יסוד כימי בטבלה ומשמעותה. התפקיד הביולוגי של יסודות כימיים ומינרלים

\u003e\u003e כימיה: יסודות כימיים בתאי אורגניזמים חיים

בהרכב של חומרים להרכיב תאים של כל אורגניזמים חיים (בני אדם, בעלי חיים, צמחים), נמצאו יותר מ 70 אלמנטים. אלמנטים אלה מחולקים בדרך כלל לשתי קבוצות: macroelements ו microelements.

אלמנטים מאקרו כלולים בתאים בכמויות גדולות. קודם כל, זה פחמן, חמצן, חנקן ומימן. בסך הכל, הם מהווים כמעט 98% מכלל התוכן התא. בנוסף לאלמנטים אלה, מקרונומים כוללים מגנזיום, אשלגן, סידן, נתרן, זרחן, גופרית וכלור. התוכן הכולל שלהם הוא 1.9%. לפיכך, שאר האלמנטים הכימיים חשבון עבור כ 0.1%. אלה הם יסודות קורט. אלה כוללים ברזל, אבץ, מנגן, בור, נחושת, יוד, קובלט, ברום, פלואור, אלומיניום וכו '.

בחלב יונקים עקבות אלמנט 23 מזוהה: ליתיום, רובידיום, נחושת, כסף, בריום, סטרונציום, טיטניום, ארסן, ונדיום, כרום, מוליבדן, יוד, פלואור, מנגן, ברזל, קובלט, ניקל ועוד.

הרכב הדם של היונקים כולל 24 microelements, ואת המוח האנושי - 18 microelements.

כפי שניתן לראות, אין בתא מאפיינים מיוחדים המאפיינים רק את הטבע החי, כלומר, אין הבדלים בין הטבע החי והדומם ברמה האטומית. הבדלים אלה נמצאים רק ברמה של חומרים מורכבים - ברמה המולקולרית. לפיכך, יחד עם חומרים אורגניים (מלחי מים מינרליים) תאים של אורגניזמים חיים מכילים חומרים ספציפיים אליהם, - חומרים אורגניים (חלבונים, שומנים, פחמימות, חומצות גרעין, ויטמינים, הורמונים, וכו '). חומרים אלה בנויים בעיקר מפחמן, מימן, חמצן וחנקן, כלומר ממאקרו-אלמנטים. Microelements נכללים בחומרים אלה בכמויות קטנות, אך תפקידם בחיים הרגילים של אורגניזמים הוא עצום. לדוגמה, תרכובות של בורון, מנגן, אבץ, קובלט להגדיל באופן דרמטי את התשואה של צמחים חקלאיים בודדים ולהגביר את עמידותם למחלות שונות.

אדם ובעלי חיים מקבלים את המיקרואלמנטים הדרושים להם לחיים רגילים דרך הצמחים שהם מאכילים. אם האוכל אינו מספיק מנגן, אז אפשר לעכב את הצמיחה, להאט את תחילת ההתבגרות, הפרעות מטבוליות היווצרות שלד. הוספת חלק של מיליגרם של מלחים מנגן מנת הקצבה היומית של בעלי חיים מבטלת מחלות אלה.

קובלט הוא חלק של ויטמין B12, אשר אחראי על העבודה של האיברים hematopoietic. היעדר קובלט במזון גורם לעיתים קרובות למחלה רצינית המביאה לתשישות הגוף ואפילו למוות.

חשיבותם של המיקרו-אלמנטים לבני אדם נחשפה לראשונה בחקר מחלה כמו בלוטת זעם אנדמית שנגרמה עקב מחסור ביוד במזון ובמים. צריכת המלח המכיל יוד מוביל להתאוששות, ותוספתו למזון בכמויות קטנות מונעת את המחלה. לשם כך, יודינציה של מלח מזון מתבצעת, אשר 0.001-0.01% של יודיד אשלגן נוסף.

רוב זרזים ביולוגיים, אנזימים כוללים אבץ, מוליבדן וכמה מתכות אחרות. אלמנטים אלה, הכלולים בתאים של אורגניזמים חיים בכמויות קטנות מאוד, להבטיח את הפעולה הרגילה של המנגנונים הביוכימיים המשובחים ביותר, הם הרגולטורים האמיתיים של תהליכי החיים.

יסודות קורט רבים נמצאים ויטמינים - חומרים אורגניים בעלי אופי כימי שונים, הזנת הגוף עם מזון במינונים קטנים ויש להם השפעה רבה על חילוף החומרים ופעילות חיונית הכוללת של האורגניזם. על ידי הפעולה הביולוגית שלהם, הם קרובים אנזימים, אבל האנזימים נוצרים על ידי תאי הגוף, ויטמינים בדרך כלל באים מאוכל. מקורות של ויטמינים הם צמחים: הדר, דרוסרוז, פטרוזיליה, בצל, שום ועוד רבים אחרים. ויטמינים מסוימים - A, B1, B2, K - מתקבלים בצורה סינתטית. שמו נגזר משתי מלים: ויטה - חיים וחומצה המכילה אמינים.

Microelements גם חלק הורמונים - חומרים פעילים ביולוגית המווסתים את עבודתם של איברים ומערכות של איברים אנושיים ובעלי חיים. השם שלהם הם לוקחים מן המילה היוונית harmao - אני מנצח. ההורמונים מיוצרים על ידי הבלוטות של הפרשה פנימית להיכנס לדם, אשר נושא אותם בכל הגוף. חלק מההורמונים מיוצרים בצורה סינתטית.

1. micronutrients ו microelements.

2. תפקידה של microelements בפעילות חיונית של צמחים, בעלי חיים ובני אדם.

3. חומרים אורגניים: חלבונים, שומנים, פחמימות.

4. אנזימים.

5. ויטמינים.

6. הורמונים.

באיזו רמה של צורות הקיום של היסוד הכימי מתחיל ההבדל בין טבע חי ולא חי?

למה הם מסוימים macronutrients קרא גם biogenic? רשום אותם.

תוכן השיעור סיכום השיעור תצוגת מסגרת תמיכה של השיעור שיטות האצה שיטות אינטראקטיביות תרגול משימות תרגילים סדנאות בחינה עצמית, אימונים, מקרים, משימות שיעורי הבית דיונים נושאים רטוריים של התלמידים איורים אודיו, וידאו ומולטימדיה תמונות, גרפיקה, טבלאות, הומור תוכניות, אנקדוטות, בדיחות, משלים קומיקס, אמרות, תשבצים, ציטוטים תוספות תקצירים מאמרים של שבב עבור סקרנים לרמות גיליונות ספרי לימוד בסיסי ותנאים נוספים של המילון אחר שיפור של ספרי לימוד ושיעורים תיקון שגיאות בספר הלימוד מעדכן את הקטע באלמנטים של לימוד חדשנות בשיעור של החלפת ידע מיושן עם חדש רק למורים שיעורים מושלמים תוכנית לוח שנה לשנה, ההמלצות המתודולוגיות של תוכנית הדיונים שיעורים משולבים

העובדה שאדם אוכל כל יום ושותה, תורמת לצריכה של כמעט כל האלמנטים הכימיים בגופו. אז היום חלק מאיתנו נמצאים בנו, מחר - כבר לא. הדבר המעניין ביותר הוא כי מחקר מדעי הוכיח כי מספר היחס של אלמנטים כאלה בגוף בריא של אנשים שונים זהים כמעט.

חשיבות ותפקידה של יסודות כימיים בגוף האדם

ראוי לציין כי כל האלמנטים הכימיים ניתן לחלק לשתי קבוצות:

יסודות קורט. התוכן שלהם בגוף הוא קטן. מחוון זה יכול להגיע למיקרוגרם בלבד. למרות ריכוז קטן, הם משתתפים בתהליכים ביוכימיים חשובים עבור הגוף. אם אנחנו מדברים על אלמנטים אלה ביתר פירוט, כי אלה כוללות: ברום, עופרת, מוליבדן, כרום, סיליקון, קובלט, ארסן ועוד רבים אחרים.
מקרונוטרינטים. הם, שלא כמו המינים הקודמים, מכילים אותנו במספר גדול (עד מאות גרם) והם חלק משרירי השריר והמח העצם, כמו גם מדם. אלמנטים אלה כוללים סידן, זרחן, נתרן, אשלגן, גופרית, כלור.
אין ספק שברוב המקרים יש לאלמנטים כימיים השפעה חיובית על גוף האדם, אבל אפשר לומר, במובן הזהב. במקרה של מנת יתר של חומר כלשהו, מתרחשות הפרעות תפקודיות, ועל ייצור מוגבר של אלמנט אחר מתרחשת. אז, עודף של סידן מוביל מחסור של זרחן, ו מוליבדן - נחושת. יתר על כן, כמות גדולה של יסודות קורט מסוימים (כרום, סלניום) יכולה להיות השפעה רעילה על הגוף. לא פלא שהם אומרים כי לפני נטילת כל הויטמינים, חשוב להתייעץ עם רופא.

התפקיד הביולוגי של יסודות כימיים בגוף האדם

כולם יודעים כי בנו כמעט את כל המערכת התקופתית של יסודות כימיים. וכאן אנחנו מדברים לא רק על אותם חומרים שיש להם השפעה חיובית על הגוף. אז, ארסן הוא הרעל החזק ביותר. ככל שזה יותר בגוף, מהר יש הפרות במערכת הלב וכלי הדם, הכבד, הכליות. אבל באותו הזמן, מדענים הוכיחו כי בריכוז קטן, זה מגביר את ההתנגדות של הגוף לכל מיני מחלות.

אם אנחנו מדברים על התוכן, אז לבריאות טובה ביום, אתה צריך לצרוך 25 מ"ג של יסוד כימי זה. מחסור זה מעורר את התרחשות של אנמיה, ועודף של עיניים וראות צדדיות (בתצהיר של תרכובות ברזל ברקמות של איברים אלה).

Yu.Cukushkin, סנט פטרסבורג המדינה המכון הטכנולוגי

עבור גוף האדם הוא בהחלט הקים את התפקיד של כ 30 יסודות כימיים, שבלעדיהם זה לא יכול להתקיים בדרך כלל. אלמנטים אלה נקראים חיוניים. בנוסף להם, ישנם אלמנטים כי בכמויות קטנות לא משפיעים על תפקוד הגוף, אבל עם תוכן מסוים הם רעלים.

מבוא

רבים המוכרים הכימאים מכונפות מילים בשנות ה -40 של המאה הזאת מדענים גרמנים וולטר ואידה Noddak שכל אבני הריצוף על כל האלמנטים של המערכת המחזורית. בהתחלה, המילים האלה לא נתקבלו באישור פה אחד. עם זאת, כמו שיטות מדויקות יותר של קביעת אנליטית של יסודות כימיים פותחו, מדענים השתכנעו יותר ויותר את תוקפו של מילים אלה.

אם אתה מסכים כי בכל אבן מרובעת מכיל את כל האלמנטים, אז זה צריך להיות נכון עבור אורגניזם חי. כל היצורים החיים על כדור הארץ, כולל בני האדם, נמצאים בקשר הדוק עם הסביבה. החיים מחייבים מטבוליזם מתמיד בגוף. כניסה לגוף של גורמים כימיים לתרום תזונה ומים הכנסה. בהתאם להמלצה של האקדמיה הלאומית האמריקנית של צריכה יומית תזונת הנציבות של יסודות כימיים עם אוכל צריך להיות ברמה מסוימת (לוח. 1). אותו מספר של יסודות כימיים חייב להיות מופרש מדי יום מהגוף, שכן התוכן שלהם נמצאים קבועים יחסית.

הנחות של כמה מדענים ללכת רחוק יותר. הם מאמינים כי באורגניזם חי לא רק כל היסודות הכימיים קיימים, אבל כל אחד מהם ממלא תפקיד ביולוגי מסוים. יתכן שהשערה זו לא תאושר. עם זאת, כמו מחקר מתפתח בכיוון זה, את התפקיד הביולוגי של מספר גדל והולך של יסודות כימיים מתגלה.

גוף האדם מורכב מ -60% מים, 34% אורגניים ו -6% אי-אורגניים. המרכיבים העיקריים של חומרים אורגניים הם פחמן, מימן, חמצן, הם כוללים גם חנקן, זרחן וגופרית. החומרים אורגניים של גוף האדם נדרש להציג 22 יסודות כימיים: Ca, P, O, Na, Mg, S, B, Cl, K, V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, מו, Cr, Si, אני , F, Se.

לדוגמה, אם אדם שוקל 70 ק"ג, אז זה מכיל (בגרמים): סידן - 1700, אשלגן - 250, נתרן - 70 מגנזיום - 42, ברזל - 5 אבץ - 3.

מדענים הסכימו כי אם חלק המסה של אלמנט בגוף עולה על 10-2%, אז זה צריך להיחשב אלמנט מאקרו. חלקם של microelements בגוף הוא 10-3-10-5%. אם התוכן של אלמנט הוא מתחת 10-5%, זה נחשב ultramicroelement. כמובן, הדרגתיות כזו מותנית. על פי זה, מגנזיום נכנס לאזור הביניים בין מקרו לבין microelements.

טבלה 1. צריכה יומית של יסודות כימיים בגוף האדם

מרכיבים חיוניים חיוניים

אין ספק, הזמן יעשה התאמות ההבנה הנוכחית של המספר ואת התפקיד הביולוגי של יסודות כימיים מסוימים בגוף האדם. במאמר זה, נמשיך ממה שכבר ידוע באמינות. התפקיד של macroelements, שהם חלק מחומרים אנאורגניים, הוא ברור. לדוגמא, סכום גדול של סידן וזרחן בחלק העצם (gidroksofosfat סידן Ca10 (PO4) 6 (OH) 2), ו כלור וחומצה הידרוכלורית כלול מיץ הקיבה.

יסודות קורט כלולים בטווח שצוין לעיל אלמנטים 22, בהכרח הנוכחים בגוף האדם. שים לב שרובם מתכות, ויותר ממחצית המתכות הן D- אלמנטים. אלה האחרונים בגוף יוצרים תרכובות תיאום עם מולקולות אורגניות מורכבות. לפיכך, נמצא כי זרזים ביולוגיים רבים - אנזימים המכילים יונים של מתכות מעבר (ד-אלמנטים). לדוגמא, ידוע כי מנגנים חלק 12 האנזימים השונים, ברזל - 70, נחושת - 30, אבץ ו - יותר מ 100. יסודות קורט שנקראים חיוני, אם בהעדר או החוסר שלהם מפריע לתפקוד התקין של האורגניזם. מאפיין של האלמנט הנדרש הוא עקומת מינון בצורת פעמון (n) - תגובה (R, אפקט) (איור 1).

איור. 1. תלות התגובה (R) על המינון (n) עבור גורמים חיוניים

עם קליטה קטנה של אלמנט זה, הגוף גורם נזק משמעותי. הוא פועל על סף ההישרדות. זאת בעיקר בשל ירידה בפעילות האנזימים, הכוללים מרכיב זה. עם עלייה במינון של האלמנט, התגובה מגדילה ומגיעה לנורמה (רמה). עם עלייה נוספת של השפעות רעילות לראות במינון של עודף של מרכיב זה, לפיה לא נשלל ומוות. העקומה באיור. 1 ניתן לפרש כדלקמן: הכל צריך להיות מתון מעט מאוד מזיק מאוד. לדוגמה, חוסר ברזל בגוף מוביל לאנמיה, שכן הוא מהווה חלק המוגלובין, או ליתר דיוק חלק שלה - heme. בדם אדם בוגר מכיל כ -2.6 גרם של ברזל. בתהליך של פעילות חיונית, האורגניזם עובר פירוק קבוע סינתזה של המוגלובין. על מנת למלא את הברזל אבוד עם הריקבון של המוגלובין, צריכה יומית חייב אדם בתזונה, בממוצע כ 12 מ"ג של אלמנט זה. יחסים אנמיה עם מחסור בברזל כבר ידועים לרופאים במשך זמן רב, כמו במאה ה XVII בחלק ממדינות אירופה עבור תמיסה שנקבעה אנמיה של פְּצוֹרֶת ביין אדום. עם זאת, עודף ברזל בגוף הוא גם מזיק. עם זה קשור siderosis של העיניים והריאות - מחלות הנגרמות על ידי בתצהיר של תרכובות ברזל ברקמות של איברים אלה. הרגולטור הראשי של תכולת הברזל בדם הוא הכבד.

חוסר נחושת בגוף מוביל להרס של כלי דם, צמיחה פתולוגית של עצמות, פגמים ברקמות החיבור. בנוסף, הם מאמינים כי מחסור בנחושת הוא אחד הגורמים לסרטן. במקרים מסוימים, הרופאים לקשר את התבוסה של סרטן הריאות אצל קשישים עם ירידה הקשורים לגיל התוכן נחושת בגוף. עם זאת, עודף של נחושת בגוף מוביל הפרה של הנפש ושיתוק של איברים מסוימים (מחלת וילסון). רק כמויות גדולות יחסית של תרכובות נחושת נזק לאדם. במינונים קטנים, הם משמשים ברפואה כחומר מקפיא ו בקטריוסטטי (גידול retarding ו שכפול של חיידק) סוכן. לכן, למשל, נחושת גופרתית (II) משמש לטיפול הלחמית בצורת טיפות עיניים (פתרון 25%) ו צריבה עם גַרעֶנֶת כמו עיפרון עיניים (נתך של נחושת גופרתית (II), אשלגן חנקתי, בוגרות ו קמפור) . כאשר העור נשרף עם זרחן, הוא wetted בשפע עם פתרון 5% של נחושת (II) סולפט.

טבלה 2. תסמינים אופייניים של חסר של יסודות כימיים בגוף האדם

מחסור של האלמנט	סימפטום אופייני
Ca	צמיחה איטית של השלד
Mg	התכווצויות שרירים
Fe	אנמיה, הפרעות במערכת החיסונית
Zn	נזק לעור, האטה בצמיחה, האטה בגיל ההתבגרות
Cu	חולשה של העורקים, תפקוד כבד לקוי, אנמיה משנית
Mn	אי פוריות, הידרדרות בצמיחת השלד
מו	האטה של צמיחת תאים, נטייה לעששת
Co	אנמיה ממאירה
ני	ניוון של דיכאון, דרמטיטיס
Cr	סימפטומים של סוכרת
סי	לשבור את הצמיחה של השלד
F	עששת דנטלית
אני	תפקוד לקוי של בלוטת התריס, האטה מטבולית
Se	שרירים (במיוחד, לב) חולשה

הפונקציה הביולוגית של מתכות אלקליות אחרות בגוף בריא עדיין לא ברורה. עם זאת, ישנן אינדיקציות כי כניסתה לתוך הגוף של יוני הליתיום ניתן לטפל בצורה של פסיכוזה מאנית-דפרסיבית. נביא את טבלה. 2, שממנו את התפקיד החשוב של אלמנטים חיוניים אחרים הוא ראה.

אלמנטים טומאה

ישנם מספר רב של יסודות כימיים, בעיקר בקרב כבדים, שהם רעלים לאורגניזמים חיים - יש להם השפעה ביולוגית שלילית. בלוח. 3 מראים אלמנטים אלה בהתאם למערכת התקופתית של ד. אוניברסיטת מנדלייב.

טבלה 3.

תקופה	הקבוצה
תקופה	ח	אני	II	III	IV	אשר	VI
2	-	-	להיות	-	-	-	-
4	ני	-	-	-	-	כ	Se
5	ד	אג	Cd	-	-	Sb	Te
6				Tl	Pb	Bi	-

למעט בריליום בריום, אלמנטים אלה יוצרים תרכובות גפרתי חזק. הוא האמין כי סיבת רעלי הפעולה בשל חסימת קבוצות תפקודיות מסוימות (בפרט, sulfhydryl) חלבון או עם החרגה של אנזימים מסוימים יוני מתכת כגון נחושת ואבץ. אלמנטים המוצגים בלוח. 3, נקרא טומאה. בתרשים שלהם השפעה השפעה שונה יש צורך שונה (איור 2).

איור. 2. התלות של התגובה (R) על מינון (n) עבור יסודות כימיים טומאה לפני הגוף אינו לחוות תוכן מסוים של אלמנטים מזיקים אלה, אך עלייה משמעותית בריכוז, הם הופכים רעילים.

יש אלמנטים שבכמויות גדולות יחסית הם רעלים, ובריכוזים נמוכים יש השפעה מועילה. לדוגמא, ארסן - רעל חזק הפוגע במערכת הלב וכלי הדם ומשפיע על הכליות וכבדות, שימושיות במנות קטנות, ואת הרופאים רושמים בו כדי לשפר את התיאבון. החמצן הדרוש לאדם לנשום בריכוז גבוה (במיוחד תחת לחץ) יש השפעה רעילה.

מדוגמאות אלה ברור כי ריכוז של אלמנט בגוף משחק תפקיד משמעותי מאוד, ולפעמים קטסטרופלי. בין האלמנטים טומאה, יש גם אלה, במינונים קטנים, יש תכונות ריפוי יעיל. אז, במשך זמן רב זה כבר הבחין bactricidal (גרימת מוות של חיידקים שונים) רכוש של כסף ומלחים שלה. לדוגמה, ברפואה פתרון כסף קולואידים (כסף קולואיד) משמש פצעים מוגלתיים כביסה, שלפוחית השתן, דלקת כרונית ו uretitah, כמו גם טיפות עיניים ב הלחמית מוגלתי ו דלקת העין. עפרונות עשויים חנקתי כסף משמשים לצרוב של יבלות, granulations. ב לדלל פתרונות (0.1-0.25%), כסף חנקתי משמש כחומצה סוכן מיקרוביאלית עבור קרמים, כמו גם טיפות עיניים. מדענים מאמינים כי פעולת הצידוד של חנקת הכסף קשורה באינטראקציה עם חלבוני רקמות, מה שמוביל להיווצרות מלחי חלבון של אלבומין כסף. כסף עדיין לא נחשב מרכיב חיוני, אבל התוכן המוגבר שלה במוח האנושי, בבלוטות של הפרשת פנימי, ואת הכבד כבר כבר הניסויים. בגוף, כסף מגיע עם מזון צמח, למשל, עם מלפפונים וכרוב.

המאמר מכיל מערכת תקופתית שבה מאופיין bioactivity של אלמנטים בודדים. הערכה מבוססת על ביטוי של סימפטומים של חסר או עודף של אלמנט מסוים. זה לוקח בחשבון את הסימפטומים הבאים (לפי סדר ההשפעה הגוברת): 1 - ירידה התיאבון; 2 - הצורך לשנות את הדיאטה; 3 - שינויים משמעותיים בהרכב הרקמות; 4 - הגברת הנזק של מערכת ביוכימית אחת או יותר, המתבטאת בתנאים מיוחדים; 5 - חוסר היעילות של מערכות אלו בתנאים מיוחדים; 6 - סימנים תת-קליניים של אי-יכולת; 7 - תסמינים קליניים של אי-יכולת והגברת הנזק; 8 - הידרדרות הצמיחה; 9 - חוסר תפקוד הרבייה. הצורה הקיצונית של ביטוי של חוסר או עודף של אלמנט באורגניזם היא תוצאה קטלנית. הערכת הביו-אקטיביות של האלמנט מבוצעת בסולם של תשע נקודות, בהתאם לאופי הסימפטום אליו מתגלה הפרטיות.

עם הערכה כזו, הציון הגבוה ביותר מאופיין על ידי גורמים חיוניים. לדוגמא, האלמנטים של מימן, פחמן, חנקן, חמצן, נתרן, מגנזיום, זרחן, גופרית, כלור, אשלגן, סידן, מנגן, ברזל ועוד. הכדורים מאופיינים בסכום השוו ל 9.

מסקנה

זיהוי התפקיד הביולוגי של אלמנטים כימיים בודדים בתפקוד של אורגניזמים חיים (בני אדם, בעלי חיים, צמחים) הוא משימה חשובה ומרתקת. חומרים מינרליים, כמו ויטמינים, לעיתים קרובות לפעול כמו coenzymes ב קטליזה של תגובות כימיות המתרחשות כל הזמן בגוף.

מאמצים ופעילות המכוונים אל גילויים גילוי מומחים אלמנטים בודדים הפעילות הביולוגית של מנגנונים ברמה המולקולרית (ראה מאמר NA Ulahnovicha "מתחמי מתכת ביצורים חיים: .. סורוס חינוכית Journal מספר 1997. 8. עמ 27-32; DA Lemianouski "תרכובות מתכות בטבע חי": שם, מס '9. עמ' 48-53). אין ספק כי אורגניזמים חיים, יונים מתכת הם בעיקר בצורה של תרכובות תיאום עם מולקולות "ביולוגיות", המשמשים ligands. במאמר, בשל הכמות המוגבלת, החומר הוא נתון, אשר מתייחס בעיקר לגוף האדם. הבהרת התפקיד של מתכות בפעילות חיונית של צמחים יהיה ללא ספק להוכיח להיות שימושי עבור החקלאות. העבודה בכיוון זה נעשית באופן נרחב במעבדות של מדינות שונות.

מעניינת מאוד השאלה של העקרונות של הבחירה על ידי הטבע של אלמנטים כימיים לתפקוד של אורגניזמים חיים. אין ספק כי שכיחותם אינה גורם מכריע. אורגניזם בריא הוא עצמו מסוגל להסדיר את התוכן של אלמנטים בודדים. עם בחירה (מזון ומים), בעלי חיים באופן אינסטינקטיבי יכול לתרום תקנה זו. האפשרויות של צמחים בתהליך זה מוגבלות. רגולציה מודעת של התוכן האנושי של יסודות קורט בקרקע של קרקע חקלאית היא גם אחת המשימות החשובות העומדות בפני החוקרים. הידע שהתקבל על ידי מדענים בכיוון זה כבר התגבש בסניף חדש של כימיה מדעית - כימיה ביו-אורגנית. לכן ראוי להיזכר בדבריו של המדען המצטיין של א המאה XIX אמפר: "אשרי מי לפתח מדע בשנים כשזה לא הושלם, אבל כאשר שינוי מכריע התבגר שלה." מילים אלה יכולות להיות שימושיות במיוחד לאלה העומדים בפני בחירה של מקצוע.

הפניות

1. Ershov Yu.A., Pleteneva Т.V. מנגנוני השפעה רעילה של תרכובות אנאורגניות. M: רפואה, 1989.

2. Kukushkin Yu.N. תרכובות בהזמנה גבוהה יותר. L: כימיה, 1991.

3. Kukushkin Yu.N. הכימיה היא סביבנו. М: Высш. shk., 1992.

4. לזרב נ. התפתחות הפרמקולוגיה. L: Izd-vo Voenn.-med. אכד, 1947.

5. ביוכימיה אנאורגנית. מוסקבה: מיר, 1978. כרך א, ב / אד. ג 'אייכהורן.

6. כימיה של הסביבה / אד. J. בוקריס. M: כימיה, 1982.

7. יטסימירסקי ק. מבוא לכימיה ביורוגנית. קייב: מדע. דומקה, 1973.

8. חיים ו ', שוודרסקי ב. כימיה ביו-אורגנית: אלמנטים לא-כימיים בכימיה של החיים. Chichester: JohnWileandSons, 1994. 401 עמ '.

חומרים מינרליים (מינרלים) - חומרים טבעיים, הומוגניים בקירוב בהרכב הכימי ובמאפיינים הפיזיים, הם חלק מהסלעים, עפרות, מטאוריטים (מן המינרל הלטיני - עפרות).

מינרלים יחד עם חלבונים, שומנים, פחמימות וויטמינים הם מרכיבים חיוניים של התזונה האנושית, הכרחי לבניית מבנים של רקמות חיות וביצוע תהליכים ביוכימיים ופיזיולוגיים ביסוד הפעילות החיונית של האורגניזם. חומרים מינרליים מעורבים התהליכים המטבוליים החשובים ביותר של הגוף: מלח מים בסיס חומצה. תהליכים אנזימטיים רבים בגוף הם בלתי אפשריים ללא השתתפות של חומרים מינרליים מסוימים.

גוף האדם מקבל את האלמנטים האלה מן הסביבה, המזון והמים.

התוכן הכמותי של יסוד כימי בגוף נקבע על-פי תוכנו בסביבה החיצונית, כמו גם בתכונות האלמנט עצמו, תוך התחשבות במסיסות תרכובותיו.

VI Vernadsky (1960) הוכיח את היסודות המדעיים של התיאוריה של microelements במדינה שלנו בפעם הראשונה. המחקר הבסיסי נערך על ידי א.פ. וינוגרדוב (1957) - מייסד דוקטרינת המחוזות הביוגיאוכימיים ותפקידם בהופעתן של מחלות אנדמיות של האדם ושל בעלי החיים ושל V.V. קובלסקי (1974) - מייסד אקולוגיה גיאוכימית וביוגיאוגרפיה של יסודות כימיים.

נכון לעכשיו, מתוך 92 אלמנטים טבעיים המתרחשים 81, אלמנט כימי נמצא בגוף האדם.

חומרים מינרליים מהווים חלק משמעותי של גוף האדם לפי משקל (בממוצע, בגוף על 3 ק"ג של אפר). בעצמות, חומרים מינרליים מוצגים בצורת גבישים, ב רקמות רכות - בצורה של פתרון אמיתי או קולואידאלי במתחם, בעיקר עם חלבונים. לקבלת הבהירות, אתה יכול לתת דוגמה: בגוף המבוגר מכיל כ 1 ק"ג של סידן, 0.5 ק"ג של זרחן, 150 גרם של אשלגן, נתרן וכלור, 25 גרם של מגנזיום, 4 גרם של ברזל.

סיווג של יסודות כימיים
- סיווג של יסודות כימיים לפי המשמעות הביולוגית שלהם. ניתן לחלק את כל האלמנטים הכימיים לקבוצות:
  - 12, אלמנטים מבניים הוא פחמן, חמצן, מימן, חנקן, סידן, מגנזיום, נתרן, אשלגן, גופרית, זרחן, פלואור וכלור.
  - 15 מרכיבים חיוניים (חיוני) - ברזל, יוד, נחושת, אבץ, קובלט, כרום, מוליבדן, ניקל, ונדיום, סלניום, מנגן, ארסן, פלואור, סיליקון, וליתיום.
  - 2 אלמנט חיוני על תנאי - בורון וברום.
  - 4 אלמנטים רציניים "מועמדים צריכים" - קדמיום, עופרת, אלומיניום, רובידיום.
  - 48 האלמנטים הנותרים הם פחות משמעותיים האורגניזם.
- סיווג של היסודות הכימיים, מבוסס על הערכה כמותית של התוכן שלהם בגוף האדם באופן מסורתי, כל המינרלים נחלקים לשתי קבוצות על פי התוכן שלהם בגוף האדם.
  - Macronutrients.
  - ויסודות קורט.
    הריכוז של יסודות הקורט בגוף הוא נמוך. בגוף, הם מכילים כמות הנמדדת במיליגרם או מיקרוגרם. Micronutrients - מינרלים אלה מוערכים דרישה תזונתית שהוא בדרך כלל פחות מ 1 UG / g, ולעתים קרובות פחות מ 50 ng / דיאטת g עבור חיות מעבדה ובני אדם.
    
    למרות הביקוש הנמוך, האלמנטים האלה הם חלק מערכות אנזימים כגון coenzymes (ממריצי זרזי תהליכים ביוכימיים). הקבוצה כוללת את המינרלים אבץ, יוד, פלואור, סיליקון, כרום, נחושת, מנגן, קובלט, מוליבדן, ניקל, בורון, ברום, ארסן, עופרת, בדיל, ליתיום, קדמיום, ונדיום, וחומרים אחרים.

השפעת חומרים על הגוף האנושי.
חומרים מינרליים אין ערך אנרגיה כמו חלבונים, שומנים ופחמימות. עם זאת, בלעדיהם, חיי אדם אינו אפשריים. בדיוק כמו עדר היסוד של חומרים מזינים או ויטמינים, חומרים מינרליים מחסור בבני אדם יש הפרעות ספציפיות המובילים למחלות אופייניות.

יסודות קורט וויטמינים במובן מסוים, אפילו חשוב יותר חומרים מזינים, עבור בלעדיהם בעבר לא ייספג כראוי על ידי הגוף.

במיוחד ומינרלים חשובים לילדים בתקופה של צמיחה אינטנסיבית של עצמות, שרירים ואיברים פנימיים. מטבע דברים, נשים בהריון ואמהות הנקה צריכות צריכת מינרלים מוגברת. עם הגיל, צורך מופחת עבור מינרלים.
- אי ספיקה וצריכת מינרלים עודפת
  ההשפעה של מיקרו ו macroelements על הפעילות החיונית של בעלי חיים ובני אדם נחקרת באופן פעיל למטרות רפואיות. כל פתולוגיה, כל סטייה בבריאות האורגניזם הביולוגי מלווה בחסר של יסודות חיוניים (חיוניים), או עודף של יסודות קורטריים חיוניים ורעילים. חוסר איזון כזה של מאקרו ומיקרואלמנטים קיבל את השם המאחד של "microelements".
  
  מאז שנות ה -70, היו טענות ספקולטיביות רבות כי היעדר יסודות קורט תורם תרומה משמעותית להופעתן של מספר מחלות כרוניות. במקרים רבים, טענה זו אושרה בניסוי, אך ישנם מדענים שעדיין מאמינים כי הצריכה הנמוכה של אלמנט קורט מסוים היא משמעותית רק כאשר הגוף חשוף ללחץ, מה שמגביר את הצורך באלמנט זה.
  
  כימיקלים, על כל חשיבותה וחשיבותה לגוף האנושי, יכולים להשפיע גם על צמחים, בעלי חיים ובני אדם, אם ריכוז הטפסים הזמינים שלהם עולה על גבולות מסוימים. קדמיום, פח, עופרת ורובידיום נחשבים תנאי הכרחי, שכן הם כנראה לא חשובים מאוד עבור צמחים ובעלי חיים והם מסוכנים לבריאות האדם גם בריכוזים נמוכים יחסית. התפקיד הביולוגי של microelements מסוימים אינו למד מספיק כיום.
  
  יש לזכור אמצעי זהירות מסוימים בעת שימוש קומפלקסים מינרליים (הן תרופות ותוספי מזון פעילים ביולוגית).
  
  מנת יתר של חומר מינרלי אחד יכול להוביל להפרעות תפקודיות ולשחרור מוגבר של חומר מינרלי אחר. אולי התפתחות של תופעות לוואי לא רצויות. לדוגמה, עודף של אבץ מוביל לירידה ברמת השומנים בצפיפות גבוהה כולסטרול המכילים ("טוב" כולסטרול).
  
  עודף סידן יכול להוביל לחוסר זרחן, ולהיפך.
  
  עודף מוליבדן מפחית את תכולת הנחושת.
  
  כמה יסודות קורט (סלניום, כרום, נחושת) במינונים מוגזמים הם רעילים. זה נכון במיוחד עבור מלחים של מתכות רבות.
  
  בעת צריכת מינרלים, אתה צריך להקפיד על המלצות רפואיות.
- השפעות על גוף האדם של מתכות כבדות
  בשנים האחרונות, להפריד את ההשפעה על גוף האדם של מתכות כבדות. מתכות כבדות הן קבוצה של אלמנטים כימיים עם מסה אטומית יחסית של יותר מ 40.
  
  הופעה של הספרות המונחת "מתכות כבדות" נקשר עם מופעים חלקים רעיל של מתכות הסכנה שלהם אורגניזמים חיים.
  
  עם זאת, בקבוצה של "כבד" והיא כוללת כמה יסודות קורט, הכרח חיוני ומגוון רחב של פעילויות ביולוגיות אשר עוררין הוכיחו.
  
  "כבדות" מתכות - היא עופרת, קדמיום, אבץ, נחושת, ניקל, כרום.
  
  בשנים האחרונות, יותר ויותר בתמיכת התפקיד הביולוגי החשוב ביותר של מתכות "הכבדות". מחקרים רבים קבעו כי ההשפעה של מתכות היא מאוד גמישה, תלוי בתוכן של סביבתם ואת היקף הצרכים שלהם מיקרואורגניזמים, צמחים, חיות ובני אדם.
  
  השפעת מתכות "כבדות" על אורגניזמים חיים הן מגוונות מאוד. הדבר נובע, ראשית, את המאפיינים הכימיים של מתכות, ושנית, היחס אליהם האורגניזמים, ושלישי, את התנאים הסביבתיים.
  
  כבר, באזורים רבים של הסביבה בעולם נהיה יותר "אגרסיבית" במונחים כימיים. בעשורים האחרונים, המטרות העיקריות של מחקר biogeochemical הפכו לשטח הערים התעשייתיות ואת הנוף שמסביב, במיוחד אם הם גדלים, ואז משתמשים בצמחי יבול מזון.

נתונים מדעיים מודרניים על התפקיד הביולוגי של המחקר של היסודות הכימיים של חילוף החומרים בגוף האדם, השיעור היומי של צריכת כימיקלים במזונות מוצגים מאמרים נפרדים המתארים כל יסוד כימי. המאמרים גם מוצגים נתונים על תנאי בחסר, פיתוח בצריכה נמוכה של כימיקלים אלה, כמו גם את תגובת הגוף צריך יתר של חומרים מזינים.

מקרונוטרינטים
- מלח

יסודות קורט

תפקידו הביולוגי של יסודות כימיים בגוף organiz-לי הוא מגוון מאוד.

עיקר תפקידם הוא לבנות רקמות המאקרו-e-SRI, שמירה והתמדת יון אוסמוטי בלחץ ורכב-בסיס חומצה.

מיקרואלמנטים הם חלק אנזימים, שזה עתה hormyl, ויטמינים, חומרים פעילים ביולוגי ב בהצטיינות סוכני ka-complexing או ממריצים מעורבים במטבוליזם, תהליכי רבייה, רקמות נשימה, נטרול חומרים רעילים. מיקרו פעיל להשפיע על תהליכים של hematopoiesis, חמצון, הפחתת, כלי Prony-permittivity ורקמות. אלמנטי מקרו להתחקות - סידן, זרחן, פלואור, יוד, אלומיניום, סיליקון, - לקבוע את היווצרות העצם ורקמות שיניים.

מחלות רבות נחשף הקשורים תת STATCOM או הצטברות יתר של ליקויים מיקרו-יסוד שונים. מחסור פלואור גורם עששת, ממחסור ביוד - זפק אנדמי, גידול מוליבדן-על עודף - גאוט אנדמי. סוג זה של טבע-STI קשור לעובדה שהגוף האנושי Bolster מעיד על ריכוזי-אופטימלי איזון של חומרים מזינים - הומאוסטזיס כימי. הפרת האיזון הזה עקב מחסור או עודף של אלמנטים יכולה להוביל למחלות שונות.

מלבד שש macronutrients העיקרית - organogenic-חדש (פחמן, מימן, חנקן, חמצן, גופרית phos-לנכים) אשר הפחמימות, שומנים, חלבוני NAA-leinovye חומצה לבני אדם ובעלי חיים של הכח הנורמלי נדרשים אורגני makroelemen-לך - סידן, כלור, מגנזיום, אשלגן, נתרן - ומיקרו-אלמנטים - נחושת, פלואוריד, יוד, ברזל, מוליבדן, אבץ, ואולי (לבעלי חיים מוכח) - lo-פשתן, ארסן, כרומיום, ניקל, סיליקון, פח, ונדיום.

החיסרון בתזונה של אלמנטים כגון ברזל, נחושת, פלואור, אבץ, יוד, סידן, זרחן, קוסם-יורק ואחרים, מוביל SEQ-quences רציני לבריאות האדם.

עם זאת, עלינו לזכור כי den הגוף BPE הוא לא רק חוסר, אבל שפע של אלמנטים ביוגני, שוטרים, שכן במקרה זה הפר את כימיים ללכת-הומאוסטזיס.

מרכיבים מינרליים הם בכמויות מאוד הזדווגו ma חיוניים, בריכוזים גבוהים הם-tion הרעיל.

מספר אלמנטים (כסף, כספית, עופרת, קדמיום ועוד.) נחשבים רעילים בגלל כניסתם לתוך איבר-nism אפילו שמץ מוביל חמור pas תופעות האונטולוגי.

בשימוש נרחב אלמנטים שונים של קשרי סויה כמו תרופות.

לכן, לומד את התפקיד הביולוגי של אלמנטי כימיה-הכימי, להבהרת היחסים החילופים האלמנטים האלה, וחומרים ביו אחרים (אנזימים, הורמונים, ויטמינים) מקדם cos-דנמרק תרופות חדשות ולפתח מצבי אופטימלי של מחלק הוא Medi-הידרוכלורית, ועם מניעתי.

ביולוגי התפקיד של כימי אלמנט ב אורגניזם–אני גבר הוא מאוד מגוון.
ניתוח התוכן ויחסי יסודות קורט ב הגוף גבר ממצא יישום בחינת הגורל, אבל-רפואי.

ביולוגי התפקיד של כימי אלמנט ב הגוף.
מימן וחמצן - macronutrients. הם חלק מן המים, אשר ב הגוף בוגר מכיל על 65% בממוצע על.

ביולוגי התפקיד של לחרא אלמנט הקבוצה IA (ליתיום, רובידיום, צזיום, פרנציום). על פי התוכן ב הגוף נתרן אנוש (0.08%) ואשלגן (0.23
זה רדיואקטיבי כימי אלמנט, המתקבל באמצעים מלאכותיים. ישנם נתונים כי צרפת מסוגלת סלקטיבית ...

ביולוגי התפקיד של כימי אלמנט ב הגוף.
זה מספיק כדי להוריד cribs כללי, תיאורטית ו אנאורגנית כימיה - ולא הבחינה היא נורא בשבילך! קהילה.

ביולוגי התפקיד של לחרא אלמנט קבוצת IIA.
התוכן הכללי של זה ב הגוף - 0.027% (כ -20 גרם). טופוגרפיה מגנזיום ב הגוף האדם הוא כדלקמן: מגנזיום מרוכז במידה הגדולה ביותר ב den-Tine ואמייל של שיניים, רקמות עצם.

ביולוגי התפקיד של כימי אלמנט ב הגוף. ביולוגי התפקיד של כימי אלמנט ב אורגניזם–אני אדם הוא מגוון מאוד. הפונקציה העיקרית ... עוד ».

ביולוגי התפקיד של p- אלמנט קבוצת VA. השימוש בתרכובותיהם ברפואה (חנקן, זרחן). תוכן חנקן ב הגוף האדם (3.1%) מתייחס למקרו-אלמנטים.

ביולוגי התפקיד של p- אלמנט VIA הקבוצה. השימוש בתרכובותיהם ברפואה. על פי התוכן ב הגוף (62%) חמצן מתייחס macroelements.

ביולוגי התפקיד של לחרא אלמנט קבוצת IA (נתרן, אשלגן). תוכן הנתרן ב הגוף אדם במשקל 70 ק"ג הוא כ 60 גרם (2610 mmol) - 0.08%. מתוך סכום זה, 44% של נתרן הוא נוזל תאיים ו -9% בתוך תאיים.

ביולוגי התפקיד של p- אלמנט קבוצת VIIA.
על פי התוכן ב הגוף כלור אנושי (0.15%) מתייחס למקרו-כללים, ואילו השאר את האלמנטים קבוצה זו היא microelement-mi (תוכן - 10-5%).

נמצאו דפי אינטרנט דומים: 10