Kimyasal elementlerin canlı organizmalardaki biyolojik rolü. "Kimyasal elementler ve bunların vücuttaki biyolojik rolleri" konulu biyoloji sunumu

İnsan vücudunda 86 tane bulundu kimyasal elementler, Kimyasal Elementlerin Periyodik Tablosu'nda yer alan D.I. Mendeleev. Bu unsurlar geleneksel olarak dört gruba ayrılır:

  • makroelementler - karbon (C), hidrojen (H), oksijen (O) ve nitrojen (N) dahil olmak üzere hücrenin büyük kısmını oluşturan elementler (kuru ağırlık bakımından yaklaşık %98-99);
  • Hücredeki içeriği kuru ağırlık bazında hesaplandığında yaklaşık %1,9 olan elementler. Bunlar potasyum (K), sodyum (Na), kalsiyum (Ca), magnezyum (Mg), kükürt (S), fosfor (P), klor (Cl) ve demirdir (Fe);
  • Kuru ağırlık bazında hesaplandığında bir hücredeki içeriği %0,01'den az olan elementler mikro elementlerdir. Bunlar çinko (Zn), bakır (Cu), flor (F), iyot (I), kobalt (Co), molibden (Mo) vb.'dir.
  • hücredeki içeriği kuru ağırlık bakımından %0,00001'den az olan elementler - ultramikro elementler: altın (Au), uranyum (U), radyum (Ra), vb.

Canlı organizmaların hücrelerinde kimyasal elementlerin rolü

Canlı bir organizmayı oluşturan her element, belirli bir işlevi yerine getirmekten sorumludur (Tablo 1).

Tablo 1. Canlı organizmaların hücrelerinde kimyasal elementlerin rolü.

Kimyasal element Kimyasal element içeren maddeler Kimyasal bir elementin dahil olduğu işlemler

Karbon, hidrojen, oksijen, nitrojen

Proteinler, nükleik asitler, lipitler, karbonhidratlar ve diğer organik maddeler

Sentez organik madde ve bu organik maddelerin gerçekleştirdiği tüm işlevler kompleksi

Potasyum, sodyum

Membranların fonksiyonunun sağlanması, özellikle hücre zarının elektriksel potansiyelinin sürdürülmesi, Na+/Ka+ pompasının çalışması, sinir uyarılarının iletimi, anyon, katyon ve ozmotik dengelerin sağlanması

Kanın pıhtılaşması sürecine katılım

Kalsiyum fosfat, kalsiyum karbonat

Kemik dokusu, diş minesi, yumuşakça kabukları

Kalsiyum pektat

Bitkilerde medyan plakanın ve hücre duvarının oluşumu

Klorofil

Fotosentez

Disülfür köprülerinin oluşumuna bağlı olarak uzaysal protein yapısının oluşumu

Nükleik asitler, ATP

Sentez nükleik asitler

Hücre zarının elektriksel potansiyelinin korunması, Na+/Ka+ pompasının çalışması, sinir uyarılarının iletimi, anyon, katyon ve ozmotik dengelerin sağlanması

Sindirim enzimlerinin aktivasyonu mide suyu

Hemoglobin

Oksijen taşınması

Sitokromlar

Fotosentez ve solunum sırasında elektron transferi

Manganez

Dekarboksilazlar, dehidrojenazlar

Yağ asitlerinin oksidasyonu, solunum ve fotosentez süreçlerine katılım

Hemosiyanin

Bazı omurgasızlarda oksijen taşınması

Tirozinaz

Melanin oluşumu

B12 vitamini

Kırmızı kan hücrelerinin oluşumu

Alkol dehidrojenaz

Bitkilerde anaerobik solunum

Karbonik anhidraz

Omurgalılarda CO2 taşınması

Kalsiyum florür

Kemik dokusu, diş minesi

Tiroksin

Bazal metabolizmanın düzenlenmesi

Molibden

Nitrojenaz

Azot fiksasyonu

Herhangi bir elementin eksikliği, her elementin belirli bir rol oynaması nedeniyle hastalığa ve hatta vücudun ölümüne yol açabilir. Birinci grubun makroelementleri, biyopolimerlerin (proteinler, karbonhidratlar, nükleik asitler ve lipidler) temelini oluşturur; bunlar olmadan yaşamın imkansız olduğu. Kükürt bazı proteinlerin bir parçasıdır, fosfor nükleik asitlerin bir parçasıdır, demir hemoglobinin bir parçasıdır ve magnezyum klorofilin bir parçasıdır. Kalsiyum metabolizmada önemli bir rol oynar

Hücrede bulunan bazı kimyasal elementler inorganik maddelerin (mineral tuzları ve su) bir parçasıdır. Mineral tuzlar hücrede kural olarak katyonlar (K +, Na +, Ca 2+, Mg 2+) ve anyonlar (HPO 4 2-, H 2 PO 4 -, CI -, HCO) formunda bulunur. 3-), hücrelerin yaşamı için önemli olan ortamın asitliğini belirleyen oran, birçok hücrenin hafif alkali ortamı ve pH'ı neredeyse hiç değişmez, çünkü belirli bir katyon ve anyon oranı sürekli olarak korunur. BT.

Su oyunları büyük rol V kimyasal reaksiyonlar hücrede akıyor sulu çözeltiler. Vücudun ihtiyaç duymadığı metabolik ürünleri çözer ve böylece vücuttan atılmasını sağlar. Hücredeki yüksek su içeriği ona esneklik kazandırır. Su, hücre içinde veya hücreden hücreye çeşitli maddelerin hareketini kolaylaştırır.

Problem çözme örnekleri

ÖRNEK 1

ÖRNEK 2

Egzersiz yapmak Gerekli herhangi bir unsurun eksikliği hücrenin ve organizmanın yaşamını nasıl etkileyecektir? Örnekler ver.
Cevap Herhangi bir mikro elementin eksikliği, bu mikro elementin dahil olduğu organik maddenin sentezinde bir azalmaya yol açar. Sonuç olarak büyüme, metabolizma, üreme vb. süreçler bozulur. Örneğin, gıdadaki iyot eksikliği, vücut aktivitesinde genel bir azalmaya ve tiroid bezinin - endemik guatrın büyümesine yol açar. Bor eksikliği bitkilerde apikal tomurcukların ölümüne neden olur. Selenyum eksikliği insanlarda ve hayvanlarda kansere yol açabilir.

İÇİNDE modern koşullar Kimya öğretimindeki en acil sorunlardan biri konu bilgisinin pratik yöneliminin sağlanmasıdır. Bu, kimya bilgisinin uygulamalı doğasını göstermek için, üzerinde çalışılan teorik ilkeler ile yaşam pratiği arasındaki yakın ilişkiyi açıklığa kavuşturma ihtiyacı anlamına gelir. Öğrenciler kimyayı ilgiyle incelemeye başlarlar. Öğrencilerin bilişsel ilgisini sürdürmek için, onları kimya bilgisinin etkinliği konusunda ikna etmek ve eğitim materyaline hakim olmak için kişisel bir ihtiyaç oluşturmak gerekir.

Bu dersin amacı:öğrencilerin ufkunu genişletin ve konuyu incelemeye yönelik bilişsel ilgiyi artırın, doğanın bilinebilirliğine ilişkin ideolojik kavramlar oluşturun. Bu dersin, Periyodik Tablonun kimyasal elementleri incelendikten sonra, çocukların çeşitlilikleri hakkında zaten bir fikre sahip oldukları 8. sınıfta öğretilmesi önerilmektedir.

DERSLER SIRASINDA

Öğretmen:

Doğada başka hiçbir şey yok
Ne burada ne de orada, uzayın derinliklerinde:
Küçük kum tanelerinden gezegenlere kadar her şey
Tekdüze unsurlardan oluşur.
Bir formül gibi, bir çalışma programı gibi,
Mendeleev sisteminin yapısı katıdır.
Yaşayan dünya senin etrafında oluyor,
İçeri girin, içinize çekin, ellerinizle dokunun.

Ders teatral bir skeçle başlıyor: "Masada en önemli kim?" (santimetre. Ek 1).

Öğretmen:İnsan vücudu doğada bulunan 92 kimyasal elementten 81'ini içerir. İnsan vücudu karmaşık bir kimyasal laboratuvardır. Günlük refahımızın, ruh halimizin ve hatta iştahımızın neye bağlı olabileceğini hayal etmek zor. mineraller. Onlar olmadan vitaminler işe yaramaz; proteinlerin, yağların ve karbonhidratların sentezi ve parçalanması imkansızdır.

Öğrenci masalarında “Kimyasal elementlerin biyolojik rolü” tabloları bulunmaktadır (bkz. Ek 2). Onu tanımak için zaman verilir. Öğretmen ve öğrenciler sorular sorarak tabloyu analiz ederler.

Öğretmen: Yaşamın temeli, canlı madde kütlesinin %98'ini oluşturan ilk üç periyodun (H, C, N, O, P, S) altı elementinden oluşur (periyodik tablonun geri kalan elementleri oluşur) %2'den fazla değil.
Besinlerin üç temel özelliği (H, C, N, O, P, S):

  • küçük atom boyutu,
  • küçük bağıl atom kütlesi,
  • güçlü kovalent bağlar oluşturma yeteneği.

Öğrencilere metinler verilir (bkz. Ek 3). Ödev: Metni dikkatlice okuyun; yaşam için gerekli olan ve canlı organizmalar için tehlikeli olan unsurları tanımlamak; Bunları Periyodik Tabloda bulun ve rollerini açıklayın.
Ödevi tamamladıktan sonra birkaç öğrenci farklı metinleri analiz eder.

Öğretmen: Doğal ortamdaki analog unsurlar rekabete girer ve canlı organizmalarda yer değiştirerek onları olumsuz yönde etkileyebilir.
Hayvanlarda ve insanlarda sodyum ve potasyumun lityum ile değiştirilmesi sinir sistemi bozukluklarına neden olur, çünkü bu durumda hücreler sinir uyarılarını iletmez. Bu tür bozukluklar şizofreniye yol açmaktadır.
Potasyumun biyolojik rakibi olan talyum, hücre duvarlarında onun yerini alır ve merkezi ve periferik sinir sistemini, gastrointestinal sistemi ve böbrekleri etkiler.
Selenyum proteinlerdeki kükürdün yerini alabilir. Bitkilerde yüksek oranda bulunduğunda, onları yiyen hayvanlarda ve insanlarda ani ölümlere neden olabilen tek elementtir.
Toprakta kalsiyum eksikliği olduğunda vücut onu stronsiyumla değiştirir ve bu da yavaş yavaş iskeletin normal yapısını bozar. Kalsiyumun, nükleer patlama alanlarında (nükleer silah testleri sırasında) veya nükleer santrallerdeki kazalar sırasında büyük miktarlarda biriken stronsiyum-90 ile değiştirilmesi özellikle tehlikelidir. Bu radyonüklit kemik iliğini yok eder.
Kadmiyum çinko ile rekabet eder. Bu element sindirim enzimlerinin aktivitesini azaltır, karaciğerde glikojen oluşumunu bozar, iskelet deformasyonuna neden olur, kemik büyümesini engeller, ayrıca bel ve bacak kaslarında şiddetli ağrıya ve kemik kırılganlığına (örneğin öksürürken kaburgaların kırılmasına) neden olur. ). Diğer olumsuz sonuçlar akciğer ve rektum kanseri, pankreas fonksiyon bozukluklarıdır. Böbrek hasarı, kandaki demir, kalsiyum ve fosfor düzeylerinde azalma. Bu element, suda yaşayan ve karasal bitkilerde kendi kendini temizleme süreçlerini engeller (örneğin, tütün yapraklarındaki kadmiyumda 20-30 kat artış kaydedilmiştir).
Halojenler vücutta çok kolay bir şekilde değiştirilebilir. Ortamdaki aşırı flor (florürlü su, alüminyum üretim tesisi çevresindeki flor bileşikleriyle toprağın kirlenmesi ve diğer nedenler) iyotun insan vücuduna girişini engeller. Bu bakımdan tiroid bezinin ve bir bütün olarak endokrin sistemin hastalıkları ortaya çıkar.

Öğrenci mesajları önceden hazırlanmıştır.

1. öğrenci:

Ortaçağ simyacıları, yaratılışta altının mükemmellik, diğer metallerin ise bir hata olduğunu düşünüyor ve bilindiği gibi bu yanılgıyı ortadan kaldırmak için büyük çaba harcıyorlardı. Altının tıp pratiğine dahil edilmesi fikri, kimyanın amacının tüm metalleri altına dönüştürmek değil, ilaçların hazırlanması olması gerektiğini ilan eden Paracelsus'a atfedilir. Altın ve bileşiklerinden yapılan ilaçlar birçok hastalığın tedavisinde denenmiştir. Cüzzam, lupus ve tüberküloz tedavisinde kullanıldılar. Altına duyarlı kişilerde kanın bileşiminde bozulmaya, böbreklerde ve karaciğerde reaksiyona, ruh halinde bozulmaya, dişlerin ve saçların büyümesine neden olabilir. Altın sinir sisteminin çalışmasını sağlar. Mısırda bulunur. Ve kale kan damarları germanyuma bağlıdır. İçinde germanyum bulunan tek gıda ürünü sarımsaktır.

2. öğrenci:

İnsan vücudunda en fazla bakır miktarı beyin ve karaciğerde bulunur ve bu durum tek başına bakırın yaşamdaki önemini gösterir. Ağrı sırasında kandaki ve beyin omurilik sıvısındaki bakır konsantrasyonunun arttığı tespit edilmiştir. Suriye ve Mısır'da raşitizm ve epilepsiyi önlemek için yeni doğan bebeklere bakır bilezikler veriliyor.

3. öğrenci:

ALÜMİNYUM

Alüminyum pişirme kaplarına fakir adamın pişirme kapları denir, çünkü bu metal senil aterosklerozun gelişmesine katkıda bulunur. Bu tür kaplarda yemek pişirirken alüminyum kısmen vücuda geçerek birikmektedir.

4. öğrenci:

  • Elmalarda hangi element bulunur? (Ütü.)
  • Nedir biyolojik rol? (Vücutta 3 gr demir bulunur, bunun 2 gr'ı kandadır. Demir, hemoglobinin bir parçasıdır. Yetersiz demir içeriği baş ağrısına ve yorgunluğa neden olur.)

Daha sonra öğrenciler, amacı belirli metallerin tuzlarının protein üzerindeki etkisini deneysel olarak kanıtlamak olan bir laboratuvar deneyi yaparlar. Proteini alkali ve bakır sülfat çözeltileriyle karıştırırlar ve mor bir çökeltinin oluşumunu gözlemlerler. Proteinin yok edildiği sonucuna vardılar.

5. öğrenci:

İnsan aynı zamanda doğadır.
O aynı zamanda gün batımı ve gün doğumudur.
Ve içinde dört mevsim var.
Ve içinde özel bir müzik tarzı var.

VE özel kutsallık renkler,
Bazen zalimce, bazen nazik ateşle.
Adam kış. Veya yaz.
Veya sonbahar. Gök gürültüsü ve yağmurla.

Her şeyi içeriyordu; kilometreler ve zaman.
Ve atom fırtınalarından kör oldu.
İnsan hem topraktır, hem tohumdur.
Ve tarlanın ortasında bir ot. Ve ekmek.

Peki orada hava nasıl?
İçinde ne kadar yalnızlık var? Toplantı?
İnsan da doğadır...
O halde doğayı koruyalım!

(S.Ostrovoy)

Derste edinilen bilgileri pekiştirmek için “Gülümseme” testi yapılır (bkz. Ek 4).
Daha sonra sizden “Kimyasal Kaleydoskop” bulmacasını doldurmanız isteniyor (bkz. Ek 5).
Öğretmen en aktif öğrencileri not ederek dersi özetler.

6. öğrenci:

Değiş, değiş!
Çağrı çalıyor.
Nihayet bitti
Can sıkıcı ders!

Sülfürü at kuyruğundan çekerek,
Magnezyum geçti.
Sınıftaki iyot buharlaştı,
Sanki oraya hiç gitmemiş gibiydim.

Flor kazara suyu ateşe verdi,
Klor başkasının kitabını yedi.
Aniden hidrojen ile karbon
Görünmez olmayı başardı.

Potasyum ve brom köşede savaşıyor:
Elektronu paylaşmayacaklar.
Oksijen ormandaki yaramaz bir çocuktur
At sırtında dörtnala geçti.

Kullanılmış Kitaplar:

  1. O.V. Baidalina Kimyasal bilginin uygulamalı yönü üzerine. “Okulda Kimya” No. 5, 2005
  2. Kimya ve ekoloji okul kursu. “1 Eylül” Sayı 14, 2005
  3. I. N. Pimenov, A. V. Pimenov“Genel biyoloji üzerine dersler”, öğretici, Saratov, OJSC Yayınevi “Lyceum”, 2003
  4. Ayette kimya hakkında, Tabloda en önemli olan kimdir? “1 Eylül”, Sayı 15, 2005
  5. İnsan vücudundaki metaller “Okulda Kimya”, No. 6, 2005.
  6. Bulmaca "Kimyasal Kaleydoskop". “1 Eylül”, Sayı 14, 2005
  7. "Kimya dersine gidiyorum." Öğretmenler için kitap. M. “1 Eylül”, 2002, s.

1. Kavramların tanımlarını verin.
Öğe- Periyodik tablodaki seri (atom) numarasına denk gelen, aynı nükleer yüke ve proton sayısına sahip atomların bir koleksiyonu.
Mikro element - Vücutta çok düşük konsantrasyonlarda bulunan bir element.
Makrobesin - vücutta yüksek konsantrasyonlarda bulunan bir element.
Biyoelement- Bir hücrenin yaşamında yer alan ve biyomoleküllerin temelini oluşturan kimyasal bir element.
Hücrenin elementel bileşimi - hücredeki kimyasal elementlerin yüzdesi.

2. Canlı ve cansız tabiatın ortak olduğunun delillerinden biri nedir?
Kimyasal bileşimin birliği. Yalnızca cansız doğaya özgü hiçbir unsur yoktur.

3. Tabloyu doldurun.

BİR HÜCRENİN ELEMENTAL BİLEŞİMİ

4.Molekülleri üç, dört ve beş makroelementten oluşan organik maddelere örnekler verin.
3 element: karbonhidratlar ve lipitler.
4 element: proteinler.
5 element: nükleik asitler, proteinler.

5. Tabloyu doldurun.

ELEMENTLERİN BİYOLOJİK ROLÜ

6. § 2.2'deki "Rol" bölümünü inceleyin dış faktörler canlı doğanın kimyasal bileşiminin oluşumunda” sorusunu yanıtlayıp “Biyokimyasal endemikler nelerdir ve bunların köken nedenleri nelerdir?” sorusunu yanıtlayın.
Biyokimyasal endemikler, belirli bir bölgedeki herhangi bir elementin keskin bir eksikliği veya fazlalığından kaynaklanan bitki, hayvan ve insan hastalıklarıdır.

7. Mikro element eksikliğiyle ilişkili hangi hastalıkları biliyorsunuz?
İyot eksikliği - endemik guatr. Tiroksin sentezinde azalma ve bunun sonucunda tiroid dokusunun çoğalması.
Demir eksikliği – demir eksikliği anemisi.

8. Kimyasal elementlerin hangi temelde makro, mikro ve ultra mikro elementlere bölündüğünü unutmayın. Kimyasal elementler için kendi alternatif sınıflandırmanızı önerin (örneğin canlı bir hücredeki işlevlerine göre).
Mikro, makro ve ultra mikro elementler hücredeki yüzdelerine göre bölünür. Ayrıca unsurları faaliyetleri düzenleyen işlevlere göre de sınıflandırmak mümkündür. belirli sistemler organlar: sinir, kas, dolaşım ve kardiyovasküler, sindirim vb.

9. Doğru cevabı seçin.
Test 1.
Organik maddelerin çoğunu hangi kimyasal elementler oluşturur?
2) C, O, H, N;

Test 2.
Makro elementleri içermez:
4) manganez.

Test 3.
Canlı organizmalar nitrojene ihtiyaç duyar çünkü nitrojen aşağıdakilere hizmet eder:
1) proteinlerin ve nükleik asitlerin kurucu bileşeni; 10. Aşağıdaki elemanların biri hariç tümünün tek bir grupta birleştirildiği özelliği belirleyin. Bu “ekstra” unsuru vurgulayın.
Oksijen, hidrojen, kükürt, demir, karbon, fosfor, nitrojen. Yalnızca DNA içerir. Geri kalanların hepsi proteinlerdedir.

11. Kökenini açıklayın ve Genel anlam kelimeler (terimler), onları oluşturan köklerin anlamlarına göre.


12. Bir terim seçin ve nasıl olduğunu açıklayın modern anlam köklerinin orijinal anlamına karşılık gelir.
Seçilen terim– organojen.
Yazışma: terim prensip olarak orijinal anlamına karşılık gelir, ancak bugün daha fazlası var kesin tanım. Daha önce anlam, elementlerin yalnızca doku ve organ hücrelerinin yapımında yer almasıydı. Artık biyolojik olarak açık önemli unsurlar hücrelerde vb. kimyasal moleküller oluşturmakla kalmaz, aynı zamanda hücreler, dokular ve organlardaki tüm süreçleri de düzenler. Hormonların, vitaminlerin, enzimlerin ve diğer biyomoleküllerin bir parçasıdırlar.

13. § 2.2'deki ana fikirleri formüle edin ve yazın.
Bir hücrenin elementel bileşimi, hücredeki kimyasal elementlerin yüzdesidir. Hücre elemanları genellikle özelliklerine göre sınıflandırılır. yüzde Mikro, makro ve ultramikro elementler için. Hücre yaşamına katılan, biyomoleküllerin temelini oluşturan elementlere biyoelementler denir.
Makro elementler şunları içerir: C N H O. Bunlar tüm elementlerin ana bileşenleridir. organik bileşikler bir kafeste. Ayrıca P S K Ca Na Fe Cl Mg - en önemli biyomoleküllerin bir parçasıdır. Onlar olmadan vücut çalışamaz. Eksiklikleri ölüme yol açar.
Mikro elementler için: Al Cu Mn Zn Mo Co Ni I Se Br F B, vb. Bunlar aynı zamanda vücudun normal işleyişi için de gereklidir, ancak o kadar kritik değildir. Eksiklikleri hastalığa neden olur. Biyolojik olarak aktif bileşiklerin bir parçasıdırlar ve metabolizmayı etkilerler.
Ultramikro elementler vardır: Au Ag Be, vb. Fizyolojik rolü kesin olarak belirlenmemiştir. Ancak hücre için önemlidirler.
Belirli bir bölgedeki herhangi bir elementin keskin bir eksikliği veya fazlalığından kaynaklanan bitki, hayvan ve insan hastalıkları olan "biyokimyasal endemikler" kavramı vardır. Örneğin endemik guatr (iyot eksikliği).
Diyet nedeniyle bir elementin eksikliği varsa hastalık veya hastalık da ortaya çıkabilir. Örneğin demir eksikliği anemisi ile. Kalsiyum eksikliği ile - sık kırıklar, saç dökülmesi, diş kaybı, kas ağrısı.

Mineraller (mineraller)- yaklaşık olarak homojen olan doğal maddeler kimyasal bileşim Ve fiziki ozellikleri, kayalara, cevherlere, göktaşlarına (Latin mineral cevherinden) dahildir.

Mineraller, proteinler, yağlar, karbonhidratlar ve vitaminlerle birlikte insan gıdasının hayati bileşenleridir; canlı doku yapılarının inşası ve biyokimyasal ve biyolojik işlemlerin gerçekleştirilmesi için gereklidir. fizyolojik süreçler Organizmanın hayati aktivitesinin altında yatan. Mineraller vücudun en önemli metabolik süreçlerine katılır: su-tuz ve asit-baz. Vücuttaki birçok enzimatik süreç, belirli minerallerin katılımı olmadan mümkün değildir.

İnsan vücudu bu elementleri çevreden, yiyeceklerden ve sudan alır.

Vücuttaki belirli bir kimyasal elementin kantitatif içeriği, içindeki içeriğiyle belirlenir. dış ortam bileşiklerinin çözünürlüğünü dikkate alarak elementin kendisinin özelliklerinin yanı sıra.

Birinci bilimsel temelülkemizdeki mikro elementler doktrini V.I. Temel araştırma A.P. Vinogradov (1957) - biyojeokimyasal bölgeler doktrininin kurucusu ve bunların insan ve hayvanlarda endemik hastalıkların ortaya çıkmasındaki rolü ve V.V. Kovalsky (1974) - jeokimyasal ekolojinin ve kimyasal elementlerin biyocoğrafyasının kurucusu.

Şu anda insan vücudunda doğal olarak oluşan 92 elementten 81'i kimyasal element bulunmaktadır.

Mineraller önemli bir kısmı oluşturur insan vücudu ağırlıkça (ortalama olarak vücutta yaklaşık 3 kg kül bulunur). Kemiklerde mineraller kristal halinde bulunur. yumuşak dokular- esas olarak proteinlerle kombinasyon halinde gerçek veya kolloidal bir çözelti formunda. Anlaşılır olması açısından şu örneği verebiliriz: Bir yetişkinin vücudu yaklaşık 1 kg kalsiyum, 0,5 kg fosfor, 150 gr potasyum, sodyum ve klor, 25 gr magnezyum, 4 gr demir içerir.

  • Kimyasal elementlerin sınıflandırılması
    • Kimyasal elementlerin biyolojik önemlerine göre sınıflandırılması. Tüm kimyasal elementler gruplara ayrılabilir:
      • 12 yapısal element karbon, oksijen, hidrojen, nitrojen, kalsiyum, magnezyum, sodyum, potasyum, kükürt, fosfor, flor ve klordur.
      • 15 temel (hayati) element - demir, iyot, bakır, çinko, kobalt, krom, molibden, nikel, vanadyum, selenyum, manganez, arsenik, flor, silikon, lityum.
      • 2 şartlı olarak gerekli element - bor ve brom.
      • 4 element ciddi "zorunluluk adaylarıdır" - kadmiyum, kurşun, alüminyum ve rubidyum.
      • Geriye kalan 48 element vücut için daha az önemlidir.
    • Kimyasal elementlerin insan vücudundaki içeriklerinin niceliksel değerlendirmesine dayalı olarak sınıflandırılması Geleneksel olarak tüm mineral maddeler, insan vücudundaki içeriklerine göre iki gruba ayrılır.
      • Makro elementler.
      • Mikro elementler.

        Vücuttaki eser elementlerin konsantrasyonu düşüktür. Vücutta miligram veya mikrogram cinsinden ölçülen miktarlar bulunur. İz elementler, laboratuar hayvanları ve insanlar için tahmini diyet gereksiniminin tipik olarak 1 μg/g'dan az ve genellikle 50 ng/g'dan az olduğu minerallerdir.

        İhtiyacın düşük olmasına rağmen, bu elementler koenzimler (biyokimyasal süreçlerin aktivatörleri ve katalizörleri) olarak enzim sistemlerinin bir parçasıdır. Mikro element grubu şunları içerir: çinko, iyot, flor, silikon, krom, bakır, manganez, kobalt, molibden, nikel, bor, brom, arsenik, kurşun, kalay, lityum, kadmiyum, vanadyum ve diğer maddeler.

  • Minerallerin insan vücudu üzerindeki etkisi.

    Mineraller yok enerji değeri Proteinler, yağlar ve karbonhidratlar gibi. Ancak onlarsız insan yaşamı imkansızdır. Temel eksikliklerle aynı besinler veya vitaminler, insan vücudunda mineral eksikliği olduğunda, karakteristik hastalıklara yol açan spesifik bozukluklar ortaya çıkar.

    Mikro elementler ve vitaminler bazı yönlerden daha da önemlidir. besinlerçünkü onlar olmadan ikincisi vücut tarafından gerektiği gibi emilmeyecektir.

    Mineraller özellikle kemiklerin, kasların yoğun olarak büyüdüğü dönemlerde çocuklar için önemlidir. iç organlar. Doğal olarak hamile kadınların ve emziren annelerin daha fazla mineral alımına ihtiyacı vardır. Yaş ilerledikçe minerallere olan ihtiyaç azalır.

    • Mineral eksikliği ve aşırı alımı

      Mikro ve makro elementlerin hayvanların ve insanların yaşam aktivitesi üzerindeki etkisi tıbbi amaçlar için aktif olarak araştırılmaktadır. Biyolojik bir organizmanın sağlığındaki herhangi bir patolojiye, herhangi bir sapmaya, ya hayati (temel) elementlerin eksikliği ya da hem esansiyel hem de toksik mikro elementlerin fazlalığı eşlik eder. Makro ve mikro elementlerin bu dengesizliği, birleştirici “mikroelementoz” adını aldı.

      1970'lerden bu yana, mikro besin eksikliklerinin bir takım kronik hastalıklara önemli bir katkıda bulunduğuna dair birçok spekülatif iddia ortaya atıldı. Çoğu durumda, bu ifade deneysel olarak doğrulanmıştır, ancak bugün bazı bilim adamları, belirli bir mikro besin maddesinin yetersiz alımının yalnızca vücut strese maruz kaldığında önemli olduğuna ve bu mikro besin maddesine olan ihtiyacın arttığına inanmaktadır.

      Kimyasal maddeler, insan vücudu için önemine ve gerekliliğine rağmen, mevcut formlarının konsantrasyonunun belirli sınırları aşması durumunda bitkiler, hayvanlar ve insanlar üzerinde de olumsuz etki yaratabilmektedir. Kadmiyum, kalay, kurşun ve rubidyum şartlı olarak gerekli kabul edilir, çünkü bitkiler ve hayvanlar için çok az öneme sahip gibi görünmektedirler ve nispeten düşük konsantrasyonlarda bile insan sağlığına zararlıdırlar. Bazı eser elementlerin biyolojik rolü şu anda yeterince araştırılmamıştır.

      Mineral komplekslerini tüketirken bazı önlemleri hatırlamak gerekir (örn. ilaçlar ve biyolojik olarak aktif gıda katkı maddeleri).

      Bir mineralin aşırı dozu, fonksiyonel bozulmaya ve başka bir mineralin atılımının artmasına neden olabilir. İstenmeyen durumlar da mümkündür yan etkiler. Örneğin aşırı çinko, kolesterol içeren yüksek yoğunluklu lipitlerin ("iyi" kolesterol) seviyesinde bir azalmaya yol açar.

      Aşırı kalsiyum fosfor eksikliğine yol açabilir ve bunun tersi de geçerlidir.

      Aşırı molibden bakır içeriğini azaltır.

      Bazı eser elementler (selenyum, krom, bakır) aşırı dozlarda toksiktir. Bu özellikle birçok metalin tuzları için geçerlidir.

      Mineralleri tüketirken tıbbi tavsiyelere kesinlikle uymalısınız.

    • Ağır metallerin insan vücudu üzerindeki etkisi

      İÇİNDE son yıllar Ağır metallerin insan vücudu üzerindeki etkilerini ayırır. Ağır metaller, bağıl atom kütlesi 40'tan büyük olan bir grup kimyasal elementtir.

      Literatürde "ağır metaller" teriminin ortaya çıkışı, bazı metallerin toksisitesinin ve bunların canlı organizmalara yönelik tehlikesinin ortaya çıkmasıyla ilişkilendirilmiştir.

      Ancak “ağır” grup aynı zamanda bazı mikro elementleri, yaşamsal gereklilikleri ve geniş aralık Biyolojik etkileri reddedilemez bir şekilde kanıtlanmış olan bir üründür.

      “Ağır” metaller kurşun, kadmiyum, çinko, bakır, nikel, kromdur.

      Son yıllarda çoğu “ağır” metalin önemli biyolojik rolü giderek daha fazla doğrulanıyor. Çok sayıda çalışma, metallerin etkisinin çok çeşitli olduğunu ve ortamdaki içeriklerine ve mikroorganizmaların, bitkilerin, hayvanların ve insanların bunlara olan ihtiyaç derecesine bağlı olduğunu ortaya koymuştur.

      “Ağır” metallerin canlı organizmalar üzerindeki etkisi çok çeşitlidir. Bu, öncelikle metallerin kimyasal özelliklerinden, ikinci olarak organizmaların onlara karşı tutumundan ve üçüncü olarak çevre koşullarından kaynaklanmaktadır.

      Zaten dünyanın birçok bölgesinde çevre kimyasal açıdan giderek daha “agresif” hale geliyor. Son yıllarda, biyojeokimyasal araştırmaların ana nesneleri, özellikle tarım bitkileri buralarda yetiştiriliyorsa ve daha sonra gıda için kullanılıyorsa, endüstriyel şehirlerin ve bitişik arazilerin bölgeleri haline geldi.

Çalışılan kimyasal elementlerin biyolojik rolü, insan vücudundaki metabolizması, günlük tüketim oranları ve gıda ürünlerindeki kimyasalların içeriği hakkındaki modern bilimsel veriler, her bir kimyasal elementi açıklayan ayrı makalelerde sunulmaktadır. Makalelerde ayrıca bu kimyasalların yetersiz tüketimiyle gelişen eksiklik koşullarının yanı sıra vücudun besin maddelerinin aşırı tüketimine verdiği tepkiye ilişkin veriler de sunuluyor.

  • Makrobesinler
    • Tuz
  • Mikro elementler