Концентрирование биогенных элементов живыми системами

3 варианта зависимости между распространением хим.элементов и их содержанием в организме человека:

1.Прямая зависимость

Пр.: а)кислород –в литосфере 47,2%, - в организме 62,4%

   б)хлор – в литосфере 0,05%, -в организме 0,08%

   в)аналогичная зависимость устанавливается для брома, йода, цинка.

2.Непропорционально низкое содержание в организме, по сравнению с их кол-вом в земной коре.

Пр.: а)кремний – в земной коре 27,6%, - в организме 10^-5 %

   б)алюминий – в земной коре 7,47%, -в организме 10^-5%

Природные соединения Si,Al,Fe, в частности SiO2,Al2O3,Fe3O4 не растворяются в воде, следовательно, эти элементы не усваиваются живыми организмами.

3.Непропорционально высокое содержание в организме, по сравнению с окр.средой- биологическое концентрирование.

Пр.: а)углерод –в окр.среде 0,35%, - в организме 21%

   б)водород – 0,15%, -9,7%

   в)азот – 0,01%, 3,1%

   г)фосфор 0,08%, 1%

Биологическое концентрирование является следствием хорошей растворимости в воде природных соединений данных элементов, объясняется легкостью их атомов и их небольшими размерами, кол-вом электронов на внешнем уровне, высокой прочностью образуемых связей.

Классификация биогенных элементов по их содержанию в организме (макро-, олиго-, микробиогенные элементы) и по функциональной роли (органогены, элементы электролитного фона, микроэлементы).

I Классификация БЭ по содержанию:

1)Макробиогенные элементы (>1%)

к ним относятся O(62,4%), C(21%), H( 9,7%), N(3,1%), P(0,95%), Ca(1,5%)

Первые пять элементов- неметаллы, находятся в I-III периодах.

2)Олигобиогенные элементы(10^-2%-1%)

Na, K, Mg, Fe, S, Cl- располагаются в III-IV периодах.

Содержание этих элементов составляет: 0,08; 0,23; 0,027; 0,01; 0,16; 0,08

3)Микробиогенные(10^-2%)

находятся в IV-V периодах (16 из 21)

Выводы: -процентное содержание хим.элементов обратно пропорционально их порядковым номерам;

            -основу организма составляют элементы первых трех периодов.

II Классификация БЭ по функциональной роли:

1)Органогены

С, Н, О, N, P, S составляют основу живых систем (Б,Ж,У,НК)

Суммарное содержание- 97,4%

Все ,кроме S, принадлежат к макробиогенным эл-там.

2)Элементы электролитного фона

Na+, K+, Mg+, Ca+, Cl- являются основными катионами физ.жидкостей.

Na,K,Mg,Cl относятся к олигоэлементам.

3)Микроэлементы
в их число входят остальные БЭ (22), к ним относится 21 микроэлемент (по содержанию) +Fe. Функция- активаторов и катализаторов.

Биологические ф-ции связаны с процессами комплексообразования. Входя в состав ферментов, гормонов, витаминов, МЭ участвуют в процессах роста и размножения, обмене в-в, в тканевом дыхании, обезвреживании токсических в-в. МЭ способствуют поддержанию кислотно-основного, окислительно-восстановительного, метало-лигандного равновесия.

МЭ неравномерно распределены между тканями и органами, большая часть содержится в печени (депо для МЭ)

Примеры повышенного содержания МЭ в организме:

I- в щитовидной железе,

F- в эмали зубов,

Zn-в поджелудочной железе,

Mo-в почках,

Ba-в сетчатке.

Эссенциальные микроэлементы (Fe, Co, Cr, Mn, Zn, Cu, Mo): содержание в организме, биологическая роль.

Железо (Fe)

В организме содержится 5-5,5 г, большая его часть 70-80% находится в гемоглобине.

Ежедневная доза- 1,2 мг. Ежедневное потребление 10-20 (5-10) мг

Из пищи поступает в организм только 10-20% железа.

Недостаток Fe вызывает железодефицитную анемию. Соединения железа выполняют каталитическую, транспортную, буферную функцию.

Цинк (Zn)

В организме содержится 2,3 г.

Суточная потребность 13 мг.

Биологическая роль Zn обусловлена постоянным зарядом его иона. Известно более 40 металлоферментов , активирующих гидролиз белка, пептидов.
Zn влияет на основные процессы кроветворения, размножения, роста и развития организма.

Медь (Cu)

В организме содержится 100 мг.

Суточная норма- 2-3 мг

Главная функция- ферментативная. Известно около 25 медьсодержащих ферментов. Участие меди в ОВР основано на легкости превращения: Cu²⁺+e=Cu⁺Cu участвует в кроветворении

Марганец (Mn)

В организме содержится 12 мг.

Суточная потребность 5-7 мг.

Присутствует в виде ионов M²⁺или в комплексе с белками, амк.

Функция- регуляция активности различных ферментов. Активируя АТФ, марганец участвует в процессах аккумуляции и переноса энергии. Мn стабилизирует структуру нуклеиновых кислот.

Молибден (Мо)

В организме содержится 9 мг.

С пищей потреб. 0,2-0,3 мг/сут.

Входит в состав ферментов, которые катализируют окислительно- восстановительные процессы. Входе этих реакций, его степень окисления с +6 уменьшается до +5,+4, происходит восстановление. При избыточном поступлении молибдена происходит активация синтеза ксантиноксидазы.

Хром (Cr)

Содержание в организме 6-6,6 мг

Суточная потребность- 0,15мг.

Преимущественно концентрируется в костях, содержится в эритроцитах.

Cr участвует в обмене НК, входит в состав ферментных систем. Иона Cr³⁺участвуют в стабилизации НК.

Кобальт (Со)

В организме содержится 1,2 мг.

Ежедневное потребление- 0,3 мг.

5-10% входит в состав витамина В12, Со единственный из металлов, входящий в структуру витамина. Участвует в ОВР организма, поскольку возможен процесс:
Со³⁺+е= Со²⁺

Со влияет на минеральный, липидный обмен, участвует в кроветворении. Недостаток Со вызывает злокачественную анемию.

Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 2642; Мы поможем в написании вашей работы!
Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 15 16 17 18 19 202122 23 24 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!