Hranjivim tvarima. Biogena klasifikacija kemijskih elemenata

Organizam živih bića sastoji se ne samo od molekula i atoma, već od agregata takvih elemenata koji mu omogućavaju skladno i skladno provođenje svih vitalnih procesa. Upravo kroz strukture kao što su hranjive tvari, ljudi, biljke, životinje, gljivice i bakterije mogu se kretati, disati, jesti, razmnožavati i općenito živjeti. Svi oni imaju svoje stanice u zajedničkom kemijskom sustavu Mendelejeva.

Što su hranjive tvari?

Općenito, treba napomenuti da je od danas poznatih 118 elemenata točno određena uloga i značaj u organizmu živih bića definirana u relativno malom broju. Iako su eksperimentalni podaci omogućili da se utvrdi da svaka ljudska stanica sadrži oko 50 kemijskih elemenata. Oni su dobili ime biogeno ili biofilno.

Naravno, većina njih je temeljito proučavana, razmatrane su sve varijante njihovog utjecaja na zdravlje i stanje osobe (kako s viškom, tako is nedostatkom). Međutim, ostaje određeni udio tvari čija uloga nije u potpunosti shvaćena. Još nije instaliran.

Klasifikacija biofilnih elemenata

Biogeni elementi mogu se podijeliti u tri skupine prema količinskom sadržaju i vrijednosti živih sustava.

1. Makrobiogeni - oni od kojih se grade svi vitalni spojevi: proteini, nukleinske kiseline, ugljikohidrati, lipidi i drugi. To su glavni biogeni elementi, uključujući ugljik, vodik, kisik, sumpor, natrij, klor, magnezij, kalcij, fosfor, dušik, kalij. Njihov sadržaj u tijelu je maksimalan u odnosu na druge.
2. Mikrobiogeni - sadržani u manjim količinama, ali igraju vrlo veliku ulogu u održavanju normalne razine vitalne aktivnosti, provedbi raznih procesa i održavanju zdravlja. Ova skupina uključuje mangan, selen, fluor, vanadij, željezo, cink, jod, rutenij, nikal, krom, bakar, germanij.
3. Ultramikrobiogennye. Uloga koju ti biogeni kemijski elementi igraju u tijelu još nije razjašnjena. Međutim, vjeruje se da su oni također važni i da ih treba održavati u stalnoj ravnoteži.

Ova klasifikacija hranjivih tvari odražava značaj tvari. Međutim, postoji još jedan, koji dijeli sve spojeve u tijelu na metale i ne-metale. Tablica kemijskih elemenata ogleda se u živim sustavima, što još jednom naglašava kako je sve međusobno povezano.

Karakteristike i značaj makronutrijenata

Ako razumijete strukturu proteinskih molekula, lako je razumjeti koliko su važni biogeni elementi skupine makronutrijenata. Uostalom, oni uključuju:

• ugljik;
• kisik;
• vodik;
• dušik;
• ponekad sumpor.

Odnosno, sve navedene tvari, koje smo imenovali, od vitalnog su značaja. To je sasvim opravdano, jer proteini se ne nazivaju temelj života.

Kemija hranjivih tvari u tome igra važnu ulogu. Doista, na primjer, upravo zbog kemijskih svojstava ugljika može se kombinirati s atomima istog naziva, tvoreći velike makro-lance - osnovu svih organski spojevi što znači život. Da nije sposobnost vodika da formira vodikove veze između molekula, onda teško da mogu postojati proteini i nukleinske kiseline. Bez njih ne bi bilo živih bića.

Kisik kao jedan od glavnih elemenata nije samo dio glavne tvari na planeti - voda, već ima i jaku elektronegativnost. To mu omogućuje sudjelovanje u mnogim interakcijama, uključujući stvaranje vodikovih veza.

O važnosti vode, govoriti, vjerojatno nije potrebno. Svako dijete zna njegovu važnost. To je otapalo, medij za biokemijske reakcije, glavna komponenta citoplazme stanica i tako dalje. Njegovi biogeni elementi su svi isti vodik i kisik, što je već spomenuto.

Stavka broj 20 u tablici

Kalcij je dio kostiju ljudi i životinja, važan je dio zubne cakline. On također sudjeluje u mnogim biološkim procesima unutar tijela:

• egzocitozu;
• zgrušavanje krvi;
• kontrakcija mišićnih vlakana;
• proizvodnju hormona.

Osim toga, on oblikuje vanjski kostur mnogih beskralješnjaka i morski život. Potreba za ovim elementom raste s godinama, a nakon 20 godina se smanjuje.

Vrijednost natrija i kalija

Ova dva elementa vrlo su važna za pravilan i dobro koordiniran rad staničnih membrana, kao i za natrijevu kalijevu pumpu srca. Mnogi lijekovi za bolesti kardiovaskularnog sustava sadrže upravo te tvari. Osim toga, ti isti elementi:

• održava osmotski tlak u stanici;
• reguliraju pH medija;
• dio krvne plazme, limfne tekućine;
• zadržava vodu u tkivima;
• promicati prijenos živčanih impulsa i tako dalje.

Procesi su vitalni, pa je teško precijeniti važnost tih makroelemenata.

Magnezij i fosfor

Tablica kemijskih elemenata smjestila je te dvije tvari prilično udaljene zbog razlike u svojstvima, fizičkim i kemijskim. Biološka uloga također varira, ali oni također imaju nešto zajedničko - važno u životu živih bića.

Magnezij ima sljedeće funkcije:

• sudjeluje u razdvajanju makromolekula, što je praćeno oslobađanjem energije;
• sudjeluje u prijenosu živčanih impulsa i regulaciji srčane aktivnosti;
• je aktivni sastojak za normalnu funkciju crijeva;
• ulazi u sastav tvari koje kontroliraju aktivnost glatkih mišića i tako dalje.

To nisu sve funkcije, već osnovne.

Fosfor zauzvrat igra sljedeću ulogu:

• dio velikog broja makromolekula (fosfolipida, enzima i drugih);
• je sastavni dio najvažnijih energetskih rezervi tijela - molekula ATP i ADP;
• kontrolira pH otopine, je pufer u tijelu;
• Uključeno u kosti i zube kao jedan od glavnih građevnih elemenata.

Dakle, makronutrijenti su važan dio ljudskog zdravlja i drugih stvorenja, njihova osnova, početak cjelokupnog života na planeti.

Glavne značajke elemenata u tragovima

Hranjive tvari koje pripadaju ovoj skupini odlikuje se činjenicom da je potreba tijela za njima manja nego za predstavnike prethodne skupine. Približno 100 mg na dan, ali ne više od 150 mg. Ukupno ima oko 30 vrsta. Štoviše, svi su oni u različitim koncentracijama u stanici.

Utvrđena je uloga ne svih od njih, no posljedice nedovoljne upotrebe jednog ili drugog elementa jasno se manifestiraju, izražene u raznim bolestima. Na biološkom djelovanju na tijelo najviše proučavaju bakar, selen i cink, kao i željezo. Svi oni sudjeluju u mehanizmima humoralna regulacija, dio su enzima, katalizatori procesa.

Ciklus biofilnih čestica: ugljik

Svaki atom je u stanju napraviti prijelaz iz tijela u okolinu i natrag. Kada se to dogodi, proces se naziva "cirkulacija biogenih elemenata". Razmotrimo njegovu suštinu na primjeru ugljikovog atoma.

Atomi prolaze kroz nekoliko faza cirkulacije.

1. Glavnina se nalazi u utrobi zemlje u obliku ugljena, kao iu zraku, tvoreći sloj ugljičnog dioksida.
2. Iz zraka ugljik prelazi u biljke, jer ih oni apsorbiraju za fotosintezu.
3. Zatim ostaje u biljkama sve dok ne umru i ode u ležišta ugljena, ili ode u životinjske organizme koji se hrane biljkama. Od toga se ugljik vraća u atmosferu kao ugljični dioksid.
4. Ako govorimo o ugljičnom dioksidu koji je otopljen u oceanima, onda iz vode u koju pada biljno tkivo, s vremenom, formirajući naslage vapnenca, ili isparava u atmosferu i prijašnja cirkulacija počinje ponovno.

Tako dolazi do biogene migracije kemijskih elemenata, makro i mikrobiogenih.