2.3 Komposisi kimia sel. Makro dan unsur surih

• Diagnostik

Tutorial Video 2: Struktur, Harta dan Fungsi Sebatian Organik Konsep Biopolimer

Kuliah: Komposisi kimia sel. Makro dan unsur surih. Hubungan struktur dan fungsi zat anorganik dan organik

makronutrien yang kandungannya tidak lebih rendah daripada 0.01%;

unsur surih - kepekatan yang kurang daripada 0.01%.

Dalam mana-mana sel, kandungan unsur jejak adalah kurang daripada 1%, makro-elemen masing-masing - lebih daripada 99%.

Natrium, kalium dan klorin memberikan banyak proses biologi - turgor (tekanan sel dalaman), penampilan impuls elektrik saraf.

Nitrogen, oksigen, hidrogen, karbon. Ini adalah komponen utama sel.

Fosforus dan sulfur adalah komponen penting dalam peptida (protein) dan asid nukleik.

Kalsium adalah asas dari sebarang pembentukan rangka - gigi, tulang, cangkang, dinding sel. Ia juga mengambil bahagian dalam pengecutan otot dan pembekuan darah.

Magnesium adalah komponen klorofil. Mengambil bahagian dalam sintesis protein.

Besi adalah komponen hemoglobin, terlibat dalam fotosintesis, menentukan kecekapan enzim.

Elakkan unsur-unsur terkandung dalam kepekatan yang sangat rendah, penting untuk proses fisiologi:

Zink adalah komponen insulin;

Tembaga - mengambil bahagian dalam fotosintesis dan pernafasan;

Kobalt - komponen vitamin B12;

Iodin - terlibat dalam pengawalan metabolisme. Ia adalah komponen penting dalam hormon tiroid;

Fluorida adalah komponen gigi gigi.

Ketidaksimbangan dalam kepekatan mikro dan makronutrien membawa kepada gangguan metabolik, perkembangan penyakit kronik. Kekurangan kalsium - penyebab riket, besi - anemia, kekurangan nitrogen protein, yodium - penurunan keamatan proses metabolik.

Pertimbangkan hubungan bahan organik dan bukan organik dalam sel, struktur dan fungsi mereka.

Sel-sel mengandungi sejumlah besar mikro dan makromolekul yang mengandungi kelas kimia yang berbeza.

Perkara sel bukan organik

Air Daripada jumlah jisim organisma hidup, ia membentuk peratusan terbesar - 50-90% dan mengambil bahagian dalam hampir semua proses kehidupan:

Proses kapilari, kerana ia adalah pelarut polar universal, mempengaruhi sifat cecair interstitial, kadar metabolik. Berhubungan dengan air, semua sebatian kimia dibahagikan kepada hidrofilik (larut) dan lipofilik (larut dalam lemak).

Keamatan metabolisme bergantung kepada kepekatannya dalam sel - semakin banyak air, semakin cepat proses berlangsung. Kehilangan 12% air oleh tubuh manusia - memerlukan pemulihan di bawah penyeliaan seorang doktor, dengan kehilangan 20% - kematian berlaku.

Garam mineral. Dikandung dalam sistem hidup dalam bentuk terlarut (berpecah menjadi ion) dan tidak dapat diselesaikan. Garam yang terlarut terlibat dalam:

pemindahan bahan melalui membran. Kation logam menyediakan "kalium-natrium pam," mengubah tekanan osmotik sel. Kerana ini, air dengan bahan yang dibubarkan di dalamnya bergegas ke dalam sel atau meninggalkannya, mengambil yang tidak perlu;

pembentukan impuls saraf sifat elektrokimia;

adalah sebahagian daripada protein;

ion fosfat - komponen asid nukleik dan ATP;

ion karbonat - menyokong Ph dalam sitoplasma.

Garam tak larut dalam bentuk molekul keseluruhan membentuk struktur cangkang, cangkang, tulang, gigi.

Bahan organik sel

Ciri umum bahan organik ialah kehadiran rantai rangka karbon. Ini adalah biopolimer dan molekul kecil struktur mudah.

Kelas-kelas utama yang terdapat dalam organisma hidup:

Karbohidrat. Sel-sel mengandungi pelbagai jenisnya - gula mudah dan polimer tidak larut (selulosa). Sebagai peratusan, bahagian mereka dalam tumbuhan kering adalah sehingga 80%, haiwan - 20%. Mereka memainkan peranan penting dalam menyokong kehidupan sel:

Fruktosa dan glukosa (monosakarida) cepat diserap oleh badan, termasuk dalam metabolisme, adalah sumber tenaga.

Ribose dan deoxyribose (monosakarida) adalah salah satu daripada tiga komponen utama DNA dan RNA.

Laktosa (merujuk kepada disaharam) - disintesis oleh badan haiwan, adalah sebahagian daripada susu mamalia.

Sucrose (disaccharide) - sumber tenaga, terbentuk dalam tumbuhan.

Maltose (disaccharide) - memberikan percambahan benih.

Juga, gula mudah melakukan fungsi lain: isyarat, perlindungan, pengangkutan.
Karbohidrat polimer adalah glikogen larut air, serta selulosa, chitin, kanji tidak larut. Mereka memainkan peranan penting dalam metabolisme, menjalankan fungsi struktur, penyimpanan, perlindungan.

Lipid atau lemak. Mereka tidak larut dalam air, tetapi campurkan dengan baik antara satu sama lain dan larut dalam cecair bukan kutub (tidak mengandungi oksigen, contohnya, minyak tanah atau hidrokarbon siklik adalah pelarut bukan kutub). Lipid diperlukan dalam tubuh untuk memberikannya dengan tenaga - semasa tenaga pengoksidaan dan air dibentuk. Lemak sangat cekap tenaga - dengan bantuan 39 kJ per gram yang dibebaskan semasa pengoksidaan, anda dapat mengangkut beban seberat 4 tan ke ketinggian 1 m. Lemak juga menyediakan fungsi pelindung dan penebat - pada haiwan, lapisan tebal membantu mengekalkan panas pada musim sejuk. Bahan-bahan seperti lemak melindungi bulu mata air dari basah, memberikan rupa berkilat dan keanjalan rambut haiwan yang sihat, melaksanakan fungsi penutup pada daun tumbuhan. Sesetengah hormon mempunyai struktur lipid. Lemak membentuk asas struktur membran.

Protein atau protein adalah heteropolimer struktur biogenik. Mereka terdiri daripada asid amino, unit strukturnya ialah: kumpulan amino, radikal, dan karboksil. Sifat-sifat asid amino dan perbezaan antara satu sama lain menentukan radikal. Oleh kerana sifat amphoterik, mereka boleh membentuk ikatan antara mereka. Protein boleh terdiri daripada beberapa atau beratus-ratus asid amino. Secara keseluruhannya, struktur protein termasuk 20 asid amino, kombinasi mereka menentukan pelbagai bentuk dan sifat protein. Sekitar sedozen asid amino tidak diperlukan - mereka tidak disintesis dalam badan haiwan dan pengambilan mereka disediakan oleh makanan tumbuhan. Dalam protein saluran pencernaan dibahagikan kepada monomer individu yang digunakan untuk mensintesis protein mereka sendiri.

Ciri struktur protein:

struktur utama - rantai asid amino;

sekunder - rantai yang dipintal ke dalam lingkaran di mana ikatan hidrogen terbentuk di antara gegelung;

tertiary - spiral atau beberapa daripada mereka, dilancarkan ke dalam globule dan dihubungkan oleh bon yang lemah;

Quaternary tidak wujud dalam semua protein. Ini adalah beberapa globules yang dihubungkan oleh bon bukan kovalen.

Kekuatan struktur boleh dipecahkan, dan kemudian dipulihkan, sementara protein kehilangan sifat sifat dan aktiviti biologi buat sementara waktu. Hanya pemusnahan struktur utama tidak dapat dipulihkan.

Protein melaksanakan pelbagai fungsi dalam sel:

pecutan reaksi kimia (fungsi enzim atau pemangkin, masing-masing bertanggungjawab untuk reaksi tunggal tertentu);
pengangkutan - pemindahan ion, oksigen, asid lemak melalui membran sel;

perlindungan - protein darah seperti fibrin dan fibrinogen, terdapat dalam plasma darah dalam bentuk tidak aktif, membentuk bekuan darah di tapak kecederaan akibat oksigen. Antibodi - memberi imuniti.

struktur - peptida adalah sebahagian atau asas sel membran, tendon dan tisu penghubung lain, rambut, bulu, kuku dan kuku, sayap dan integumen luaran. Actin dan myosin memberikan aktiviti otot kontraksi;

regulatori - protein hormon menyediakan peraturan humoral;
tenaga - semasa kekurangan nutrien badan mula memecah protein sendiri, mengganggu proses aktiviti penting mereka sendiri. Itulah sebabnya, selepas kebuluran yang panjang, tubuh tidak boleh selalu sembuh tanpa bantuan perubatan.

Asid nukleik. Mereka wujud 2 - DNA dan RNA. RNA terdiri daripada beberapa jenis - maklumat, pengangkutan, dan ribosom. Ditemui oleh Swiss Swiss F. Fisher pada akhir abad ke-19.

DNA adalah asid deoksiribonukleik. Dikandung dalam nukleus, plastids dan mitokondria. Secara struktural, ia adalah polimer linier yang membentuk helix dua rantai nukleotida pelengkap. Konsep struktur spatialnya telah dibuat pada tahun 1953 oleh Amerika D. Watson dan F. Crick.

Unit monomerinya adalah nukleotida yang mempunyai struktur asas yang biasa dari:

asas nitrogenous (kepunyaan kumpulan purine - adenine, guanine, pyrimidine - timin dan cytosine.)

Dalam struktur molekul polimer, nukleotida digabungkan secara berpasangan dan melengkapkan, yang disebabkan oleh bilangan bilangan hidrogen yang berbeza: adenin + timin - dua, guanin + sitosin - tiga ikatan hidrogen.

Urutan nukleotida menguraikan urutan asam amino struktur molekul protein. Mutasi adalah perubahan susunan nukleotida, kerana molekul protein struktur yang berbeza akan dikodkan.

RNA - asid ribonukleik. Ciri-ciri struktur perbezaannya daripada DNA adalah:

bukannya nukleotida thymine - uracil;

ribosa dan bukannya deoxyribose.

RNA pengangkutan adalah rantaian polimer yang dilipat dalam bentuk daun semanggi di dalam kapal terbang; fungsi utamanya ialah penghantaran asid amino ke ribosom.

RNA matriks (messenger) sentiasa dibentuk dalam nukleus, melengkapi kepada mana-mana bahagian DNA. Ini adalah matriks struktur, berdasarkan struktur molekul proteinnya akan dipasang pada ribosom. Daripada jumlah kandungan molekul RNA, jenis ini adalah 5%.

Ribosomal - bertanggungjawab terhadap proses pembuatan molekul protein. Ia disintesis pada nukleolus. Ia dalam sangkar adalah 85%.

ATP - asid trifosfat adenosin. Ini adalah nukleotida yang mengandungi:

Unsur kimia sel.

Sel-sel organisma hidup dalam komposisi kimia mereka jauh berbeza daripada persekitaran yang tidak bernyawa di sekitarnya dan struktur sebatian kimia, dan set dan kandungan unsur-unsur kimia. Secara keseluruhannya, kira-kira 90 elemen kimia hadir (didapati hari ini) dalam organisma hidup, yang, bergantung pada kandungan mereka, dibahagikan kepada 3 kumpulan utama: macronutrien, mikroelemen dan ultramicroelements.

Makroelements.

Makroelemen dalam kuantiti yang banyak diwakili dalam organisma hidup, mulai dari seratus peratus hingga puluhan peratus. Sekiranya kandungan bahan kimia dalam badan melebihi 0.005% berat badan, bahan ini dirujuk sebagai makroelements. Mereka adalah sebahagian daripada tisu utama: darah, tulang dan otot. Ini termasuk, contohnya, unsur-unsur kimia berikut: hidrogen, oksigen, karbon, nitrogen, fosforus, belerang, natrium, kalsium, kalium, klorin. Makroelemen total kira-kira 99% daripada jisim sel hidup, dengan majoriti (98%) hidrogen, oksigen, karbon, dan nitrogen.

Jadual di bawah menunjukkan makronutrien utama dalam badan:

Bagi semua empat elemen yang paling biasa dalam organisma hidup (hidrogen, oksigen, karbon, nitrogen, seperti yang dikatakan sebelumnya), satu sifat umum adalah ciri. Unsur-unsur ini kekurangan satu atau lebih elektron di orbit luar untuk membentuk ikatan elektronik yang stabil. Oleh itu, atom hidrogen untuk membentuk suatu ikatan elektron stabil tidak mempunyai satu elektron di orbit luar, atom oksigen, nitrogen dan karbon - dua, tiga dan empat elektron. Dalam hal ini, unsur-unsur kimia ini mudah membentuk ikatan kovalen disebabkan oleh pasangan elektron, dan dengan mudah dapat berinteraksi dengan satu sama lain, mengisi kulit elektron luaran mereka. Di samping itu, oksigen, karbon dan nitrogen boleh membentuk bukan sahaja ikatan tunggal, tetapi juga ikatan berganda. Akibatnya, bilangan sebatian kimia yang boleh dibentuk daripada unsur-unsur ini meningkat dengan ketara.

Di samping itu, karbon, hidrogen dan oksigen - yang paling ringan di antara unsur yang mampu membentuk ikatan kovalen. Oleh itu, mereka terbukti menjadi yang paling sesuai untuk pembentukan sebatian yang membentuk benda hidup. Perlu diingatkan secara berasingan lagi sifat penting atom karbon - keupayaan untuk membentuk ikatan kovalen dengan empat atom karbon lain sekaligus. Terima kasih kepada keupayaan ini, rangka dibuat dari pelbagai jenis molekul organik.

Elakkan unsur-unsur

Walaupun kandungan unsur surih tidak melebihi 0.005% untuk setiap elemen individu, dan secara keseluruhan mereka hanya membentuk kira-kira 1% daripada jisim sel, unsur surih diperlukan untuk aktiviti vital organisma. Dalam ketiadaan atau kekurangan kandungan, pelbagai penyakit boleh berlaku. Ramai unsur surih adalah sebahagian daripada kumpulan enzim bukan protein dan perlu untuk melaksanakan fungsi pemangkin mereka.
Sebagai contoh, besi merupakan bahagian integral dari heme, yang merupakan sebahagian daripada cytochromes, yang merupakan komponen rantai pemindahan elektron, dan hemoglobin, protein yang mengangkut oksigen dari paru-paru ke tisu. Kekurangan zat besi dalam tubuh manusia menyebabkan perkembangan anemia. Kekurangan iodin, yang merupakan sebahagian daripada tiroksin hormon thyroid, membawa kepada berlakunya penyakit yang berkaitan dengan ketidakstabilan hormon ini, seperti goiter endemik atau cretinism.

Contoh unsur jejak ditunjukkan dalam jadual di bawah:

Unsur kimia apa yang berkaitan dengan makro dan mikronutrien sel?

Unsur kimia apa yang berkaitan dengan makro dan mikronutrien sel?

Makroelements (peratusan besar badan mengikut kandungannya) merangkumi unsur-unsur kimia berikut:

• oksigen (70%), karbon (15%), hidrogen (10%), nitrogen (2%), kalium (0.3%), sulfur (0, 2%), fosforus (1% 1%), selebihnya - magnesium, kalsium, sodium.

Untuk mengesan unsur (peratusan kecil kandungan badan) termasuk elemen kimia seperti:

• kobalt, zink, vanadium, fluorine, selenium, tembaga, kromium, nikel, germanium, yodium, ruthenium.

Macronutrients

Macronutrien adalah unsur kimia yang tumbuhan menyerap dalam kuantiti yang banyak. Kandungan bahan-bahan dalam tumbuhan berbeza dari 100 peratus hingga beberapa puluhan peratus.

Kandungan:

Item

Macroelements terlibat secara langsung dalam pembinaan sebatian organik dan bukan organik tumbuhan, yang membentuk sebahagian besar bahan keringnya. Kebanyakannya diwakili dalam sel oleh ion.

Macronutrien dan sebatiannya adalah bahan aktif pelbagai baja mineral. Bergantung kepada jenis dan bentuknya, ia digunakan sebagai baja dan baja utama. Makroelements termasuk: karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, fosforus, kalium, kalsium, magnesium, sulfur, dan sebagainya; bagaimanapun, unsur utama pemakanan tumbuhan adalah nitrogen, fosforus, dan kalium.

Tubuh dewasa mengandungi kira-kira 4 gram besi, 100 gram natrium, 140 g kalium, 700 g fosforus dan 1 kg kalsium. Walaupun terdapat bilangan yang berbeza, kesimpulannya adalah jelas: bahan-bahan yang digabungkan dengan nama "unsur makro" sangat penting untuk kewujudan kita. [8] Organisme lain juga mempunyai keperluan yang besar untuk mereka: prokariot, tumbuhan, haiwan.

Penyokong teori evolusi mendakwa bahawa keperluan untuk makronutrien ditentukan oleh keadaan di mana kehidupan di Bumi berasal. Apabila tanah itu terdiri daripada batu-batu padat, atmosfera tepu dengan karbon dioksida, nitrogen, metana dan wap air, dan bukan hujan, penyelesaian asid jatuh di tanah, iaitu, makroelements adalah satu-satunya matriks yang berasaskan bahan-bahan organik pertama dan bentuk kehidupan primitif. Oleh itu, walaupun sekarang, berbilion tahun kemudian, semua kehidupan di planet kita terus merasakan keperluan untuk mengemas kini sumber dalaman magnesium, sulfur, nitrogen dan unsur-unsur penting lain yang membentuk struktur fizikal objek biologi.

Sifat fizikal dan kimia

Makroelements berbeza dalam kedua-dua sifat kimia dan fizikal. Antaranya ialah logam (kalium, kalsium, magnesium, dan lain-lain) dan bukan logam (fosforus, sulfur, nitrogen, dan lain-lain).

Beberapa sifat fizikal dan kimia makronutrien, menurut data: [2]

Elemen makro

Keadaan fizikal dalam keadaan normal

logam perak putih

logam putih pepejal

logam perak putih

kristal kuning rapuh

logam perak

Kandungan makronutrien dalam alam semula jadi

Makroelements terdapat dalam alam semula jadi di mana-mana: di tanah, batu, tumbuh-tumbuhan, organisma hidup. Sebahagian daripada mereka, seperti nitrogen, oksigen dan karbon, adalah elemen penting dalam atmosfer bumi.

Gejala kekurangan nutrien tertentu dalam tanaman, menurut data: [6]

Elemen

Gejala biasa

Budaya sensitif

Menukar warna hijau daun kepada pucat hijau, kekuningan dan coklat,

Saiz daun berkurang,

Daunnya sempit dan terletak pada sudut akut ke batang,

Bilangan buah (biji, bijirin) menurun dengan ketara

Putih dan kembang kol,

Memusingkan tepi bilah daun

Warna ungu

Kelebihan membakar daun,

Pemutihan putik apikal,

Pemutihan daun muda

Petua daun terbengkalai,

Tepi-tepi daun dipintal

Putih dan kembang kol,

Putih dan kembang kol,

Perubahan dalam keamatan warna hijau daun,

Kandungan protein rendah

Warna daun berubah menjadi putih,

• Negeri terikat Nitrogen terdapat di perairan sungai, lautan, litosfera, atmosfera. Kebanyakan nitrogen di atmosfer terkandung dalam keadaan bebas. Tanpa nitrogen, pembentukan molekul protein tidak mungkin. [2]
• Fosforus mudah dioksidakan dan dalam hubungan ini ia tidak terdapat dalam alam semula jadi dalam bentuk tulennya. Walau bagaimanapun, dalam sebatian didapati hampir di mana-mana. Ia adalah komponen penting tumbuhan dan protein haiwan. [2]
• Kalium terdapat di dalam tanah dalam bentuk garam. Dalam tumbuh-tumbuhan, ia disimpan terutamanya di batang. [2]
• Magnesium adalah di mana-mana. Dalam batuan besar ia terkandung dalam bentuk aluminat. Tanah mengandungi sulfat, karbonat dan klorida, tetapi silikat mendominasi. Dalam bentuk ion yang terkandung dalam air laut. [1]
• Kalsium adalah salah satu unsur yang paling biasa di alam. Depositnya boleh didapati dalam bentuk kapur, batu kapur, marmar. Dalam organisma tumbuhan yang terdapat dalam bentuk fosfat, sulfat, karbonat. [4]
• Sifat Serav sangat meluas: kedua-duanya dalam keadaan bebas, dan dalam bentuk pelbagai sebatian. Ia didapati dalam batuan dan dalam organisma hidup. [1]
• Besi adalah salah satu logam yang paling biasa di bumi, tetapi dalam keadaan bebas ia hanya terdapat dalam meteorit. Dalam mineral daratan terestrial, besi terdapat dalam sulfida, oksida, silikat, dan banyak sebatian lain. [2]

Peranan dalam tumbuhan

Fungsi biokimia

Hasil yang tinggi dari setiap tanaman pertanian mungkin hanya di bawah keadaan nutrisi penuh dan mencukupi. Selain cahaya, haba dan air, tumbuhan memerlukan nutrien. Komposisi organisma tumbuhan termasuk lebih daripada 70 unsur kimia, yang mana 16 sangat diperlukan organogen (karbon, hidrogen, nitrogen, oksigen), unsur surih abu (fosforus, kalium, kalsium, magnesium, sulfur), dan juga besi dan mangan.

Setiap elemen menjalankan fungsinya dalam tumbuh-tumbuhan, dan ia benar-benar mustahil untuk menggantikan satu unsur dengan yang lain.

Dari atmosfera

• Karbon diserap dari udara oleh daun tumbuhan dan sedikit dengan akar dari tanah dalam bentuk karbon dioksida (CO₂). Ia adalah asas komposisi semua sebatian organik: lemak, protein, karbohidrat dan lain-lain.
• Hidrogen digunakan dalam komposisi air, ia amat diperlukan untuk sintesis bahan organik.
• Oksigen diserap oleh daun dari udara, dengan akar dari tanah, dan juga dikeluarkan dari sebatian lain. Ia perlu untuk pernafasan dan untuk sintesis sebatian organik. [7]

Seterusnya penting

• Nitrogen adalah unsur penting untuk pembangunan tumbuhan, iaitu, pembentukan bahan protein. Kandungannya dalam protein berbeza dari 15 hingga 19%. Ia adalah sebahagian daripada klorofil, dan oleh itu berpartisipasi dalam fotosintesis. Nitrogen didapati dalam enzim - pemangkin pelbagai proses dalam organisma. [7]
• Fosforus terdapat dalam komposisi nukleus sel, enzim, phytin, vitamin dan sebatian lain yang penting. Mengambil bahagian dalam proses penukaran karbohidrat dan bahan yang mengandungi nitrogen. Dalam tumbuhan, ia terkandung dalam bentuk organik dan mineral. Sebatian galian - garam asid ortofosphorik - digunakan dalam sintesis karbohidrat. Tumbuhan menggunakan sebatian fosforus organik (heksophosphates, phosphatides, nukleoproteins, fosfat gula, phytin). [7]
• Potassium memainkan peranan penting dalam metabolisme protein dan karbohidrat, meningkatkan kesan penggunaan nitrogen dari bentuk amonia. Pemakanan dengan kalium adalah faktor yang kuat dalam perkembangan organ tumbuhan individu. Unsur ini nikmat pengumpulan gula dalam sap sel, yang meningkatkan ketahanan tumbuhan kepada faktor-faktor alam yang merugikan dalam tempoh musim sejuk, menyumbang kepada pembangunan berkas vaskular dan menebal sel-sel. [7]

Makronutrien berikut

• Sulfur adalah komponen asid amino - sistein dan metionin, memainkan peranan penting dalam metabolisme protein dan dalam proses redoks. Kesan positif pada pembentukan klorofil, menyumbang kepada pembentukan nodul pada akar tumbuhan leguminus, serta bakteria nodul yang mengasimilasi nitrogen dari atmosfera. [7]
• Kalsium - peserta dalam metabolisme karbohidrat dan protein, mempunyai kesan positif terhadap pertumbuhan akar. Pada dasarnya diperlukan untuk pemakanan tumbuhan biasa. Pengkelasan tanah asid dengan kalsium meningkatkan kesuburan tanah. [7]
• Magnesium terlibat dalam fotosintesis, kandungannya dalam klorofil mencapai 10% daripada jumlah kandungannya di bahagian hijau tumbuhan. Keperluan untuk magnesium dalam tumbuhan tidak sama. [7]
• Besi bukan sebahagian daripada klorofil, tetapi ia mengambil bahagian dalam proses redoks, yang penting untuk pembentukan klorofil. Memainkan peranan yang besar dalam pernafasan, kerana ia adalah sebahagian daripada enzim pernafasan. Ia perlu untuk kedua-dua tumbuhan hijau dan organisma bebas klorin. [7]

Kekurangan (makmal) makroelements dalam tumbuh-tumbuhan

Mengenai kekurangan makro di dalam tanah, dan akibatnya, di kilang jelas menunjukkan tanda-tanda luar. Kepekaan setiap spesies tumbuhan kepada kekurangan makronutrien adalah individu yang ketat, tetapi terdapat beberapa tanda yang serupa. Sebagai contoh, apabila terdapat kekurangan nitrogen, fosforus, kalium, dan magnesium, daun tua di peringkat rendah mengalami, sementara kekurangan kalsium, sulfur, dan besi - organ muda, daun segar, dan titik yang semakin meningkat.

Terutama dengan jelas kekurangan pemakanan diwujudkan dalam tanaman yang menghasilkan tinggi.

Macronutrien yang berlebihan dalam tumbuhan

Keadaan tumbuhan dipengaruhi bukan sahaja oleh kekurangan, tetapi juga oleh lebihan makronutrien. Ia memperlihatkan dirinya terutamanya pada organ lama, dan menghalang pertumbuhan tumbuhan. Sering kali, tanda-tanda kekurangan dan lebihan elemen yang sama agak serupa. [6]

Makro dan unsur surih

Sekitar 80 unsur kimia ditemui dalam organisma hidup, tetapi hanya untuk 27 elemen ini berfungsi dalam sel dan organisma. Unsur-unsur yang tersisa hadir dalam kuantiti yang kecil, dan nampaknya masuk ke dalam tubuh dengan makanan, air dan udara.

Bergantung kepada kepekatan mereka, mereka dibahagikan kepada macronutrients dan microelements.

Kepekatan setiap makroelemen dalam badan melebihi 0.01%, dan jumlah kandungannya adalah 99%. Macroelements termasuk oksigen, karbon, hidrogen, nitrogen, fosforus, sulfur, kalium, kalsium, sodium, klorin, magnesium dan besi. Empat pertama unsur tersenarai (oksigen, karbon, hidrogen dan nitrogen) juga dipanggil organogenik, kerana ia adalah sebahagian daripada sebatian organik utama. Fosforus dan sulfur juga merupakan komponen dari beberapa bahan organik, seperti protein dan asid nukleik. Fosforus diperlukan untuk pembentukan tulang dan gigi.

Tanpa baki makronutrien yang mustahil berfungsi normal badan.

Jadi, potassium, natrium dan klorin terlibat dalam proses pengujaan sel. Kalsium adalah sebahagian daripada dinding sel tumbuhan, tulang, gigi dan cangkang moluska, diperlukan untuk penguncupan sel-sel otot dan pembekuan darah. Magnesium adalah komponen klorofil - pigmen yang memastikan aliran fotosintesis. Beliau juga mengambil bahagian dalam biosintesis protein dan asid nukleik. Besi adalah sebahagian daripada hemoglobin, dan diperlukan untuk berfungsi banyak enzim.

Unsur jejak terkandung dalam badan dalam kepekatan kurang daripada 0.01%, dan kepekatan mereka dalam sel tidak mencapai 0.1%. Microelements termasuk zink, tembaga, mangan, kobalt, yodium, fluorine, dan lain-lain.

Zink adalah sebahagian daripada molekul hormon pankreas, insulin, tembaga diperlukan untuk fotosintesis dan pernafasan. Kobalt adalah komponen vitamin B12, ketiadaan yang membawa kepada anemia. Iodin diperlukan untuk sintesis hormon tiroid, memastikan aliran normal metabolisme, dan fluorin dikaitkan dengan pembentukan enamel gigi.

Kedua-dua kekurangan dan metabolisme yang berlebihan atau terjejas makro dan microelements membawa kepada perkembangan pelbagai penyakit.

Khususnya kekurangan kalsium dan fosforus menyebabkan riket, kekurangan nitrogen - kekurangan protein yang teruk, kekurangan zat besi - anemia, kekurangan yodium - pembentukan hormon tiroid teroksida dan kadar metabolisme yang berkurangan, mengurangkan pengambilan fluorida - karies. Lead adalah toksik kepada hampir semua organisma.

Kekurangan makro dan microelements boleh dikompensasi dengan meningkatkan kandungan mereka dalam makanan dan air minuman, serta dengan mengambil ubat-ubatan.

Unsur kimia sel membentuk pelbagai sebatian - bukan organik dan organik.

Topik 2.2. Komposisi sel kimia. - 10-11 kelas, Syvozlazov (buku kerja bahagian 1)

1. Berikan definisi konsep.
Unsur adalah satu set atom dengan caj nuklear yang sama dan bilangan proton bertepatan dengan nombor ordinal (atom) dalam jadual berkala.
Unsur jejak - elemen yang berada di dalam badan dalam kepekatan yang sangat rendah.
Macroelement - elemen yang berada dalam badan dalam kepekatan tinggi.
Bioelement - unsur kimia yang terlibat dalam aktiviti sel, membentuk asas biomolekul.
Komposisi elemen sel adalah peratusan unsur kimia dalam sel.

2. Apakah salah satu bukti komuniti yang bernyawa dan tidak aktif?
Perpaduan komposisi kimia. Tidak ada ciri-ciri unsur yang hanya bersifat tidak aktif.

3. Isikan jadual.

KOMPOSISI ELEMENTAL OF SELLS

4. Berikan contoh-contoh bahan organik yang molekulnya terdiri daripada tiga, empat dan lima makronutrien.
3 unsur: karbohidrat dan lipid.
4 elemen: tupai.
5 unsur: asid nukleik, protein.

5. Isikan jadual.

PERANAN BIOLOGI ELEMEN

6. Kajian di § 2.2 seksyen "Peranan faktor luaran dalam pembentukan komposisi kimia alam semulajadi" dan menjawab soalan: "Apakah endemik biokimia dan apakah sebab-sebab asalnya?"
Endemias biokimia adalah penyakit tumbuhan, haiwan, dan manusia, yang disebabkan oleh kekurangan akut atau lebihan unsur di kawasan tertentu.

7. Apakah penyakit yang diketahui berkaitan dengan kekurangan mikronutrien?
Kekurangan aisod - goiter endemik. Mengurangkan sintesis thyroxin dan peningkatan tisu tiroid yang dihasilkan.
Kekurangan zat besi - anemia kekurangan zat besi.

8. Ingatlah, berdasarkan apa unsur-unsur kimia diedarkan pada makro, mikro dan ultramicroelements. Menawarkan sendiri, klasifikasi alternatif elemen kimia (sebagai contoh, dengan fungsi dalam sel hidup).
Mikro, makro dan mikronutrien ultra dibahagikan mengikut tanda berdasarkan peratusan mereka dalam sel. Di samping itu, adalah mungkin untuk mengklasifikasikan unsur-unsur mengikut fungsi yang mengawal aktiviti sistem organ tertentu: saraf, otot, peredaran darah dan kardiovaskular, pencernaan, dan lain-lain.

9. Pilih jawapan yang betul.
Ujian 1.
Unsur kimia apa yang membentuk sebahagian besar zat organik?
2) C, O, H, N;

Ujian 2.
Unsur-unsur makro tidak berlaku:
4) mangan.

Ujian 3.
Organisme hidup memerlukan nitrogen, kerana ia berfungsi:
1) komponen protein dan asid nukleik; 10. Tentukan gejala yang mana semua unsur yang disenaraikan di bawah, kecuali satu, digabungkan menjadi satu kumpulan. Garis bawah item "tambahan" ini.
Oksigen, hidrogen, sulfur, besi, karbon, fosforus, nitrogen. Termasuk dalam DNA sahaja. Dan selebihnya adalah dalam protein.

11. Terangkan asal dan makna umum perkataan (istilah), berdasarkan makna akar yang membentuknya.

12. Pilih satu istilah dan terangkan bagaimana nilai semasanya sepadan dengan nilai asal asalnya.
Istilah yang dipilih adalah organogen.
Pematuhan: istilah, pada dasarnya, sesuai dengan makna asalnya, tetapi hari ini ada definisi yang lebih tepat. Sebelum ini, nilai itu sedemikian rupa sehingga unsur-unsur itu hanya terlibat dalam pembinaan tisu dan sel-sel organ. Sekarang telah didapati bahawa unsur-unsur penting secara biologi bukan sahaja membentuk molekul kimia dalam sel, dan lain-lain, tetapi juga mengawal semua proses dalam sel, tisu dan organ. Mereka adalah sebahagian daripada hormon, vitamin, enzim dan biomolekul lain.

13. Merangka dan tuliskan idea-idea asas § 2.2.
Komposisi unsur sel adalah peratusan unsur kimia dalam sel. Unsur-unsur sel biasanya dikelaskan, bergantung kepada peratusan mereka, pada mikro, makro dan ultramicroelements. Unsur-unsur yang terlibat dalam aktiviti penting sel membentuk asas biomolekul, yang disebut bioelements.
Makroelements termasuk: C N H O. Mereka adalah komponen utama semua sebatian organik dalam sel. Di samping itu, P S K Ca Na Fe Cl Mg - termasuk dalam semua biomolekul utama. Tanpa mereka, fungsi badan adalah mustahil. Kekurangan mereka membawa kepada kematian.
Untuk mengesan unsur-unsur: Al Cu Mn Zn Mo Co Ni I Se Br F B, dan lain-lain. Mereka juga perlu berfungsi normal badan tetapi tidak begitu kritikal. Kekurangan mereka menyebabkan penyakit. Mereka adalah sebahagian daripada sebatian aktif biologi, mempengaruhi metabolisme.
Terdapat ultramicroelements: Au Ag Be dan lain-lain. Peranan fisiologi tidak sepenuhnya ditubuhkan. Tetapi mereka penting untuk sel.
Terdapat konsep "endemik biokimia" - penyakit tumbuh-tumbuhan, haiwan dan manusia, yang disebabkan oleh kekurangan akut atau kelebihan mana-mana elemen di kawasan tertentu. Sebagai contoh, goiter endemik (kekurangan iodin).
Dengan kekurangan unsur disebabkan oleh cara makan, penyakit atau penyakit juga mungkin berlaku. Sebagai contoh, dengan kekurangan besi - anemia. Dengan kekurangan kalsium - keretakan kerap, kehilangan rambut, gigi, sakit otot.

I.2. Komposisi kimia sel. Unsur mikro dan makro

Biasanya, 70-80% jisim sel adalah air, di mana pelbagai garam dan sebatian organik berat molekul rendah dibubarkan. Komponen yang paling ciri sel adalah protein dan asid nukleik. Sesetengah protein adalah komponen struktur sel, yang lain adalah enzim, iaitu. pemangkin yang menentukan kelajuan dan arah tindak balas kimia yang berlaku dalam sel. Asid nukleik berfungsi sebagai pembawa maklumat keturunan, yang dilaksanakan dalam proses sintesis protein intraselular. Seringkali sel mengandungi sejumlah bahan rizab yang berfungsi sebagai rizab makanan. Sel tumbuhan terutamanya menyimpan kanji, sejenis karbohidrat polimer. Dalam sel-sel hati dan otot, satu lagi polimer karbohidrat disimpan - glikogen. Produk lemak juga sering disimpan, walaupun sesetengah lemak melakukan fungsi yang berbeza, iaitu, mereka adalah komponen struktur yang paling penting. Protein dalam sel (dengan pengecualian sel benih) biasanya tidak disimpan. Ia tidak mungkin untuk menggambarkan komposisi tipikal sel, terutamanya kerana terdapat perbezaan besar dalam jumlah makanan dan air yang disimpan. Sel hati mengandungi, sebagai contoh, 70% air, protein 17%, lemak 5%, karbohidrat 2% dan asid nukleat 0.1%; baki 6% adalah garam dan sebatian organik berat molekul rendah, khususnya asid amino. Sel-sel tumbuhan biasanya mengandungi kurang protein, lebih banyak karbohidrat dan lebih banyak air; pengecualian adalah sel yang sedang berehat. Sel istirahat gandum gandum, yang merupakan sumber nutrien untuk embrio, mengandungi kira-kira 12% protein (protein yang paling disimpan), 2% lemak dan 72% karbohidrat. Jumlah air mencapai tahap normal (70-80%) hanya pada permulaan percambahan bijirin. Setiap sel mengandungi banyak unsur kimia yang terlibat dalam pelbagai tindak balas kimia. Proses kimia yang berlaku di dalam sel adalah salah satu syarat asas untuk kehidupannya, pembangunan dan fungsi. Beberapa elemen kimia dalam sel lebih, yang lain - kurang. Di peringkat atom, tidak terdapat perbezaan di antara alam semesta organik dan bukan organik alam semulajadi: organisma hidup terdiri daripada atom yang sama seperti badan-badan yang tidak bernyawa. Walau bagaimanapun, nisbah elemen kimia yang berlainan dalam organisma hidup dan kerak bumi sangat berbeza. Di samping itu, organisma hidup mungkin berbeza daripada persekitarannya dalam komposisi isotop daripada unsur-unsur kimia. Secara konvensional, semua elemen sel boleh dibahagikan kepada tiga kumpulan:

Makroelements. Makroelements termasuk oksigen (65-75%), karbon (15-18%), hidrogen (8-10%), nitrogen (2.0-3.0%), kalium (0.15-0.4%), sulfur (0.15-0.2%), fosforus (0.2-1.0%), klorin (0.05-0.1%), magnesium (0.02-0.03%), sodium (0.02-0.03%), kalsium (0.04-2.00%), besi (0.01-0.0155%). Unsur-unsur seperti C, O, H, N, S, P adalah sebahagian daripada sebatian organik. Karbon - adalah sebahagian daripada semua zat organik; rangka atom karbon adalah asas mereka. Di samping itu, dalam bentuk CO2 ditetapkan dalam proses fotosintesis dan dikeluarkan semasa pernafasan, dalam bentuk CO (dalam kepekatan rendah) mengambil bahagian dalam pengawalseliaan fungsi selular, dalam bentuk CaCO3 adalah sebahagian daripada rangka mineral. Oksigen - adalah sebahagian daripada hampir semua zat organik dalam sel. Ia terbentuk dalam perjalanan fotosintesis semasa fotolisis air. Untuk organisma aerobik, ia berfungsi sebagai agen pengoksidaan semasa pernafasan selular, menyediakan sel-sel dengan tenaga. Dalam jumlah terbesar dalam sel hidup terdapat dalam komposisi air. Hidrogen - adalah sebahagian daripada semua zat organik dalam sel. Dalam jumlah yang terkandung dalam komposisi air. Sesetengah bakteria mengoksidakan hidrogen molekul untuk tenaga. Nitrogen - adalah sebahagian daripada protein, asid nukleik dan monomer - asid amino dan nukleotida. Dari tubuh haiwan diperolehi dalam komposisi amonia, urea, guanine atau asid urik sebagai produk akhir metabolisme nitrogen. Dalam bentuk nitric oxide NO (dalam kepekatan rendah) terlibat dalam pengawalan tekanan darah. Sulfur - sebahagian daripada asid amino yang mengandungi sulfur, didapati dalam kebanyakan protein. Dalam kuantiti yang kecil, terdapat sulfat-ion dalam sitoplasma sel dan cecair ekstraselular. Fosforus - adalah sebahagian daripada ATP, nukleotida lain dan asid nukleik (dalam bentuk residu asid fosforik), dalam komposisi tisu tulang dan enamel gigi (dalam bentuk garam mineral), dan juga terdapat dalam cytoplasm dan cecair intercellular (dalam bentuk ion fosfat). Magnesium adalah cofactor daripada banyak enzim yang terlibat dalam metabolisme tenaga dan sintesis DNA; mengekalkan integriti ribosom dan mitokondria, adalah sebahagian daripada klorofil. Dalam sel-sel haiwan, adalah perlu untuk berfungsi sistem otot dan tulang. Kalsium terlibat dalam pembekuan darah, dan juga berfungsi sebagai mediator sekunder sejagat, mengawal selia proses intraselular yang paling penting (termasuk penyertaan dalam penyelenggaraan potensi membran, yang diperlukan untuk pengecutan otot dan exocytosis). Garam kalsium tidak larut terlibat dalam pembentukan tulang dan gigi vertebrata dan rangka mineral dalam invertebrata. Natrium terlibat dalam penyelenggaraan potensi membran, penjanaan impuls saraf, proses osmoregulation (termasuk kerja-kerja buah pinggang pada manusia) dan penciptaan sistem darah buffer. Potassium terlibat dalam penyelenggaraan potensi membran, penjanaan impuls saraf, peraturan penguncupan otot jantung. Dikandung dalam bahan ekstraselular. Klorin - mengekalkan electroneutrality sel.

Unsur-unsur surih: unsur-unsur surih yang terdiri daripada 0.001% hingga 0.000001% daripada berat badan yang hidup termasuk vanadium, germanium, yodium (sebahagian tiroksin, hormon tiroid), kobalt (vitamin B12), mangan, nikel, ruthenium, selenium, fluorin (enamel gigi), tembaga, kromium, zink Zink - adalah sebahagian daripada enzim yang terlibat dalam penapaian alkohol, adalah sebahagian daripada insulin. Tembaga - adalah sebahagian daripada enzim oksidatif yang terlibat dalam sintesis cytochromes. Selenium - terlibat dalam proses pengawalseliaan badan.

Unsur ultra-mikro. Ultramicroelements membentuk kurang daripada 0.0000001% dalam organisma makhluk hidup, mereka termasuk emas, perak mempunyai kesan bakteria, merkuri menghalang reabsorption air di tubula buah pinggang, yang memberi kesan kepada enzim. Platinum dan cesium juga tergolong dalam ultramicroelements. Sesetengah kumpulan ini juga termasuk selenium, dengan kekurangan kanser. Fungsi ultramicroelements masih kurang difahami. Komposisi molekul sel (tab №1)

Komposisi kimia sel

Kumpulan unsur-unsur komposisi kimia sel

Sains yang mengkaji bahagian konstituen dan struktur sel hidup dipanggil sitologi.

Semua unsur yang termasuk dalam struktur kimia badan boleh dibahagikan kepada tiga kumpulan:

• makronutrien;
• mengesan elemen;
• unsur ultramikro.

Makroelements termasuk hidrogen, karbon, oksigen dan nitrogen. Hampir 98% daripada semua elemen konstituen jatuh pada bahagian mereka.

Unsur jejak adalah dalam bilangan kesepuluh dan seratus peratus. Dan kandungan ultramicroelements yang sangat rendah - seratus dan seribu peratus.

Diterjemahkan daripada bahasa Yunani, "makro" adalah besar, dan "mikro" adalah kecil.

Rajah. 1 Kandungan unsur kimia dalam sel

Para saintis mendapati bahawa tidak ada unsur-unsur tertentu yang unik untuk organisma hidup. Oleh itu, hidup itu, bahawa alam tidak hidup terdiri daripada unsur-unsur yang sama. Ini membuktikan hubungan mereka.

Walaupun kandungan kuantitatif unsur kimia, ketiadaan atau pengurangan sekurang-kurangnya satu daripada mereka membawa kepada kematian seluruh organisma. Lagipun, masing-masing mempunyai makna tersendiri.

Peranan komposisi kimia sel

Makroelemen adalah asas biopolimer, iaitu protein, karbohidrat, asid nukleik dan lipid.

Unsur jejak adalah sebahagian daripada bahan organik penting yang terlibat dalam proses metabolik. Mereka adalah komponen konstituen garam mineral, yang dalam bentuk kation dan anion, nisbahnya menentukan persekitaran alkali. Selalunya ia adalah sedikit alkali, kerana nisbah garam mineral tidak berubah.

Hemoglobin mengandungi besi, klorofil - magnesium, protein - sulfur, asid nukleik - fosforus, metabolisme berlaku dengan jumlah kalsium yang mencukupi.

Rajah. 2. Komposisi sel

Sesetengah unsur kimia adalah komponen bahan tak organik, sebagai contoh, air. Ia memainkan peranan penting dalam aktiviti penting sel-sel tumbuhan dan haiwan. Air adalah pelarut yang baik, oleh kerana itu, semua zat di dalam tubuh dibahagikan kepada:

• Hydrophilic-larut dalam air;
• Hidrofobik - jangan larut dalam air.

Oleh sebab kehadiran air, sel menjadi elastik, ia menggalakkan pergerakan bahan organik dalam sitoplasma.

Rajah. 3. Bahan sel.

Jadual "Sifat-sifat komposisi kimia sel"

Untuk memahami dengan jelas unsur-unsur kimia mana yang menjadi sebahagian daripada sel, kami telah menyenaraikannya dalam jadual berikut:

Macronutrients

Makroelements termasuk unsur-unsur yang kandungannya dalam sel diukur dalam kesepuluh dan seratus peratus daripada bahan kering sel (jarang kandungannya mencapai beberapa peratus): kalium, natrium, kalsium, magnesium, besi, sulfur, klorin, yodium. Kandungan makronutrien dalam sel dinyatakan sebagai peratusan jumlah jisim kering sel.

Kalium (sehingga 1%). Ia diserap dalam bentuk ion K + terhidrat, yang lulus dengan baik melalui membran. Fungsi utama kalium:

• 1. Mengatur metabolisme karbohidrat.
• 2. Mengatur tekanan osmotik.
• 3. Mengambil bahagian dalam pembentukan potensi membran.
• 4. Mengaktifkan enzim semasa fotosintesis.
• 5. Isotop radioaktif 40K adalah sumber utama radioaktif dalaman.

Nota Tekanan osmotik adalah nilai yang mencerminkan nisbah air dan bahan kering dalam sel. Semakin tinggi tekanan osmosis dalam sel, lebih mudah sel akan menyerap air dari persekitaran ekstraselular, dan sebaliknya, tekanan tekanan osmotik intraselular semakin rendah, semakin cepat sel akan kehilangan air.

Natrium (sehingga 0.1%). Ia diserap dalam bentuk Na + terhidrat yang tidak melalui membran. Ia mengawal metabolisme karbohidrat, tekanan osmotik, mengambil bahagian dalam pembentukan potensi membran.

Kalsium. (sehingga 2%). Sel ini diwakili oleh ion Ca2 + terhidrat, garam tak larut (contohnya garam oksida, fosforik, asid hidrofluorik), kompleks organometal. Ia mengawal aktiviti enzim banyak (contohnya, aktiviti ATPase yang bergantung kepada kalsium dalam kompleks kontraksi), menstabilkan struktur kromosom. Pectates kalsium adalah asas plat median dalam tisu tumbuhan; kalsium fluorida dan fosfat - asas tisu tulang. Lebihan kalsium berbahaya kepada sel, kerana dalam kes ini fosfat yang diperlukan untuk pembentukan ikatan tenaga tinggi menjadi tidak larut, Ca3 (PO4) 2.

Magnesium (sehingga 3%). Sel-sel ini terkandung dalam bentuk kompleks organometallic, kurang kerap dalam bentuk ion. Menstabilkan struktur ribosom, mengawal aktiviti enzim, adalah sebahagian daripada ATPase, adalah sebahagian daripada molekul klorofil dalam sel tumbuhan.

Besi (sehingga 0.1%). Ia diserap dalam bentuk ion divalen Fe2 +, kurang kerap - complex organometall Fe3 +. Sel-sel ini terkandung dalam komposisi kompleks organometal dengan keadaan pengoksidaan berubah, lebih jarang dalam bentuk ion Fe2 +. Keupayaan untuk mengubah tahap pengoksidaan (Fe + 3 + h - Fe + 2) digunakan secara meluas dalam pelbagai proses metabolik. Besi adalah sebahagian daripada kompleks heme - organometal yang mengandungi teras porphyrin dan ion besi dengan keadaan pengoksidaan berubah. Heme adalah komponen mandatori pengangkut oksigen: hemoglobin dan myoglobin. Heme adalah sebahagian daripada pelbagai pengoksidaan: cytochromes (pengangkut membran elektron), catalase (2 H2O2> 2 H2O + O2 ^), peroksidase (H2O2> H2O + O), oksidase (O2 + 2 C> O22-), dehydrogenases ), ferredoksin (pembawa elektron semasa fotosintesis).

Sulfur (sehingga 1%). Tidak diserap dalam bentuk sulfat SO42 -. Sel ini terkandung dalam bentuk ion sulfat bebas, dalam bentuk teroksida dan dikurangkan dalam komposisi sebatian organik. Sulfur adalah komponen asid amino yang mengandungi sulfur: methionine, cysteine; antara asid amino membentuk jambatan disulfide yang menyokong struktur tersier protein. Sulfur adalah sebahagian daripada CoA cofactor, yang melayani kitaran Krebs dan proses metabolik lain. Oleh kerana perubahan dalam pengoksidaan, sulfur memainkan peranan yang besar dalam chemosynthesis dan pengoksidaan anaerobik:

hidrogen sulfida, sulfida molekul sulfur sulfat

redox oxidizer redox oxidizer

Hidrogen sulfida dan sebatian sulfur berkurangan yang lain berfungsi sebagai penderma elektron untuk fotosintesis bakteria.

Klorin (sehingga 4%). Ia diserap dan terkandung di dalam sel dalam bentuk klorida. Cl- Mengambil bahagian dalam peraturan tekanan osmosis.

Iodin (sehingga 0.01%). Terdiri dalam sel dalam bentuk iodida J-dan kompleks organologik. Termasuk dalam komposisi thyroxine - hormon tiroid yang mengawal kebolehtelapan membran.

Macronutrients

Macroelements adalah bahan berguna untuk badan, kadar harian yang untuk seseorang adalah 200 mg.

Kekurangan makronutrien membawa kepada gangguan metabolik, disfungsi kebanyakan organ dan sistem.

Ada pepatah: kita adalah apa yang kita makan. Tetapi, tentu saja, jika anda meminta rakan-rakan anda apabila mereka makan kali terakhir, misalnya, sulfur atau klorin, anda tidak boleh mengelakkan kejutan sebagai balasan. Dan sementara itu, hampir 60 elemen kimia "hidup" dalam tubuh manusia, rizab yang, kadang-kadang tanpa menyedari, diisi semula dari makanan. Dan sekitar 96 peratus setiap daripada kita terdiri daripada hanya 4 nama kimia yang mewakili sekumpulan makronutrien. Dan ini:

• oksigen (65% dalam setiap badan manusia);
• karbon (18%);
• hidrogen (10%);
• nitrogen (3%).

Baki 4 peratus adalah bahan lain dari jadual berkala. Benar, mereka lebih kecil dan mereka mewakili satu lagi kumpulan nutrien berguna - mikroelemen.

Untuk unsur-unsur kimia yang paling biasa-makronutrien, lazimnya menggunakan istilah CHON, yang terdiri daripada huruf besar istilah: karbon, hidrogen, oksigen dan nitrogen dalam bahasa Latin (Karbon, Hidrogen, Oksigen, Nitrogen).

Makroelements dalam tubuh manusia, alam semula jadi telah menarik kuasa yang agak luas. Ia bergantung kepada mereka:

• pembentukan tulang dan sel;
• pH badan;
• pengangkutan yang tepat untuk impuls saraf;
• kecukupan tindak balas kimia.

Akibat banyak eksperimen, ia dibentuk: setiap hari memerlukan 12 mineral (kalsium, besi, fosforus, iodin, magnesium, zink, selenium, tembaga, mangan, kromium, molibdenum, klorin). Tetapi 12 ini tidak akan dapat menggantikan fungsi nutrien.

Unsur-unsur nutrien

Hampir setiap unsur kimia memainkan peranan penting dalam kewujudan semua kehidupan di Bumi, tetapi hanya 20 daripadanya adalah yang utama.

Unsur-unsur ini dibahagikan kepada:

• 6 nutrien utama (diwakili dalam hampir semua makhluk hidup di bumi dan selalunya dalam kuantiti yang cukup besar);
• 5 nutrien kecil (didapati dalam banyak makhluk hidup dalam kuantitas yang agak kecil);
• unsur surih (bahan penting yang diperlukan dalam kuantiti kecil untuk mengekalkan tindak balas biokimia yang bergantung kepada hidup).

Antara nutrien dibezakan:

Unsur biogenik utama, atau organogen, adalah kumpulan karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, sulfur, dan fosforus. Nutrisi kecil diwakili oleh natrium, kalium, magnesium, kalsium, klorin.

Oksigen (O)

Ini adalah yang kedua dalam senarai bahan yang paling biasa di Bumi. Ia adalah komponen air, dan, seperti yang anda ketahui, ia membentuk kira-kira 60 peratus daripada tubuh manusia. Dalam bentuk gas, oksigen menjadi sebahagian daripada atmosfera. Dalam bentuk ini, ia memainkan peranan penting dalam menyokong kehidupan di Bumi, mempromosikan fotosintesis (tumbuhan) dan respirasi (dalam haiwan dan manusia).

Karbon (C)

Karbon juga boleh dianggap sinonim dengan kehidupan: tisu semua makhluk di planet ini mengandungi sebatian karbon. Di samping itu, pembentukan ikatan karbon menyumbang kepada pembangunan tenaga tertentu, yang memainkan peranan penting bagi aliran proses kimia penting di peringkat sel. Banyak sebatian yang mengandungi karbon mudah dinyalakan, melepaskan haba dan cahaya.

Hidrogen (H)

Ini adalah elemen yang paling mudah dan paling biasa di Universe (khususnya, dalam bentuk gas diatomik H2). Hidrogen adalah bahan reaktif dan mudah terbakar. Dengan oksigen ia membentuk campuran letupan. Ia mempunyai 3 isotop.

Nitrogen (N)

Unsur dengan nombor atom 7 adalah gas utama di atmosfer bumi. Nitrogen adalah sebahagian daripada banyak molekul organik, termasuk asid amino, yang merupakan komponen protein dan asid nukleat yang membentuk DNA. Hampir semua nitrogen dihasilkan di angkasa - nebulae planet yang dipanggil oleh bintang penuaan memperkaya alam semesta dengan unsur makro ini.

Makronutrien lain

Potassium (K)

Kalium (0.25%) adalah bahan penting yang bertanggungjawab untuk proses elektrolit dalam badan. Secara ringkasnya: ia mengangkut caj melalui cecair. Ia membantu mengawal degupan jantung dan menghantar impuls sistem saraf. Juga terlibat dalam homeostasis. Kekurangan unsur membawa kepada masalah jantung, malah menghentikannya.

Kalsium (Ca)

Kalsium (1.5%) adalah nutrien yang paling biasa di dalam tubuh manusia - hampir semua rizab bahan ini tertumpu pada tisu gigi dan tulang. Kalsium bertanggungjawab terhadap penguncupan otot dan peraturan protein. Tetapi tubuh akan "memakan" elemen ini dari tulang (yang berbahaya dengan perkembangan osteoporosis), jika merasakan kekurangannya dalam diet harian.

Diperlukan oleh tumbuhan untuk pembentukan membran sel. Haiwan dan manusia memerlukan makronutrien ini untuk mengekalkan tulang dan gigi yang sihat. Di samping itu, kalsium memainkan peranan "penyederhana" proses dalam sitoplasma sel. Secara semula jadi, diwakili dalam komposisi banyak batu (kapur, batu kapur).

Kalsium pada manusia:

• menjejaskan kegembiraan neuromuskular - mengambil bahagian dalam penguncupan otot (hypocalcemia membawa kepada sawan);
• mengawal glycogenolysis (pecahan glikogen ke keadaan glukosa) dalam otot dan glukoneogenesis (pembentukan glukosa daripada pembentukan bukan karbohidrat) di buah pinggang dan hati;
• mengurangkan kebolehtelapan dinding kapilari dan membran sel, dengan itu meningkatkan kesan anti-radang dan anti-kebergantungan;
• menggalakkan pembekuan darah.

Ion kalsium adalah utusan intrasel penting yang memberi kesan kepada enzim insulin dan pencernaan dalam usus kecil.

Penyerapan Ca bergantung kepada kandungan fosforus dalam badan. Pertukaran kalsium dan fosfat dikawal secara hormon. Hormon paratiroid (hormon parathyroid) melepaskan Ca dari tulang ke dalam darah, dan kalcitonin (hormon tiroid) menggalakkan pemendapan unsur dalam tulang, yang mengurangkan kepekatannya dalam darah.

Magnesium (Mg)

Magnesium (0.05%) memainkan peranan penting dalam struktur tulang dan otot.

Ia adalah ahli lebih daripada 300 reaksi metabolik. Kation intraselular biasa, komponen penting klorofil. Hadir dalam rangka (70% daripada jumlah keseluruhan) dan dalam otot. Bahagian penting tisu dan cecair badan.

Dalam tubuh manusia, magnesium bertanggungjawab untuk melegakan otot, penguraian toksin, dan peningkatan aliran darah ke jantung. Kekurangan bahan mengganggu pencernaan dan melambatkan pertumbuhan, menyebabkan keletihan cepat, takikardia, insomnia, PMS meningkat pada wanita. Tetapi lebihan makro hampir selalu merupakan perkembangan urolithiasis.

Natrium (na)

Natrium (0.15%) adalah elemen elektrolit yang mempromosikan. Ia membantu untuk menghantar impuls saraf ke seluruh badan dan juga bertanggungjawab untuk mengawal tahap bendalir dalam badan, melindungi dari dehidrasi.

Sulfur (S)

Sulfur (0.25%) terdapat dalam 2 asid amino yang membentuk protein.

Fosforus (P)

Fosforus (1%) tertumpu pada tulang, sebaik-baiknya. Tetapi di samping itu, ada molekul ATP yang menyediakan sel dengan tenaga. Dibentangkan dalam asid nukleik, membran sel, tulang. Seperti kalsium, perlu untuk perkembangan dan operasi yang betul sistem muskuloskeletal. Dalam tubuh manusia melakukan fungsi struktur.

Klorin (Cl)

Klorin (0.15%) biasanya dijumpai dalam badan dalam bentuk ion negatif (klorida). Fungsinya termasuk mengekalkan keseimbangan air di dalam badan. Pada suhu bilik, klorin adalah gas hijau beracun. Ejen pengoksidaan kuat, mudah masuk ke dalam reaksi kimia, membentuk klorida.