Beveik visi žinomi elementai veikia visą parą žmogaus sveikatos labui. Mineralinės druskos užtikrina pastovų rūgščių-šarmų pusiausvyrą ir reguliuoja medžiagų apykaitą.
Aktyvus mineralinių druskų vaidmuo organizmo medžiagų apykaitos procesuose ir jo funkcijų reguliavimas nekelia abejonių dėl jų reikalingumo. Jų endogeninė sintezė neįmanoma, todėl jie išsiskiria iš kitų panašaus funkcionalumo medžiagų, pavyzdžiui, hormonų ir net vitaminų.
Valdymas yra gyvybiškai svarbus svarbius procesusŽmogaus organizmas vyksta išlaikant rūgščių ir šarmų pusiausvyrą, tam tikrą tam tikrų mineralinių druskų koncentraciją ir tarpusavio kiekių santykį. Šie rodikliai turi įtakos hormonų, fermentų veiklai ir gamybai, lemia biocheminių reakcijų eigą.
Žmogaus kūnas gauna ir naudoja beveik visus periodinei lentelei žinomus elementus, tačiau daugumos jų reikšmė ir funkcijos vis dar nežinomos. Įprasta mikroelementus skirstyti į dvi grupes, atsižvelgiant į jų paklausos lygį:
- mikroelementai;
- makroelementų.
Visos mineralinės druskos nuolat šalinamos iš organizmo vienodai, jas būtina papildyti maistu, antraip sveikatos problemos neišvengiamos.
Druska
Žymiausia iš mineralinių druskų, kuri vaidina svarbų vaidmenį ant kiekvieno stalo, be jo. Chemiškai tai yra natrio chloridas.
Chloras dalyvauja formuojant druskos rūgšties būtini virškinimui, apsauga nuo helmintinė invazija ir yra neatskiriama dalis skrandžio sulčių. Chloro trūkumas itin neigiamai veikia maisto virškinimo procesą ir provokuoja apsinuodijimą šlapimu krauju.
Natris – labai svarbus elementas, reguliuoja vandens kiekį organizme, turi įtakos funkcionavimui nervų sistemos s asmens. Sulaiko magnį ir kalkes audinių ląstelėse ir kraujotakos sistemoje. Žaidžia pagrindinis vaidmuo reguliuojant mineralinių druskų ir vandens mainus organizme, nes yra pagrindinis tarpląstelinis katijonas.
Kalis
Kalis kartu su natriu lemia smegenų funkciją, prisideda prie jų mitybos gliukoze, palaiko raumenų ir nervų audinių jaudrumą. Be kalio neįmanoma susikaupti, smegenys nepajėgia pradėti dirbti.
Kalio druskų įtaka krakmolo ir lipidų virškinimui yra būtina, jie dalyvauja formuojant raumenis, užtikrinant jų jėgą ir jėgą. Jis taip pat turi įtakos mineralinių druskų ir vandens, kaip pagrindinio tarpląstelinio katijono, mainams organizme.
Magnis
Magnio svarba žmogui ir visų tipų medžiagų apykaitai yra itin didelė. Be to, jis užtikrina pluošto laidumą nervų ląstelės, reguliuoja kraujagyslių spindžio plotį kraujotakos sistema, dalyvauja žarnyno veikloje. Tai ląstelių apsauga, stiprinanti jų membranas ir sumažinanti streso poveikį. Magnio druskos užtikrina skeleto ir dantų tvirtumą, skatina tulžies išsiskyrimą.
Magnio druskų trūkumas sukelia padidėjusį dirglumą, tokių aukštesnių funkcijų sutrikimus nervinė veikla, pavyzdžiui, atminties, dėmesio, visų organų ir jų sistemų sutrikimai. Kūnas efektyviai pašalina magnio perteklių per odą, žarnyną ir inkstus.
Manganas
Mangano druskos apsaugo žmogaus kepenis nuo nutukimo, padeda sumažinti cholesterolio kiekį, aktyviai dalyvauja angliavandenių ir riebalų apykaitoje. Jie taip pat žinomi teigiamą įtaką apie nervų sistemos funkcijas, raumenų ištvermę, kraujodaros procesą, kaulų vystymąsi. Manganas didina kraujo krešėjimą ir padeda pasisavinti vitaminą B1.
Kalcis
Visų pirma, kalcis būtinas formavimuisi ir vystymuisi kaulinis audinys. Šio elemento dėka stabilizuojamos nervinių ląstelių membranos, o teisingas jo kiekis kalio atžvilgiu užtikrina normalią širdies veiklą. Taip pat skatina fosforo ir baltymų pasisavinimą, o kraujyje esančios kalcio druskos veikia jo krešėjimą.
Geležis
Geležies vaidmuo ląstelių kvėpavimo procesams yra gerai žinomas, nes ji yra hemoglobino ir raumenų mioglobino sudedamoji dalis. Geležies trūkumas sukelia deguonies badą, kurio pasekmės paliečia visą organizmą. Smegenys yra ypač pažeidžiamos šio veiksnio, akimirksniu prarandamos darbingumas. Geležies druskų absorbcija padidinama naudojant askorbo rūgštį, citrinos rūgštis, griūva dėl virškinamojo trakto ligų.
Varis
Vario druskos glaudžiai bendradarbiauja su geležimi ir askorbo rūgštis, dalyvaujantys kraujodaros ir ląstelių kvėpavimo procesuose. Net ir esant pakankamai geležies, vario trūkumas sukelia anemiją ir deguonies badas. Hematopoetinių procesų kokybė ir psichinė sveikatažmonės taip pat priklauso nuo šio elemento.
Fosforo trūkumas tiekiant subalansuota mityba yra praktiškai neįtrauktas. Tačiau reikia nepamiršti, kad jo perteklius neigiamai veikia kalcio druskų kiekį ir organizmo aprūpinimą jomis. Jos atsakomybė apima energijos ir šilumos gamybos iš maistinių medžiagų procesus.
Kaulų ir nervų sistemos susidarymas be fosforo ir jo druskų yra neįmanomas, taip pat būtina palaikyti tinkamą inkstų, kepenų, širdies veiklą, hormonų sintezę.
Fluoras
Fluoras yra dantų emalio ir kaulų dalis ir padeda išlaikyti juos sveikus. Pakankamas kiekis jo druskos nėščios moters racione sumažina riziką, kad jos vaikui ateityje išsivystys dantų ėduonis. Jų vaidmuo didelis odos regeneracijos ir žaizdų gijimo procesuose, gerina organizmo geležies pasisavinimą, padeda dirbti. Skydliaukė.
Jodas
Pagrindinis jodo vaidmuo yra jo dalyvavimas skydliaukės veikloje ir jo hormonų sintezėje. Šiek tiek jodo yra kraujyje, kiaušidėse ir raumenyse. Jis stiprina Imuninė sistemažmogaus, dalyvauja organizmo vystymesi, padeda reguliuoti kūno temperatūrą.
Statyti nagus, oda o plaukai, nervinis ir raumenų audinys neįmanomi be silicio druskų. Jis taip pat turi didelę reikšmę kaulinio audinio vystymuisi ir kremzlių formavimuisi, elastingumui palaikyti kraujagyslių sienelės. Jo trūkumas sukelia vystymosi riziką cukrinis diabetas ir aterosklerozė.
Chromas
Chromas veikia kaip insulino reguliatorius, kontroliuoja fermentų sistemos, dalyvaujančios gliukozės metabolizme, baltymų sintezėje ir riebalų rūgštys. Nepakankamas jo kiekis gali lengvai sukelti diabetą ir taip pat yra insulto rizikos veiksnys.
Kobaltas
Kobalto dalyvavimas deguonies tiekimo į smegenis užtikrinimo procesuose įpareigoja mus tam skirti ypatingą dėmesį. Jis organizme pateikiamas dviem formomis: surištas, kaip vitamino B12 dalis, būtent tokia forma jis atlieka savo vaidmenį raudonųjų kraujo kūnelių sintezėje; nepriklausomas nuo vitaminų.
Cinkas
Cinkas užtikrina lipidų ir baltymų apykaitą ir yra biologiškai dalis apie 150 veikliosios medžiagos gaminamas organizmo. Jis itin svarbus sėkmingam vaikų vystymuisi, nes dalyvauja formuojant ryšius tarp smegenų ląstelių ir užtikrina sėkmingą nervų sistemos veiklą. Cinko druskos taip pat dalyvauja eritropoezėje ir normalizuoja endokrininių liaukų funkcijas.
Siera
Sieros yra beveik visur organizme, visuose jo audiniuose ir šlapime. Sieros trūkumas prisideda prie dirglumo išsivystymo, nervų sistemos veiklos sutrikimo, navikų vystymosi, odos ligos.
Mineralinės druskos vandeninis tirpalas ląstelės disocijuoja į katijonus ir anijonus; kai kurie iš jų gali būti įtraukti į kompleksus su įvairiais organiniais junginiais. Neorganinių jonų kiekis paprastai neviršija 1% ląstelės masės. Druskos katijonai, tokie kaip kalis ir natris, suteikia ląstelių dirglumą. Kalcis skatina ląstelių sukibimą tarpusavyje. Silpnų rūgščių anijonai yra atsakingi už citoplazmos buferines savybes, palaiko šiek tiek šarminę reakciją ląstelėse.
Žemiau yra pavyzdys biologinis vaidmuo Svarbiausias cheminiai elementai ląstelės:
Deguonis Organinių medžiagų, vandens, neorganinių rūgščių anijonų komponentas
Anglis yra visų organinių medžiagų sudedamoji dalis, anglies dioksidas, anglies rūgštis;
Vandenilis Vandens komponentas, organinės medžiagos, protono pavidalu, reguliuoja aplinkos rūgštingumą ir užtikrina transmembraninio potencialo susidarymą;
Azotas Nukleotidų, aminorūgščių, fotosintezės pigmentų ir daugelio vitaminų sudedamoji dalis;
Siera Aminorūgščių (cisteino, cistino, metionino), vitamino B 1 ir kai kurių kofermentų sudedamoji dalis;
Fosforas Nukleino rūgščių komponentas, pirofosfatas, ortofosforo rūgštis, nukleotidų trifosfatai, kai kurie kofermentai;
Kalcis Dalyvauja ląstelių signalizavime;
Kalis Įtakoja baltymų sintezės fermentų veiklą, dalyvauja fotosintezės procesuose;
Magnis Energijos apykaitos ir DNR sintezės aktyvatorius, chlorofilo molekulės dalis, būtinas verpstės mikrovamzdelių surinkimui;
Geležis Daugelio fermentų komponentas, dalyvauja chlorofilo biosintezėje, kvėpavimo ir fotosintezės procesuose;
Varis Kai kurių fermentų komponentas, dalyvaujantis fotosintezėje;
Manganas yra komponentas arba reguliuoja tam tikrų fermentų veiklą, dalyvauja azoto asimiliacijoje ir fotosintezės procese;
Molibdenas Nitratų reduktazės komponentas, dalyvaujantis molekulinio azoto fiksavime;
Kobaltas Vitamino B12 komponentas, dalyvaujantis azoto fiksavime
Boras Augalų augimo reguliatorius, redukcinių kvėpavimo fermentų aktyvatorius;
Cinkas Kai kurių peptidazių komponentas, dalyvauja auksinų (augalų hormonų) sintezėje ir alkoholinėje fermentacijoje.
Svarbu ne tik elementų turinys, bet ir jų santykis. Taip ląstelė palaiko didelę K + jonų koncentraciją ir mažą Na + jonų koncentraciją aplinkoje ( jūros vandens, tarpląstelinis skystis, kraujas) atvirkščiai.
Pagrindinis svarbiausias biologines funkcijas mineraliniai elementai:
1. Priežiūra rūgščių-šarmų balansas narve;
2. Citoplazmos buferinių savybių sukūrimas;
3. Fermentų aktyvinimas;
4. Osmosinio slėgio ląstelėje sukūrimas;
5. Dalyvavimas kuriant ląstelių membranų potencialą;
6. Vidinio ir išorinio skeleto susidarymas(pirmuoniai, diatomai) .
2. Organinės medžiagos
Organinės medžiagos sudaro 20–30% gyvos ląstelės masės. Iš jų maždaug 3% sudaro mažos molekulinės masės junginiai: aminorūgštys, nukleotidai, vitaminai, hormonai, pigmentai ir kai kurios kitos medžiagos. Pagrindinę ląstelės sausosios medžiagos dalį sudaro organinės makromolekulės: baltymai, nukleino rūgštys, lipidai ir polisacharidai. Gyvūnų ląstelėse, kaip taisyklė, vyrauja baltymai augalų ląstelėse, vyrauja polisacharidai. Yra tam tikrų skirtumų tarp šių junginių santykio tarp prokariotinių ir eukariotinių ląstelių (1 lentelė).
1 lentelė
|
Junginys |
% gyvos ląstelės masės |
|
|
Bakterijos |
Gyvūnai |
|
|
Polisacharidai | ||
2.1. Voverės– svarbiausi nepakeičiami azoto turintys organiniai ląstelės junginiai. Baltymų kūnai vaidina lemiamą vaidmenį kuriant gyvąją medžiagą ir įgyvendinant visus gyvybės procesus. Tai pagrindiniai gyvybės nešėjai dėl to, kad turi nemažai ypatybių, tarp kurių svarbiausios yra: neišsemiama struktūros įvairovė ir kartu didelis specifinis unikalumas; platus fizinių ir cheminių transformacijų spektras; gebėjimas grįžtamai ir natūraliai keisti molekulės konfigūraciją reaguojant į išorinį poveikį; polinkis formuoti supramolekulines struktūras ir kompleksus su kitais cheminiais junginiais; biologinio aktyvumo buvimas - hormoninis, fermentinis, patogeninis ir kt.
Baltymai yra polimero molekulės, sudarytos iš 20 aminorūgščių *, esančios skirtingose sekose ir sujungtos peptidine jungtimi (C-N-single ir C=N-double). Jeigu aminorūgščių skaičius grandinėje neviršija dvidešimties, tokia grandinė vadinama oligopeptidu, nuo 20 iki 50 – polipeptidu**, daugiau nei 50 – baltymu.
Baltymų molekulių masė svyruoja nuo 6 tūkstančių iki 1 milijono ar daugiau daltonų (daltonas yra molekulinės masės vienetas, lygus masei vandenilio atomas – (1,674x10 -27 kg). Bakterijų ląstelėse yra iki trijų tūkstančių skirtingų baltymų žmogaus organizme ši įvairovė padidėja iki penkių milijonų.
Baltymuose yra 50-55% anglies, 6,5-7,3% vandenilio, 15-18% azoto, 21-24% deguonies, iki 2,5% sieros. Kai kuriuose baltymuose yra fosforo, geležies, cinko, vario ir kitų elementų. Skirtingai nuo kitų ląstelių elementų, daugumai baltymų būdinga pastovi azoto dalis (vidutiniškai 16 % sausosios medžiagos). Šis rodiklis naudojamas apskaičiuojant baltymą pagal azotą: (azoto masė × 6,25). (100:16 = 6,25).
Baltymų molekulės turi keletą struktūrinių lygių.
Pirminė struktūra yra aminorūgščių seka polipeptidinėje grandinėje.
Antrinė struktūra yra α-spiralė arba sulankstyta β-struktūra, kuri susidaro dėl molekulės stabilizavimo elektrostatiniais vandenilio ryšiais, kurie susidaro tarp aminorūgščių -C=O ir -NH grupių.
Tretinė struktūra – tai erdvinė molekulės struktūra, nulemta pirminės struktūros. Jį stabilizuoja vandenilio, joninės ir disulfidinės (-S-S-) ryšiai, susidarantys tarp sieros turinčių aminorūgščių, taip pat hidrofobinė sąveika.
Tik baltymai, susidedantys iš dviejų ar daugiau polipeptidinių grandinių, turi ketvirtinę struktūrą, kuri susidaro, kai atskiros baltymų molekulės susijungia į vieną. Labai specifinei baltymų molekulių veiklai būtina tam tikra erdvinė organizacija (rutulinė arba fibrilinė). Dauguma baltymų yra aktyvūs tik tokia forma, kurią suteikia tretinė arba ketvirtinė struktūra. Antrinės struktūros pakanka tik kelių struktūrinių baltymų funkcionavimui. Tai yra fibriliniai baltymai, o dauguma fermentų ir transportavimo baltymų yra rutulinės formos.
Baltymai, susidedantys tik iš polipeptidinių grandinių, vadinami paprastaisiais (baltymais), o turintys kitokio pobūdžio komponentų – kompleksiniais (baltymais). Pavyzdžiui, glikoproteino molekulėje yra angliavandenių fragmentas, metaloproteino molekulėje yra metalo jonų ir kt.
Pagal tirpumą atskiruose tirpikliuose: tirpus vandenyje; tirpsta druskos tirpalai- albuminai, alkoholyje tirpūs - albuminai; šarmuose tirpūs gliutelinai.
Aminorūgštys yra amfoterinės prigimties. Jei aminorūgštis turi kelias karboksilo grupes, tai vyrauja rūgštinės savybės, jei yra kelios amino grupės, vyrauja bazinės savybės. Priklausomai nuo tam tikrų aminorūgščių vyravimo, baltymai gali turėti ir bazinių arba rūgščių savybių. Rutuliniai baltymai turi izoelektrinį tašką – pH reikšmę, kuriai esant bendras baltymo krūvis lygus nuliui. Su daugiau žemos vertės Baltymų pH turi teigiamą krūvį, o esant aukštesniam pH lygiui – neigiamas. Kadangi elektrostatinis atstūmimas neleidžia baltymų molekulėms sulipti, izoelektriniame taške tirpumas tampa minimalus ir baltymas nusėda. Pavyzdžiui, pieno baltymo kazeino izoelektrinis taškas yra 4,7 pH. Kai pieno rūgšties bakterijos parūgština pieną iki šio taško, kazeinas nusėda ir pienas „sutraukia“.
Baltymų denatūracija yra tretinės ir antrinės struktūros pažeidimas, veikiamas pH, temperatūros ir tam tikrų pokyčių. neorganinių medžiagų ir tt Jei tuo pačiu metu pirminė struktūra nebuvo pažeista, tada, atsistačius normalioms sąlygoms, vyksta renatūracija – spontaniškai atsistato tretinė baltymo struktūra ir aktyvumas. Ši savybė turi didelę reikšmę gaminant sauso maisto koncentratus ir medicininius preparatus, kuriuose yra denatūruotų baltymų.
*Amino rūgštys – tai junginiai, turintys vieną karboksilo ir vieną amino grupę, sujungtą su vienu anglies atomu, prie kurios prijungta šoninė grandinė – kažkoks radikalas. Yra žinoma daugiau nei 200 aminorūgščių, tačiau 20, vadinamų bazinėmis arba pagrindinėmis, dalyvauja formuojant baltymus. Priklausomai nuo radikalo, aminorūgštys skirstomos į nepolines (alaninas, metioninas, valinas, prolinas, leucinas, izoleucinas, triptofanas, fenilalaninas), polines neįkrautas (asparaginas, glutaminas, serinas, glicinas, tirozinas, treoninas, cisteinas) ir polines. įkrautas (bazinis: argininas, histidinas, lizinas, rūgštinis: aspartas ir glutamo rūgštis). Nepolinės aminorūgštys yra hidrofobinės, o iš jų pagaminti baltymai elgiasi kaip riebalų lašeliai. Polinės aminorūgštys yra hidrofilinės.
**Peptidai gali būti gaunami dėl aminorūgščių polikondensacijos reakcijų, taip pat dėl nepilnos baltymų hidrolizės. Atlikti reguliavimo funkcijas ląstelėje. Kai kurie hormonai (oksitocinas, vazopresinas) yra oligopeptidai. Tai bradikidinas (skausmo peptidas), tai opiatai (natūralūs vaistai – endorfinai, enkefalinai) Žmogaus kūnas kurie turi analgezinį poveikį. (Narkotikai naikina opiatus, todėl žmogus tampa labai jautrus menkiausias pažeidimas organizme – pasitraukimas). Peptidams priklauso kai kurie toksinai (difterija), antibiotikai (gramicidinas A).
Baltymų funkcijos:
1. Struktūrinis. Baltymai yra visų ląstelių organelių ir kai kurių tarpląstelinių struktūrų statybinė medžiaga.
2. Katalizinis. Dėl ypatingos molekulės struktūros ar aktyvių grupių buvimo daugelis baltymų turi savybę kataliziškai pagreitinti cheminių reakcijų eigą. Fermentai skiriasi nuo neorganinių katalizatorių dideliu specifiškumu, veikiant siaurame temperatūros diapazone (nuo 35 iki 45 °C), esant šiek tiek šarminiam pH ir atmosferos slėgiui. Reakcijų, kurias katalizuoja fermentai, greitis yra daug greitesnis nei neorganinių katalizatorių.
3. Variklis. Specialūs susitraukiantys baltymai užtikrina visų tipų ląstelių judėjimą. Prokariotų žvyneliai yra pagaminti iš flagellinų, o eukariotų ląstelių žvyneliai yra pagaminti iš tubulinų.
4. Transportas. Transporto baltymai perneša medžiagas į ląstelę ir iš jos. Pavyzdžiui, porino baltymai palengvina jonų pernešimą; hemoglobinas perneša deguonį, albuminas – riebalų rūgštis. Transportavimo funkciją atlieka baltymai – plazmos membranų pernešėjai.
5. Apsauginis. Antikūnų baltymai suriša ir neutralizuoja organizmui svetimas medžiagas. Antioksidacinių fermentų grupė (katalazė, superoksido dismutazė) neleidžia susidaryti laisviesiems radikalams. Kraujo imunoglobulinai, fibrinas, trombinas dalyvauja kraujo krešėjimo procese ir taip stabdo kraujavimą. Baltyminio pobūdžio toksinų, pavyzdžiui, difterijos toksino ar Vasillus turingiensis toksino, susidarymas kai kuriais atvejais taip pat gali būti laikomas apsaugos priemone, nors šie baltymai dažniau kenkia aukai maisto gavimo procese.
6. Reguliavimo. Daugialąsčio organizmo funkcionavimą reguliuoja baltyminiai hormonai. Fermentai, kontroliuodami cheminių reakcijų greitį, reguliuoja tarpląstelinį metabolizmą.
7. Signalas. Citoplazminėje membranoje yra baltymų, kurie gali reaguoti į aplinkos pokyčius keisdami savo konformaciją. Šios signalinės molekulės yra atsakingos už išorinių signalų perdavimą į ląstelę.
8. Energija. Baltymai gali būti atsarginių medžiagų, naudojamų energijai gauti, rezervas. Suskaidžius 1 gramą baltymų, išsiskiria 17,6 kJ energijos.
Žmogaus kūnas - sudėtinga sistema, kuriame yra daug elementų. Vienas iš esminių audinių ir organų komponentų yra mineralinės druskos, kurios užima apie 4-5 procentus viso kūno svorio. Jie dalyvauja medžiagų apykaitos procesai, darbas įvairios sistemos, yra svarbus biocheminių reakcijų komponentas, kurio rezultatas – gyvybiškai svarbių medžiagų susidarymas būtinas žmogui medžiagų. Mineralinių druskų atsargas organizmas papildo valgydamas maistą, o jos pasišalina per atliekas, todėl labai svarbu stebėti reguliarų jų suvartojimą.
Norint išlaikyti tinkamą šių mikro ir makroelementų pusiausvyrą, svarbiausia yra įvairi mityba.
Mineralinių druskų trūkumo priežastys
Mineralinės druskos organizme nėra pastovi vertė. Jų trūkumas gali turėti labai neigiamą poveikį sveikatai: normalus veikimas organus ir medžiagų apykaitos procesus, susilpnėja imunitetas, vystosi sunkios ligos.
Šio disbalanso priežastys gali būti šios:
- maisto įvairovės trūkumas;
- prastos kokybės geriamas vanduo;
- patologijos, kurios pagreitina abstinenciją naudingų medžiagų(pvz., vidinis kraujavimas);
- vaistų, turinčių įtakos įvairių elementų įsisavinimui, vartojimas;
- ekologinės problemos.
Reikšminga suma būtini elementai galima rasti gaminiuose augalinės kilmės– vaisiai, žalios daržovės, ankštiniai augalai ir grūdai. Pavyzdžiui, soros ir avižų kruopos yra lyderiai pagal magnio kiekį, kopūstai, žirniai ir citrina – kalis, bulvės, morkos ir bananai – manganas. Mėsa ir paukštiena yra svarbūs vario, cinko ir geležies šaltiniai, o žuvis ir jūros gėrybės yra svarbūs fosforo, jodo ir fluoro šaltiniai.
Pieno produktuose yra apie dvi dešimtis žmogui reikalingų druskų – kalcio, cinko, fluoro ir kitų. Tuo pačiu metu elementų virškinamumas vartojant šios grupės produktus yra maksimalus. Taigi, 100 gramų sūrio gabalėlis gali papildyti žmogaus paros kalcio normą.
Daugelyje produktų yra tik atskiri elementai. Todėl norint juos išlaikyti optimalus lygis organizme būtina, kad mityba būtų įvairi ir įtraukta skirtingos grupės Produktai.
Mineralinės druskos žmogaus organizme sutartinai skirstomos į makroelementus ir mikroelementus.
Makroelementai
Kiekis mineralai, priklausantys šiai grupei, yra gana reikšmingi žmogaus organizme.
Magnio ir kalcio druskos
Šie ryšiai kūrinyje atlieka svarbų vaidmenį virškinimo organai, skatinantys medžiagų apykaitos procesus organizme, taip pat skatinantys energijos gamybą. Be to, kalcis yra kaulinio audinio ir dantų konstrukcijos pagrindas, dalyvauja raumenų susitraukimo ir kraujo krešėjimo procesuose. Magnis stabilizuoja nervų sistemos veiklą ir dalyvauja daugelio būtinų elementų sintezėje.
Kalcio trūkumas gali sukelti širdies problemų ir raumenų ir kaulų sistemos trapumą. Suaugusiam žmogui pakankamas kalcio kiekis yra apie 1 g per dieną. Magnio trūkumas sukelia įvairius neurologinius sutrikimus (nemigą, dirglumą, galvos svaigimą). Dienos norma magnio suvartojimas suaugusiam žmogui – 0,3 g.
Natrio ir fosforo druskos
Fosforas atlieka kaulų ir dantų mineralizacijos funkciją, skatina hormonų, užtikrinančių visų funkcionavimą, gamybą. kritinės sistemos kūnas. Natrio junginiai palaikomi normaliame lygyje arterinis spaudimas Ir rūgščių-šarmų balansas, yra plazmos ir tarpląstelinio skysčio dalis.
Trūkstant fosforo, gali išsivystyti mažakraujystė, mažėti raumenų tonusas, deformuotis kaulai. Pakankamas fosforo kiekis suaugusiam žmogui yra 1-1,5 g per dieną. Dėl natrio trūkumo susidaro akmenys, sutirštėja kraujas ir sutrinka širdies veikla. Kasdien suvartojamų natrio druskų kiekis neturi viršyti 6 g.
Kalio, chloro ir sieros druskos
Chloro jonai tiesiogiai dalyvauja gaminant druskos rūgštį, kuri turi pirmaujanti vertė virškinamojo trakto veiklai, taip pat rūgščių ir šarmų pusiausvyrai palaikyti. Kalis vaidina svarbų vaidmenį skaidant riebalus ir normalizuojant medžiagų apykaitos procesai, veikia kaip statybinė medžiaga virškinimo ir endokrininės sistemos. Siera yra kai kurių amino rūgščių sudedamoji dalis ir dėl to dalyvauja daugumos kūno audinių statyboje.
Chloro trūkumas pasireiškia silpnumu, nuovargiu, sunkiais atvejais gali sukelti odos pažeidimus ir plaukų slinkimą. Tuo pačiu metu chloro perteklius organizme taip pat pavojingas – jis didėja kraujo spaudimas ir galima plėtra patologinės būklės Kvėpavimo sistema. Optimalus paros chloro kiekis yra 4-6 g.
Dėl kalio trūkumo sumažėja protinis aktyvumas ir raumenų hipotoniškumas. Kalio suvartojimo norma yra 2,5 g per dieną. Su sieros trūkumu, odos ligomis ir įvairūs navikai. Per parą suaugusiam žmogui reikalingas sieros kiekis – 0,5-1 g.
Mikroelementai
Šiai grupei priklausančių mineralinių druskų žmogaus organizme randama palyginti nedideliais kiekiais, tačiau jų buvimas yra būtina sąlyga. sveikatingumo ir normaliam visų organų funkcionavimui:
Geležies ir cinko druskos
Geležies junginiai yra kai kurių baltymų, ypač hemoglobino, dalis ir atlieka tam tikrą vaidmenį gyvybiškai svarbi rolė pernešant deguonį krauju į visas organizmo sistemas. Geležis taip pat yra vienas iš komponentų biocheminiai procesai. Cinkas dalyvauja anglies dioksido pašalinimo iš organizmo procese kvėpavimo metu. Be to, šis elementas apsaugo nuo plaukų slinkimo ir stimuliuoja organizmo imunines galimybes.
Geležies trūkumas yra pavojingas anemijos vystymuisi. Reikalingas geležies kiekis suaugusiam žmogui yra 10-18 mg. Cinko trūkumas gali sukelti odos ir akių pažeidimus, plaukų slinkimą ir jautrumą infekcijoms. Dienos norma cinko suaugusiems – 7-12 mg.
Seleno ir vario druskos
Seleno junginiai dalyvauja antioksidaciniuose procesuose, taip pat hormonų gamyboje. Varis kartu su geležimi dalyvauja aprūpinant audinius ir organus deguonimi, taip pat gaminant energiją.
Seleno trūkumas pasireiškia įvairiais neurologiniai sutrikimai, plaukų ir odos būklės pablogėjimas. Seleno paros norma yra 40-70 mg. Nepakankamas vario patekimas į organizmą gali sukelti patologijas širdies ir kraujagyslių sistemos, psichiniai sutrikimai. Tuo pačiu metu vario perteklius yra pavojingas nervų sistemos ligoms. Rekomenduojamas vario kiekis suaugusiam žmogui yra 2 mg per dieną.
Mangano ir jodo druskos
Manganas aktyviai dalyvauja medžiagų apykaitoje, normalizuoja cholesterolio kiekį, skatina normalų kraujo krešėjimą. Jodo druskos būtinos stabiliam skydliaukės, atsakingos už endokrininius procesus organizme, veiklai.
Mangano trūkumas pavojingas dėl sumažėjusio protinio aktyvumo ir raumenų susilpnėjimo. Norint palaikyti normalią šio mikroelemento pusiausvyrą, pakanka jo suvartoti 2-11 mg per dieną. Trūkstant jodo, sutrinka hormonų gamyba, sumažėja bendras imunitetas. Paros jodo poreikis yra 0,2 mg.
Kobalto, fluoro ir molibdeno druskos
Kobaltas dalyvauja kraujotakos ir nervų sistemos ląstelių formavime. Fluoras stiprina dantų ir kaulų stiprumą. Molibdenas dalyvauja medžiagų apykaitos procesuose ir kepenų veikloje.
Kobalto paros norma yra ne daugiau kaip 10 mg. Trūkstant jo, didėja nuovargis ir atsiranda anemija. Fluoro trūkumas pasireiškia dantų ėduonies ir kaulų pažeidimu. Fluoro poreikis yra apie 1-1,5 mg per dieną. Molibdeno trūkumas sukelia regėjimo sutrikimus, neurologinės ligos, sumažėjęs imunitetas. Reikalingas molibdeno kiekis yra apie 9 mg per dieną.
Mineralinių druskų organizme turi būti reikalingas kiekis, nes nuo to priklauso visų jo sistemų veikimas. Mikro ir makroelementų pusiausvyros palaikymui svarbiausia yra maistinga, įvairi mityba.
KLAUSIMAI IR UŽDUOTYS PERŽIŪRĖTI
1 klausimas. Kokie cheminiai elementai sudaro ląstelę?
Ląstelėje yra apie 70 D. I. Mendelejevo periodinės lentelės elementų. Iš jų pagrindinę dalį (98") sudaro makroelementai – anglis, vandenilis, deguonis, azotas, kurie kartu su siera ir fosforu sudaro bioelementų grupę.
Tokie elementai kaip siera, fosforas, kalis, natris, geležis, kalcis ir magnis sudaro tik 1,8% ląstelę sudarančių medžiagų.
Be to, ląstelės sudėtyje yra mikroelementų jodo (I), fluoro (F), cinko (Zn), vario (Cu), sudarančių 0,18% visos masės, ir ultramikroelementų - aukso (Au), sidabro (An). , platinos (P), įtrauktos į ląstelių sudėtį iki 0,02 proc.
2 klausimas. Pateikite cheminių elementų biologinio vaidmens pavyzdžių.
Bioelementai – deguonis, vandenilis, anglis, azotas, fosforas ir siera – būtini. komponentai biologinių polimerų molekulių – baltymų, polisacharidų ir nukleino rūgščių.
Natris, kalis ir chloras užtikrina ląstelių membranų pralaidumą, kalio-natrio (K/Na-) siurblio veikimą, nervinių impulsų laidumą.
Kalcis ir fosforas yra kaulinio audinio tarpląstelinės medžiagos struktūriniai komponentai. Be to, kalcis yra vienas iš kraujo krešėjimo faktorių.
Geležis yra eritrocitų baltymo – hemoglobino – dalis, o varis – panašaus baltymo, kuris taip pat yra deguonies nešiklis – hemocianino (pavyzdžiui, moliuskų eritrocituose).
Magnis yra esminė augalų ląstelių chlorofilo dalis. Modas ir cinkas yra atitinkamai skydliaukės ir kasos hormonų dalis.
Klausimas 3. Kas yra mikroelementai? Pateikite pavyzdžių ir apibūdinkite jų biologinę reikšmę.
Mikroelementai yra medžiagos, kurios sudaro ląstelę nedideliais kiekiais (nuo 0,18 iki 0,02%). Mikroelementai yra cinkas, varis, jodas, fluoras, kobaltas.
Būdami ląstelėje jonų ir kitų junginių pavidalu, jie aktyviai dalyvauja gyvo organizmo statyboje ir funkcionavime. Taigi, cinkas yra insulino molekulės, kasos hormono, dalis. Jodas yra būtinas tiroksino, skydliaukės hormono, komponentas. Fluoras dalyvauja kaulų ir dantų emalio formavime. Varis yra kai kurių baltymų, tokių kaip hemocianinas, molekulių dalis. Kobaltas yra vitamino B12 molekulės komponentas, būtinas organizmui dėl hematopoezės.
4 klausimas. Kokios neorganinės medžiagos sudaro ląstelę?
Iš neorganinių medžiagų, sudarančių ląstelę, dažniausiai yra vanduo. Vidutiniškai daugialąsčiame organizme vanduo sudaro iki 80% kūno svorio. Be to, ląstelėje yra įvairių neorganinių druskų, disocijuotų į jonus. Tai daugiausia natrio, kalio, kalcio druskos, fosfatai, karbonatai ir chloridai.
5 klausimas. Koks yra vandens biologinis vaidmuo; mineralines druskas?
Vanduo yra gausiausias neorganinis junginys gyvuose organizmuose. Jo funkcijas daugiausia lemia jo molekulių struktūros dipolio pobūdis.
1. Vanduo yra universalus polinis tirpiklis: daug cheminių medžiagų esant vandeniui jie disocijuoja į jonus – katijonus ir anijonus.
2. Vanduo yra terpė, kurioje įvairios cheminės reakcijos tarp ląstelėje esančių medžiagų.
3. Vanduo daro transportavimo funkcija. Dauguma medžiagų gali prasiskverbti pro ląstelės membrana tik ištirpusio ir vandens pavidalu.
4. Vanduo yra svarbus reagentas hidratacijos reakcijose ir daugelio biocheminių reakcijų, įskaitant oksidaciją, galutinis produktas.
5. Vanduo veikia kaip termostatas, kurį užtikrina geras jo šilumos laidumas ir šiluminė talpa bei leidžia palaikyti temperatūrą kameros viduje, kai temperatūra ir aplinka svyruoja.
6. Vanduo yra daugelio gyvų organizmų gyvenimo aplinka.
Gyvenimas be vandens neįmanomas.
Mineralai taip pat turi svarbu gyvuose organizmuose vykstantiems procesams. Druskų koncentracija ląstelėje lemia jos buferines savybes – ląstelės gebėjimą palaikyti pastovaus lygio šiek tiek šarminę savo turinio reakciją.
6 klausimas. Kokios medžiagos lemia ląstelės buferines savybes?
Ląstelės viduje buferį daugiausia užtikrina anijonai H2PO, HPO4-. Ekstraląsteliniame skystyje ir kraujyje buferio vaidmenį atlieka karbonato jonai CO ir bikarbonato jonai HCO. Silpnų rūgščių ir šarmų anijonai suriša vandenilio jonus H ir hidroksido jonus OH, dėl to terpės reakcija išlieka beveik nepakitusi, nepaisant tiekimo iš išorės arba rūgščių ir šarminių produktų susidarymo metabolizmo metu.
KLAUSIMAI IR UŽDUOTYS DISKUSIJAI
1 klausimas. Kuo skiriasi įvairių elementų indėlis į gyvosios ir negyvosios gamtos organizavimą?
Gyvosios ir negyvosios gamtos kūnai susideda iš tų pačių cheminių elementų, o tai paaiškina jų kilmės vienovę. Cheminių elementų indėlis gyvajai ir negyvajai gamtai yra vienodas.
2 klausimas: paaiškinkite, kaip fizikines ir chemines savybes vanduo pasireiškia užtikrinant ląstelės ir viso organizmo gyvybinius procesus.
Vanduo yra skystis, turintis unikalų daugelio svarbių fizikinių ir cheminių savybių derinį.
Vandens molekulės yra labai polinės ir sudaro vandenilinius ryšius viena su kita. Skystame vandenyje kiekviena molekulė yra sujungta vandeniliniais ryšiais su 3 ar 4 kaimyninėmis molekulėmis. Ačiū didžiulis skaičius vandeniliniai ryšiai, vandens šiluminė talpa ir garavimo šiluma yra didesnė nei kitų skysčių, aukštos temperatūros virimas ir lydymas, didelis šilumos laidumas. Tokių savybių buvimas leidžia vandeniui aktyviai dalyvauti termoreguliacijoje.
Vanduo turi mažą klampumą ir yra mobilus skystis. Didelio vandens mobilumo priežastis yra labai trumpas vandenilinių jungčių gyvavimo laikas. Todėl vandenyje nuolat susidaro formavimasis ir sunaikinimas. didelis kiekis vandeniliniai ryšiai, lemiantys šią savybę. Dėl didelio sklandumo vanduo lengvai cirkuliuoja įvairios ertmės kūno (kraujotakos ir limfinės kraujagyslės, tarpląstelinės erdvės ir kt.).
Koks yra biologinis vandens vaidmuo? mineralines druskas?
Atsakymai:
Vanduo yra gausiausias neorganinis junginys gyvuose organizmuose. Jo funkcijas daugiausia lemia jo molekulių struktūros dipolio pobūdis. 1. Vanduo yra universalus polinis tirpiklis: daugelis cheminių medžiagų, esant vandeniui, disocijuoja į jonus – katijonus ir anijonus. 2. Vanduo yra terpė, kurioje tarp ląstelėje esančių medžiagų vyksta įvairios cheminės reakcijos. 3. Vanduo atlieka transportavimo funkciją. Dauguma medžiagų gali prasiskverbti į ląstelės membraną tik ištirpusios ir vandens pavidalu. 4. Vanduo yra svarbus reagentas hidratacijos reakcijose ir daugelio biocheminių reakcijų, įskaitant oksidaciją, galutinis produktas. 5. Vanduo veikia kaip termostatas, kurį užtikrina geras jo šilumos laidumas ir šiluminė talpa bei leidžia palaikyti temperatūrą kameros viduje, kai temperatūra ir aplinka svyruoja. 6. Vanduo yra daugelio gyvų organizmų gyvenimo aplinka. Gyvenimas be vandens neįmanomas. Mineralai taip pat svarbūs gyvuose organizmuose vykstantiems procesams. Druskų koncentracija ląstelėje lemia jos buferines savybes – ląstelės gebėjimą palaikyti pastovaus lygio šiek tiek šarminę savo turinio reakciją.
