Макроэлементы — это что? Какими бывают макроэлементы и микроэлементы? Что такое и чем полезны макроэлементы

Показать все

Макроэлементы принимают непосредственное участие в построении органических и неорганических соединений растения, составляя основную массу его сухого вещества. Большей частью они представлены в клетках ионами.

В теле взрослого человека содержится порядка 4 граммов , 100 г натрия , 140 г , 700 г и 1 кг . Несмотря на такие разные цифры, вывод очевиден: вещества, объединенные под названием «макроэлементы», жизненно необходимы нам для существования. Большую потребность в них испытывают и другие организмы: прокариоты, растения, животные.

Сторонники эволюционного учения утверждают, что необходимость в макроэлементах определяется условиями, в которых зародилась жизнь на Земле. Когда суша состояла из твердых пород, атмосфера была насыщенна углекислотой, азотом, метаном и водяными парами, а вместо дождя на землю выпадали растворы кислот, именно макроэлементы были единственной матрицей, на основе которых могли появиться первые органические вещества и примитивные формы жизни. Поэтому даже сейчас, миллиарды лет спустя, все живое на нашей планете продолжает испытывать необходимость в обновлении внутренних ресурсов , и других важных элементов, образующих физическую структуру биологических объектов.

Физические и химические свойства

Макроэлементы различны как по химическим, так и по физическим свойствам. Среди них выделяются металлы ( , и прочие) и неметаллы ( , и прочие).

Некоторые физические и химические свойства макроэлементов, согласно данным:
Макроэлемент	Атомный номер	Атомная масса	Группа	Cвойства	Т. кип, °C	Т. плавл, °C	Физическое состояние при нормальны условиях
		14,0		неметалл	195,8	210,00	бесцветный газ
		30,97		неметалл	44,1		твердое вещество
		39,1		металл		63,5
		40,8		металл	1495		твердый белый металл
		24,31		металл	1095		металл серебристо-белого цвета
		3,07		неметалл	444, 6	112,8	хрупкие кристаллы желтого цвета
		55,85	VIII	металл	1539	2870	металл серебристого цвета

Макроэлементы содержатся в природе повсеместно: в почве, горных породах, растениях, живых организмах. Некоторые из них, такие, как азот, кислород и углерод, являются составными элементами земной атмосферы.

Симптомы недостатка некоторых элементов питания у сельскохозяйственных культур, согласно данным:
Элемент	Общие симптомы	Чувствительные культуры
	Изменение зеленой окраски листьев на бледно-зеленую, желтоватую и бурую, Уменьшается размер листьев, Листья узкие и расположены под острым углом к стеблю, Число плодов (семян, зерен) резко уменьшается	Картофель, Репчатый лук, Земляника, Черная смородина,
	Скручивание краев листовой пластинки, Образование фиолетовой окраски	Картофель, Земляника, Красная смородина,
	Краевой ожог листьев, Вялость листьев, Свисание листьев, Полегание растений, Нарушение цветения, Нарушение плодоношения	Картофель, Земляника, Черная смородина,
	Побеление верхушечной почки, Побеление молодых листьев, Кончики листьев загнуты вниз, Края листьев закручиваются вверх	Картофель, Капуста белокочанная и цветная,
	Хлороз листьев	Картофель, Капуста белокочанная и цветная, Черная смородина,
	Изменение интенсивности зеленой окраски листьев, Стебли - деревянистые, Замедление роста,	Подсолнечник,
	Окраска листьев меняется до белой, Хлороз листьев	Плодовые, Картофель, Кукуруза,

Роль в растении

Биохимические функции

Высокий урожай любой сельскохозяйственной культуры возможен только при условии полноценного и достаточного питания. Кроме света, тепла и воды, растениям необходимы питательные вещества. В состав растительных организмов входит более 70 химических элементов, из них 16 абсолютно необходимых - это органогены (углерод, водород, азот, кислород), зольные микроэлементы (фосфор, калий, кальций, магний, сера), а также железо и марганец.

Каждый элемент выполняет в растениях свои функции, и заменить один элемент другим совершенно невозможно.

Из атмосферы

в растения в основном поступают кислород, углерод и водород. На их долю приходится 93,5 % сухой массы, в том числе, на углерод - 45 %, на кислород - 42 %, на водород - 6,5 %.

Следующими по значимости

для растений элементами являются азот, фосфор и калий:

Следующие макроэлементы

не менее важны для успешной жизнедеятельности растений. Их баланс влияет на множество важнейших процессов растения:

Недостаток (дефицит) макроэлементов в растениях

О дефиците того или иного макроэлемента в почве, а следовательно, и в растении отчетливо свидетельствуют внешние признаки. Чувствительность каждого вида растений к недостатку макроэлементов строго индивидуальна, однако имеются и некоторые схожие признаки. Например, при недостатке азота, фосфора, калия и магния страдают старые листья нижних ярусов, при нехватке кальция, серы и железа - молодые органы, свежие листья и точка роста.

Особенно отчетливо недостаток питания проявляется у высокоурожайных культур.

Избыток макроэлементов в растениях

На состояние растений влияет не только недостаток, но и избыток макроэлементов. Он проявляется, прежде всего, в старых органах, и задерживает рост растений. Часто признаки недостатка и избытка одних и тех же элементов бывают несколько схожи.

Симптомы избытка макроэлементов в растениях, согласно данным:
Элемент	Симптомы
	Подавляется рост растений в молодом возрасте Во взрослом - бурное развитие вегетативной массы Снижается урожайность, вкусовые качества и лежкость плодов и овощей Затягивается рост и созревание Снижается устойчивость к грибным заболеваниям Повышается концентрация нитратов Хлороз развивается на краях листьев и распространяется между жилками Коричневый некроз Концы листьев свертываются Листья опадают
	Листья желтеют На концах и краях более старые листья становятся желтоватыми или коричневыми Появляются яркие некротические пятна Раннее опадение листьев
	Неравномерность созревания Полегание Снижение сопротивляемости грибковым заболеваниям Снижение устойчивости к неблагоприятным климатическим условиям Ткань не некротическая Слабый рост Удлинение междоузлий На листьях пятна Листья вянут и опадают
	Межжилковый хлороз с беловатыми некротическими пятнами Пятна окрашены либо имеют наполненные водой концентрические кольца Рост листовых розеток Отмирание побегов Опадание листьев
	Листья темнеют Листья немного уменьшаются Сморщивание молодых листьев Концы листьев втянуты и отмирают
	Снижается урожай Общее огрубение растений
	Ткань не некротическая Хлороз развивается между жилками молодых листьев Жилки зеленые, позднее весь лист - желтый и беловатый

Содержание макроэлементов в различных соединениях

Рекомендуются к применению на достаточно увлажненных дерново-подзолистых, серых лесных почвах, а также на выщелоченных черноземах. Они способны обеспечить до половины от общей прибавки урожая, получаемой от полной минеральной подкормки (NPK).

Однокомпонентные азотные удобрения делят на несколько групп:

. Это соли азотной кислоты и селитры. Азот содержится в них в нитратной форме.
и аммиачные удобрения : выпускают твердые и жидкие. Содержат азот в аммонийной и, соответственно, аммиачной форме.
. Это азот в аммонийной и нитратной форме. Пример - аммиачная селитра.
Амидные удобрения . Азот в амидной форме. К ним относятся мочевина и карбамид.
. Это карбамид-амиачная селитра, водный раствор мочевины и аммиачной селитры.

Источник получения промышленных азотных удобрений - синтетический аммиак, образованный из молекулярного азота и воздуха.

Фосфорные удобрения делят на несколько групп:

Содержащие в водорастворимой форме - суперфосфаты простой и двойной. Фосфор удобрений данной группы легко доступен растениям.
Содержащие , не растворимый в воде, но растворимый в слабых кислотах (в 2%-ной лимонной) и щелочном растворе цитрата аммония. К ним относятся томасшлак, преципитат, термофосфаты и другие. Фосфор доступен растениям.
Содержащие , не растворимый в воде и плохо растворимый в слабых кислотах . Полностью фосфор данных соединений может растворяться только в сильных кислотах. Это костяная и фосфоритная мука. Считаются наиболее труднодоступными источниками фосфора для растений.

Основные источники получения фосфорных удобрений - природные фосфорсодержащие руды (апатиты и фосфориты). Кроме того, для получения этого вида удобрений используют богатые фосфором отходы металлургической промышленности (мартеновские шлаки, томасшлак).

Применение этого вида удобрений рекомендовано на почвах с легким гранулометрическим составом, а также на торфянистых почвах с низким содержанием калия. На прочих почвах с высоким валовым запасом калия потребность в данных удобрениях возникает только при возделывании калиелюбивых культур. К ним относятся корнеплоды, клубнеплоды, силосные, овощные культуры, подсолнечник и прочие. Характерно, что эффективность калийных удобрений тем сильнее, чем выше обеспеченность растений прочими основными элементами питания.

Калийные удобрения подразделяют на:

Местные калийсодержащие материалы . Это непромышленные калийсодержащие материалы: сырые калийные соли, кварц-глауконитовые пески, отходы алюминиевой и цементной продукции, растительная зола Однако использование этих источников неудобно. В районах с залежами калийсодержащих материалов их действие ослаблено, а дальняя транспортировка нерентабельна.
Промышленные калийные удобрения . Получают в результате обработки калийных солей промышленными способами. К ним относятся хлористый калий, хлоркалий-электролит, калимагнезия, калимаг и другие.

Источник производства калийных удобрений - природные месторождения калийных солей.

Магниевые удобрения

По составу подразделяют на:

Простые - содержат только один питательный элемент. Это магнезит и дунит.
Сложные - содержат два и более питательных элемента. К ним относятся азотно-магниевые (аммошенит или доломит-аммиачная селитра), фосфорно-магниевые (фосфат магниевый плавленый), калийно-магниевые (калимагнезия, полигалит карналлит), бормагниевые (борат магния), известково-магниевые (доломит), содержащие азот, фосфор и магний (магний-аммонийфосфат).

Источники производства магнийсодержащих удобрений - природные соединения. Некоторые используются непосредственно как источники магния, другие перерабатываются.

Соединения железа в почву не вносят, поскольку железо способно очень быстро переходить в неусвояемые растениями формы. Исключение составляют хелаты - органические соединения железа. Для обогащения железом растения опрыскивают железным купоросом, слабыми растворами хлорного и лимоннокислого железа.

Известковые удобрения

Известкование почв - это один из методов химической мелиорации. Считается самым выгодным способом повышения урожайности на кислых почвах. Действующее вещество известковых удобрений - это кальций (Ca) в форме карбоната кальция (CaCO 3) или оксида кальция СаО.

Известковые удобрения делятся на:

Содержание макроэлементов в органических удобрениях

Органические удобрения содержат значительное количество макроэлементов и являются важным средством для воспроизводства плодородия почв и роста продуктивности земледелия. Содержание макроэлементов в органических удобрениях колеблется от долей процента до нескольких процентов и зависит от многих природных факторов.

Свежий на соломенной подстилке

включает в состав весь спектр необходимых для жизни растения микроэлементов: азота - 0,45 - 0, 83 %, фосфора - 0,19 - 0,28 %, калия 0,50 - 0,67%, кальция 0,18 - 0,40 %, магния 0,09 - 0,18 %, серы 0,06 - 0,15% от всего объема вещества, включая воду и органику.

Полупревший подстилочный

содержит несколько больше макроэлементов: азота - 0,5 - 0,86%, фосфора - 0,26 - 0,47 %, калия - 0,59 - 0,60%.

Верховой

Переходный

Низинный

Навозная жижа

При молочно-товарных фермах

Видеоурок 2: Строение, свойства и функции органических соединений Понятие о биополимерах

Лекция: Химический состав клетки. Макро- и микроэлементы. Взаимосвязь строения и функций неорганических и органических веществ

Химический состав клетки

Обнаружено, что в клетках живых организмов постоянно содержатся в виде нерастворимых соединений и ионов около 80 химических элементов. Все они подразделяются на 2 большие группы по своей концентрации:

макроэлементы, содержание которых не ниже 0,01%;

микроэлементы – концентрация, которых составляет меньше 0,01%.

В любой клетке содержание микроэлементов составляет менее 1%, макроэлементов соответственно -- больше 99%.

Макроэлементы:

Натрий, калий и хлор – обеспечивают многие биологические процессы – тургор (внутреннее клеточное давление), появление нервных электрических импульсов.

Азот, кислород, водород, углерод. Это основные компоненты клетки.

Фосфор и сера – важные компоненты пептидов (белков) и нуклеиновых кислот.

Кальций – основа любых скелетных образований – зубов, костей, раковин, клеточных стенок. Также, участвует в сокращении мышц и свертывании крови.

Магний – компонент хлорофилла. Участвует в синтезе белков.

Железо – компонент гемоглобина, участвует в фотосинтезе, определяет работоспособность ферментов.

Микроэлементы содержатся в очень низких концентрациях, важны для физиологических процессов:

Цинк – компонент инсулина;

Медь – участвует в фотосинтезе и дыхании;

Кобальт – компонент витамина В12;

Йод – участвует в регуляции обмена веществ. Он является важным компонентом гормонов щитовидной железы;

Фтор – компонент зубной эмали.

Нарушение баланса концентрации микро и макроэлементов приводит к нарушениям метаболизма, развитию хронических болезней. Недостаток кальция – причина рахита, железа – анемия, азота – дефицит протеинов, йода – снижение интенсивности метаболитических процессов.

Расмотрим связь органических и неорганических веществ в клетке, их строение и функции.

В клетках содержится огромное количество микро и макромолекул, относящихся к разным химическим классам.

Неорганические вещества клетки

Вода . От общей массы живого организма она составляет наибольший процент – 50-90% и принимает участие практически во всех процессах жизнедеятельности:

терморегуляции;

капиллярных процессах, так как является универсальным полярным растворителем, влияет на свойства межтканевой жидкости, интенсивности обмена веществ. По отношению к воде все химические соединения делятся на гидрофильные (растворимые) и липофильные (растворимые в жирах).

От концентрации ее в клетке зависит интенсивность обмена веществ – чем больше воды, тем быстрее происходят процессы. Потеря 12% воды человеческим организмом – требует восстановления под наблюдением врача, при потере 20% – наступает смерть.

Минеральные соли. Содержатся в живых системах в растворенном виде (диссоциировав на ионы) и нерастворенном. Растворенные соли участвуют в:

переносе веществ сквозь мембрану. Катионы металлов обеспечивают «калиево-натриевый насос», изменяя осмотическое давление клетки. Из-за этого вода с растворенными в ней веществами устремляется в клетку либо покидает ее, унося ненужные;

формировании нервных импульсов, имеющих электрохимическую природу;

сокращении мышц;

свертывании крови;

входят в состав белков;

фосфат-ион – компонент нуклеиновых кислот и АТФ;

карбонат-ион – поддерживает Ph в цитоплазме.

Нерастворимые соли в виде цельных молекул образуют структуры панцирей, раковин, костей, зубов.

Органические вещества клетки

Общая черта органических веществ – наличие углеродной скелетной цепи. Это биополимеры и небольшие молекулы простой структуры.

Основные классы, имеющиеся в живых организмах:

Углеводы . В клетках присутствуют различные их виды -- простые сахара и нерастворимые полимеры (целлюлоза). В процентном отношении доля их в сухом веществе растений -- до 80%, животных – 20%. Они играют важную роль в жизнеобеспечении клеток:

Фруктоза и глюкоза (моносахара) – быстро усваиваются организмом, включаются в метаболизм, являются источником энергии.

Рибоза и дезоксирибоза (моносахара) – один из трех основных компонентов состава ДНК и РНК.

Лактоза (относится к дисахарам) – синтезируется животным организмом, входит в состав молока млекопитающих.

Сахароза (дисахарид) – источник энергии, образуется в растениях.

Мальтоза (дисахарид) – обеспечивает прорастание семян.

Также, простые сахара выполняют и другие функции: сигнальную, защитную, транспортную.
Полимерные углеводы – это растворимый в воде гликоген, а также нерастворимые целлюлоза, хитин, крахмал. Они играют важную роль в метаболизме, осуществляют структурную, запасающую, защитную функции.

Липиды или жиры. Они нерастворимы в воде, но хорошо смешиваются между собой и растворяются в неполярных жидкостях (не имеющих в составе кислород, например – керосин или циклические углеводороды относятся к неполярным растворителям). Липиды необходимы в организме для обеспечения его энергией – при их окислении образуется энергия и вода. Жиры очень энергоэффективны – с помощью выделяющихся при окислении 39 кДж на грамм можно поднять груз весом в 4 тонны на высоту в 1 м. Также, жир обеспечивает защитную и теплоизоляционную функцию – у животных толстый его слой способствует сохранению тепла в холодный сезон. Жироподобные вещества предохраняют от намокания перья водоплавающих птиц, обеспечивают здоровый лоснящийся вид и упругость шерсти животных, выполняют покровную функцию у листьев растений. Некоторые гормоны имеют липиднуюструктуру. Жиры входят в основу структуры мембран.

Белки или протеины являются гетерополимерами биогенной структуры. Они состоят из аминокислот, структурными единицами которых являются: аминогруппа, радикал, и карбоксильная группа. Свойства аминокислот и их отличия друг от друга определяют радикалы. За счет амфотерных свойств – могут образовывать между собой связи. Белок может состоять из нескольких или сотен аминокислот. Всего в структуру белков входят 20 аминокислот, их комбинации определяют разнообразие форм и свойств протеинов. Около десятка аминокислот относятся к незаменимым – они не синтезируются в животном организме и их поступление обеспечивается за счет растительной пищи. В ЖКТ белки расщепляются на отдельные мономеры, используемые для синтеза собственных белков.

Структурные особенности белков:

первичная структура – аминокислотная цепочка;

вторичная – скрученная в спираль цепочка, где образуются между витками водородные связи;

третичная – спираль или несколько их, свернутые в глобулу и соединенные слабыми связями;

четвертичная существует не у всех белков. Это несколько глобул, соединенных нековалентными связями.

Прочность структур может нарушаться, а затем восстанавливаться, при этом белок временно теряет свои характерные свойства и биологическую активность. Необратимым является только разрушение первичной структуры.

Белки выполняют в клетке множество функций:

ускорение химических реакций (ферментативная или каталитическая функция, причем каждый из них отвечает за конкретную единственную реакцию);
транспортная – перенос ионов, кислорода, жирных кислот сквозь клеточные мембраны;

защитная – такие белки крови как фибрин и фибриноген, присутствуют в плазме крови в неактивном виде,в месте ранений под действием кислорода образуют тромбы. Антитела -- обеспечивают иммунитет.

структурная – пептиды входят частично или являются основой клеточных мембран, сухожилий и других соединительных тканей, волос, шерсти, копыт и ногтей, крыльев и внешних покровов. Актин и миозин обеспечивают сократительную активность мышц;

регуляторная – белки-гормоны обеспечивают гуморальную регуляцию;
энергетическая – во время отсутствия питательных веществ организм начинает расщеплять собственные белки, нарушая процесс собственной жизнедеятельности. Именно поэтому после длительного голода организм не всегда может восстановиться без врачебной помощи.

Нуклеиновые кислоты. Их существует 2 – ДНК и РНК. РНК бывает нескольких видов – информационная, транспортная, рибосомная. Открыты щвейцарцем Ф. Фишером в конце 19-го века.

ДНК – дезоксирибонуклеиновая кислота. Содержится в ядре, пластидах и митохондриях. Структурно является линейным полимером, образующим двойную спираль из комплементарных цепочек нуклеотидов. Представление о ее пространственной структуре было создано в в 1953 г американцами Д. Уотсоном и Ф. Криком.

Мономерные ее единицы --нуклеотиды, имеющие принципиально общую структуру из:

фосфат-группы;

дезоксирибозы;

азотистого основания (принадлежащие к группе пуриновых – аденин, гуанин, пиримидиновых – тимин и цитозин.)

В структуре полимерной молекулы нуклеотиды объединены попарно и комплементарно, что обусловлено разным количеством водородных связей: аденин+тимин – две, гуанин+цитозин – водородных связей три.

Порядок расположения нуклеотидов кодирует структурные последовательности аминокислот белковых молекул. Мутацией называются изменения порядка нуклеотидов, так как будут кодироваться белковые молекулы другой структуры.

РНК – рибонуклеиновая кислота. Структурными особенностями ее отличия от ДНК являются:

вместо тиминового нуклеотида – урациловый;

рибоза вместо дезоксирибозы.

Транспортная РНК – это полимерная цепочка, которая в плоскости свернута в виде листочка клевера, основной ее функцией является доставка аминокислоты к рибосомам.

Матричная (информационная) РНК постоянно образуется в ядре, комплементарно какому-либо участку ДНК. Это -- структурная матрица, на основе ее строения на рибосоме будет собираться белковая молекула. От всего содержания молекул РНК этот тип составляет 5%.

Рибосомная – отвечает за процесс составления молекулы белка. Синтезируется на ядрышке. Ее в клетке 85%.

АТФ – аденозинтрифосфорная кислота. Это нуклеотид, содержащий:

3 остатка фосфорной кислоты;

В результате каскадных химических процессов дыхания синтезируется в митохондриях. Основная функция – энергетическая, одна химическая связь в ней содержит почти столько же энергии, сколько получается при окислении 1 г жира.

Что такое макроэлементы, наверняка каждый приблизительно себе представляет. Это - биологически значимые вещества, необходимые живому организму. Они полезны и важны. Да, в человеческом организме их не очень много (более 0,01 %), но их значимость даже в таком количестве неоценима. Итак, что же это за вещества, откуда они берутся в организме и какую роль играют?

Происхождение и перечень

Итак, что такое макроэлементы? Это - вещества, слагающие основу плоти живых организмов. Человеческий организм не способен самостоятельно их синтезировать, поэтому они обязательно должны поступить из чистой воды и продуктов питания. Недостача хотя бы одного элемента чревата физиологическими нарушениями и болезнями.

Макроэлементы делятся на:

Биогенные. Их еще называют органогенными элементами, или макронутриентами. Именно они участвуют в построении углеводов, жиров, белков, гормонов, витаминов и ферментов. К ним относится сера, фосфор, кислород, азот, водород и углерод.
Другие. К ним относится калий, кальций, магний, натрий и хлор.

Рекомендуемая суточная доза потребления составляет более 200 мг. Чтобы поддерживать баланс макроэлементов, необходимо тщательно следить за своим питанием и планировать рацион. Очень важно, чтобы организм получал все, что ему необходимо.

Кислород

Итак, что такое макроэлемент, ясно. Теперь стоит вкратце рассказать о каждом из них в отдельности. Кислород в особом представлении не нуждается, ведь из него состоит 65 % клеточной массы.

Этот макроэлемент в составе любого организма играет важнейшую роль. Ведь кислород является универсальным химическим окислителем. Без него невозможен синтез аденозинтрифосфата, являющегося основным источником энергии для всех биологических процессов.

Именно благодаря кислороду организм извлекает энергию из жиров, белков, углеводов и прочих органических веществ. Интересно, что в спокойном состоянии потребляется порядка 2 грамм данного макроэлемента в минуту. То есть порядка тонны в год.

Углерод

Рассказывая о том, что такое макроэлементы, нельзя не уделить особое внимание этому веществу. Он в объеме 18 % входит в состав клеточной массы.

В организм человека попадает с пищей, в сутки примерно 300 г, а также с углекислым газом, который содержится в воздухе (около 3,7 г).

Интересно, что это вещество даже в чистом виде безопасно для человека. Активированный уголь, например, является почти 100-процентным углеродом. И мощным абсорбирующим средством, к слову.

Но не нужно стремиться пополнить свой углеродный баланс, каждый день выпивая по несколько таблеток угля. Дефицита данного вещества ни у кого вообще не наблюдается, так как оно входит в состав всех пищевых продуктов и воздуха.

Водород

Он на 10 % составляет клеточную массу организма. Это также очень важный элемент. Макроэлемент водород структурирует биологическое пространство и органические молекулы.

Он взаимодействует со многими элементами, и проявляет как восстановительные, так и окислительные свойства. В организме человека с другими веществами образует сульфгидрильные и аминокислотные группы, задействованные в функционировании биологических молекул. Именно за счет водородных связей происходит копирование молекулы ДНК.

И конечно же, нельзя не упомянуть, что входящий в список макроэлементов водород образует воду. Это происходит вследствие его реакции с кислородом. А именно из воды на 60-70 % состоит человек.

Многие забывают поддерживать жидкостный баланс в своем организме. А ведь это очень просто - достаточно выпивать 1,5-2,5 литра воды в день.

Азот

Данное вещество также относится к макроэлементам. Оно составляет 3 % от клеточной массы. Это органоген, который входит в состав аминокислот, образующих белки. Также он присутствует в нуклеотидах - строительном материале гемоглобина, гормонов, ДНК, нейромедиаторов, витаминов и прочих веществ.

Из-за нехватки азота может возникнуть мышечная дистрофия, иммунодефицит, нарушение обмена веществ, задержка физического и умственного развития, депрессия и гиподинамия.

Основной источник этого макроэлемента, роль которого действительно важна - белковая пища. Яйца, рыба, мясо, кисломолочные продукты, бобовые культуры, орехи, цельнозерновой хлеб и растительное масло.

Кальций

К макроэлементам относится и это вещество, входящее в организм в количестве 2 %. Вот какую роль он играет:

Участвует в процессе сокращений мышечных тканей, действует на сердце, координирует сердцебиение.
Выполняет функции строительного материала при создании костей и зубов.
Участвует в передаче нервных импульсов в ЦНС, активизирует действие ферментов, которые задействованы в синтезе нейромедиаторов.
Регулирует кровяное давление вместе с натрием и магнием.
Усиливает действие витамина К, который влияет на свертываемость крови.
Воздействует на проницаемость клеточных мембран, участвует в транспортировке питательных веществ.
Укрепляет иммунную систему.

Недостаток вещества приводит к идиопатической гиперкальциурии, нефролитиазу, нарушению кишечной абсорбции, гипертензии и т. д. Пополнить баланс можно, пропив курс кальция. Или просто добавить в свой рацион сливки, молоко, творог, сыр, шпинат, петрушку, фасоль, брокколи, соевый творог, яблоки, урюк, курагу, рыбу, сладкий миндаль.

Фосфор

У этого макроэлемента значение свое. Его роль следующая:

Он входит в состав фосфорпротеинов и фосфорлипидов, которые находятся в структуре мембран. Также он есть в нуклеиновых кислотах, участвующих в процессе деления клеток, а еще в хранении и применении генетической информации.
Преобразовывает белки, углеводы и жиры в энергию. Фосфор есть в молекулах аденозинтрифосфата - ее аккумулятора.
Участвует в метаболизме и в передаче нервных импульсов.
Активирует витамины групп D и В.

Из-за недостатка фосфора наблюдаются боли в костях и мышцах, истощение, слабость иммунитета, изменения миокарда, геморрагические высыпания, пародонтоз, рахит. Источникам этого вещества являются сыры, молоко, говяжья печень, икра осетровых, овсяная крупа, семечки, грецкие орехи, тыква, морковь, чеснок, шпинат и капуста.

Калий

Этот элемент к макроэлементам относится тоже. Его в организме всего 0,35 %, но он выполняет следующие важные функции:

Поддерживает оптимальное внутриклеточное давление, участвуя в натриево-калиевом балансе.
Обеспечивает правильное сокращение мышечных волокон.
Поддерживает внутри клеток жидкостный состав.
Катализирует органические реакции.
Позитивно влияет на функциональность почек, избавляет от зашлакованности и отечности.

Из-за нехватки калия наблюдаются нарушения в сердечном ритме, тремор, раздражительность, координационные нарушения, мышечная слабость, сонливость и утомляемость.

Содержится в следующих продуктах: курага, фасоль, морская капуста, горох, чернослив, миндаль, изюм, грецкие и кедровые орехи, кешью, картофель, горчица, чечевица.

Сера

Вот в чем заключается польза данного макроэлемента, входящего в организм в количестве 0,25 %:

Это вещество, играющее важную роль в строении нервной, костной и хрящевой ткани, клеток, ногтей, кожи и волос.
Она принимает участие в обмене веществ.
Является составляющей ряда витаминов, аминокислот, гормонов и ферментов.
Стабилизирует работу нервной системы.
Нормализует сахарный баланс.
Имеет противоаллергическое свойство.
Повышает иммунитет.

И это лишь малый перечень. О недостатке серы в организме свидетельствует ломкость ногтей, тусклость волос, аллергии, частые запоры, боли в суставах и мышцах, тахикардия, шелушение кожи.

Сера входит в состав нежирной говядины и свинины, рыбы, птицы, яиц, твердых сыров, морепродуктов, моллюсков, бобовых и злаковых, круп, хрена, горчицы, а также фруктов и ягод зеленых сортов.

Натрий

Этот макроэлемент содержится в количестве 0,15 %. Выполняет следующие функции:

Регуляция водного баланса.
Нормализация осмотического давления.
Поддержание кислотно-щелочного баланса.
Транспортировка веществ через клеточную мембрану.
Нормализация обмена веществ.
Переваривание пищи (входит в состав желудочного сока).

Дефицит натрия является редкостью, так как он поступает в наш организм вместе с солью - как поваренной, так и той, которая есть в обычных продуктах. Его источники - копченые и вареные колбасы, твердые сыры, овощные супы, квашеная капуста, шпроты, консервы из тунца, мидии, раки, крабы.

Хлор

Содержится в таком же количестве, что и натрий - 0,15 %. Он незаменим в водно-солевом обмене и кислотно-щелочном балансе. К тому же хлор участвует в осморегуляции - процессах, позволяющих выводить из организма ненужную жидкость и соли. А еще он стимулирует возникновение желудочного сока, предохраняет от обезвоживания и нормализует состояние эритроцитов.

Основные источники хлора - пищевая соль, ржаной и белый хлеб, твердый сыр, сливочное масло, говяжий язык, свиные почки, сельдь, минтай, хек, сайра, мойва, устрицы, 9-процентный творог, оливки, рис, кефир.

Магний

Данного макроэлемента в организме меньше всего - 0,05 %. Но он участвует более чем в 300 различных ферментативных реакциях. Также без него не обходится выработка белка. А еще магний делает более устойчивой структуру клетки в процессе роста. Помимо этого, он позитивно влияет на рост костей, сердечный ритм, АД, уровень сахара в крови, и служит эффективным средством против суставных и мышечных болей.

Источник магния - крупы, злаковые, белокочанная капуста, горох, соевая мука, лимоны, грейпфруты, абрикосы, бананы, фиги, яблоки, креветки, треска, скумбрия.

Как можно видеть, все перечисленные макроэлементы играют важнейшую роль в человеческом организме. Поэтому имеет смысл сбалансировать свой рацион так, чтобы все они поступали в полном объеме.

Одними из основных факторов питания, влияющих на состояние здоровья, работоспособность и активное долголетие, являются микронутриенты – витамины и витаминоподобные вещества, микро- и макроэлементы. Организм не производит все необходимые микронутриенты и должен получать их в готовом виде, например, с пищей. Способностью запасать эти вещества мы, к сожалению, не обладаем.

Макронутриенты – пищевые вещества (белки, жиры и углеводы), необходимые человеку в количествах, измеряемых граммами, и обеспечивающие энергетические, пластические и прочие потребности организма.
Микронутриенты – полезные вещества (витамины, минералы, микроэлементы), содержащиеся в пище в минимальных количествах – миллиграммах или микрограммах. Они не дают энергию, но играют важную роль в процессах усвоения пищи, осуществлении процессов роста, адаптации и развития организма.

Минеральные вещества относятся к жизненно необходимым компонентам питания с весьма разнообразными физиологическими функциями. Они играют важную роль в пластических процессах, формировании и построении тканей организма, в частности костей скелета. Минеральные вещества нужны для поддержания кислотно-щелочного равновесия в организме, создания определенной концентрации ионов водорода в тканях и клетках, межтканевых и межклеточных жидкостях, а также для придания им осмотических свойств, обеспечивающих нормальное протекание обмена веществ.

Большое значение имеют минеральные вещества в образовании белка. Доказаны их роль в деятельности эндокринных желез (например, йода в щитовидной железе), а также участие в ферментативных процессах.

Минеральные вещества участвуют в нейтрализации кислот и предотвращают развитие ацидоза. Важное значение имеют они в нормализации водного обмена в организме. Выявлены высокоактивные в биологическом отношении связи этой группы веществ с другими нутриентами, например, кальция с белком (казеином), кобальта с витамином В12 и др. Доказана роль минеральных веществ в кроветворении, процессах тканевого дыхания и метаболизме. Изучение минеральных веществ как незаменимой части питания и определение их роли в организме тесно связаны с предупреждением железодефицитной анемии, эндемического зоба, остеопороза, рахита, флюороза, ряда других заболеваний.

Основываясь на преимущественном значении отдельных минеральных веществ в различных аспектах жизнедеятельности организма, можно выделить несколько главных направлений их участия в биохимических процессах обмена:
- построение структур скелета (кальций, фосфор и др.);
- поддержание осмотических свойств клеток и плазмы (натрий, калий);
- кроветворение (железо, медь);
- являются активаторами и кофакторами ферментов (магний, цинк, медь, железо, селен, марганец, молибден, кобальт, ванадий и др.).

Группа минеральных веществ включает макроэлементы (кальций, фосфор, калий, магний, натрий, сера, хлор) и микроэлементы (железо, цинк, бром, йод, кобальт. марганец, медь, молибден, селен, фтор, хром). В последние десятилетия все больше внимания исследователей привлекают микроэлементы в связи с чрезвычайно широким их спектром действия на организм – от жизненной необходимости для существования до токсического действия. Четко разделить микроэлементы на токсические и жизненно необходимые не удается, так как соответствующий эффект в значительной степени зависит от дозы. Рекомендуемые величины потребления ряда макро- и микроэлементов в нашей стране утверждены Государственным санитарно-эпидемиологическим нормированием Российской Федерации в следующих документах:

Методические рекомендации 2.3.1. РАЦИОНАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ «Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации», МР 2.3.1.2432-08;
Приложение № 2 к техническому регламенту Таможенного союза «Пищевая продукция в части ее маркировки» (ТР ТС 022/2011);
Единые санитарно-эпидемиологические и гигиенические требования к продукции (товарам), подлежащей санитарно-эпидемиологическому надзору (контролю) (с изменениями на 10 ноября 2015 года), Приложение 5, Величины суточного потребления пищевых и биологически активных веществ для взрослых в составе специализированных пищевых продуктов (СПП) и БАД к пище (энергетическая ценность 10000 кДж или 2300 ккал).

НОРМЫ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПОТРЕБНОСТЕЙ В МИНЕРАЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВАХ, МАКРОЭЛЕМЕНТЫ ДЛЯ ВЗРОСЛЫХ

Минерал			Традиционные пищевые продукты *	Физиологическая потребность для взрослых **	Верхний допустимый уровень потребления **
Кальций	Образование костной ткани, формирование зубов, процесс сверстывания крови, нервно - мышечная проводимость	Остеопороз, судороги (тетания)	Молоко и молочные продукты	1000 мг, 1200 мг для лиц старше 60 лет	2500 мг
Фосфор	Элемент органических соединений, буферных растворов образование костной ткани, трансформация энергии	Нарушения роста, костные деформации, рахит, остеомаляция	Молоко, молочные продукты, мясо, рыба	800 мг	1600 мг
Магний	Образование костной ткани, формирование зубов; нервно-мышечная проводимость; коэнзим (кофермент) в углеводном и белковом обменах; неотъемлемый компонент внутриклеточной жидкости	Апатия, зуд, мышечная дистрофия и судороги; заболевания желудочно-кишечного тракта, нарушение сердечного ритма	Крупы, рыба, соя, мясо, яйца, хлеб, бобовые, орехи, курага, брокколи, бананы	400 мг	800 мг
Калий	Важнейший компонент внутриклеточной жидкости; кислотно-щелочное равновесие, мышечная деятельность; синтез белков и гликогена	Мышечная дистрофия, паралич мышц, нарушение передачи нервного импульса, сердечного ритма	Бобовые, картофель, мясо, морская рыба, грибы, хлеб, яблоки, абрикосы, смородина, курага, изюм	2500 мг	3500 мг

НОРМЫ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПОТРЕБНОСТЕЙ В МИНЕРАЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВАХ, МИКРОЭЛЕМЕНТЫ ДЛЯ ВЗРОСЛЫХ

Минерал	Биологическое воздействие на организм	Возможные заболевания при дефиците витаминов или минеральных веществ	Традиционные пищевые продукты	Нормы физиологической потребности *	Верхний допустимый уровень **
Железо	В составе гемоглобина; в составе цитохромов, участников окислительных процессов в клетках	Нарушение эритропоэза (образования эритроцитов), анемия, нарушение роста, истощение	Мясо, печень, почки, яйцо, картофель, белые грибы, персики, абрикосы	10 мг (для мужчин) / 18 мг (для женщин)	20 мг (для мужчин) / 40 мг (для женщин)
Йод	Важнейший компонент гормонов щитовидной железы	Базедова болезнь, нарушение работы центральной нервной системы	Морская рыба, ламинария (морская капуста), молочные продукты, гречневая крупа, картофель, арония, грецкий орех восковой спелости, фейхоа.	150 мкг	300 мкг
Фтор	Образование зубной эмали, костной ткани	Нарушения роста; нарушения процесса минерализации	Морская рыба, чай	4 мг	6 мг
Цинк	Компонент (кофактор) более чем ста ферментов; перенос двуокиси углерода; стабильность биологических мембран; заживление ран	Нарушение роста, плохое заживление ран, отсутствие аппетита, нарушение вкуса	Мясо, рыба, устрицы, субпродукты, яйца, бобовые, семечки тыквенные, отруби пшеницы	12,0 мг	25 мг
Селен	Существенная часть ферментной системы - глутатион- пероксидазы, защищающей биологические мембраны от повреждающего действия свободных радикалов; функции щитовидной железы; иммунитет	Анемия, кардиомиопатия, нарушения роста и образование костной ткани	Зерновые, морепродукты, печень, почки, сердце, чеснок	75 мкг (для мужчин) / 55 мкг (для женщин)	150 мкг
Медь	Механизмы ферментного катализа (биокатализа); перенос электронов; взаимодействие с железом	Крайне редко-анемия.	Мясо, морепродукты, ореха, зерновые,какао, отруби	1,0 мг	3 мг
Марганец	Механизмы ферментного катализа (биокатализа)	Неизвестны	Печень, крупы, фасоль, горох, гречиха, арахис, чай, кофе, зеленые листья овощей	2,0 мг	5 мг
Хром	Углеводный обмен	Изменение уровня глюкозы в крови	Печень, сыр, бобы, горох, цельное зерно, перец черный	50 мкг	250 мкг
Молибден	Механизмы ферментного катализа (Биокатализа); перенос электронов	Крайне редко-нарушение обмена серосодержащих аминокислот; нарушения функций нервной системы	Печень, почки, фасоль, горох, зеленые листовые овощи, дыня, абрикос, цельное коровье молоко	70 мкг	600 мкг
Кобальт	Входит в состав витамина В12 (кобаламин). Кобальт задействован при кроветворении, функциях нервной системы и печени, ферментативных реакциях.	B бoльшинcтвe cлучaeв недостаток кобальта нaблюдaeтcя у cпopтcмeнoв, вeгeтapиaнцeв, пpи зaбoлeвaнияx ЖKT, кpoвoпoтepяx и гeльминтoзax. Недостаток кобальта влияет на: уровень витамина В12, нормальное функционирование нервной системы, приводит к дистрофии костной ткани, поражению слизистой оболочки желудка и к нарушениям нормального функционирования печени.	Печень, почки, рыба, яйца	10 мкг	30 мкг

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ПОТРЕБНОСТИ В МИНЕРАЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВАХ ДЛЯ ЖЕНЩИН В ПЕРИОД БЕРЕМЕННОСТИ И КОРМЛЕНИЯ РЕБЕНКА

Минеральные вещества / показатели (в сут.)	Беременные (2-я половина)	Кормящие (1-6 мес.)	Кормящие (7-12 мес.)
Кальций, мг			400
Фосфор, мг
Фтор	50		50
Железо, мг
Цинк, мг			3
Йод, мкг		140
Медь, мг		0,4	0,4
Марганец, мг	0,2	0,8
Селен, мкг

Нормы физиологических потребностей в минеральных веществах для детей и подростков Российской Федерации

Кальций, мг

Фосфор, мг

Магний, мг

Калий, мг

Натрий, мг

Хлориды, мг

Железо, мг

Селен, мг

Хром, мкг

Минеральные вещества / показатели
(в сут.)

Возрастные группы

от 1 года
до 2 лет

от 2 до
3 лет

от 3 до 7 лет

от 7 до 11 лет

от 11 до 14 лет

от 14 до 18 лет

мальчики

* - Единые санитарно-эпидемиологические и гигиенические требования к продукции (товарам), подлежащей санитарноэпидемиологическому надзору (контролю) (с изменениями на 10 ноября 2015 года), Приложение 5, Величины суточного потребления пищевых и биологически активных веществ для взрослых в составе специализированных пищевых продуктов (СПП) и БАД к пище (энергетическая ценность 10000 кДж или 2300 ккал).

С пищей человек получает все необходимые для жизни питательные вещества. Это белки, жиры, углеводы, минеральные вещества, витамины, клетчатка, вода. Белки, жиры и углеводы обеспечивают организм жизненной энергией, но и остальные вещества в списке не менее важны. Без них жизнь человека тоже невозможна.

Минеральные вещества делятся на 2 группы, в зависимости от их необходимого количества, на микроэлементы и макроэлементы . В обиходе за микро- и макроэлементами прочно закрепилось название «минералы», это прямое заимствование из английского, хотя по-русски мы привыкли минералами называть только геологические объекты. Теперь многие БАДы называют «витаминно-минеральными комплексами». Впрочем, неточность названия не отменяет важной роли этих биологически активных веществ.

Микроэлементов необходимо совсем немного, тысячные доли грамма, макроэлементов организму требуется больше, до нескольких граммов. Тем не менее, роль этих веществ очень весомая, и нехватка хотя бы одного из них может вызвать серьезные заболевания и даже угрозу жизни.

В организме человека присутствует около 70 микроэлементов. Они входят в состав структуры биологически активных веществ – ферментов, гормонов и витаминов. Их дефицит может вызвать серьезные заболевания. В организме человека присутствуют и токсичные микроэлементы, в том числе, тяжелые металлы. Их избыток опасен для здоровья.

Основные микроэлементы – железо, марганец, цинк, селен, фтор, хром, йод, бром, кобальт и другие.

Максимальное содержание макроэлементов в мышечной, костной, соединительной тканях и в крови. Макроэлементы можно сравнить с «кирпичиками» для создания всех систем организма и их стабильной работы. Причины дефицита тех или иных макроэлементов: неправильное или недостаточное питание, потеря минеральных веществ вследствие различных заболеваний и приема лекарственных средств, плохая экология.

Макроэлементы – калий, магний, кальций, натрий, сера, фосфор, хлор.

Макроэлементы

Калий. Вместе с натрием поддерживает обмен веществ, нормализует сердечный ритм, помогает работе почек, мышечной деятельности, способствует здоровью кожи.

Источники калия в пище: сухофрукты, бобовые, картофель, бананы.

Натрий. Обеспечивает баланс жидкостей в организме, сохраняет кальций и другие макроэлементы в растворимом виде, помогает функционировать нервам и мышцам. Содержится также в хрящевых и костных тканях. Источник: пищевая соль, морские водоросли.

Кальций. Составляет основу костной ткани, зубов, играет важную роль в нормальной работе сердечно-сосудистой системы. Участвует в передаче нервных импульсов.

Источники кальция в пище: молочные продукты, орехи, злаки, рыба, морские водоросли (ламинария).

Магний. Содержится в составе крови, в скелете, входит в состав многих ферментов, участвует в синтезе ДНК и РНК.

Источники магния в пище: цитрусовые, орехи, зеленые овощи.

Фосфор. Основная его часть находится в костных тканях, зубах, в составе кожи. Имеет важное значение для деятельности нервной системы.

Источники фосфора в пище: мясо, яйца, орехи, птица, рыба.

Микроэлементы.

Железо. Входит в состав гемоглобина, его недостаток приводит к анемии. У женщин в силу физиологических причин потребность в железе больше, чем у мужчин, особенно, во время беременности. Железо помогает укреплению иммунитета.

Источники железа в пище: печень, яичные желтки, орехи, бобовые, грибы, морепродукты (моллюски).

Медь. Участвует в процессе ферментного катализа.

Недостаток меди в организме приводит к рахиту у детей, кариесу зубов, сахарному диабету. Ухудшается состояние кожи, седеют волосы.

Источники меди в пище: бобовые, чернослив, говяжья печень, рыба и морепродукты.

Йод. Незаменим для работы щитовидной железы, при йоддефиците развивается эндемический зоб – нарушается обмен веществ, снижается умственная и физическая активность, появляется сухость кожи.

Источники йода в пище: яйца, рыба, морепродукты, водоросли.

Цинк. Входит в состав ферментов, играет ведущую роль в синтезе белка и аминокислот, понижает уровень сахара крови, поддерживает работу половой системы и потенцию у мужчин.

Источники цинка в пище: морепродукты, мясо, яйца, молоко, тыквенные семена, пивные дрожжи.

Марганец. Антиоксидант, необходим для синтеза ферментов и половых гормонов, усвоения витаминов, ускоряет распад жиров. , улучшению памяти.

Источники марганца в пище: свекла, зеленые листовые овощи, злаки, орехи, морская капуста.

Селен. Входит в состав ферментов, служит профилактикой онкологических и сердечно-сосудистых заболеваний, является антиоксидантом. У мужчин потребность в селене выше, т.к. он необходим для нормальной работы предстательной железы. Расходуется со спермой. Полезен также женщинам во время менопаузы.

Источники селена в пище: лук, помидоры, отруби,орехи, морская рыба.

Фтор. Необходим для хорошего состояния зубов. Увеличивает плотность костей.

Источники фтора в пище: желатин, морепродукты, фторированная вода.

Сера. , входит в состав коллагена кожи, волос, ногтей. Участвует в процессе метаболизма, входит в состав важнейших аминокислот.

Источники серы в пище: яйца, капуста, бобовые, рыба.

Хром. Способствует предупреждению диабета и гипертонии. Участвует в углеводно обмене.

Источники хрома в пище: мясо, печень, яйца, помидоры, листовые овощи, грибы.

Хватает ли организму строительных материалов?

Специалисты составили список около 30 видов макро- и микроэлементов, отсутствие или недостаток которых нарушает нормальную работу организма. Теоретически все необходимые организму вещества можно получить с пищей. Но наша диета никогда не бывает полностью сбалансированной. Исправить это можно с помощью специальных добавок к пище, содержащих необходимые минеральные вещества в оптимальном соотношении.

Насытить ваш организм жизненно необходимыми микро- и макроэлементами поможет , разработанная учеными дальневосточных научных центров. Средства ДОКТОР МОРЕ базируются на активных компонентах, извлеченных по современной технологии из морских гидробионтов: лососевых рыб, моллюсков и водоросли ламинария.

АРТРОФИШ, ИММУНОСТИМУЛ, СИСТЕМА ОЧИЩЕНИЕ, ЭКСТРА СИЛА, ЭКСТРА МОЛОДОСТЬ и другие натуральные продукты помогут справиться с целым рядом хронических заболеваний, мешающих вам жить, и поднимут качество вашей жизни.