К металлам жизни относятся
Обновлено: 21.09.2024
Хром. Хром относится к биогенным элементам, содержащимся в растительных и животных организмах. Общая масса хрома у взрослого человека равняется приблизительно 6 мг.
Вольфрам. Роль вольфрама как микроэлемента мало изучена. Но, как и все тяжелые металлы, он не играет большой роли в живых организмах.
Молибден. Молибден - один из десяти металлов жизни. Он является единственным элементом из числа тяжелых металлов и из всех элементов пятого периода, который выполняет функцию важного микробиогенного компонента для построения живых организмов. Так, известно, что молибденсодержащие ферменты участвуют в реакциях, связанных с переносом оксогрупп. В организме он существует в форме сложных по составу комплексов. Молибден образует комплексы не только с кислородсодержащими лигандами, но и с галогенными, тиоцианатными (NCS) и цианидными (CN) лигандами. Возможно также связывание и с SH-группами. Биологическая роль молибдена определяется прежде всего тем, что он входит в состав ферментов, которые катализируют окислительно-восстановительные реакции в растительных и животных организмах. К ним относятся ксантиндегидрогеназа, ксантиноксидаза, альдегидоксидаза и др. Эти ферменты катализируют реакции, связанные с переносом кислорода.
Марганец. Марганец - один из десяти металлов жизни и является важным биогенным элементом, который необходим для нормального протекания процессов как в животных, так и в растительных организмах. В органах и тканях взрослого человека содержится около 0,36 ммоль марганца. Концентрируется он главным образом в костной ткани, печени, почках, поджелудочной железе,
из клеточных органелл особенно в митохондриях. В организме марганец образует комплексы с белками, нуклеиновыми кислотами (РНК и ДНК) и аминокислотами. Эти комплексы, как правило, являются составной частью металлоферментов. В природе марганец участвует в синтезе витаминов С и группы В. Суточная потребность марганца 5-7 мг, она удовлетворяется той пищей, которую мы употребляем. Наиболее богаты марганцем чай, красная свекла, морковь, печень, картофель.
Гипоманганоз может приводить к нарушению углеводного обмена по типу инсулиннезависимого диабета, гипохолестеринемии, задержке роста волос и ногтей, повышению судорожной готовности, аллергозам, дерматитам, нарушению образования хрящей, остеопорозу. Недостаточность марганца наблюдается при различных формах анемии, нарушении функции воспроизводства, уменьшении массы тела.
Железо. В организме человека содержится 5 г железа. Большая часть его сосредоточена в гемоглобине крови (около 70 %). Железо входит также в состав ферментов, например цитохромов, каталазы, пероксидазы. В связанной форме железо находится в некоторых белках, которые выполняют в организме роль переносчиков железа. Одним из наиболее важных внутрикомплексных соединений, которые создала природа, является гемоглобин. Физиологическая функция гемоглобина заключается в способности обратимо связывать кислород и переносить его от легких к тканям. Структуру, подобную гемоглобину, имеет и миоглобин. Он обратимо связывает кислород в мышцах, по механизму действия сходен с гемоглобином и относится к гемосодержащим белкам. Существует большая группа железосодержащих ферментов, которые катализируют процесс переноса электронов в митохондриях, это так называемые цитохромы. Всего известно около 50 цитохромов. Наиболее изученным считается цитохром С. Доказано, что перенос электронов в окислительно-восстановительной цепи с участием этого фермента осуществляется за счет изменения состояния железа. В органах и тканях имеется так называемое депонированное железо, которое используется, если возникает дефицит железа. Депонируется оно с помощью белка ферритина, который представляет собой биокластер с молекулярной массой 460000 Д. В организме железо может транспортироваться также в виде аминокислотных комплексов, которые образуются за счет координационной связи железа с азотом пептидных групп. Образование таких бионеорганических комплексов делает возможным прохождение ионов через клеточные мембраны. Как известно, липидный слой оболочки клетки затрудняет прохождение ионов металлов в виде акваионов. А если ион металла находится в окружении органических лигандов, то он достаточно легко проходит через клеточную мембрану. Железо также транспортируется в виде железосодержащих белков, например трансферринов.
При дефиците железа в клинической картине отмечается гипохромная анемия, миоглобиндефицитная кардиопатия и атония скелетных мышц, воспалительные и атрофические изменения слизистой рта, носа, эзофагопатия, хронический гастродуоденит, а также иммунодефицитные состояния.
Избыток железа может оказывать токсическое влияние на печень, селезенку, головной мозг, усиливать воспалительный процесс. Хроническая алкогольная интоксикация может приводить к накоплению железа в организме.
Кобальт. Кобальт в роли микроэлемента выполняет разнообразные функции. В организме он представлен в виде витамина (В12). Существуют ферментативные системы, в составе которых действует не свободный витамин B]2, а так называемые В12 - коферменты (кофакторы). Кобальт влияет на углеводный, минеральный, белковый и жировой обмен, а также принимает участие в процессе кроветворения.
При исключительно вегетарианской диете у женщин может нарушаться менструальный цикл, происходить дегенеративные изменения в спинном мозге. При дефиците кобаламина может отмечаться гиперпигментация кожи. При избытке кобальта появляются интоксикации, характеризующиеся хроническими заболеваниями верхних дыхательных путей, бронхов. Могут развиваться аллергические симптомы: бронхиальная астма и аллергодерматозы, а также так называемая "кобальтовая кардиомиопатия". Дефицит железа может приводить к усиленной абсорбции кобальта в пищеварительном тракте.
Никель. Никель по сравнению с железом и кобальтом играет более скромную роль в организме. Содержание никеля в организме человека в 10 раз меньше, чем кобальта и меньше также его участие в биохимических процессах. Однако имеются данные, что никель, так же как и кобальт, участвует в кроветворении, влияет на углеводный обмен.
Медь. Медь является необходимым микробиогенным элементом растительных и животных организмов. По значимости она относится к металлам жизни. В организме человека содержится около 1,1 ммоль меди. В основном медь концентрируется в печени, в головном мозге, в крови. В настоящее время известно около 25 медьсодержащих белков и ферментов. Часть ферментов катализирует взаимодействие кислорода с субстратом. Эти ферменты активируют молекулу кислорода, которая участвует в процессе окисления органических соединений. Они составляют группу так называемых оксигеназ и гидроксилаз. Имеется большая группа медьсодержащих белков, которые катализируют окислительно-восстановительные реакции с переносом протона или электронов от окисляемого вещества непосредственно на молекулярный кислород - это так называемые оксидазы. Очень важным медьсодержащим белком, который содержится в плазме крови млекопитающих, является церулоплазмин ("голубая" оксидаза). Выполняя транспортную функцию, церулоплазмин регулирует баланс меди и обеспечивает выведение избытка меди из организма. К известным медьсодержащим белкам относится супероксиддисмутаза - важнейший фермент антиоксидантной защиты. Она ускоряет реакцию разложения супероксид-иона кислорода О2, представляющего собой свободный радикал. Медь вместе с железом участвует в кроветворении. Известно, что при дефиците меди в организме нарушается обмен железа между плазмой крови и эритроцитами, это может привести к разрушению эритроцитов. Потребность человека в меди составляет 2-3 мг в сутки. Она полностью обеспечивается потребляемой пищей.
Дефицит меди отрицательно сказывается на кроветворении, менструальной функции женщин, всасывании железа, состоянии соединительной ткани, процессах миелинизации в нервной системе, усиливает предрасположенность к бронхиальной астме, аллергодерматозам, кардиопатиям, витилиго и многим другим заболеваниям. Повышенное содержание меди в организме отмечается при острых и хронических воспалительных заболеваниях, патологии почек, печени, инфаркте миокарда и некоторых злокачественных новообразованиях.
Серебро. Серебро - микроэлемент растительных и животных организмов. В организме человека содержится приблизительно 7,3 ммоль серебра. Концентрируется серебро в печени, в гипофизе, эритроцитах, в пигментной оболочке глаза. Этот элемент не играет важной роли, но как все тяжелые металлы, попадая в организм, оказывает токсическое действие, которое обусловлено тем, что, соединяясь с белками, содержащими серу, серебро инактивирует ферменты, разрушает и свертывает белки. Эта же способность серебра определяет его бактерицидные свойства. При попадании в организм больших доз растворимых солей серебра может наступить острое отравление, которое сопровождается некрозом слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта.
Золото. Золото - микроэлемент, не играющий важной роли для живых организмов. Соединения золота используют в химиотерапии в виде простых соединений и в виде комплексов. Так же, как и соединения серебра, соединения золота обладают бактерицидными свойствами. Золото в составе сплавов с серебром и медью широко используют в стоматологической практике для протезирования зубов.
Цинк. Цинк в организме концентрируется главным образом в мышцах, печени, поджелудочной железе, тестикулах. Цинк входит в состав более 40 металлоферментов, которые катализируют гидролиз пептидов, белков, некоторых эфиров и альдегидов. Цинк входит в состав гормона инсулина, и тем самым участвует в регуляции углеводного обмена.
При цинкдефицитных состояниях специфически снижается Т -клеточный иммунитет, может происходить задержка полового развития у мальчиков и потеря сперматозоидами способности оплодотворения. Нередко снижение содержания цинка в организме является следствием избыточного поступления в организм меди, кадмия, свинца, являющихся его функциональными антагонистами.
Кадмий и ртуть. Кадмий и ртуть обнаруживаются в печени и почках как микроэлементы. Кадмий в виде белкового комплекса накапливается в почках и участвует в некоторых ферментативных процессах. Однако это участие изучено недостаточно. Считают, что кадмий и ртуть какой-либо заметной биологической функции не выполняют. И если цинк является активатором многих биохимических процессов, то кадмий и ртуть, попадая в организм извне, оказывают ингибирующее действие на целый ряд ферментов.
Платиновые элементы. Известно, что существенной роли они как микроэлементы в организмах не играют. Это объясняется инертной природой самих металлов и их большой атомной массой.
Общая характеристика р-элементов. Кблоку р-элементов относится 30 элементов ША - VIIIA групп периодической системы. У элементов ША -группы появляется первый электрон на р-орбитали. В других группах IVA -VIIIA происходит последовательное заполнение р-подуровня до 6 электронов.
Все р-элементы и в особенности р-элементы второго и третьего периодов (С, N, Р, О, S, Si, C1) образуют многочисленные соединения между собой и с s -, d - и f-элементами. Большинство известных на Земле соединений - это соединения р-элементов.
Презентация по теме «Металлы в живых организмах»
Металлы жизни:
Na, K, Ca, Mg, Fe, Cu, Mn,
а также Zn, Co, Mo
Из известных в настоящее время 107 химических элементов 85 относятся к металлам. Всего в живых организмах насчитывают более 50 металлов.
Распространение элементов в природе и в клетке по массе:
В природе
В клетке
Среднее содержание химических элементов
в живом организме на примере элементов II группы
периодической системы Д.И.Менделеева
Биогенные элементы
Na
K
Na+,К+- насос - механизм активного транспорта в животных клетках, на который используется третья часть АТФ.
Толщина
мембраны, которую пронизывают белки типа АТФазы
Вне клетки больше Na (плазма крови)
Внутри клетки больше K (в эритроцитах)
3Na+ АТФ
2К+
АДФ
Активный транспорт осуществляется всеми клетками, но особо важен для эпителия, выстилающего кишечник и почечные канальцы, поскольку связан с секрецией и всасыванием. Натрий «тянет» с собой глюкозу и аминокислоты, особенно в мышечных и нервных тканях.
Ионные связи этих элементов непрочны, а ковалентных ни Na, ни K не образуют вовсе. И в клетках и во внеклеточных областях они находятся в основном в виде свободных ионов.
Na
K
Зрительная память
Слуховая память
Речь
Поведение и чувства
Осязание
Двигательная активность
Механизм кратковременной памяти имеет ионную природу (оттого и коротка она: ведь ионные связи разрушаются быстро) и главную роль в нем играют ионы натрия и калия. Гипотезы о долговременной памяти утверждают, что она связана с образованием сравнительно устойчивых белковых структур.
Реакция растений на отсутствие калия в почве. Живые организмы практически никогда не испытывают недостатка в натрии.
В гемолимфе насекомых К, Nа, Mg, Са
Na
K
Участвует в образовании желудочного сока
регулирует выделение почками многих продуктов обмена веществ
активирует ряд ферментов слюнных желез и поджелудочной железы
ионы натрия способствуют набуханию коллоидов тканей, это задерживает воду в организме
потребность в этом макроэлементе существенно возрастает при сильном потоотделении в жарком климате или при больших физических нагрузках
регулирует кислотно-щелочное равновесие крови
участвует в передаче нервных импульсов и активирует работу ряда ферментов
соли калия необходимы для нормального функционирования всех наших мягких тканей: сосудов, капилляров, мышц, а особенно мышцы сердечной, клеток мозга, печени, почек, желез внутренней секреции и других органов
выводит из организма лишнюю воду, помогает ликвидировать отеки, задержку выделения мочи, необходим при лечении асцитов (водянки). Калий - противосклеротическое средство, так как мешает солям натрия накапливаться в сосудах и клетках.
Са
Концентрация кальция поддерживается с помощью особого гормона (паратгормона), выделяемого паращитовидной железой на строго постоянном уровне, понижение которого влечет обморочное состояние. Кальцифицирующие железы в области пищевода выводят избыток кальция из организма.
Расслабление
Сокращение
Ионы кальция «сидят» на белковой молекуле, присоединившись к атомам кислорода. Т.к. заряд одинаковый отталкиваются друг от друга, растягивая молекулу белка.
Из мозга поступает сигнал на сжатие, повышается концентрация фосфат-ионов. С ними ионы Са соединяются прочнее, чем с атомами кислорода, и благодаря этому осыпаются с белковых молекул, и мышца сжимается.
Основные механизмы
ИЗБЫТОК КАЛЬЦИЯ
НЕДОСТАТОК КАЛЬЦИЯ
Обезвоживание клеток соединительной ткани и их увядание
Мочекаменная болезнь
Подагра – отложение солей в суставной жидкости и хрящах
Гиперкальциемия приводит к кальцинозу (отложение солей). Избыток витамина Д – причина гиперкальциемии.
Судороги
Остеопороз (при котором происходит истончение костной ткани, грозящее переломами) -результат медленной и незаметной потери кальция, при этом происходит уменьшение объема и прочности костей.
Концентрация кальция в крови находится под контролем гормона паращитовидных желез - паратгормона.
Гемофилия
В пище, содержащей кальций, особенно нуждаются люди, рожденные под знаком Скорпиона.
У девочки-подростка уровень кальция в крови падает, она становится нервной и раздражительной.
Самый доступный элемент для всего живого
ОБЩАЯ ЖЕСТКОСТЬ ВОДЫ
Временная (карбонатная)
Ca(HCO3)2 , Mg(HCO3)2
Постоянная (некарбонатная)
CaSO4 , CaCl2 , MgSO4 , MgCl2
Mg
«Горы» магния
Магний входит в состав хлорофилла и, следовательно, играет незаменимую роль в фотосинтезе и в газообмене планеты; общее содержание магния в тканях растений на Земле по некоторым оценкам составляет порядка 1011 т.
Ион магния мал и образует надежные ионно-ковалентные связи со всеми группами атомов, содержащими кислород, и несколько более слабые — с аминогруппой NH2, исполняет роль соединительного звена, например, между субъединицами рибосомы.
+Mg
Нет магния, нет синтеза белка!
Только с Mg возможен фотосинтез!
4% Mg
В нервной системе содержится большое количество Mg, особенно в спинном мозге. Большое значение Mg для деятельности нервной системы подтверждается тем, что при инъекции магния в кровь человек или животное впадает в состояние, близкое к наркотическому. Это свойство Mg используется в медицине.
Магний во всех тканях растений участвует в образовании жиров, в митохондриях – в превращении фосфорных соединений. Особенно много магния в соке каучуконосных растений. Нехватка магния приводит к уменьшению количества хлорофилла и к побледнению и смене окраски листьев на красную и желтую. А человек заболевает инфарктом миокарда.
>3% Mg
Водоросли
Фикус
Байкальская губка - любомирскиида
Fe
Транспорт…
В материнском молоке железа нет! Ребенок накапливает железо из организма матери, которого хватает до той поры, когда он начнет принимать твердую пищу.
Железобактерии получают энергию при окислении железа (II)
кислород Fe2+ → Fe3+ +энергия
Эту функцию выполняют железосодержащие белки — миоглобин, гемоглобин и гемеритрин и др.
Любовь и кровь
В норме объем крови у мужчин составляет 5,2 литра, у женщин - 3,9 литра, концентрация железа в крови составляет около 0,5 грамма в литре. Таким образом, в крови взрослого мужчины содержится 2,6 грамма железа.
Существует легенда про некоего молодого влюбленного химика, который хотел из железа собственной крови изготовить колечко для своей возлюбленной. Для изготовления небольшого кольца потребуется сдавать и перерабатывать кровь на протяжении примерно 2 лет (это если без риска для здоровья). Т.е. теоретически такое украшение для любимой девушки изготовить можно…
Избыток железа - летальная доза 35 граммов - несколько крупных гвоздей, и съесть за раз столько железа надо умудриться. Впрочем, можно есть постепенно и помногу, что и делают банту Южной Африки, которые варят пищу в старых железных котлах еще времен англо-бурской войны. Любители "металла" могут страдать от дефицита милого их сердцу железа вследствие нездорового ночного образа жизни и подозрительной диеты.
Атомы Fe способны собираться в крупные образования — кластеры. Если один ион с зарядом +2 может отдать лишь один электрон, то кластер Fe одновременно сразу несколько электронов. Такое бывает необходимо в биохимических процессах. Поэтому мы и встречаем железо в составе многих ферментов — каталазы, пероксидазы, цитохромов и других.
Хлороз на верхних листьях растения — признак недостатка железа.
Железосодержащие белки называют ферродоксинами
Молекула
цитохрома
Cu
Многие важные для организма биокомплексы, образованные ионами двухвалентной меди, имеют структуру квадрата или четырехгранной пирамиды. Она то и дело меняет свои возможные состояния — одновалентное (с зарядом +1) и двухвалентное (с зарядом + 2). Одновалентная медь активнее навязывает свои электроны молекулам.
Исчезновение тургора в листьях томата свидетельствует о недостатке меди.
Гемоцианин у медузы
Недостаток меди приводит к альбинизму у животных (павлин, питон) и растений
Байкальское растение - колокольчик
Медь - элемент красоты, она входит в состав коллагена, который придает коже эластичность и гладкость, укрепляет волосы и ногти. У рыжих людей на голове 80 тысяч волос, у брюнетов около 100 тысяч, но всех обогнали блондины - у них до 140 тысяч! В волосах умных людей цинка и меди больше, чем у остальных.
Mn
При участии марганца синтез ДНК идет быстрее, но в этой спешке делается много сбоев, следствием которых порою могут быть различные уродства. Генные мутации – основа естественного отбора!
Дегидрогеназы(ферменты) участвуют в процессах дыхания и фотосинтеза в темновой фазе.
Декарбоксилазы - для окисления жирных кислот. Организм полнее использует жиры.
При участии марганецсодержащих веществ происходит в живых организмах синтез аскорбиновой кислоты (витамина С). Защита от воспалений.
Усиливает действие инсулина и поддерживает определенный уровень холестерина в крови.
Марганец необходим для активизации многих ферментов. Недостаток марганца препятствует усвояемости азота. Марганец стимулирует дыхание, спасает в жаркое время суток.
Участвует в образовании костей, защищает костный скелет от последствий травм, а суставы - от трения.
Синдромом марганцевого паркинсонизма-
при избытке марганца в нервной системе
Организмы, концентрирующие марганец
Марганец необходим животным и растениям для нормального роста и размножения.
Ракообразные
Диатомовые водоросли
Устрицы
Муравьи
Ряска
Zn
Цинк участвует в реакциях разложения органических веществ в водной среде — реакциях гидролиза. Незаменим в гидролизе пептидов и образовании пептидной связи белков. Обладает высокой способностью образовывать ковалентные связи. Поэтому в зонах интенсивного деления клеток всегда наблюдается повышенная концентрация цинка, а недостаток этого металла в рационе замедляет рост.
В составе 200 ферментов!
В составе ферментов и гормонов, например инсулина, вырабатываемого поджелудочной железой, который регулирует содержание глюкозы в крови.
Влияет на рост растений и животных (недостаток его вызывает карликовость)
Участвует в анаэробном дыхании растений (спиртовое брожение)
Участвует в транспорте углекислого газа в крови позвоночных
Участвует в разрушении пептидных связей при переваривании белков.
Zn
Цинк – это…
Острота зрения
Высокая плодовитость
Нормальное дыхание
Скорость реакций
Состав костного скелета
Надежность
нервной системы
Хорошая работа органов пищеварения
Рост
Цинк помогает организму противостоять старению и старческому маразму!
Устрица-концентрат Zn
Zn
Укороченные побеги лимона с мелкими листьями говорят о недостатке цинка.
Алькогольдегидрогеназа - фермент, ответственный за переработку спирта в организме. Большую потребность в цинке испытывают люди, которые часто "заглядывают" в рюмку (алкоголь вытесняет цинк). Цинкдефицитные состояния были впервые описаны в 1960-х гг. Эти люди были похожи на апатичных карликов, с кожей, покрытой сыпью, и недоразвитыми половыми органами, страдающих также железодефицитной анемией, увеличением печени и селезенки. Большая часть цинка находится в коже, печени, почках, сетчатке глаза, предстательной железе. Недостаток этого элемента вызывает бесплодие. Дефицит цинка приводит к потере аппетита, вкусовых ощущений, обоняния. Болезнь «лизуха» – извращение вкуса. При избытке цинка у женщин проявляется больше "мужских" черт. Подорожник, ярутка и молодые листья березы, чистотел, череда, фиалка трехцветная - индикаторы нахождения цинка в почве. Раковые опухоли зависят от содержания цинка.
Околоушная слюнная железа вырабатывает цинксодержащий белок "густин" (от английского слова "gust", что значит "острый приятный вкус").
Знаете ли вы, что…
Co
Участвует в обмене веществ и синтезе витамина B12
В ферментативных процессах фиксации атмосферного азота клубеньковыми бактериями
Ускоряет рост, развитие и повышает продуктивность сельскохозяйственных культур
В кроветворении - образование эритроцитов , в функциях нервной системы и печени, ферментативных реакциях
Борется со свободными радикалами и канцерогенами.
У жвачных животных потребность в кобальте гораздо выше, например, у дойных коров – 20мг.
Для облучения пораженных раком тканей применяют радиоактивный изотоп кобальта – 60Со, дающий наиболее однородное излучение.
ГУТ- 400 - гамма-установка
Разрушение и образование
связей “углерод-углерод” -
созидательная роль кобальта !
Говядина
Клубеньковые бактерии
Co
Английской исследовательнице Дороти Кроуфут-Ходжкин присуждена в 1964 г. Нобелевская премия по химии за открытие витамина B12, который содержит 4% кобальта.
Кобаламин – В12 – в растениях его нет!
Очень полезен кобальт форели, этой поистине царской рыбе. Получая его, с витамином B12, она лучше усваивает корм, быстрее растет, меньше болеет и хорошо переносит зимовку.
Акобальтоз или сухотка – заболевание, связанное с недостатком Со.
В12 влияет на кровообразование, активирует процессы свертывания крови, участвует в синтезе различных аминокислот, нуклеиновых кислот, активирует процессы обмена углеводов и жиров. Влияет на функции печени, нервной и пищеварительной систем.
Co
B12
Mo
При избытке – подагра!
Бледно-зеленые листья огурца с краевым некрозом — признак недостатка молибдена.
Буквица –пример концентрата Мо
Мо - элемент растений и микроорганизмов!
Нитрогеназа - фиксация атмосферного азота клубеньковыми бактериями!
Свою важнейшую биохимическую роль молибден выполняет, входя в состав растений и микроорганизмов, которые фиксируют атмосферный азот, то есть переводят его из свободного в связанное состояние. Если учесть, что азот входит в состав каждой аминокислоты, значение молибдена для жизни на Земле представится поистине неоценимым.
В составе ферментов регулирует работу устьичного аппарата
Mo
Этот элемент способствует метаболизму железа в печени и считается необходимым кофактором в ряде ферментативных реакций, проходящих в организме, самая важная из которых предотвращает подагру, ускоряя метаболизм и удаление из организма мочевой кислоты.
Пьянству – бой!
Отличный детоксикатор, снимает отравление сульфидами и алкоголем. Необходим для разложения этих веществ. Незаменим при переработке спиртов на той стадии, когда образуется альдегид и его надо окислить (иначе он отравит организм).
У животных (особенно у далматинцев) образуются ксантиновые камни в почках, в состав которых входит Мо.
в митохондриях участвует в метаболизме серосодержащих аминокислот – цистеина и метионина
антираковая активность
в метаболизме пурина (образование NADH из NAD+)
Na
K
Са
Mg
Fe
Cu
Mn
Zn
Co
Mo
Пищевые продукты и химические элементы!
Пищевые продукты и химические элементы!
Другие металлы…
Единственный продукт питания,
содержащий германий - чеснок!
Pb
Полководцев Рима погубила домашняя утварь и водопровод, изготовленные из свинца. Значительные дозы попадали в их организмы вместе с пищей и водой и накапливались. Хроническое свинцовое отравление сказывалось на функциях центральной нервной системы: ослабевала воля, снижалась быстрота реакции, утрачивалась способность быстро принимать верные решения и т.п.
Пиявки писциколы – живая таблица Менделеева! В её слюне содержатся все необходимые для жизни металлы!
Биологическая роль алюминия не выяснена. Но плауны и моллюски накапливают его в своем теле достаточно!
У серийных убийц, лиц, склонных к неоправданной жестокости, садизму, был обнаружен недостаток лития. Не доводите себя!
В переводе с греческого «хром» означает «кожа», им покрывают изделия. Мало хрома - диабет.
ЛИТЕРАТУРА
Воинар А. О. Биологическая роль микроэлементов в организме животных и человека, 2-е изд. М., “Высшая школа”, 1960.
Неорганическая биохимия (ред. Г. Эйхгорн). Пер. с англ., т. 1—2, М., “Мир”, 1978.
Уильямс Д. Металлы жизни. Пер. с англ., М„ “Мир”, 1975.
Биология в трёх томах под ред. Р. Сопера. Грин Н, Стаут У, Тейлор Д. 1990.
Егоров А.С.Химия. Новое учебное пособие для подготовки в вузы. Ростов н/Д:Феникс, 2004.
Краткое описание документа:
При создании данной презентации был использован материал «Таблица Менделеева в живых организмах» авторов Болгова И.В.,Шапошникова И.А.,Фандо Р.А. Предлагаемый дополнительный материал используется при изучении на факультативном занятии, элективном курсе или при наличии резервного времени хорошее дополнение к уроку. В данной презентации приведены примеры содержания неметаллов в живых организмах, их роль в работе и функционировании, необходимое количество для нормальной работы, примеры последствий при возникновении дефицита в системе живого организма.
Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей
Более 3 000 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения
Металлы жизни: каких микроэлементов вам не хватает?
Но, оказывается, для слаженной работы всех органов и систем ничуть не меньше нужны макро- и микроэлементы. Из этих крошечных «кирпичиков» и строится здоровье.
Проблемы с памятью и вниманием, плохое настроение, сниженный жизненный тонус, хронические заболевания – все это может быть следствием нехватки в рационе особых пищевых веществ: макро- и микронутриентов. Несмотря на то что минеральные вещества не обладают энергетической ценностью, без их участия невозможен практически ни один обменный процесс. Выявить содержание микроэлементов проще всего, сдав анализ волос. Достаточно отрезать маленькую прядку, так как понадобятся волосы, растущие в 2–3 см от корней.
«Металлы жизни»
Иногда их еще называют минералами, что не совсем правильно, потому что под этим термином в геологии обозначают горные породы, обладающие кристаллической структурой. А из микро- и макронутриентов складываются вовсе не горы, а ткани нашего организма. Среди 106 элементов, входящих в периодическую систему Менделеева, внутри человека постоянно находится 81.
12 из них называют структурными, так как именно из них состоит человеческая плоть. К таким веществам относятся углерод, кислород, водород, азот, кальций, магний, натрий, калий, сера, фосфор, фтор и хлор. Этo – макроэлементы. Они нужны нам ежедневно в достаточно большом количестве, потребность в них колеблется от сотен миллиграммов до нескольких граммов. Познакомимся с ними поближе, и узнаем, для чего нужен каждый из них.
● Кальций – один из наиболее важных макроэлементов, необходимый для роста и крепости костной ткани. Дефицит кальция в сочетании с дефицитом витаминов D, С и группы В у детей увеличивает опасность развития рахита, а у взрослых нарушает крепость скелета и зубов, повышает риск сердечно-сосудистых заболеваний. Первыми признаками нехватки этого минерала являются спазмы в животе, судороги, подергивания рук и ног и болезненность суставов. Важнейший источник кальция – молоко и молочные продукты.
● Магний, как и кальций, входит в состав костной ткани, а также обеспечивает организм энергией и укрепляет мышечную и нервную систему. Его дефицит приводит к депрессии, апатии, быстрой утомляемости, мышечной слабости, судорогам в икроножных мышцах. Длительный недостаток этого минерала (возможен при алкоголизме и хронической сердечной недостаточности) ухудшает работу кровеносных сосудов, почек и сердечной мышцы. Заподозрить дефицит можно по вечно холодным конечностям, потере аппетита, раздражительности, плохой координации движений, тошноте, головокружениям. Источник магния – миндаль, какао, гречка, рожь, овес и зародыши пшеницы.
● Калий выводит лишнюю воду и соль и помогает работе сердца. Дефицит калия может привести к дистрофии мышц даже у тех, кто ест достаточно белка. В таком случае появляются сонливость, дрожание конечностей, замедленное сердцебиение, сухость кожи, отеки кистей.
Если вы любите соленое, то продукты, богатые калием (а это почти все овощи и фрукты), будут для вас очень полезны.
● Фосфор нужен детям для роста, а взрослым – для энергии. Основные проявления его дефицита: снижение внимания, слабость. В значительном количестве фосфор содержится в яичном желтке, печени, почках, мозгах, языке, мясе, морской и речной рыбе.
Мал золотник, да дорог
| Кстати | |
|---|---|
| Потребность в микроэлементах неодинакова в разное время года. Так, селена нам недостает, как правило, летом, а магния – зимой. В чем секрет? В питании. Ведь магния много в зелени, которая чаще оказывается у нас на столе в летнее время. А богатые селеном чеснок, свиное сало, сливочное масло и орехи мы чаще едим зимой. | |
Доля микроэлементов в организме невелика (от 0,001 до 0,000000000001%). Да и потребность человека в этих веществах чрезвычайно мала – тысячные доли грамма. Однако дефицит всего одного такого вещества может обернуться серьезными проблемами со здоровьем. К микроэлементам относятся цинк, медь, марганец, молибден, бор, кобальт, йод, фтор, алюминий, бром, селен и др.
Каждый микроэлемент играет в организме свою роль, одни – более заметные, другие – второстепенные. Но вклад каждого из них в общее дело очень важен.
● Железо, являясь составной частью гемоглобина, принимает участие в процессах кроветворения и обеспечивает организм энергией. Дефицит железа приводит к анемии, повышенной утомляемости, выпадению волос, ломкости ногтей, сильным менструальным болям у женщин. Больше всего железа – в мясных продуктах.
● Йод входит в состав гормонов щитовидной железы. Нехватка этого вещества чревата развитием эндемического зоба, частыми инфекциями. У детей он приводит к замедлению роста, снижению умственных способностей. Косвенное свидетельство нехватки йода – хроническая усталость, нервозность, сильное сердцебиение, запоры. Много йода в морской рыбе и морепродуктах.
● Кобальт помогает усваиваться йоду и железу, кальцию и фосфору, а также витаминам А и К. А еще он нужен для наращивания мышечной массы. Им богаты овес, пшеница, фасоль, горох, баклажаны, капуста, огурцы, ягоды, а также печень, сердце, говядина, курица, яйца.
● Медь повышает гемоглобин, улучшает сопротивляемость организма, усиливает действие антибиотиков. Меди много в крупах и злаках, бобовых, картофеле, многих овощах и ягодах, а также в мясе, яйцах, меде.
● Селен укрепляет иммунитет, стимулирует синтез белка и процессы роста. Признак нехватки селена – розовые пятна на руках и лице. Источник – морепродукты, мясо, почки, рис, пшеница, ячмень.
● Фтор улучшает состояние зубной эмали, а также углеводный и жировой обмены. Им богаты чай, печень, морская рыба: сельдь, скумбрия, треска.
● Хром способствует лучшему усвоению глюкозы, стимулирует процессы роста.
Дефицит этого вещества может угрожать даже развитием сахарного диабета. Кстати, один из признаков, указывающих на нехватку хрома, как и при диабете, – тяга к сладкому. Содержится хром в щавеле, фасоли, свекле, укропе, картофеле, моркови, овсе, ячмене.
● Цинк оказывает влияние на все виды обменных процессов в организме, так как входит в состав многих ферментов и гормонов инсулина. При недостаточном поступлении цинка резко замедляются процесс роста и полового развития, развивается анемия. Риск дефицита цинка увеличивают частые травмы. Цинком богаты многие продукты, в том числе грибы и креветки.
Долой дефицит!
Различные заболевания, связанные с дисбалансом минеральных веществ, называют микроэлементозами. Шансы заработать один или несколько микроэлементозов повышают:
1. Бедное или однообразное питание,
2. Некачественная питьевая вода.
3. Неблагоприятные геологические факторы (так называемые эндемические районы, в воде и почве которых не хватает определенных веществ).
4. Хронические заболевания пищеварительного тракта (болезнь Крона, язвенный колит и др.)
5. Употребление некоторых лекарств, связывающих или вызывающих потерю микроэлементов.
6. Постоянное употребление слишком горячих жидкостей, таких, как кофе и чай, а также специй (это снижает выделение пищеварительных жидкостей, что приводит к ухудшению извлечения минералов из пищи).
Обеспечить достаточное количество микро- и макроэлементов из пищи практически невозможно, поэтому оптимальный выход – подобрать соответствующий вашим потребностям витаминно-минеральный комплекс, в котором бы все вещества содержались в дозах, обеспечивающих суточную потребность.
Металлы жизни. Что нужно нашему организму
Несмотря на то, что минеральные вещества не обладают энергетической ценностью, без их участия невозможен практически ни один обменный процесс, а потому – очень важно поддерживать определенный баланс в их употреблении.
«В нашем организме 87 элементов таблицы Менделеева, - говорит заведующая центра здоровья горбольницы № 3 поликлиники № 1 Валентина Сгибова. – Железо, йод, медь, цинк, мышьяк, фтор – особо важные и необходимые. И хотя в совокупности все эти микроэлементы составляют менее одного процента массы нашего тела, их значение огромно. Дефицит может привести к нарушению жизненно важных функций».
По словам Валентины Владимировны, недавно даже ввели термин «микроэлементоз». Шансы заработать один или даже несколько микроэлементозов повышают несколько факторов.
Среди них бедное или однообразное питание, некачественная питьевая вода, неблагоприятные геологические факторы (так называемые эндемические районы, в воде и почве которых не хватает определенных веществ).
Также «недобрую услугу» могут оказать хронические заболевания пищеварительного тракта, употребление некоторых лекарств, связывающих или вызывающих потерю микроэлементов.
И не надо злоупотреблять слишком горячими напитками, такими как кофе и чай, а также специями - все это приводит к ухудшению извлечения минералов из пищи.
«Из всех микроэлементов жителям нашей области очень не хватает селена, - продолжает Валентина Владимировна. – С дефицитом селена связано преждевременное старение. Также может снижаться работоспособность, теряется ясность мышления, слабеет иммунитет. У людей, работающих на вредных производствах, очень быстро развиваются профессиональные заболевания: человек часто болеет простудами и кожными заболеваниями, ухудшается зрение».
«Королевское место» в таблице микроэлементов по праву принадлежит магнию. Он участвует в самых важных физиологических процессах. Достаточное количество этого макроэлемента обеспечивает хорошее самочувствие. Женщинам в сутки его необходимо 360 милиграммов в сутки, мужчинам – 420.
Регулярное употребление овсянки, сухофруктов и листовой зелени снабдит организм достаточным количеством магния. Орехи кешью содержат до 270 милиграммов магния, кедровые орешки – 234 милиграммов, миндаль – 235 , фисташки – 200, а арахис – 180 миллиграммов магния.
Кроме микроэлементов, нам нужны еще и ультрамикроэлементы, которые содержатся в организме человека и вовсе в очень малых количествах. К ним относятся хром, ванадий, селен, бор, никель, олово, серебро, золото.
К примеру, недостаток лития вызывает состояние агрессии, депрессии и, как вторичное явление, пьянство. Дефицит хрома и ванадия ведет к заболеванию диабетом, к потере зрения.
Без олова человек страдает ранним облысением, а при его длительной нехватке развивается еще и глухота.
Дефицит бора приводит к остеопорозу, так как этот элемент помогает сохранить в костях употребляемый кальций.
Нехватка селена бьет по сердцу. Он отвечает за нормальную работу сердечной мышцы, а также за противоопухолевую активность организма.
Кобальт спасает от малокровия, так как без него не образуется витамин В12, препятствующий анемии.
Читайте также: