Elusorganismide rakud nende keemilise koostise järgi erinevad oluliselt neid ümbritsevast elutust keskkonnast nii keemiliste ühendite struktuuri kui ka keemiliste elementide komplekti ja sisalduse poolest. Kokku on elusorganismides (tänaseks avastatud) umbes 90 keemilist elementi, mis sõltuvalt nende sisaldusest jagunevad kolme põhirühma: makrotoitained , mikroelemendid ja ultramikroelemendid .

Makrotoitained.

Makrotoitained esinevad elusorganismides märkimisväärses koguses, ulatudes sajandikutest kuni kümnete protsendini. Kui mõne keemilise aine sisaldus organismis ületab 0,005% kehamassist, klassifitseeritakse selline aine makrotoitaineteks. Need on osa peamistest kudedest: veri, luud ja lihased. Nende hulka kuuluvad näiteks järgmised keemilised elemendid: vesinik, hapnik, süsinik, lämmastik, fosfor, väävel, naatrium, kaltsium, kaalium, kloor. Makrotoitained moodustavad kokku umbes 99% elusrakkude massist, kusjuures suurem osa (98%) langeb vesinikule, hapnikule, süsinikule ja lämmastikule.

Allolevas tabelis on toodud peamised makrotoitained kehas:

Kõigil neljal elusorganismides levinumal elemendil (need on vesinik, hapnik, süsinik, lämmastik, nagu varem mainitud) on üks ühine omadus. Nendel elementidel puudub nende välisel orbiidil üks või mitu elektroni, et moodustada stabiilseid elektroonilisi sidemeid. Seega puudub vesinikuaatomil välisorbiidil üks elektron, et moodustada stabiilne elektronside, samas kui hapniku-, lämmastiku- ja süsinikuaatomitel puuduvad vastavalt kaks, kolm ja neli elektroni. Sellega seoses moodustavad need keemilised elemendid elektronide sidumise tõttu kergesti kovalentseid sidemeid ja võivad kergesti üksteisega suhelda, täites nende välise elektronkihi. Lisaks võivad hapnik, süsinik ja lämmastik moodustada mitte ainult üksik-, vaid ka kaksiksidemeid. Selle tulemusena suureneb oluliselt nendest elementidest moodustuvate keemiliste ühendite arv.

Lisaks on süsinik, vesinik ja hapnik kovalentseid sidemeid moodustavatest elementidest kõige kergemad. Seetõttu osutusid need elusainet moodustavate ühendite moodustamiseks kõige sobivamateks. Eraldi on vaja märkida veel üks oluline süsinikuaatomite omadus - võime moodustada kovalentseid sidemeid nelja teise süsinikuaatomiga korraga. Tänu sellele võimele luuakse karkassid tohutul hulgal erinevatest orgaanilistest molekulidest.

Mikroelemendid.

Kuigi sisu mikroelemendid ei ületa 0,005% iga üksiku elemendi kohta ja kokku moodustavad nad ainult umbes 1% rakkude massist, mikroelemendid on organismide eluks vajalikud. Nende puudumisel või ebapiisava sisu korral võivad tekkida mitmesugused haigused. Paljud mikroelemendid kuuluvad ensüümide mittevalgurühmadesse ja on vajalikud nende katalüütiliseks funktsiooniks.
Näiteks raud on lahutamatu osa heemist, mis on osa tsütokroomidest, mis on elektronide transpordiahela komponendid, ja hemoglobiinist, valgust, mis tagab hapniku transpordi kopsudest kudedesse. Rauapuudus inimkehas põhjustab aneemiat. Ja kilpnäärmehormooni - türoksiini - osa joodi puudus põhjustab selle hormooni puudulikkusega seotud haiguste, nagu endeemiline struuma või kretinism, esinemist.

Mikroelementide näited on toodud allolevas tabelis:

Ultramikroelemendid.

Rühma sisse ultramikroelemendid hõlmab elemente, mille sisaldus organismis on äärmiselt väike (alla 10–12%). Nende hulka kuuluvad broom, kuld, seleen, hõbe, vanaadium ja paljud teised elemendid. Enamik neist on vajalikud ka elusorganismide normaalseks funktsioneerimiseks. Näiteks seleenipuudus võib põhjustada vähki ja boori puudus on mõnede taimede haiguste põhjuseks. Paljud selle rühma elemendid ja ka mikroelemendid on osa ensüümidest.

1. Millisesse rühma kuuluvad kõik elemendid makrotoitainete hulka? Mikrotoitainete jaoks?

a) raud, väävel, koobalt; b) fosfor, magneesium, lämmastik; c) naatrium, hapnik, jood; d) fluor, vask, mangaan.

Makrotoitainete hulka kuuluvad: b) fosfor, magneesium, lämmastik.

Mikroelementide hulka kuuluvad: d) fluor, vask, mangaan.

2. Milliseid keemilisi elemente nimetatakse makrotoitaineteks? Loetlege need. Mis tähtsus on makrotoitainetel elusorganismides?

Makrotoitained on keemilised elemendid, mille sisaldus elusorganismides on üle 0,01% (massi järgi). Makroelemendid on hapnik (O), süsinik (C), vesinik (H), lämmastik (N), kaltsium (Ca), fosfor (P), kaalium (K), väävel (S), kloor (Cl), naatrium (Na) ) ja magneesiumi (Mg). Räni (Si) on ka taimede makrotoitaine.

Süsinik, hapnik, vesinik ja lämmastik on elusorganismide orgaaniliste ühendite põhikomponendid. Lisaks on vee osaks hapnik ja vesinik, mille massiosa elusorganismides on keskmiselt 60-75%. Molekulaarset hapnikku (O 2 ) kasutab enamik elusorganisme rakuliseks hingamiseks, mille käigus vabaneb organismile vajalik energia. Väävel on osa valkudest ja mõnedest aminohapetest, fosfor on osa orgaanilistest ühenditest (näiteks DNA, RNA, ATP), luukoe komponentidest, hambaemailist. Kloor on osa inimeste ja loomade maomahla vesinikkloriidhappest.

Kaalium ja naatrium osalevad bioelektriliste potentsiaalide tekkes ning tagavad inimese ja looma südame normaalse rütmi säilimise. Kaalium osaleb ka fotosünteesi protsessis. Kaltsium ja magneesium on osa luukoest, hambaemailist. Lisaks on kaltsium vajalik vere hüübimiseks ja lihaste kokkutõmbumiseks, on osa taimede rakuseinast ning magneesium on osa klorofüllist ja mitmetest ensüümidest.

3. Milliseid elemente nimetatakse mikroelementideks? Too näiteid. Milline on mikroelementide roll organismide elus?

Mikroelemente nimetatakse elutähtsateks keemilisteks elementideks, mille massiosa elusorganismides on 0,01% või vähem. Sellesse rühma kuuluvad raud (Fe), tsink (Zn), vask (Cu), fluor (F), jood (I), mangaan (Mn), koobalt (Co), molübdeen (Mo) ja mõned muud elemendid.

Raud on osa hemoglobiinist, müoglobiinist ja paljudest ensüümidest, osaleb rakkude hingamise ja fotosünteesi protsessides. Vask on osa hemotsüaniinidest (hingamisteede pigmendid veres ja mõnede selgrootute hemolümfis), osaleb rakuhingamise, fotosünteesi ja hemoglobiini sünteesi protsessides. Tsink on osa hormoonist insuliinist, mõnedest ensüümidest, osaleb fütohormoonide sünteesis. Fluor on osa hambaemailist ja luukoest, jood on osa kilpnäärmehormoonidest (trijodotüroniin ja türoksiin). Mangaan on osa paljudest ensüümidest või suurendab nende aktiivsust, osaleb luude moodustumisel, fotosünteesi protsessis. Koobalt on vajalik vereloomeprotsesside jaoks, see on osa vitamiinist B 12. Molübdeen osaleb molekulaarse lämmastiku (N 2) sidumises mügarbakterite poolt.

4. Looge vastavus keemilise elemendi ja selle bioloogilise funktsiooni vahel:

1 - e (kaltsium on vajalik lihaste kokkutõmbumiseks ja vere hüübimiseks);

2 - c (magneesium on klorofülli komponent);

3 - e (koobalt on osa vitamiinist B 12);

4 - b (jood on kilpnäärmehormoonide osa);

5 - a (tsink osaleb taimsete hormoonide sünteesis, on osa insuliinist);

6 - g (vask on osa mõnede selgrootute hemotsüaniinidest).

5. Tuginedes makro- ja mikroelementide bioloogilist rolli käsitlevale materjalile ning 9. klassis inimkeha uurimisel saadud teadmistele, selgita teatud keemiliste elementide puudumise tagajärgi inimorganismis.

Näiteks kaltsiumipuuduse korral halveneb hammaste seisund ja tekib kaaries, suureneb luude kalduvus deformeeruda ja murduda, tekivad krambid, vere hüübivus väheneb. Kaaliumipuudus põhjustab unisust, depressiooni, lihasnõrkust ja südame rütmihäireid. Rauapuuduse korral täheldatakse hemoglobiini taseme langust, tekib aneemia (aneemia). Ebapiisava joodi tarbimise korral on häiritud trijodotüroniini ja türoksiini (kilpnäärmehormoonid) süntees, võib täheldada kilpnäärme suurenemist struuma kujul, tekib väsimus, mälu halveneb, tähelepanu väheneb jne. jood võib lastel põhjustada füüsilise ja vaimse arengu mahajäämust. Koobalti puudumisel väheneb punaste vereliblede arv. Fluoripuudus võib põhjustada hammaste lagunemist ja väljalangemist, igemekahjustusi.

6. Tabelis on toodud peamiste keemiliste elementide sisaldus maakoores (massi järgi, protsentides). Võrrelge maakoore ja elusorganismide koostist. Millised on elusorganismide elementaarse koostise tunnused? Millised faktid võimaldavad meil teha järelduse elava ja eluta looduse ühtsuse kohta?

Elusorganismid koosnevad üle 98% (massi järgi) neljast elemendist – hapnikust (O), süsinikust (C), vesinikust (H) ja lämmastikust (N). Maakoores on nende elementide kogumassiosa veidi üle 50%. Samas on nii maakoore koostises kui elusorganismides valdav keemiline element hapnik. Ülejäänud kolme elemendi (C, H ja N) osakaal, mis on vajalikud orgaaniliste ainete molekulide ehitamiseks, moodustab aga elusorganismide koostises üle 28% ning maakoores nende kogusisaldus ei lange. ulatub isegi 1,5 protsendini. Seevastu mõningaid maakoores laialt levinud keemilisi elemente (räni, alumiinium, raud) sisaldavad elusorganismid väga väikestes kogustes.

Elusorganismide koostis sisaldab samu keemilisi elemente, mis moodustavad elutu looduse objektid, ainult erinevas vahekorras. Elusorganismide jaoks on nende elementide esialgsed (esmased) allikad ained, mis on osa atmosfäärist, hüdrosfäärist ja litosfäärist - H 2 O, CO 2, O 2, N 2, erinevad ioonid jne. Keemilised elemendid tagastatakse keskkonda organismide eluea jooksul (hingamine, eritumine) ja pärast nende surma. See annab tunnistust elava ja eluta looduse ühtsusest ja vastastikusest seotusest.

Bioloogid jagavad kõik meie kehas sisalduvad keemilised elemendid kahte suurde rühma: makro- ja mikroelemendid. Ained, mida leidub organismis suhteliselt suurtes kogustes, on makrotoitained. Nende hulgas on magneesium, kaltsium, naatrium, fosfor ja naatrium. Need on ehitusplokid, mis moodustavad meie siseorganeid ja kudesid.

Kuid palju huvitavam on teiste komponentide roll, mida meie kehas on mikrokogustes. Millised elemendid on mikroelemendid ja milline on nende roll organismis?

Mikrokiirendid

Nagu teate, on paljud keemilised protsessid katalüsaatori juuresolekul palju kiiremad. Ja mikroelementide hulka kuuluvad elemendid, mis täidavad elusorganismide biokeemilistes protsessides sarnast rolli. Neid komponente, nagu me juba ütlesime, leidub elusolendite kehas nappides kogustes.

Enamik mikroelementide rühma kuuluvaid aineid satub väliskeskkonnast elu toetavatesse süsteemidesse ja vaid väikese osa neist suudab meie organism ise taastada.

Mis on mikroelemendid ja mis juhtub, kui neid ei võeta?

Kõige olulisemad mikroelemendid, mis mõjutavad eluprotsesse, on olulised toitained (olulised toitumistegurid). Mikrotoitainete hulka kuuluvad:

• raud;
• tsink;
• seleen;
• kroom;
• vanaadium;
• molübdeen;
• mangaan;
• koobalt;
• kroom.

Mõne neist on sisu nii väike, et seda saab mõõta vaid spetsiaalsete analüüsivahenditega. Kuid mikroelementide täieliku puudumise või ebapiisava tarbimise korral kehas kasv peatub, algavad lagunemisprotsessid: ainevahetusprotsessid, rakkude jagunemise algoritmid ja päriliku teabe edastamine on häiritud. Mikroelementide puudumisest tingitud haiguste kompleksi nimetatakse mikroelementoosideks.

Mikroelementoosi põhjused võivad olla erinevad. Seega pumbatakse inimorganismi mikroelementide tasakaalustamatuse tõttu alati radioaktiivsete isotoopide ja taustkiirguse pidev sissevool. Selle haiguse ilmnemise sekundaarsete tegurite hulka peaks kuuluma kehv toit, värske õhu puudumine, loomulik valgustus, halva kvaliteediga joogivesi, istuv eluviis.

Oluline tegur, mis põhjustab mikroelementide kadu, on regulaarne alkoholitarbimine, suitsetamine ja narkootiliste ainete tarvitamine. Kõige sagedamini põhjustab ebatervislik eluviis kaltsiumi, tsingi, seleeni, joodi, magneesiumi puudust. Nende ainete puuduse korvamiseks tegutseb keha algoritmi järgi, mida bioloogid nimetasid asendusmehhanismiks.

Mikroelemendid ja asendusmehhanismid

Kõikide organite normaalse toimimise korral saab organism keskkonnast vajalikke elemente täpselt sellises koguses, nagu vaja. Mis saab aga siis, kui vajalik element kehasse ei satu? Vaatame seda lihtsa näitega.

Mikroelementide hulka kuuluvad kaltsium ja selle ühendid, mis on vajalikud luukoe moodustamiseks. Kui organism seda ainet piisavas koguses ei saa, asendab ta selle teisega, mille struktuur on võimalikult sarnane puuduva elemendi keemilisele struktuurile. Niisiis on kaltsiumirühma tavaline mikroelement strontsium-90. Selle radioaktiivset isotoopi leidub suurte tööstuslinnade pinnases ja atmosfääris. Ja kui kehas pole piisavalt kaltsiumi, on strontsium-90 kõige tõenäolisem asenduskandidaat. Milline on sellise asendamise oht?

Strontsium koguneb organismis sama mehhanismi abil nagu kaltsium – luudesse, hammastesse, juustesse ja veresoontesse, põhjustades erinevaid haigusi ja provotseerides pahaloomuliste kasvajate teket. Kui inimene läheb õigel ajal üle tervislikule toitumisele, siis pestakse kahjulik strontsium kehast järk-järgult välja, andes teed kaltsiumile.

Miks on toidulisandeid vaja?

Seetõttu peab igaüks meist tegema õige otsuse ja varustama oma keha pidevalt vajalike mikroelementidega. Kui oma elustiili radikaalseks muutmiseks pole võimalust, võite alustada toitumise muutmist, lisades sinna bioloogiliselt aktiivseid toidulisandeid.

Mikroelementide hulka kuuluvad kõik ained, mida saab sünteesida kaasaegse farmakoloogia abil. Õigesti valitud toidulisandite kompleks küllastab keha vajalike mikroelementide ja vitamiinidega, tõstab toonust ja tugevdab immuunsust.

Ja selliste lisandite pidev tarbimine aitab kaasa radioaktiivsete isotoopide eemaldamisele inimese siseorganitest ja nende asendamisele stabiilsete elementidega.

Bioelemendid, makroelemendid ja mikroelemendid, millest koosneb rakk

Elusrakud sisaldavad tavaliselt jälgi peaaegu kõigist keskkonnas esinevatest elementidest, kuid umbes 40 neist on eluks vajalikud.

Olenevalt kvantitatiivsest sisaldusest jagunevad need makroelementideks, mille sisaldus on kümnendiku ja sajandikku protsenti, ning mikroelementideks, mis sisalduvad tuhandetes ja miljondikes protsentides.

Tähtsamad biogeensed elemendid on hapnik (umbes 70% organismide massist), süsinik (18%), vesinik (10%), lämmastik, aga ka kaltsium, kaalium, räni, magneesium, fosfor, väävel, naatrium, kloor ja raud. Nende keskmine sisaldus on üle 0,01% biomassist. Kõik ülaltoodud biogeensed elemendid moodustavad makrotoitainete rühma.

Mikroelemendid – keemilised elemendid, mis esinevad organismides madalas kontsentratsioonis (tavaliselt tuhanded protsendid või vähem). Tsink, vask, arseen, mangaan, boor, fluor, vanaadium, broom, molübdeen, seleen, raadium ja mõned teised on mikroelemendid.

Kaalium

Kaalium on üks biogeensetest elementidest, taimede ja loomade pidev komponent. päevane kaaliumivajadus. täiskasvanul (2.-3 G) on hõlmatud liha- ja köögiviljatoodetega; imikud vajavad kaaliumi. (kolmkümmend mg/kg) on täielikult rinnapiimaga kaetud, milles mg% K. Loomadel on kaaliumisisaldus keskmiselt 2,4 g/kg. Erinevalt naatriumist koondub kaalium peamiselt rakkudesse, rakuvälises keskkonnas on seda palju vähem. Kaalium jaotub rakus ebaühtlaselt.

Kaaliumioonid osalevad närvide ja lihaste bioelektriliste potentsiaalide tekitamises ja juhtimises, südame ja teiste lihaste kontraktsioonide reguleerimises, rakkudes osmootse rõhu ja kolloidide hüdratatsiooni säilitamises ning mõningate ensüümide aktiveerimises. Kaaliumi metabolism on tihedalt seotud süsivesikute ainevahetusega; kaaliumiioonid mõjutavad valkude sünteesi. K + enamikul juhtudel ei saa asendada Na + . Rakud kontsentreerivad selektiivselt K + .

Naatrium on üks peamisi elemente, mis osalevad loomade ja inimeste mineraalide ainevahetuses. Seda leidub peamiselt rakuvälistes vedelikes (inimese erütrotsüütides umbes 10 mmol/kg, vereseerumis 143 mmol/kg); osaleb osmootse rõhu ja happe-aluse tasakaalu hoidmises, närviimpulsside juhtimises. Inimese päevane vajadus naatriumkloriidi järele on vahemikus 2 kuni 10 G ja sõltub selle higiga kaotatud soola kogusest. Naatriumioonide kontsentratsioon. organismis reguleerib peamiselt neerupealiste koore hormoon – aldosteroon.

Kaltsium on üks biogeensetest elementidest, mis on vajalik eluprotsesside normaalseks kulgemiseks. Seda leidub kõigis loomade ja taimede kudedes ja vedelikes. Ca-vabas keskkonnas võivad areneda ainult haruldased organismid, mõnes organismis ulatub Ca sisaldus 38%-ni; inimestel - 1,4-2%. Taimsete ja loomsete organismide rakud vajavad ekstratsellulaarses keskkonnas rangelt määratletud Ca 2+, Na + ja K + ioonide vahekorda. Ca on vajalik mitmete rakustruktuuride moodustamiseks, raku välismembraanide normaalse läbilaskvuse säilitamiseks, kalade ja teiste loomade marjade viljastamiseks ning mitmete ensüümide aktiveerimiseks. Ca 2+ ioonid edastavad ergastuse lihaskiule, põhjustades selle kokkutõmbumist, suurendades südame kontraktsioonide tugevust, suurendades leukotsüütide fagotsüütfunktsiooni, aktiveerides kaitsvate verevalkude süsteemi ja osaledes selle koagulatsioonis. Rakkudes on peaaegu kogu Ca ühendite kujul valkude, nukleiinhapete, fosfolipiididega, kompleksides anorgaaniliste fosfaatide ja orgaaniliste hapetega. Inimeste ja kõrgemate loomade vereplasmas saab valkudega seostada vaid 20-40% Ca.

Magneesium on taimede ja loomsete organismide pidev osa (tuhandikes - sajandikkudes). Magneesiumi kontsentraatorid on mõned vetikad, mis kogunevad kuni 3% M. (tuhas), mõned foraminifeerid - kuni 3,5%, lubjarikkad käsnad - kuni 4%. Magneesium on osa taimede rohelisest pigmendist - klorofüllist (Maa taimede klorofülli kogumass sisaldab umbes 100 miljardit tonni). t M.) ning seda leidub ka kõigis taimede rakuorganellides ja kõigi elusorganismide ribosoomides. Magneesium aktiveerib koos kaltsiumi ja mangaaniga paljusid ensüüme, tagab taimedes kromosoomide ja kolloidsüsteemide struktuuri stabiilsuse ning osaleb rakkude turgorurõhu hoidmises.

Loomad ja inimesed saavad magneesiumi toidust. Inimese päevane magneesiumivajadus on 0,3-0,5 G; lapsepõlves, samuti raseduse ja imetamise ajal on see vajadus suurem. Normaalne magneesiumisisaldus veres on ligikaudu 4,3 mg%; suurenenud sisaldusega täheldatakse uimasust, tundlikkuse kaotust ja mõnikord skeletilihaste halvatust. Organismis koguneb magneesium maksas, seejärel liigub märkimisväärne osa sellest luudesse ja lihastesse. Lihastes osaleb magneesium anaeroobse süsivesikute metabolismi aktiveerimises. Kaltsium on organismi magneesiumi antagonist. Magneesiumi-kaltsiumi tasakaalu rikkumist täheldatakse rahhiidi korral, kui magneesium verest läheb luudesse, tõrjudes sealt välja kaltsiumi. Magneesiumisoolade puudumine toidus häirib närvisüsteemi normaalset erutuvust, lihaste kokkutõmbumist.

Lämmastik organismis on üks peamisi biogeenseid elemente, mis moodustavad elusrakkude kõige olulisemad ained – valgud ja nukleiinhapped. Lämmastiku hulk organismis on aga väike (1 - 3% kuivmassist). Molekulaarset lämmastikku atmosfääris suudavad omastada vaid teatud mikroorganismid ja sinivetikad.

Märkimisväärsed lämmastikuvarud on koondunud pinnasesse erinevate mineraalsete (ammooniumisoolad, nitraadid) ja orgaaniliste ühenditena (valkude lämmastik, nukleiinhapped ja nende lagunemissaadused ehk veel täielikult lagunemata taimede ja loomade jäänused). Taimed omastavad mullast lämmastikku nii anorgaaniliste kui ka mõningate orgaaniliste ühendite kujul. Looduslikes tingimustes on taimede toitumises suur tähtsus mulla mikroorganismidel (ammonifikaatoritel), mis mineraliseerivad mulla orgaanilist lämmastikku ammooniumisooladeks. Nitraatlämmastik mullas tekib S. N. Vinogradsky poolt 1890. aastal avastatud nitrifitseerivate bakterite tegevuse tulemusena, mis oksüdeerivad ammoniaagi ja ammooniumisoolad nitraatideks. Osa mikroorganismide ja taimede poolt omastatavast nitraatlämmastikust läheb kaotsi, muutudes denitrifitseerivate bakterite toimel molekulaarseks lämmastikuks. Taimed ja mikroorganismid omastavad hästi nii ammoonium- kui nitraatlämmastikku, redutseerides viimase ammoniaagiks ja ammooniumisooladeks. Mikroorganismid ja taimed muudavad anorgaanilist ammooniumlämmastikku aktiivselt orgaanilisteks lämmastikuühenditeks - amiidideks (asparagiin ja glutamiin) ja aminohapeteks. Nagu on näidanud D. N. Prjanišnikov ja V. S. Butkevitš, säilitatakse ja transporditakse lämmastikku taimedes asparagiini ja glutamiini kujul. Nende amiidide moodustumisel neutraliseerub ammoniaak, mille kõrge kontsentratsioon on mürgine mitte ainult loomadele, vaid ka taimedele. Amiidid on osa paljudest valkudest nii mikroorganismides ja taimedes kui ka loomades. Glutamiini ja asparagiini süntees glutamiin- ja asparagiinhapete ensümaatilise amideerimise teel toimub mitte ainult mikroorganismides ja taimedes, vaid teatud piirides ka loomadel.

Aminohapete süntees toimub mitmete süsivesikute oksüdatsiooni tulemusena tekkivate aldehüüd- ja ketohapete redutseeriva amiinimise teel (V. L. Kretovich) või ensümaatilisel transamiinimisel (A. E. Braunshtein ja M. G. Kritsman, 1937). Mikroorganismide ja taimede poolt ammoniaagi assimilatsiooni lõppsaadused on valgud, mis on osa rakkude protoplasmast ja tuumast, samuti ladestuvad säilitusvalkude kujul. Loomad ja inimesed suudavad aminohappeid sünteesida vaid piiratud ulatuses. Nad ei suuda sünteesida 8 asendamatut aminohapet (valiin, isoleutsiin, leutsiin, fenüülalaniin, trüptofaan, metioniin, treoniin, lüsiin) ja seetõttu on nende jaoks peamiseks lämmastikuallikaks toiduga tarbitavad valgud, st lõppkokkuvõttes taimede ja mikroorganismide valgud.

Valgud kõigis organismides läbivad ensümaatilise lagunemise, mille lõpp-produktideks on aminohapped. Järgmises etapis muundatakse aminohapete orgaaniline lämmastik deamineerimise tulemusena uuesti anorgaaniliseks ammooniumlämmastikuks. Mikroorganismides ja eriti taimedes saab ammooniumlämmastikku kasutada amiidide ja aminohapete uueks sünteesiks. Loomadel toimub valkude ja nukleiinhapete lagunemisel tekkiva ammoniaagi neutraliseerimine kusihappe (roomajatel ja lindudel) või uurea (imetajatel, sh inimestel) sünteesi teel, mis seejärel organismist väljutatakse. Lämmastiku metabolismi seisukohalt erinevad taimed ühelt poolt ja loomad (ja inimesed) selle poolest, et loomadel kasutatakse tekkivat ammoniaaki vaid vähesel määral - enamik see eritub kehast; taimedes on lämmastikuvahetus "suletud" - taime sattunud lämmastik naaseb mulda ainult koos taime endaga.

Fosfor on üks olulisemaid biogeenseid elemente, mis on vajalik kõigi organismide eluks. See esineb elusrakkudes orto- ja pürofosforhapete ja nende derivaatide kujul ning on ka osa nukleotiididest, nukleiinhapetest, fosfoproteiinidest, fosfolipiididest, süsivesikute fosforestritest, paljudest koensüümidest ja muudest orgaanilistest ühenditest. Keemilise struktuuri iseärasuste tõttu on fosfori aatomid, nagu ka väävliaatomid, võimelised moodustama makroergilistes ühendites energiarikkaid sidemeid; adenosiintrifosforhape (ATP), kreatiinfosfaat jne Fosforiühendite muundamisel loomade ja inimeste kehas on peamine roll maksas. Fosfori ainevahetust reguleerivad hormoonid ja D-vitamiin.

Inimese päevane fosforivajadus 1=1,2 G(lastel on see kõrgem kui täiskasvanutel). Fosforirikkamatest toiduainetest on juust, liha, munad, kaunviljade terad (herned, oad jne). Fosfori puudusel organismis areneb loomadel ja inimestel osteoporoos ja muud luuhaigused, taimedel = fosfori nälg .

Orgaaniliste ja anorgaaniliste ühendite kujul on väävel pidevalt kõigis elusorganismides ja see on oluline biogeenne element. Selle keskmine kuivainesisaldus on: meretaimedes umbes 1,2%, maismaataimedes - 0,3%, mereloomades 0,5-2%, maismaataimedes - 0,5%. Väävli bioloogilise rolli määrab asjaolu, et see on osa looduses laialt levinud ühenditest: aminohapetest (metioniin, tsüsteiin), seega ka valkudest ja peptiididest; koensüümid (koensüüm A, lipoehape), vitamiinid (biotiin, tiamiin), glutatioon ja teised Tsüsteiinijääkide sulfhüdrüülrühmad (-SH) mängivad olulist rolli paljude ensüümide struktuuris ja katalüütilises aktiivsuses. Moodustades disulfiidsidemeid (-S-S-) üksikute polüpeptiidahelate sees ja vahel, osalevad need rühmad valgumolekulide ruumilise struktuuri säilitamises.

Jood on loomade ja inimeste jaoks oluline mikroelement. Taiga-metsa mitte-tšernozemi, kuiva stepi, kõrbe ja mägede biogeokeemiliste tsoonide pinnases ja taimedes sisaldub joodi ebapiisavas koguses või ei ole see tasakaalustatud mõne muu mikroelemendiga (Co, Mn, Cu); see on seotud endeemilise struuma levikuga neis piirkondades.

Jood satub looma kehasse koos toidu, vee, õhuga. Peamine joodiallikas on taimne toit ja sööt. Joodi imendumine toimub peensoole eesmistes osades. Inimkeha kogub 20–50 mg joodi, sealhulgas ümbritsevatesse lihastesse mg, kilpnäärmes on normaalne 6-15 mg. Inimeste ja loomade päevane joodivajadus on umbes 3 mcg 1 eest kg mass (tõuseb raseduse ajal, suurenenud kasv, jahutamine). Joodi viimine kehasse suurendab põhiainevahetust, suurendab

Suukaudsel manustamisel mõjutavad joodipreparaadid ainevahetust, parandavad kilpnäärme talitlust. Väikesed joodi (mikrojood) doosid pärsivad kilpnäärme talitlust, toimides kilpnääret stimuleeriva hormooni moodustumisel hüpofüüsi eesmistes sagarates.

Fluor sisaldub pidevalt loomsete ja taimsete kudede koostises; mikroelement. Anorgaaniliste ühendite kujul, mida leidub peamiselt loomade ja inimeste luudes mg/kg; eriti palju fluori. hammastes. Loomade ja inimeste organismi satub see peamiselt joogiveega, mille optimaalne fluorisisaldus on 1-1,5 mg/l. Fluoriidi puudumisel tekib inimesel hambakaaries, suurenenud tarbimisega - fluoroos. Fluori bioloogiline roll. pole piisavalt õppinud. On kindlaks tehtud seos fluorivahetuse ja luustiku ja eriti hammaste luukoe moodustumise vahel.

Kloor on üks biogeensetest elementidest, taimede ja loomsete kudede pidev komponent. Täiskasvanu päevane kloorivajadus. (2-4 g) kaetakse toiduga. Toiduga kaasneb kloori tavaliselt naatriumkloriidi ja kaaliumkloriidi kujul. Osaleb vee-soola ainevahetuses, aidates kaasa vee kinnipidamisele kudedes. Kloor osaleb taimede energiavahetuses, aktiveerides nii oksüdatiivset fosforüülimist kui ka fotofosforüülimist.

Broom on loomsete ja taimsete kudede püsikomponent. Broomi leidub erinevates saladustes (pisarad, sülg, higi, piim, sapp). Loomade ja inimeste kehasse viidud bromiidid suurendavad inhibeerivate protsesside kontsentratsiooni ajukoores, aitavad kaasa närvisüsteemi seisundi normaliseerumisele, mida mõjutab inhibeerimisprotsessi ülekoormus. Samal ajal astub broom kilpnäärmes viibides võistlussuhtesse joodiga, mis mõjutab näärme tegevust ja sellega seoses ka ainevahetuse seisundit.

Raud on kõigi loomade organismides ja taimedes (keskmiselt umbes 0,02%); see on vajalik peamiselt hapnikuvahetuseks ja oksüdatiivseteks protsessideks.

Raud satub loomade ja inimeste kehasse toiduga (kõige rauarikkamad on maks, liha, munad, kaunviljad, leib, teraviljad, spinat ja peet). Tavaliselt saab inimene toidust mg rauda, ​​mis ületab oluliselt selle päevase vajaduse. Peamine raua depoo kehas on maks ja põrn. Raudferritiini toimel toimub kõigi organismi rauda sisaldavate ühendite süntees: luuüdis sünteesitakse hingamisteede pigment hemoglobiini, lihastes sünteesitakse müoglobiini, erinevates kudedes sünteesitakse tsütokroome ja teisi rauda sisaldavaid ensüüme. Raud eritub organismist peamiselt jämesoole seina kaudu (inimesel umbes 6-10 mg päevas) ja vähesel määral neerude kaudu.

Vask on taimede ja loomade jaoks oluline mikroelement. Vase peamine biokeemiline funktsioon on osalemine ensümaatilistes reaktsioonides aktivaatorina või vaske sisaldavate ensüümide osana.

Vase sisaldus inimestel on erinev (100 kohta G kuivkaal) alates 5 mg maksas kuni 0,7 mg luudes, kehavedelikes - alates 100 mcg (100 kohta ml) veres kuni 10 mcg tserebrospinaalvedelikus; vase kogusisaldus täiskasvanu kehas on umbes 100 mg. Vask on osa paljudest ensüümidest (nt türosinaas, tsütokroom oksüdaas), stimuleerib luuüdi vereloomet. Väikesed vaseannused mõjutavad süsivesikute ainevahetust (veresuhkru langus), mineraalainete (fosfori hulga vähenemine veres) jne ainevahetust. Vase sisalduse suurenemine veres viib mineraalsete rauaühendite muutumiseni. orgaanilised, stimuleerib maksas kogunenud raua kasutamist hemoglobiini sünteesis.

Tsink kui üks biogeensetest elementidest esineb pidevalt taimede ja loomade kudedes. Enamikus maismaa- ja mereorganismides on tsingi keskmine sisaldus tuhandeid protsente. Tsingirikkad on seened, eriti mürgised, samblikud, okaspuud ja mõned selgrootud mereloomad, näiteks austrid (0,4% kuivmassist). Kõrgendatud tsingisisaldusega tsoonides kivimites on tsinki kontsentreerivad nn. kambüüsi taimed. Tsink satub taimede kehasse pinnasest ja veest, loomade kehasse – toiduga. Inimese igapäevane tsingivajadus (5-20 mg) on kaetud leivatoodete, liha, piima, köögiviljadega; imikutel tsingivajadus (4-6 mg) saadakse rinnapiimaga.

Tsingi bioloogiline roll on seotud selle osalemisega rakkudes toimuvates ensümaatilistes reaktsioonides. See on osa olulisematest ensüümidest: karboanhüdraas, erinevad dehüdrogenaasid, hingamise ja muude füsioloogiliste protsessidega seotud fosfataasid, valkude metabolismis osalevad proteinaasid ja peptidaasid, nukleiinainevahetuse ensüümid (RNA ja DNA polümeraasid) jne. Tsink mängib olulist rolli messenger RNA molekulide süntees vastavatel DNA lõikudel (transkriptsioon), ribosoomide ja biopolümeeride (RNA, DNA, mõned valgud) stabiliseerimisel.

Taimedes reguleerib tsink koos hingamise, valkude ja nukleiinide metabolismis osalemisega kasvu, mõjutab aminohappe trüptofaani moodustumist. suurendab giberelliinide sisaldust. Tsink stabiliseerib erinevate bioloogiliste membraanide makromolekule ja võib olla nende lahutamatu osa, mõjutab ioonide transporti ja osaleb rakuorganellide supramolekulaarses organiseerimises. Tsingi juuresolekul moodustub Ustilago sphaerogena kultuuris suurem hulk mitokondreid, samas kui tsingi puudumisel kaovad Euglena gracilises ribosoomid. Tsink on vajalik munaraku ja embrüo arenguks (selle puudumisel seemneid ei moodustu). See suurendab taimede põua-, kuuma- ja külmakindlust. Tsingipuudus põhjustab rakkude jagunemise häireid, erinevaid funktsionaalseid haigusi - maisipealsete valgenemist, taimede rosetti jne. Loomadel suurendab tsink lisaks hingamises ja nukleiinide ainevahetuses osalemisele sugunäärmete aktiivsust ja mõjutab. loote luustiku moodustumine. On tõestatud, et rinnarottide tsingipuudus vähendab RNA sisaldust ja valkude sünteesi ajus ning aeglustab aju arengut. Inimese kõrvasüljenäärme süljest on eraldatud tsinki sisaldav valk; oletatakse, et see stimuleerib keele maitsmispungade rakkude taastumist ja toetab nende maitsefunktsiooni. Tsink mängib kehas kaitsvat rolli, kui keskkond on kaadmiumiga saastunud.

Tsingi meditsiiniline väärtus. Tsingi puudus organismis põhjustab kääbust, hilinenud seksuaalset arengut; selle liigse organismi sattumisega on võimalik kantserogeenne ja toksiline toime südamele, verele, sugunäärmetele jne (katseandmetel) Tööstuslikud ohud võivad olla seotud nii metallilise tsingi kahjuliku mõjuga organismile. ja selle ühendid. Tsingi sisaldavate sulamite sulatamisel on võimalikud valupalaviku juhtumid. Tsingipreparaate lahuste kujul (tsinksulfaat) ja pulbrite, pastade, salvide, suposiitide (tsinkoksiid) osana kasutatakse meditsiinis kokkutõmbavate ja desinfektsioonivahenditena.

Pidevalt loomade ja taimede kudedes esinev koobalt osaleb ainevahetusprotsessides. Loomakehas sõltub koobalti sisaldus selle tasemest söödataimedes ja muldades. Koobalti kontsentratsioon karja- ja niitude taimedes on keskmiselt 2,2 ,5 10 -5% kuivaine kohta. Võime akumuleerida koobaltit kaunviljades on suurem kui teraviljadel ja köögiviljataimedel. Tänu suurele koobalti kontsentreerimisvõimele ei erine merevetikad oma sisalduse poolest maismaataimedest kuigi palju, kuigi merevees on koobaltit tunduvalt vähem kui muldades. Inimese päevane vajadus koobalti järele on ligikaudu 7-15 mcg ja on rahul selle tarbimisega koos toiduga. Loomade vajadus koobalti järele sõltub nende liigist, vanusest ja produktiivsusest. Mäletsejalised vajavad enim koobaltit, mille jaoks on see vajalik sümbiootilise mikrofloora tekkeks maos (peamiselt vatsas). Koobalti päevane vajadus piimalehmadel on 7-20 mg, lammas - umbes 1 mg. Koobalti puudumisel toidus väheneb loomade produktiivsus, ainevahetus ja vereloome on häiritud ning mäletsejalistel tekivad endeemilised haigused - akobaltoosid.

Koobalti bioloogilise aktiivsuse määrab tema osalemine vitamiini B 12 molekuli ja selle koensüümi vormide, ensüümi transkarboksülaasi konstrueerimises. Koobalt on vajalik mitmete ensüümide aktiivsuse avaldumiseks. See mõjutab valkude ainevahetust ja nukleiinhapete sünteesi, süsivesikute ja rasvade ainevahetust, redoksreaktsioone loomakehas. Koobalt on võimas hematopoeesi ja erütropoetiinide sünteesi aktivaator. Koobalt osaleb sõlmebakterite ensüümsüsteemides, mis fikseerivad õhulämmastikku; stimuleerib paljude teiste perekondade kaunviljade ja taimede kasvu, arengut ja produktiivsust.

Biogeensed elemendid

Biogeensed elemendid on keemilised elemendid, mis sisalduvad pidevalt organismide koostises ja täidavad teatud bioloogilisi funktsioone. Biogeensed elemendid on vajalikud elusorganismide eksisteerimiseks ja elutegevuseks.

Elussüsteemide aluseks on kuus elementi: süsinik, vesinik, hapnik, lämmastik, fosfor, väävel. Neid elemente nimetatakse organogeenideks; nende kogusisaldus elusorganismides ületab 97% (massi järgi). Siiski ei piirdu biogeensete elementide loetelu ainult organogeenidega. Kloor, kaalium, naatrium, magneesium, kaltsium, raud, tsink, vask, mangaan, vanaadium, molübdeen, boor, räni, seleen, fluor, broom, jood ja mõned teised elemendid kuuluvad samuti olulisemate biogeensete elementide hulka.

Kvantitatiivse sisalduse järgi organismis jagunevad biogeensed elemendid makro-, mikro- ja ultramikroelementideks. Makrotoitained- need on elemendid, mille massiosa elusorganismides ületab 0,01% (hapnik, süsinik, vesinik, lämmastik, fosfor, väävel, kaltsium, magneesium, naatrium, kloor). Sisu mikroelemendid kehas on 10 -5 -10 -3 massi. %; mikroelemendid on fluor, broom, jood, arseen, strontsium, baarium, vask, koobalt. Nimetatakse elemente, mille massiosa kehas on alla 10–5%. ultramikroelemendid(elavhõbe, kuld, uraan, toorium, raadium jne). Sageli on mikroelemendid ja ultramikroelemendid ühendatud ühte rühma. Tabelis 1.1 on toodud andmed mitmete keemiliste elementide sisalduse kohta inimkehas.

Tabel 1.1 - mõnede keemiliste elementide sisaldus inimkehas

Selle klassifikatsiooni puuduseks on see, et see kajastab ainult elementide sisaldust elusorganismides, kuid ei näita elemendi bioloogilist tähtsust.

Vastavalt tähtsusele keha elus võib keemilised elemendid jagada kolme rühma:

1 - elutähtsad (asendamatud) elemendid - sisalduvad pidevalt inimese ja looma kehas, on osa ensüümidest, hormoonidest ja vitamiinidest (C; H; O; N; P; S; Cl; I; K; Na; Mg; Ca); Mn, Fe, Co, Cu, Zn, Mo, V). Nende puudus põhjustab organismi normaalse funktsioneerimise häireid.

2 - lisandite elemendid, mis on pidevalt kehas; neid elemente leidub inimeste ja loomade kehas pidevalt (Ga; Sb; Sr; Br; F; B; Be; Li; Si; Sn; Cs; Al; Ba; Ge; As; Rb; Pb; Ra; Bi ; Cd; Cr; Ni; Ti; Ag; Th; Hg; U; Se), kuid nende bioloogiline roll on vähe uuritud või teadmata.

3 - organismis leiduvad lisandid (mikroelemendid) - andmed nende elementide (Sc; Tl; In; La; Pr; Sm; W; Re; Tb jne) sisalduse ja bioloogilise rolli kohta hetkel puuduvad .

Nagu eeltoodust järeldub, on võimatu kõiki biogeenseid elemente täpselt loetleda, kuna mikroelementide väga väikeste kontsentratsioonide määramine ja nende bioloogiliste funktsioonide väljaselgitamine on keeruline. Praegu on teada, et inimese ja looma kehas leidub üle 70 D.I.-tabeli elemendi. Mendelejev; umbes 50 neist on pidevalt kohal, s.o. on biogeensed. Analüütilise keemia ja eelkõige spektraalanalüüsi areng võimaldab laiendada biogeensete elementide loetelu ja teha kindlaks paljude nende bioloogiline tähtsus.

Makrotoitained

Bioloogiliselt olulised elemendid (erinevalt bioloogiliselt inertsed elemendid) – inimese või looma organismile normaalse funktsioneerimise tagamiseks vajalikud keemilised elemendid. Need jagunevad makroelementideks (mille sisaldus elusorganismides on üle 0,001%) ja mikroelementideks (sisaldus alla 0,001%).

Mõiste "mineraal" kasutamine seoses bioloogiliselt oluliste elementidega

Mikro- ja makroelemendid (va hapnik, vesinik, süsinik ja lämmastik) sisenevad kehasse reeglina söömise ajal. Inglise keeles on nende jaoks oma termin. toidu mineraalid.

20. sajandi lõpus hakkasid Venemaa teatud ravimite ja toidulisandite tootjad kasutama makro- ja mikroelementide tähistamiseks terminit mineraal, jälgides inglise keelt. toidu mineraalid. Teaduslikust seisukohast on selline mõiste "mineraal" kasutamine vale, vene keeles tuleks sõna mineraal kasutada ainult kristalse struktuuriga geoloogilise loodusliku keha tähistamiseks. Tootjad aga nn. "bioloogilised toidulisandid", võib-olla reklaami eesmärgil, hakkasid oma tooteid nimetama vitamiinide-mineraalide kompleksideks.

Makrotoitained

Need elemendid moodustavad elusorganismide liha. Soovitatav makrotoitainete päevane kogus on üle 200 mg. Makroelemendid sisenevad reeglina inimkehasse koos toiduga.

Biogeensed elemendid

Neid makrotoitaineid nimetatakse biogeenseteks (organogeenseteks) elementideks või makrotoitaineteks (ingl. makrotoitaine). Orgaanilised ained, nagu valgud, rasvad, süsivesikud, ensüümid, vitamiinid ja hormoonid, koosnevad valdavalt makrotoitainetest. Makrotoitaineid nimetatakse mõnikord akronüümiga CHNOPS, mis koosneb perioodilisuse tabeli vastavate keemiliste elementide tähistustest.

Muud makrotoitained

mikroelemendid

Mõiste "mikroelemendid" saavutas meditsiini-, bioloogia- ja põllumajandusteaduslikus kirjanduses erilise populaarsuse 20. sajandi keskel. Eelkõige sai agronoomidele selgeks, et isegi piisav kogus väetistes leiduvaid “makroelemente” (NPK kolmainsus - lämmastik, fosfor, kaalium) ei taga taimede normaalset arengut.

Mikroelemente nimetatakse elementideks, mille sisaldus organismis on väike, kuid nad osalevad biokeemilistes protsessides ja on elusorganismidele vajalikud. Soovitatav päevane mikrotoitainete kogus inimesele on alla 200 mg. Viimasel ajal on toidulisandite tootjad hakanud kasutama Euroopa keeltest laenatud terminit mikrotoitained (ingl. mikrotoitaine). Mikroelementide all on kombineeritud mikroelemendid, vitamiinid ja mõned makroelemendid (kaalium, kaltsium, magneesium, naatrium).

Keha sisekeskkonna (homöostaasi) püsivuse säilitamine hõlmab eelkõige mineraalainete kvalitatiivse ja kvantitatiivse sisalduse säilitamist elundite kudedes füsioloogilisel tasemel.

Põhilised mikroelemendid

Tänapäevaste andmete kohaselt peetakse enam kui 30 mikroelementi taimede, loomade ja inimeste eluks hädavajalikuks. Nende hulka kuuluvad (tähestiku järjekorras):

Mida madalam on ühendite kontsentratsioon organismis, seda keerulisem on kindlaks teha elemendi bioloogilist rolli, tuvastada ühendeid, mille moodustumisel ta osaleb. Vanaadium, räni jne on kahtlemata olulised.

Ühilduvus

Vitamiinide, mikroelementide ja makroelementide organismi omastamise protsessis on võimalik erinevate komponentide antagonism (negatiivne koostoime) või sünergia (positiivne koostoime).

Mikroelementide puudumine kehas

Mineraalide puudumise peamised põhjused:

• Ebaõige toitumine või monotoonne toitumine, halva kvaliteediga joogivesi.
• Maa erinevate piirkondade geoloogilised omadused on endeemilised (ebasoodsad) alad.
• Verejooksust tingitud suur mineraalide kadu, Crohni tõbi, haavandiline koliit.
• Teatud ravimite kasutamine, mis seovad mikroelemente või põhjustavad nende kadu.

Vaata ka

Märkmed

Lingid

Wikimedia sihtasutus. 2010 .

Vaadake, mis on "makroelemendid" teistes sõnaraamatutes:

MAKROELEMENTID - organismide poolt suhteliselt suurtes kogustes kasutatavad keemilised elemendid või nende ühendid: hapnik, vesinik, süsinik, lämmastik, raud, fosfor, kaalium, kaltsium, väävel, magneesium, naatrium, kloor jne. Makrotoitained osalevad ehituses ... . .. Ökoloogiline sõnaraamat

Makrotoitained on keemilised elemendid, mis moodustavad peamised toitained, ja teised, mida leidub kehas suhteliselt suurtes kogustes, millest kaltsium, fosfor, raud, naatrium ja kaalium on hügieeniliselt olulised.

See on keemiliste elementide rühm, mida leidub inimeste või loomade organites väikestes kogustes.

Nende päevane vajadus on väljendatud milligrammides või milligrammides. Neil on kõrge bioloogiline aktiivsus ja need on vajalikud organismi eluks. Nende elementide hulka kuuluvad raud, vask, koobalt, nikkel, jood, mangaan, fluor, tsink, kroom.

Nende ainete puudumine toodetes võib viia organismi struktuursete ja funktsionaalsete muutusteni ning nende liial on toksiline toime.

Mikroelementide peamised omadused

Raud.

Seda leidub vere hemoglobiinis, osaleb oksüdatiivsetes-uuendamisprotsessides, on osa ensüümidest ja stimuleerib rakusisest ainevahetust.

Rauda leidub maksas, neerudes, küülikulihas, munades, tatras, nisutangudes, kaunviljades, õuntes, virsikutes.

Vask.

Vajalik hemoglobiini, ensüümide, valkude sünteesiks, aitab kaasa endokriinsete näärmete normaalsele talitlusele, insuliini, adrenaliini tootmisele.

Vaske leidub maksas, mereandides, tatras ja kaerahelves, pähklites.

Koobalt.

See aktiveerib punaste vereliblede moodustumise protsessid hemoglobiinis, mõjutab teatud elementide aktiivsust, osaleb insuliini tootmises ja on vajalik B-vitamiini sünteesiks.

Koobaltit leidub meretaimedes, hernestes, peedis, mustsõstras, maasikates.

Osaleb kilpnäärmehormoonide - türoksiini - loomises, mis kontrollib energiavahetuse seisundit, mõjutab aktiivselt füüsilist ja psühholoogilist arengut, valkude, rasvade, süsivesikute ainevahetust, vee-soola ainevahetust. Joodipuudus inimkehas toob kaasa türeoglobuliini hulga suurenemise ning see vähendab järsult sugunäärmete tööd ja põhjustab vaimset alaarengut. Selle tulemusena suureneb rauasisaldus, tekib haigus, mida nimetatakse struumaks.

Endokrinoloogiainstituudi andmetel kannatab Ukrainas läänepoolsetes piirkondades, merest kaugemal, struuma all 30% lastest; nad jäävad maha vaimses, füüsilises ja seksuaalses arengus. Kokku kannatab riigis struuma all 1,5 miljonit inimest.

Seda leidub merevees, mereandides – kalas, merekapsas.

Mangaan.

Ta osaleb rakkude loomises, vereringes, endokriinsüsteemi funktsioonides, vitamiinide vahetamises, kasvuprotsesside stimuleerimises.

Mangaani leidub teraviljas ja kaunviljades, kohvis, pähklites.

Fluor.

Osaleb hammaste arengus, rakkude loomises, normaliseerib fosfori-kaltsiumi ainevahetust.

Seda leidub kalas, lambalihas, vasikalihas, kaerahelves, pähklites.

Tsink.

See on osa paljudest ensüümidest, insuliinist, osaleb vereringes, aminohapete sünteesis, on vajalik endokriinsete näärmete normaalseks talitluseks ja normaliseerib rasvade ainevahetust.

Seda leidub maksas, lihas, munakollases, seentes, teraviljas, kaunviljades, küüslaugus, kartulis, peedis, pähklites.

Kroom.

Osaleb süsivesikute ja mineraalide ainevahetuse, kolesterooli metabolismi reguleerimises, aktiveerib osa ensüüme.

Kroomi leidub veiselihas, maksas, linnulihas, teraviljades, kaunviljades, pärl-odras, odrajahus.

17. Ainevahetus ja energia toitumise protsessis

Organismi eluprotsessid on seotud pideva keskkonnas olevate ainete imendumisega ja lagunemise lõpp-produktide sattumisega samasse keskkonda.

Nimetatakse organismide keemiliste transformatsioonide kogumit, mis tagab nende kasvu, elutegevuse ja paljunemise ainevahetus (ainevahetus).

See viiakse läbi elusorganismide ja keskkonna vahel. Ainevahetus on omane nii elavale kui ka elutule loodusele. Nende vahel on aga põhimõtteline erinevus elutute kehade vahetuse protsessis, viimased kindlasti hävivad, samas kui elusorganismide ainevahetus ja keskkond on nende olemasolu aluseks.

Ainevahetuse aluseks on 2 (kaks) omavahel seotud sünteesi (anabolism) ja lagunemisprotsessi (katabolism).

Esimene- assimilatsioon (anabolism); plastiline ainevahetus (ainete assimilatsioon ja igale koele omaste ühendite süntees).

Teiseks- dissimilatsioon (katabolism); energia metabolism (orgaaniliste ainete ensümaatiline lagundamine ja lagunemissaaduste väljutamine organismist).

Ainete ja energia vahetus rakus toimub järgmiselt:

Plastiline ainevahetus (assimilatsioon, anabolism), s.o biosünteesireaktsioonide kogum (ainete teke toimub energia neeldumisega);

Energia metabolism (dissimilatsioon, katabolism), st ainete lõhenemise ja energia vabanemise reaktsioonide kogum.

Toiduainete dissimilatsiooniprotsesside tulemusena tekivad istmikutooted ja energia, mis tagab assimilatsiooniprotsesside kulgemise. Nende protsesside koosmõju tagab organismi olemasolu.

Ainevahetuse aluseks on suur hulk keemilisi reaktsioone, mis toimuvad kindlas järjestuses ja on kaarega tihedalt seotud. Neid reaktsioone katalüüsivad ensüümid ja need on närvisüsteemi kontrolli all. Ainevahetus võib jämedalt jagada väline vahetus, mis hõlmab toitainete leidmist kehas ja lagunemise lõpp-produktide eemaldamine ning sisemine vahetus, mis muudab kõik toitainete muutused keharakkudes.

Vaadake, mis on "makroelemendid" teistes sõnaraamatutes:

MAKROELEMENTID- organismide poolt suhteliselt suurtes kogustes kasutatavad keemilised elemendid või nende ühendid: hapnik, vesinik, süsinik, lämmastik, raud, fosfor, kaalium, kaltsium, väävel, magneesium, naatrium, kloor jne. Ehituses osalevad makrotoitained ... . .. Ökoloogiline sõnastik

Makrotoitained- keemilised elemendid, mis moodustavad peamised toitained, ja teised, mis esinevad kehas suhteliselt suurtes kogustes, millest kaltsium, fosfor, raud, naatrium, kaalium on hügieeniliselt olulised ... Allikas: ... ... Ametlik terminoloogia

makrotoitained- makrokäsu makrorakud - [L.G. Sumenko. Inglise vene infotehnoloogia sõnaraamat. M .: GP TsNIIS, 2003.] Infotehnoloogia teemad üldiselt Makrorakkude sünonüümid makrod EN makrod ... Tehnilise tõlkija käsiraamat

makrotoitained- makroelementai statusas T sritis chemija apibrėžtis Cheminiai elementai, kurių labai daug reikia gyviesiems organizmams. vastavusmenys: engl. makroelemendid; makrotoitained rus. makrotoitained… Chemijos terminų aiskinamasis žodynas

makrotoitained- makroelementai statusas T ala ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Cheminiai elementai (vandenilis, deguonis, anglis, asotas, fosforas, siera, kalis, kalcis, magnis, natris, aliuminis, silicis, geležis, chloras), mille gamtoje (uolienose,… … Ekologijos terminų aiskinamasis žodynas

MAKROELEMENTID- (kreeka keelest makrós big, long ja lat. elementum originaalaine), vananenud nimetus keemilistele elementidele, mis moodustavad põhiosa elusainest (99,4%). M. hulka kuuluvad: hapnik, süsinik, vesinik, lämmastik, kaltsium, ... ... Veterinaarentsüklopeediline sõnaraamat

MAKROELEMENTID- taimede poolt suurtes kogustes imenduvad keemilised elemendid, mille sisaldus on väljendatud väärtustes kümnetest protsentidest kuni sajandikku protsendini. Lisaks organogeenidele (C, O, H, N) kuuluvad M. rühma Si, K, Ca, Mg, Na, Fe, P, S, Al ... Botaanikaterminite sõnastik

Makrotoitained- taimede poolt suures koguses imenduvad keemilised elemendid, alates n. 10 kuni n. 10 2 wt. %. Peamised M. on N, P, K, Ca, Mg, Si, Fe, S ... Mullateaduse seletav sõnaraamat

Makrotoitained- - toidus sisalduvad elemendid, mille ööpäevast vajadust mõõdetakse vähemalt kümnendiku grammi võrra, on osa näiteks rakustruktuuridest ja orgaanilistest ühenditest. naatrium, kaalium, kaltsium, magneesium, fosfor jne... Põllumajandusloomade füsioloogia terminite sõnastik

Toiduainetes sisalduvad keemilised elemendid, mille ööpäevast vajadust mõõdetakse näiteks vähemalt kümnendiku grammi kaupa. naatrium, kaalium, kaltsium, magneesium, fosfor… Suur meditsiiniline sõnaraamat