Składniki odżywcze. Biogeniczna klasyfikacja pierwiastków chemicznych

Organizm żywych istot składa się nie tylko z cząsteczek i atomów, ale z agregatu takich elementów, które umożliwiają harmonijne i harmonijne wykonywanie wszystkich procesów życiowych. To dzięki takim strukturom, jak składniki odżywcze, ludzie, rośliny, zwierzęta, grzyby i bakterie mogą poruszać się, oddychać, jeść, rozmnażać się i żyć ogólnie. Wszystkie mają swoje komórki we wspólnym układzie chemicznym Mendelejewa.

Jakie są składniki odżywcze?

Ogólnie, należy zauważyć, że ze znanych 118 elementów dzisiaj, dokładna rola i znaczenie w organizmie istot żywych są określone w stosunkowo niewielu. Chociaż dane eksperymentalne pozwoliły ustalić, że każda ludzka komórka zawiera około 50 pierwiastków chemicznych. To oni otrzymali nazwę biogeniczną lub biofilną.

Oczywiście większość z nich została gruntownie przestudiowana, rozpatrywane są wszystkie warianty ich wpływu na zdrowie i stan osoby (zarówno z nadmiarem, jak i niedoborem). Pozostaje jednak pewna część substancji, których rola nie jest w pełni zrozumiała. To jeszcze nie zostało zainstalowane.

Klasyfikacja elementów biofilnych

Elementy biogenne można podzielić na trzy grupy według ilościowej zawartości i wartości dla systemów żywych.

1. Makrobiogenne - te, z których zbudowane są wszystkie niezbędne związki: białka, kwasy nukleinowe, węglowodany, lipidy i inne. Są to główne pierwiastki biogenne, w tym węgiel, wodór, tlen, siarka, sód, chlor, magnez, wapń, fosfor, azot, potas. Ich zawartość w ciele jest maksymalna w stosunku do innych.
2. Mikrobiogeny - zawarte w mniejszych ilościach, ale odgrywające bardzo dużą rolę w utrzymaniu prawidłowego poziomu aktywności życiowej, wdrażaniu różnorodnych procesów i utrzymaniu zdrowia. Do tej grupy należą mangan, selen, fluor, wanad, żelazo, cynk, jod, ruten, nikiel, chrom, miedź, german.
3. Ultramicrobiogenic. Rola, jaką te biogenne pierwiastki chemiczne odgrywają w ciele, nie została jeszcze wyjaśniona. Uważa się jednak, że są one również ważne i powinny być utrzymywane w stanie trwałej równowagi.

Ta klasyfikacja składników odżywczych odzwierciedla znaczenie substancji. Istnieje jednak inny, który dzieli wszystkie związki w organizmie na metale i niemetale. Tabela pierwiastków chemicznych znajduje odzwierciedlenie w systemach żywych, które po raz kolejny podkreślają, że wszystko jest ze sobą powiązane.

Charakterystyka i znaczenie makroskładników

Jeśli rozumiesz strukturę cząsteczek białek, łatwo jest zrozumieć, jak ważne są biogeniczne elementy grupy makroelementów. W końcu obejmują one:

• węgiel;
• tlen;
• wodór;
• azot;
• czasami siarka.

Oznacza to, że wszystkie wymienione substancje, które wymieniliśmy, są niezbędne. Jest to całkiem uzasadnione, ponieważ nie na darmo białka są nazywane podstawą życia.

Chemia składników odżywczych odgrywa w tym ważną rolę. Rzeczywiście, na przykład, właśnie dzięki chemicznym właściwościom węgla można go łączyć z atomami o tej samej nazwie, tworząc ogromne makrochłony - podstawę wszystkich związki organiczne co oznacza życie. Gdyby nie zdolność wodoru do tworzenia wiązań wodorowych między molekułami, wówczas trudno byłoby być białkiem i kwasy nukleinowe. Bez nich nie byłoby żywych istot.

Tlen jako jeden z głównych pierwiastków jest nie tylko częścią głównej substancji na planecie - wodą, ale ma również silną elektroujemność. To pozwala mu brać udział w wielu interakcjach, w tym tworzeniu wiązań wodorowych.

O znaczeniu wody, mówić, prawdopodobnie nie jest konieczne. Każde dziecko zna jego znaczenie. Jest to rozpuszczalnik, medium do reakcji biochemicznych, główny składnik cytoplazmy komórek i tak dalej. Jego pierwiastki biogenne to wszystkie takie same wodór i tlen, o których już wspomniano wcześniej.

Numer pozycji 20 w tabeli

Wapń jest częścią kości ludzi i zwierząt, jest ważną częścią szkliwa zębów. Bierze także udział w wielu procesach biologicznych w ciele:

• egzocytoza;
• krzepnięcie krwi;
• skurcz włókien mięśniowych;
• produkcja hormonów.

Ponadto tworzy zewnętrzny szkielet wielu bezkręgowców i życie morskie. Zapotrzebowanie na ten pierwiastek rośnie wraz z wiekiem, a po 20 latach maleje.

Wartość sodu i potasu

Te dwa elementy są bardzo ważne dla prawidłowej i dobrze skoordynowanej pracy błon komórkowych, a także pompy sodowo-potasowej serca. Wiele leków na choroby układu sercowo-naczyniowego zawiera dokładnie te substancje. Ponadto te same elementy:

• utrzymać ciśnienie osmotyczne w komórce;
• regulują pH pożywki;
• część osocza krwi, płyny limfatyczne;
• zatrzymują wodę w tkankach;
• promują przekazywanie impulsów nerwowych i tak dalej.

Procesy są niezbędne, dlatego trudno jest przecenić znaczenie tych makroelementów.

Magnez i fosfor

Tabela pierwiastków chemicznych umieszczała te dwie substancje dość daleko od siebie ze względu na różnicę właściwości, zarówno fizycznych, jak i chemicznych. Rola biologiczna również jest różna, ale mają też coś wspólnego - ważne w życiu żywych istot.

Magnez ma następujące funkcje:

• bierze udział w rozdrabnianiu makromolekuł, któremu towarzyszy uwalnianie energii;
• uczestniczy w przekazywaniu impulsów nerwowych i regulacji czynności serca;
• jest aktywnym składnikiem prawidłowej czynności jelit;
• wchodzi w skład substancji kontrolujących aktywność mięśni gładkich i tak dalej.

To nie wszystkie funkcje, ale podstawowe.

Fosfor z kolei odgrywa następującą rolę:

• część dużej liczby makrocząsteczek (fosfolipidów, enzymów i innych);
• jest składnikiem najważniejszych rezerw energetycznych organizmu - cząsteczek ATP i ADP;
• kontroluje pH roztworów, jest buforem w ciele;
• Zawiera kości i zęby jako jeden z głównych elementów budynku.

Tak więc makroskładniki są ważną częścią ludzkiego zdrowia i innych stworzeń, ich podstawą, początkiem wszelkiego życia na planecie.

Główne cechy pierwiastków śladowych

Substancje odżywcze należące do tej grupy wyróżniają się tym, że zapotrzebowanie organizmu na nie jest mniejsze niż dla przedstawicieli z poprzedniej grupy. Około 100 mg na dzień, ale nie więcej niż 150 mg. W sumie istnieje około 30 gatunków. Co więcej, wszystkie są w różnych stężeniach w komórce.

Rola nie wszystkich z nich jest ustalona, ​​ale konsekwencje niewystarczającego wykorzystania jednego lub drugiego elementu są wyraźnie manifestowane, co wyraża się w różnych chorobach. Najczęściej badane skutki biologiczne na ciało to miedź, selen i cynk, a także żelazo. Wszyscy oni uczestniczą w mechanizmach humoralna regulacja, są częścią enzymów, będących katalizatorami procesów.

Cykl cząstek biofilnych: węgiel

Każdy atom jest zdolny do przejścia od ciała do otoczenia iz powrotem. Kiedy to nastąpi, proces zwany "obiegiem pierwiastków biogennych". Rozważmy jego istotę na przykładzie atomu węgla.

Atomy przechodzą przez kilka etapów w ich obiegu.

1. Większość znajduje się w trzewiach ziemi w postaci węgla, a także w powietrzu, tworząc warstwę dwutlenku węgla.
2. Z powietrza węgiel przechodzi do roślin, ponieważ jest pochłaniany przez nie w celu fotosyntezy.
3. Następnie pozostaje w roślinach, dopóki nie zamierają i trafiają do złóż węgla, lub trafia do organizmów zwierzęcych żywiących się roślinami. Spośród nich węgiel zawraca do atmosfery w postaci dwutlenku węgla.
4. Jeśli mówimy o dwutlenku węgla, który rozpuszcza się w oceanach, to z wody wpada tkankę roślinną, z biegiem czasu, tworząc osady wapienne, lub odparowuje do atmosfery, a poprzednia cyrkulacja zaczyna się od nowa.

Tak więc ma miejsce biogenna migracja pierwiastków chemicznych, zarówno makro-, jak i mikrobiogennych.