účast na vytváření potenciálů buněčné membrány;
6. Formování vnitřní a vnější kostry(prvoci, rozsivky) .
2. Organická hmota
Organické látky tvoří 20 až 30 % hmoty živé buňky. Z toho přibližně 3 % tvoří nízkomolekulární sloučeniny: aminokyseliny, nukleotidy, vitamíny, hormony, pigmenty a některé další látky. Hlavní část sušiny buňky tvoří organické makromolekuly: proteiny, nukleové kyseliny, lipidy a polysacharidy. V živočišných buňkách zpravidla převažují bílkoviny, v rostlinných buňkách převažují polysacharidy. Existují určité rozdíly v poměru těchto sloučenin mezi prokaryotickými a eukaryotickými buňkami (tabulka 1)
stůl 1
|
Sloučenina |
% hmotnosti živé buňky |
|
|
Bakterie |
Zvířata |
|
|
Polysacharidy | ||
2.1. Veverky- nejdůležitější nenahraditelné dusíkaté organické sloučeniny buňky. Proteinová těla hrají rozhodující roli při stavbě živé hmoty a při realizaci všech životních procesů. Ty jsou hlavními nositeli života, vzhledem k tomu, že mají řadu znaků, z nichž mezi nejvýznamnější patří: nepřeberná rozmanitost struktury a zároveň její vysoká specifická jedinečnost; široký rozsah fyzikálních a chemických přeměn; schopnost reverzibilně a přirozeně měnit konfiguraci molekuly v reakci na vnější vlivy; sklon k tvorbě supramolekulárních struktur a komplexů s jinými chemickými sloučeninami; přítomnost biologické aktivity - hormonální, enzymatické, patogenní atd.
Proteiny jsou polymerní molekuly sestavené z 20 aminokyselin * umístěných v různých sekvencích a spojených peptidovou vazbou (C-N-single a C=N-double). Pokud počet aminokyselin v řetězci nepřesahuje dvacet, nazývá se takový řetězec oligopeptid, od 20 do 50 - polypeptid**, více než 50 - protein.
Hmotnost proteinových molekul se pohybuje od 6 tisíc do 1 milionu nebo více daltonů (dalton je jednotka molekulové hmotnosti, rovna hmotnosti atom vodíku – (1,674x10 -27 kg). Bakteriální buňky obsahují až tři tisíce různých proteinů v lidském těle, tato rozmanitost se zvyšuje na pět milionů.
Bílkoviny obsahují 50-55 % uhlíku, 6,5-7,3 % vodíku, 15-18 % dusíku, 21-24 % kyslíku, do 2,5 % síry. Některé bílkoviny obsahují fosfor, železo, zinek, měď a další prvky. Na rozdíl od jiných buněčných prvků se většina bílkovin vyznačuje konstantním podílem dusíku (v průměru 16 % sušiny). Tento indikátor se používá při výpočtu bílkovin dusíkem: (hmotnost dusíku × 6,25). (100:16 = 6,25).
Molekuly proteinu mají několik strukturních úrovní.
Primární struktura je sekvence aminokyselin v polypeptidovém řetězci.
Sekundární strukturou je α-helix neboli složená β-struktura, které se tvoří díky stabilizaci molekuly elektrostatickými vodíkovými vazbami, které se tvoří mezi skupinami -C=O a -NH aminokyselin.
Terciární struktura je prostorová organizace molekuly určená primární strukturou. Je stabilizován vodíkovými, iontovými a disulfidovými (-S-S-) vazbami, které se tvoří mezi aminokyselinami obsahujícími síru, a také hydrofobními interakcemi.
Pouze proteiny sestávající ze dvou nebo více polypeptidových řetězců mají kvartérní strukturu, která vzniká spojením jednotlivých molekul proteinů v jednu. Pro vysoce specifickou činnost proteinových molekul je nezbytná určitá prostorová organizace (globulární nebo fibrilární). Většina proteinů je aktivních pouze ve formě poskytované terciární nebo kvartérní strukturou. Sekundární struktura je dostatečná pro fungování pouze několika strukturálních proteinů. Jsou to fibrilární proteiny a většina enzymů a transportních proteinů má kulovitý tvar.
Proteiny skládající se pouze z polypeptidových řetězců se nazývají jednoduché (proteiny) a ty, které obsahují složky jiné povahy, se nazývají komplexní (proteiny). Například molekula glykoproteinu obsahuje sacharidový fragment, molekula metaloproteinu obsahuje kovové ionty atd.
Podle rozpustnosti v jednotlivých rozpouštědlech: rozpustný ve vodě; rozpustný v solné roztoky- albuminy rozpustné v alkoholu - albuminy; gluteliny rozpustné v alkáliích.
Aminokyseliny jsou amfoterní povahy. Pokud má aminokyselina několik karboxylových skupin, pak převažují kyselé vlastnosti, pokud existuje několik aminoskupin, převládají základní vlastnosti. V závislosti na převaze určitých aminokyselin mohou mít proteiny také zásadité nebo kyselé vlastnosti. Globulární proteiny mají izoelektrický bod – hodnotu pH, při které je celkový náboj proteinu nulový. S více nízké hodnoty pH proteinu má kladný náboj a při vyšších hodnotách pH je záporné. Vzhledem k tomu, že elektrostatické odpuzování brání molekulám proteinu ve slepování, v izoelektrickém bodě se rozpustnost stává minimální a protein se vysráží. Například mléčný protein kasein má izoelektrický bod při pH 4,7. Když bakterie mléčného kvašení okyselí mléko do tohoto bodu, kasein se vysráží a mléko se „sráží“.
Denaturace bílkovin je porušením terciární a sekundární struktury vlivem změn pH, teploty a určitých anorganické látky atd. Pokud ve stejnou dobu primární struktura nebyla porušena, pak při obnovení normálních podmínek dochází k renaturaci - spontánní obnově terciární struktury a aktivity proteinu. Tato vlastnost má velký význam při výrobě koncentrátů suchých potravin a lékařských přípravků, které obsahují denaturovaný protein.
*Aminokyseliny jsou sloučeniny obsahující jednu karboxylovou a jednu aminovou skupinu, spojené s jedním atomem uhlíku, ke kterému je připojen postranní řetězec – nějaký druh radikálu. Je známo více než 200 aminokyselin, ale 20, nazývaných bazické nebo základní, se podílí na tvorbě bílkovin. Podle radikálu se aminokyseliny dělí na nepolární (alanin, methionin, valin, prolin, leucin, isoleucin, tryptofan, fenylalanin), polární bez náboje (asparagin, glutamin, serin, glycin, tyrosin, threonin, cystein) a polární nabité (zásadité: arginin, histidin, lysin, kyselé: asparagové a kyselina glutamová). Nepolární aminokyseliny jsou hydrofobní a proteiny z nich vytvořené se chovají jako kapičky tuku. Polární aminokyseliny jsou hydrofilní.
**Peptidy mohou být získány jako výsledek polykondenzačních reakcí aminokyselin, stejně jako z neúplné hydrolýzy proteinů. Provádět regulační funkce v buňce. Řada hormonů (oxytocin, vasopresin) jsou oligopeptidy. Jedná se o bradykidin (peptid bolesti), jedná se o opiáty (přírodní léky - endorfiny, enkefaliny) Lidské tělo které mají analgetický účinek. (Drogy ničí opiáty, takže se člověk stává velmi citlivým na sebemenší porušení v těle - stažení). Mezi peptidy patří některé toxiny (záškrt), antibiotika (gramicidin A).
Funkce proteinů:
1. Strukturální. Proteiny slouží jako stavební materiály pro všechny buněčné organely a některé extracelulární struktury.
2. Katalytické. Díky speciální struktuře molekuly nebo přítomnosti aktivních skupin má řada proteinů schopnost katalyticky urychlovat průběh chemických reakcí. Enzymy se liší od anorganických katalyzátorů svou vysokou specifitou, fungující v úzkém teplotním rozmezí (od 35 do 45 °C), při mírně alkalickém pH a atmosférickém tlaku. Rychlost reakcí katalyzovaných enzymy je mnohem rychlejší než rychlost dosažená anorganickými katalyzátory.
3. Motor. Speciální kontraktilní proteiny zajišťují všechny typy pohybu buněk. Bičíky prokaryot jsou vyrobeny z bičíků, zatímco bičíky eukaryotických buněk jsou vyrobeny z tubulinů.
4. Doprava. Transportní proteiny transportují látky do buňky a z buňky. Například porinové proteiny usnadňují transport iontů; hemoglobin přenáší kyslík, albumin přenáší mastné kyseliny. Transportní funkci zajišťují proteiny - přenašeče plazmatických membrán.
5. Ochranný. Protilátkové proteiny vážou a neutralizují tělu cizí látky. Skupina antioxidačních enzymů (kataláza, superoxiddismutáza) zabraňuje tvorbě volných radikálů. Krevní imunoglobuliny, fibrin, trombin se podílejí na srážení krve a tím zastavují krvácení. Za prostředek ochrany lze v některých případech považovat i tvorbu toxinů proteinové povahy, např. difterický toxin nebo toxin Vasillus turingiensis, i když tyto proteiny častěji slouží k poškození oběti v procesu získávání potravy.
6. Regulační. Fungování mnohobuněčného organismu je regulováno proteinovými hormony. Enzymy tím, že řídí rychlost chemických reakcí, regulují intracelulární metabolismus.
7. Signál. Cytoplazmatická membrána obsahuje proteiny, které mohou reagovat na změny prostředí změnou své konformace. Tyto signální molekuly jsou zodpovědné za přenos externích signálů do buňky.
8. Energie. Bílkoviny mohou sloužit jako rezerva rezervních látek sloužících k získávání energie. Rozložením 1 gramu bílkovin se uvolní 17,6 kJ energie.
Lidské tělo - komplexní systém, která obsahuje mnoho prvků. Jednou ze základních složek tkání a orgánů jsou minerální soli, které zaujímají asi 4-5 procent celkové tělesné hmotnosti. Účastní se metabolické procesy, práce různé systémy, jsou důležitou složkou biochemických reakcí, jejichž výsledkem je vznik vit pro člověka nezbytné látek. Tělo doplňuje zásoby minerálních solí při příjmu potravy a ty se vylučují odpadními látkami, proto je velmi důležité hlídat jejich pravidelný příjem.
Klíčem k udržení správné rovnováhy těchto mikro a makroprvků je pestrá strava.
Příčiny nedostatku minerálních solí
Minerální soli v těle nejsou konstantní hodnotou. Jejich nedostatek může mít velmi škodlivý vliv na zdraví: normální operace orgánů a metabolických procesů, snižuje se imunita a rozvíjejí se závažná onemocnění.
Důvody této nerovnováhy mohou být:
- nedostatek rozmanitosti potravin;
- špatná kvalita vody používané k pití;
- patologie, které urychlují stažení užitečné látky(např. vnitřní krvácení);
- užívání léků, které ovlivňují absorpci různých prvků;
- ekologické problémy.
Významná částka potřebné prvky lze nalézt v produktech rostlinného původu– ovoce, zelená zelenina, luštěniny a obiloviny. Například proso a ovesné krupice jsou lídry v obsahu hořčíku, zelí, hrášku a citronu - draslíku, brambor, mrkve a banánů - manganu. Maso a drůbež jsou důležitými zdroji mědi, zinku a železa, zatímco ryby a mořské plody jsou důležitými zdroji fosforu, jódu a fluoru.
Mléčné výrobky obsahují asi dvě desítky pro člověka nezbytných solí – vápník, zinek, fluor a další. Zároveň je stravitelnost prvků při konzumaci této skupiny produktů maximální. 100gramový kousek sýra tak může doplnit denní příjem vápníku.
Mnoho produktů obsahuje pouze jednotlivé prvky. Proto je udržovat optimální úroveň v těle je nutné, aby strava byla pestrá a zahrnovala různé skupiny produkty.
Minerální soli se v lidském těle běžně dělí na makroprvky a mikroprvky.
Makronutrienty
Množství minerály, patřící do této skupiny, jsou v lidském těle poměrně významné.
Hořčíkové a vápenaté soli
Tato spojení hrají v práci důležitou roli trávicích orgánů stimuluje metabolické procesy v těle a podporuje produkci energie. Kromě toho je vápník základem pro stavbu kostní tkáně a zubů a podílí se na svalové kontrakci a procesech srážení krve. Hořčík stabilizuje činnost nervové soustavy a podílí se na syntéze mnoha esenciálních prvků.
Nedostatek vápníku může vést k srdečním problémům a křehkosti pohybového aparátu. Pro dospělého člověka je dostatečné množství vápníku asi 1 g denně. Nedostatek hořčíku vede k různým neurologickým poruchám (nespavost, podrážděnost, závratě). Denní norma příjem hořčíku pro dospělého – 0,3 g.
Sodné a fosforečné soli
Fosfor plní funkci mineralizace kostí a zubů, podporuje tvorbu hormonů, které zajišťují fungování všech kritické systémy tělo. Sloučeniny sodíku jsou udržovány na normálních úrovních arteriální tlak A acidobazická rovnováha, jsou součástí plazmy a mezibuněčné tekutiny.
Při nedostatku fosforu se může rozvinout anémie, snižuje se svalový tonus a dochází k deformaci kostí. Dostatečné množství fosforu pro dospělého člověka je 1-1,5 g denně. Nedostatek sodíku vede k tvorbě kamenů, zahušťování krve a narušení činnosti srdce. Denní příjem sodných solí by neměl překročit 6 g.
Soli draslíku, chlóru a síry
Chlorové ionty se přímo podílejí na výrobě kyseliny chlorovodíkové, která má vedoucí hodnota pro fungování gastrointestinálního traktu a také pro udržení acidobazické rovnováhy. Draslík hraje důležitou roli při odbourávání tuků a normalizaci metabolické procesy, působí jako stavební materiál pro trávicí a endokrinní systémy. Síra je součástí některých aminokyselin a v důsledku toho se podílí na stavbě většiny tělesných tkání.
Nedostatek chlóru se projevuje slabostí, únavou a v těžkých případech může způsobit kožní léze a vypadávání vlasů. Nebezpečné je přitom i nadbytečné množství chlóru v těle – zvyšuje se krevní tlak a možný vývoj patologické stavy dýchací systém. Optimální denní množství chloru je 4-6 g.
Nedostatek draslíku způsobuje pokles duševní aktivity a svalové hypotonie. Norma příjmu draslíku je 2,5 g denně. S nedostatkem síry, kožními chorobami a různé nádory. Množství síry potřebné za den pro dospělého člověka je 0,5-1 g.
Mikroelementy
Minerální soli patřící do této skupiny se v lidském těle vyskytují v relativně malých množstvích, ale jejich přítomnost je předpokladem wellness a normální funkci všech orgánů:
Soli železa a zinku
Sloučeniny železa jsou součástí některých proteinů, zejména hemoglobinu, a hrají roli v zásadní roli při transportu kyslíku krví do všech tělesných systémů. Jednou ze složek je také železo biochemické procesy. Zinek se podílí na procesu odstraňování oxidu uhličitého z těla při dýchání. Navíc tento prvek zabraňuje vypadávání vlasů a stimuluje imunitní schopnosti organismu.
Nedostatek železa je nebezpečný pro rozvoj anémie. Potřebné množství železa pro dospělého člověka je 10-18 mg. Nedostatek zinku může způsobit kožní a oční léze, vypadávání vlasů a náchylnost k infekcím. Denní norma zinek pro dospělé - 7-12 mg.
Soli selenu a mědi
Sloučeniny selenu se podílejí na antioxidačních procesech a také na produkci hormonů. Měď se spolu se železem podílí na zásobování tkání a orgánů kyslíkem a také na výrobě energie.
Nedostatek selenu se projevuje různými neurologické poruchy, zhoršení stavu vlasů a pokožky. Denní norma selenu je 40-70 mg. Nedostatečný příjem mědi do těla může způsobit patologie kardiovaskulárního systému, duševní poruchy. Nadbytek mědi je přitom nebezpečný pro onemocnění nervového systému. Doporučený příjem mědi pro dospělého je 2 mg denně.
Soli manganu a jódu
Mangan se aktivně podílí na metabolismu, normalizuje hladinu cholesterolu a podporuje normální srážlivost krve. Soli jódu jsou nezbytné pro stabilní fungování štítné žlázy, která je zodpovědná za endokrinní procesy v těle.
Nedostatek manganu je nebezpečný pro sníženou duševní aktivitu a ochabnutí svalů. Pro udržení normální rovnováhy tohoto mikroelementu stačí jeho příjem v množství 2-11 mg denně. Nedostatek jódu vede k narušení produkce hormonů, snížená obecná imunita. Denní potřeba jódu je 0,2 mg.
Soli kobaltu, fluoru a molybdenu
Kobalt se podílí na tvorbě buněk oběhového a nervového systému. Fluorid zvyšuje pevnost zubů a kostí. Molybden se účastní metabolických procesů a funkce jater.
Denní norma kobaltu není vyšší než 10 mg. Při jeho nedostatku se zvyšuje únava a dochází k anémii. Nedostatek fluoru se projevuje zubním kazem a poškozením kostí. Potřeba fluoru je asi 1-1,5 mg denně. Nedostatek molybdenu vede k poškození zraku, neurologická onemocnění, snížená imunita. Potřebné množství molybdenu je asi 9 mg denně.
Minerální soli v těle musí být přítomny požadované množství, protože na něm závisí fungování všech jeho systémů. Klíčem k udržení rovnováhy mikro a makroprvků je výživná, pestrá strava.
OTÁZKY A ÚKOLY K OPAKOVÁNÍ
Otázka 1. Jaké chemické prvky tvoří buňku?
Buňka obsahuje asi 70 prvků periodické tabulky D. I. Mendělejeva. Z nich hlavní část (98") tvoří makroprvky - uhlík, vodík, kyslík, dusík, které spolu se sírou a fosforem tvoří skupinu bioprvků.
Prvky jako síra, fosfor, draslík, sodík, železo, vápník a hořčík tvoří pouze 1,8 % látek, které tvoří buňku.
Kromě toho složení buňky zahrnuje mikroprvky jód (I), fluor (F), zinek (Zn), měď (Cu), tvořící 0,18 % celkové hmoty, a ultramikroprvky - zlato (Au), stříbro (An) platina (P) obsažená v buněčné kompozici v množství až 0,02 %.
Otázka 2. Uveďte příklady biologické úlohy chemických prvků.
Nezbytné jsou bioprvky – kyslík, vodík, uhlík, dusík, fosfor a síra komponenty molekul biologických polymerů - proteinů, polysacharidů a nukleových kyselin.
Sodík, draslík a chlór zajišťují propustnost buněčných membrán, činnost pumpy draslík-sodík (K/Na-) a vedení nervových vzruchů.
Vápník a fosfor jsou strukturální složky mezibuněčné hmoty kostní tkáně. Kromě toho je vápník jedním z faktorů srážení krve.
Železo je součástí bílkoviny erytrocytů – hemoglobinu a měď je součástí podobné bílkoviny, která je také nosičem kyslíku – hemocyaninu (například v erytrocytech měkkýšů).
Hořčík je nezbytnou součástí chlorofylu rostlinných buněk. A mod a zinek jsou součástí hormonů štítné žlázy a slinivky břišní.
Otázka 3. Co jsou mikroelementy? Uveďte příklady a popište jejich biologický význam.
Mikroelementy jsou látky, které tvoří buňku v malých množstvích (od 0,18 do 0,02 %). Mezi mikroelementy patří zinek, měď, jód, fluor, kobalt.
Tím, že jsou uvnitř buňky ve formě iontů a dalších sloučenin, se aktivně podílejí na stavbě a fungování živého organismu. Zinek je tedy součástí molekuly inzulínu, hormonu slinivky břišní. Jód je základní složkou tyroxinu, hormonu štítné žlázy. Fluor se podílí na tvorbě kostí a zubní skloviny. Měď je součástí molekul některých proteinů, například hemocyaninu. Kobalt je součástí molekuly vitaminu B12, potřebné pro tělo pro krvetvorbu.
Otázka 4. Jaké anorganické látky tvoří buňku?
Z anorganických látek, které tvoří buňku, je nejčastější voda. V průměru u mnohobuněčného organismu tvoří voda až 80 % tělesné hmotnosti. Kromě toho buňka obsahuje různé anorganické soli disociované na ionty. Jsou to především sodné, draselné, vápenaté soli, fosforečnany, uhličitany a chloridy.
Otázka 5. Jaká je biologická úloha vody; minerální soli?
Voda je nejrozšířenější anorganickou sloučeninou v živých organismech. Jeho funkce jsou do značné míry určeny dipólovou povahou struktury jeho molekul.
1. Voda je univerzální polární rozpouštědlo: mnoho chemické substance v přítomnosti vody disociují na ionty - kationty a anionty.
2. Voda je médium, kde různé chemické reakce mezi látkami nacházejícími se v buňce.
3. Voda ano dopravní funkce. Většina látek může proniknout skrz buněčná membrána pouze v rozpuštěné a vodné formě.
4. Voda je důležitým reaktantem hydratačních reakcí a konečným produktem mnoha biochemických reakcí, včetně oxidace.
5. Voda funguje jako termostat, což je zajištěno její dobrou tepelnou vodivostí a tepelnou kapacitou a umožňuje udržovat teplotu uvnitř článku při kolísání teploty a prostředí.
6. Voda je životním prostředím mnoha živých organismů.
Život bez vody je nemožný.
Minerály mají také Důležité pro procesy probíhající v živých organismech. Koncentrace solí v buňce určuje její pufrační vlastnosti – schopnost buňky udržovat mírně zásaditou reakci svého obsahu na konstantní úrovni.
Otázka 6. Jaké látky určují pufrační vlastnosti buňky?
Uvnitř buňky zajišťují pufrování především anionty H2PO, HPO4-. V extracelulární tekutině a krvi hraje roli pufru uhličitanový iont CO a hydrogenuhličitanový iont HCO. Anionty slabých kyselin a alkálií vážou vodíkové ionty H a hydroxidové ionty OH, díky čemuž zůstává reakce média téměř nezměněna i přes přívod zvenčí nebo tvorbu kyselých a zásaditých produktů během metabolismu.
OTÁZKY A ÚKOLY K DISKUZI
Otázka 1. Jaké jsou rozdíly v příspěvku různých prvků k organizaci živé a neživé přírody?
Tělesa živé a neživé přírody se skládají ze stejných chemických prvků, což vysvětluje jednotu jejich původu. Příspěvek chemických prvků je stejný pro živou i neživou přírodu.
Otázka 2: Vysvětlete jak fyzikálně-chemické vlastnosti voda se projevuje zajištěním životně důležitých procesů buňky a celého organismu.
Voda je kapalina, která má jedinečnou kombinaci řady důležitých fyzikálně-chemických vlastností.
Molekuly vody jsou vysoce polární a tvoří mezi sebou vodíkové vazby. V kapalné vodě je každá molekula spojena vodíkovými vazbami se 3 nebo 4 sousedními molekulami. Díky obrovské číslo vodíkové vazby, voda má vyšší tepelnou kapacitu a výparné teplo ve srovnání s jinými kapalinami, vysoká teplota varu a tání, vysoká tepelná vodivost. Přítomnost těchto vlastností umožňuje vodě aktivně se podílet na termoregulaci.
Voda má nízkou viskozitu a je to pohyblivá kapalina. Důvodem vysoké pohyblivosti vody je velmi krátká životnost vodíkových vazeb. Ve vodě proto neustále dochází k tvorbě a destrukci. velké množství vodíkové vazby, což určuje tuto vlastnost. Díky své vysoké tekutosti voda snadno cirkuluje různé dutiny tělo (oběhové a lymfatické cévy, mezibuněčné prostory atd.).
Jaká je biologická role vody? minerální soli?
Odpovědi:
Voda je nejrozšířenější anorganickou sloučeninou v živých organismech. Jeho funkce jsou do značné míry určeny dipólovou povahou struktury jeho molekul. 1. Voda je univerzální polární rozpouštědlo: mnoho chemických látek za přítomnosti vody disociuje na ionty – kationty a anionty. 2. Voda je prostředí, kde mezi látkami v buňce probíhají různé chemické reakce. 3. Voda plní transportní funkci. Většina látek může pronikat buněčnou membránou pouze v rozpuštěné a vodné formě. 4. Voda je důležitým reaktantem hydratačních reakcí a konečným produktem mnoha biochemických reakcí, včetně oxidace. 5. Voda funguje jako termostat, což je zajištěno její dobrou tepelnou vodivostí a tepelnou kapacitou a umožňuje udržovat teplotu uvnitř článku při kolísání teploty a prostředí. 6. Voda je životním prostředím mnoha živých organismů. Život bez vody je nemožný. Minerály jsou také důležité pro procesy probíhající v živých organismech. Koncentrace solí v buňce určuje její pufrační vlastnosti – schopnost buňky udržovat mírně zásaditou reakci svého obsahu na konstantní úrovni.
