Из каких элементов состоит тело человека. Из чего состоит тело человека. Минеральный состав организма

Введение.

Элементный состав организмов.

Молекулы и ионы, входящие в состав организма человека, их содержание и функции.

Уровни структурной организации химических соединений живых организмов.

Общие закономерности обмена веществ и энергии в организме человека.

Особенности протекания обменных процессов при различных состояниях организма.

Введение. Чем занимается биохимия?

Биохимия изучает химические процессы, происходящие в живых системах. Иначе говоря, биохимия изучает химию жизни. Наука эта относительно молодая. Она родилась в 20 веке. Условно курс биохимии можно разделить на три части.

Общая биохимия занимается общими закономерностями химического состава и обмена веществ разных живых существ от мельчайших микроорганизмов и кончая человеком. Оказалось, что эти закономерности во многом повторяются.

Частная биохимия занимается особенностями химических процессов, протекающих у отдельных групп живых существ. Например, биохимические процессы у растений, животных, грибов и микроорганизмов имеют свои особенности, причем, в ряде случаев очень существенные.

Функциональная биохимия занимается особенностями биохимических процессов протекающих в отдельных организмах, связанных с особенностями их образа жизни. Направление функциональной биохимии, исследующее влияние физических упражнений на организм спортсмена называетсябиохимией спорта или спортивной биохимией .

Развитие физической культуры и спорта требует от спортсменов и тренеров хороших знаний в области биохимии. Это связано с тем, что без понимания того, как работает организм на химическом, молекулярном уровне трудно надеяться на успех в современном спорте. Многие методики тренировки и восстановления базируются в наше время именно на глубоком понимании того, как работает организм на субклеточном и молекулярном уровне. Без глубокого понимания биохимических процессов невозможно бороться и допингом – злом, которое может погубить спорт.

1. Элементный состав организмов

Организм человека включает химические элементы, которые встречаются также и в неживой природе. Однако по количественному составу химических элементов живые организмы существенно отличаются от неживой природы. Так, например, количественное содержание железа и кремния в неживой природе существенно выше, чем в живых организмах. Характерной отличительной чертой живых организмов является высокое содержание углерода, что связано с преобладанием в них органических соединений.

Человеческий организм состоит из структурных элементов: С-углерод, О-кислород, Н-водород, N-азот, Ca-кальций, Mg-магний, Na-натрий, K-калий, S-сера, P-фосфор, Cl-хлор. Например, Н 2 О, молекула воды, состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. 70-80% организма человека состоит из воды. Однако жидкости в теле человека, в его клетках, его крови включают кроме воды 0,9% поваренной соли NaCl, молекула которой состоит из натрия и хлора. Все биохимические процессы происходят именно в 0,9% водном растворе поваренной соли, который называют физиологическим раствором. Поэтому даже лекарства для уколов и капельниц растворяют в физиологическом растворе.

В организме человека содержится около 3 кг минеральных веществ, что составляет 4% массы тела. Минеральный состав организма очень разнообразен и в нем можно обнаружить почти всю таблицу Менделеева.

Минеральные вещества распределены в организме крайне неравномерно. В крови, мышцах, внутренних органах содержание минеральных веществ низкое – около 1%. А вот в костях на долю минеральных веществ приходится около половины массы. Эмаль зубов на 98% состоит из минеральных веществ.

Формы существования минеральных веществ в организме также разнообразны.

Во-первых в костях они встречаются в форме нерастворимых солей.

Во-вторых, минеральные элементы могут входить в состав органических соединений.

В-третьих, минеральные элементы могут находиться в организме в виде ионов.

Суточная потребность в минеральных веществах невелика и поступают они в организм с пищей. Их количества обычно в пище достаточно. Однако в редких случаях их может не хватать. Например, в некоторых местностях не хватает йода, в других избыток магния и кальция.

Выводятся из организма минеральные вещества тремя путями в составе мочи, кишечником – в составе кала и с потом – кожей.

Биологическая роль этих веществ этих веществ очень разнообразна.

В организме человека и животных обнаружен около 90 элементов таблицы Д.И. Менделеева. Биогенные химические элементы – химические элементы, присутствующие в живых организмах. По количественному содержанию их принято подразделять на несколько групп:

Макроэлементы.

Микроэлементы.

Ультрамикроэлементы.

Если массовая доля элемента в организме превышает 10 -2 %, то его следует считатьмакроэлементом . Долямикроэлементов в организме составляет 10 -3 -10 -5 %. Если содержание элемента ниже 10 -5 %, его считаютультрамикроэлементом . Конечно, такая градация условна. По ней магний попадает в промежуточную область между макро- и микроэлементами.

Минеральные вещества в организме человека находятся в разном состоянии. В соответствии с этим проявляется и их дей­ствие.

Одна из форм - это когда они являются составной частью органических веществ. Так, например, сера вхо­дит в состав аминокислот цистеина и метионина, железо являет­ся составной частью гемоглобина, йод - гормона щитовидной железы - тироксина, фосфор присутствует в разнообразных ор­ганических соединениях - ATФ, АДФ, других нуклеотидах, нук­леиновых кислотах, фосфатидах (лецитины и кефалины), раз­личных эфирах с гексозами, триозами и т. д.

Вторая форма - это прочные нерастворимые от­ложения солей углекислого, фосфорнокислого кальция и маг­ния, фтористых и других солей в твердых тканях - в костях, зу­бах, рогах, копытах, пере и т. д. Они составляют их минераль­ный остов.

И третья форма - минеральные вещества, растворённые в тканевых жидкостях. Эта группа мине­ральных веществ обеспечивает ряд условий, необходимых для сохранения процессов жизнедеятельности организма. К числу этих условий относятся осмотическое давление, реакция среды, коллоидное состояние белков, состояние нервной системы и т. д. Эти условия в свою очередь зависят от количества минеральных элементов, их соотношения и качественных особенностей по­следних.

Все многообразие веществ животного и растительного мира построено из сравнительно небольшого количества исходных составных частей. Это химические элементы и химические вещества. Из 107 известных химических элементов в живых организмах обнаружено 60, однако в концентрациях, позволяющих не считать этот элемент случайной примесью, только 22. Все химические элементы, встречающиеся в живых организмах, в соответствии с их концентрацией в клетках делят на три группы:

Макроэлементы: C, H, O, N, P, S, Cl, Na, K, Ca.

На их долю приходится более 0,01%. Количество макроэлементов показано в таблице; Микроэлементы: Fe, Mg, Zn, Cu, Co, J, Br, V, F, Mo, Al, Si и др.

На их долю приходится от 0,01 до 0,000001%;

Ультрамикроэлементы: Hg, Au, Ag, Ra и др. На их долю приходится менее 0,000001%.

Элементы

Макроэлементы составляют около 99,9% массы клетки и могут быть подразделены на две группы.Главные биогенные химические элементы (кислород, углерод, водород, азот) составляют 98% от массы всех живых клеток. Они составляют основу органических соединений, а также образуют воду, которая присутствует во всех живых системах в значительных количествах.Во вторую группу макроэлементов входят фосфор, калий, сера, хлор, кальций, магний, натрий, железо, в сумме составляющие 1,9%. Они крайне важны для обеспечения жизнедеятельности организмов, без них невозможно существование любых живых существ.

Натрий и калий находятся в организме в виде ионов. Ионы натрия содержатся вне клеток, а ионы калия сосредоточены внутри клетки. Эти ионы играют важную роль в создании осмотического давления и клеточного потенциала, необходимы для нормальной работы миокарда.

Калий . Около 90% калия находится внутри клеток. Он вместе с другими солями обеспечивает осмотическое давление; участвует в передаче нервных импульсов;регуляции водно-солевого обмена; способствует выведению воды, а, следовательно, и шлаков из организма; поддерживает кислотно-щелочное равновесие внутренней среды организма; участвует в регуляции деятельности сердца и других органов; необходим для функционирования ряда ферментов.

Калий хорошо всасывается из кишечника, а его избыток быстро удаляется из организма с мочой. Суточная потребность в калии взрослого человека составляет 2000-4000 мг. Она увеличивается при обильном потоотделении, при употреблении мочегонных средств, заболеваниях сердца и печени. Калий не является дефицитным нутриентом в питании, и при разнообразном питании недостаточность калия не возникает. Дефицит калия в организме появляется при нарушении функции нервно-мышечной и сердечно-сосудистой систем, сонливости, снижении артериального давления, нарушении ритма сердечной деятельности. В таких случаях назначается калиевая диета.

Большая часть калия поступает в организм с растительными продуктами. Богатыми источниками его являются урюк, чернослив, изюм, шпинат, морская капуста, фасоль, горох, картофель, другие овощи и плоды (100 - 600 мг/100 г продукта). Меньше калия содержится в сметане, рисе, хлебе из муки высшего сорта (100 - 200 мг/100 г).

Натрий содержится во всех тканях и биологических жидкостях организма. Он участвует в поддержании осмотического давления в тканевых жидкостях и крови;в передаче нервных импульсов; регуляции кислотно-щелочного равновесия, водно-солевого обмена; повышает активность пищеварительных ферментов.

Кальций и магний находятся в основном в косной ткани в виде нерастворимых солей. Эти соли придают костям твердость. Кроме того в ионном виде они играют важную роль в сокращении мышц.

Кальций. Это основной структурный компонент костей и зубов; входит в состав ядер клеток, клеточных и тканевых жидкостей, необходим для свертывания крови. Кальций образует соединения с белками, фосфолипидами, органическими кислотами; участвует в регуляции проницаемости клеточных мембран, в процессах передачи нервных импульсов, в молекулярном механизме мышечных сокращений, контролирует активность ряда ферментов. Таким образом, кальций выполняет не только пластические функции, но и влияет на многие биохимические и физиологические процессы в организме.

Кальций относится к трудноусвояемым элементам. Поступающие в организм человека с пищей соединения кальция практически не растворимы в воде. Щелочная среда толстого кишечника способствует образованию трудноусвояемых соединений кальция, и лишь воздействие желчных кислот обеспечивает его всасывание.

Ассимиляция кальция тканями зависит не только от содержания его в продуктах, но и от соотношения его с другими компонентами пищи и, в первую очередь, с жирами, магнием, фосфором, белками. При избытке жиров возникает конкуренция за желчные кислоты и значительная часть кальция выводится из организма через толстый кишечник. На всасывание кальция отрицательно сказывается избыток магния; рекомендуемое соотношение этих элементов составляет 1: 0,5. Наиболее крепкие кости получаются при соотношении Ca:P - 1:1,7.Приблизительно такое соотношение в клубнике и грецких орехах.Если количество фосфора превышает уровень кальция в пище более чем в 2 раза, то образуются растворимые соли, которые извлекаются кровью из костной ткани. Кальций поступает в стенки кровеносных сосудов, что обуславливает их ломкость, а также в ткани почек, что может способствовать возникновению почечно-каменной болезни. Для взрослых рекомендовано соотношение кальция и фосфора в пище 1:1,5. Трудность соблюдения такого соотношения обусловлена тем, что большинство широко потребляемых продуктов значительно богаче фосфором, чем кальцием. Отрицательное влияние на усвоение кальция оказывает фитин и щавелевая кислота, содержащиеся в ряде растительных продуктов. Эти соединения образуют с кальцием нерастворимые соли.

Суточная потребность в кальции взрослого человека составляет 800 мг, а у детей и подростков - 1000 мг и более.

При недостаточном потреблении кальция или при нарушении всасывания его в организме (при недостатке витамина D) развивается состояние кальциевого дефицита. Наблюдается повышенное выведение его из костей и зубов. У взрослых развивается остеопороз - деминерализация костной ткани, у детей нарушается становление скелета, развивается рахит.

Лучшими источниками кальция являются молоко и молочные продукты, различные сыры и творог (100-1000 мг/100 г продукта), зеленый лук, петрушка, фасоль. Значительно меньше кальция содержится в яйцах, мясе, рыбе, овощах, фруктах, ягодах (20-40 мг/100 г продукта).

Магний. ,

При недостатке магния нарушается усвоение пищи, задерживается рост, в стенках сосудов откладывается кальций, развивается ряд других патологических явлений. У человека недостаток ионов магния, обусловленный характером питания, крайне маловероятен. Однако большие потери этого элемента могут происходить при диарее

Фосфор играет в организме важную роль. Он является составной частью солей, входящих в кости. Фосфорная кислота играет исключительно важную роль в энергетическом обмене. Фосфор. Фосфор входит в состав всех тканей организма, особенно мышц и мозга. Этот элемент принимает участие во всех процессах жизнедеятельности организма: синтезе и расщеплении веществ в клетках; регуляции обмена веществ; входит в состав нуклеиновых кислот и ряда ферментов; необходим для образования АТФ.

В тканях организма и пищевых продуктах фосфор содержится в виде фосфорной кислоты и ее органических соединений (фосфатов). Основная его масса находится в костной ткани в виде фосфорнокислого кальция, остальной фосфор входит в состав мягких тканей и жидкостей. В мышцах происходит наиболее интенсивный обмен соединений фосфора. Фосфорная кислота участвует в построении молекул многих ферментов, нуклеиновых кислот и т. д.

При длительном дефиците фосфора в питании организм использует собственный фосфор из костной ткани. Это приводит к деминерализации костей и нарушению их структуры - разрежению. При обеднении организма фосфором снижается умственная и физическая работоспособность, отмечается потеря аппетита, апатия.

Суточная потребность в фосфоре для взрослых составляет 1200 мг. Она возрастает при больших физических или умственных нагрузках, при некоторых заболеваниях.

Большое количество фосфора содержится в продуктах животного происхождения, особенно в печени, икре, а также в зерновых и бобовых. Его содержание в этих продуктах составляет от 100 до 500 мг в 100 г продукта. Богатым источником фосфора являются крупы (овсяная, перловая), в них содержится 300-350 мг фосфора/100 г. Однако из растительных продуктов соединения фосфора усваиваются хуже, чем при потреблении пищи животного происхождения.

Сера. Значение этого элемента в питании определяется, в первую очередь, тем, что он входит в состав белков в виде серосодержащих аминокислот(метионина и цистина), а также является составной частью некоторых гормонов и витаминов.

Как компонент серосодержащих аминокислот сера участвует в процессах белкового обмена, причем потребность в ней резко возрастает в период беременности и роста организма, сопровождающихся активным включением белков в образующиеся ткани, а также при воспалительных процессах. Серосодержащие аминокислоты, особенно в сочетании с витаминами С и Е, оказывают выраженное антиоксидантное действие. Наряду с цинком и кремнием сера определяет функциональное состояние волос и кожи.

Хлор. Этот элемент участвует в образовании желудочного сока, формировании плазмы, активирует ряд ферментов. Этот нутриент легко всасывается из кишечника в кровь. Интересна способность хлора отлагаться в коже, задерживаться в организме при избыточном поступлении, выделяться с потом в значительных количествах. Выделение хлора из организма происходит главным образом с мочой (90%) и потом.

Нарушения в обмене хлора ведут к развитию отеков, недостаточной секреции желудочного сока и др. Резкое уменьшение содержания хлора в организме может привести к тяжелому состоянию, вплоть до смертельного исхода. Повышение его концентрации в крови наступает при обезвоживании организма, а также при нарушении выделительной функции почек.

Суточная потребность в хлоре составляет примерно 5000 мг. Хлор поступает в организм человека в основном в виде хлористого натрия при добавлении его в пищу.

Магний. Этот элемент необходим для активности ряда ключевых ферментов, обеспечивающих метаболизм организма. Магний участвует в поддержании нормальной функции нервной системы и мышцы сердца; оказывает сосудорасширяющее действие; стимулирует желчеотделение; повышает двигательную активность кишечника, что способствует выведению шлаков из организма (в том числе холестерина).

Усвоению магния мешают наличие фитина и избыток жиров и кальция в пище. Ежедневная потребность в магнии точно не определена; считают, однако, что доза 200-300 мг/сут предотвращает проявление недостаточности (предполагается, что всасывается около 30% магния).

При недостатке магния нарушается усвоение пищи, задерживается рост, в стенках сосудов откладывается кальций.

Железо входит в составгема, составной части гемоглобина. Этот элемент необходим для биосинтеза соединений, обеспечивающих дыхание, кроветворение; он участвует в иммунобиологических и окислительно-восстановительных реакциях; входит в состав цитоплазмы, клеточных ядер и ряда ферментов.

Ассимиляции железа препятствует щавелевая кислота и фитин. Для усвоения этого нутриента необходим витамин В 12 .Усвоению железа способствует также аскорбиновая кислота, поскольку железо всасывается в виде двухвалентного иона.

Недостаток железа в организме может привести к развитию анемии, нарушаются газообмен, клеточное дыхание, то есть фундаментальные процессы обеспечивающие жизнь. Развитию железодефицитных состояний способствуют: недостаточное поступление в организм железа в усвояемой форме, понижение секреторной активности желудка, дефицит витаминов (особенно В 12 , фолиевой и аскорбиновой кислот) и ряд заболеваний, вызывающих кровопотери. Потребность взрослого человека в железе (14 мг/сут) с избытком удовлетворяется обычным рационом.Однако при использовании в пище хлеба из муки тонкого помола, содержащего мало железа, у городских жителей весьма часто наблюдается дефицит железа. При этом следует учесть, что зерновые продукты, богатые фосфатами и фитином, образуют с железом труднорастворимые соединения и снижают его ассимиляцию организмом.

Железо - широко распространенный элемент. Он содержится в субпродуктах, мясе, яйцах, фасоли, овощах, ягодах. Однако в легкоусвояемой форме железо содержится только в мясных продуктах, печени (до 2000 мг/100 г продукта), яичном желтке.

Микроэлементы (марганец, медь, цинк, кобальт, никель, йод, фтор) составляют менее 0,1% от массы живых организмов. Однако эти элементы необходимы для жизни организмов. Микроэлементы содержатся в сверхмалых концентрациях. Их потребность в сутки составляет микрограммы, то есть миллионные доли грамма. Из них есть незаменимые и условно незаменимые.

Незаменимые: Ag-серебро, Co-кобальт, Cu-медь, Cr-хром, F-фтор, Fe - железо, I -йод, Li - литий, Mn - марганец, Mo - молибден, Ni - никель, Se - селен, Si - кремний, V - ванадий, Zn - цинк.

Условно незаменимые: B - бор, Br - бром.

Возможно незаменимые: Al - алюминий, As - мышьяк, Сd - кадмий, Pb - свинец, Rb - рубидий.

Марганец оказывает благоприятное воздействие на нервную систему, способствует выработке нейромедиаторов - веществ, ответственных за передачу импульсов между волокнами нервной ткани, также способствует нормальному развитию костей, укрепляет иммунную систему, способствует нормальному протеканию пищеварительного процесса инсулинового и жирового обменов. К тому же, процесс обмена витаминов А, С и группы В может нормально происходить только в том случае, когда в организме присутствует достаточное количество марганца. Благодаря марганцу обеспечивается нормальный процесс образования и роста клеток, рост и восстановление хрящей, быстрейшее заживление тканей, хорошая работа головного мозга и правильный обмен веществ, обладает отличными антиоксидантными свойствами. Этот элемент регулирует баланс сахара в крови, а также способствует нормальному процессу образования молока у кормящих женщин. Оптимальное содержание марганца можно обеспечить благодаря употреблению сырых овощей, фруктов и зелени.

Роль меди в организме огромна. Прежде всего, она принимает активное участие в построении многих необходимых нам белков и ферментов, а также в процессах роста и развития клеток и тканей. Медь необходима для нормального процесса кроветворения и работы иммунной системы.Медь - входит в состав окислительных ферментов, участвующих в синтезе цитохромов.

Цинк - входит в состав ферментов, участвующих в спиртовом брожении, в составинсулина

Кобальт влияет на физиологическое и патофизиологическое состояние организма человека. Есть сведения о влиянии его на метаболизм углеводов и липидов, на функцию щитовидной железы, состояние миокарда. В состав витамина В12 входит кобальт.

Для организма человека и животных никель – необходимый питательный элемент, но учёные немного знают о его биологической роли. В животных и растительных организмах он участвует в ферментативных реакциях, а у птиц накапливается в перьях. У нас он содержится в печени и почках, поджелудочной железе, гипофизе и лёгких. Никель влияет на процессы кроветворения, сохраняет структуру нуклеиновых кислот и клеточных мембран; участвует в обмене витаминов С и В12, кальция и других веществ.

Йод очень важен для нормального роста и развития детей и подростков: он участвует в образовании костно-хрящевой ткани, синтезе белка, стимулирует умственные способности, улучшает работоспособность и уменьшает утомляемость. В организме йод участвует в процессе синтеза тироксина и трийодтиронина – гормонов, необходимых для нормальной работы щитовидной железы.

Фтор нужен для формирования эмали зубов, йод входит в состав гормонов щитовидной железы, кобальт является составной частью витамина В12.

К ультрамикроэлементам относятся большое количество химических элементов (литий, кремний, олово, селен, титан, ртуть, золото, серебро и многие другие), которые суммарно составляют менее 0,01% массы клетки. Для ряда из ультрамикроэлементов установлено их биологическое значение, для других нет. Возможно накопление некоторых из них в клетках и тканях человека и других организмов является случайным и связано с антропогенным загрязнением окружающей среды. С другой стороны, возможно, что биологическое значение ряда ультрамикроэлементов еще не выявлено.

Литий способствует снижению нервной возбудимости, улучшает общее состояние при заболеваниях нервной системы, оказывает антиаллергическое и антианафилактическое действие, имеет некоторое влияние на нейроэндокринные процессы, принимает участие в углеводном и липидном обменах, повышает иммунитет, нейтрализует действие радиации и солей тяжелых металлов на организм, а также действие этилового спирта.

Кремний участвует в усвоении организмом более 70 минеральных солей и витаминов, способствует усвоению кальция и росту костей, предупреждает остеопороз, стимулирует иммунную систему. Кремний необходим для здоровья волос, улучшает состояние ногтей и кожи, укрепляет соединительные ткани и сосуды, снижает риск сердечно-сосудистых заболеваний, укрепляет суставы - хрящи и сухожилия.

Известно, что олово улучшает процессы роста, является одним из составляющих желудочного фермента гастрина, воздействует на активность флавиновых ферментов (биокатализаторы некоторых окислительно-восстановительных реакций в организме), играет существенную роль в правильном развитии костных тканей.

Селен - участвует в регуляторных процессах организма. Селен, входя в состав фермента глютатионпероксидазы препятствует оседанию тромбов на стенках сосудов, благодаря чему является антиоксидантом и препятствует развитию атеросклероза. Не так давно выяснено, что недостаток селена приводит к развитию онкологических заболеваний.

Титан является постоянной составной частью организма и выполняет определенные жизненно важные функции: повышает эритропоэз, катализирует синтез гемоглобина, иммуногенез, стимулируют фагоцитоз и активируют реакции клеточного и гуморального иммунитета.

Ртуть обладает определенным биотическим эффектом и оказывает стимулирующее действие на процессы жизнедеятельности (в количествах, соответствующих физиологическим, т. е. нормальным для человека, концентрациям). Есть сведения о присутствии ртути в ядерной фракции живых клеток и о значении этого металла в реализации информации, заложенной в ДНК, и ее передаче при помощи транспортных РНК. Говоря проще, полное удаление ртути из организма, видимо, нежелательно, и те самые 13 мг, «заложенные» в нас природой, должны всегда содержаться в человеке (что, кстати, вполне согласуется с упомянутым выше законом Кларка-Вернадского о всеобщем рассеянии элементов).

Золото и серебро оказывают бактерицидное воздействие Многие микроэлементы и ультрамикроэлементы в больших количествах токсичны для человека.

Недостаток или избыток в питании каких-либо минеральных веществ вызывает нарушение обмена белков, жиров, углеводов, витаминов, что приводит к развитию ряда заболеваний. Наиболее распространенным следствием несоответствия в рационе количества кальция и фосфора является кариес зубов, разрежение костной ткани. При недостатке фтора в питьевой воде разрушается зубная эмаль, дефицит йода в пище и воде приводит к заболеваниям щитовидной железы. Таким образом, минеральные вещества очень важны для устранения и профилактики ряда заболеваний.

В представленных таблицах приведены характерные (типичные) симптомы при дефиците различных химических элементов в организме человека:

В соответствии с рекомендацией диетологической комиссии Национальной академии США ежедневное поступление химических элементов с пищей должно находиться на определенном уровне (табл. 5.2). Столько же химических элементов должно ежесуточно выводиться из организма, поскольку их содержание в нем находится в относительном постоянстве.

Роль минеральных веществ в организме человека чрезвычайно разнообразна, несмотря на то, что они не являются обязательным компонентом питания. Минеральные вещества содержатся в протоплазме и биологических жидкостях, играют основную роль в обеспечении постоянства осмотического давления, что является необходимым условием для нормальной жизнедеятельности клеток и тканей. Они входят в состав сложных органических соединений (например, гемоглобина, гормонов, ферментов), являются пластическим материалом для построения костной и зубной ткани. В виде ионов минеральные вещества участвуют в передаче нервных импульсов, обеспечивают свертывание крови и другие физиологические процессы организма.

Ионы макро -и микроэлементов активно транспортируютсяферментами через клеточную мембрану. Только в составе ферментов ионы макро- и микроэлементы могут выполнять свою функцию. Поэтому пищевые продукты и лекарственные травы предпочтительнее химиотерапевтическим препаратам для лечения гипомикроэлементоза. К тому же, если учесть, что из продуктов и растений человеческий организм берет микроэлемента ровно столько, сколько ему нужно, это помогает избежать гипермикроэлементоза. А превышение макро- и микроэлементов в организме бывает гораздо опаснее, чем их недостаток. При применении химических препаратов кальция типичным является отложение кальция в молочных железах, желчном пузыре, печени, почках, в общем, везде, где угодно, но не в костях

Ферменты - это маленькие частицы, которые активно обеспечивают работу всех функциональных систем. Они производят пищеварение, например, амилаза (диастаза) слюны переваривает крахмалы картофеля и злаков, липаза поджелудочной железы переваривает жиры, химотрипсин переваривает белки и т.д. Кроме того, ферменты «перетягивают» нужные вещества через клеточные мембраны, например, в почках осуществляется активный транспорт ионов кальция, натрия, хлора и других, а, следовательно, они регулируют кальциевый состав костей и артериальное давление. Фермент лизоцим «убивает» вредные микробы. Фермент цитохром Р-450 участвует во многих биохимических реакциях, например, разлагает химические лекарства и выводит их из клеток, окисляет холестерин до стероидных гормонов (т.е. производит гормоны) и т.д. Этих маленьких работяг, - ферментов, - в организме тысячи видов, и нет никаких биохимических и физиологических преобразований, в которых они бы не участвовали. Как и функциональный элемент микроциркуляции органа, так ифермент - это первичный элемент, первооснова любых процессов, и это должно всегда учитываться в лечении болезни. Очень важно знать, что в химическом лекарстве нет ферментов, а в травах и продуктах они есть. Например, корни хрена содержат фермент лизоцим. Кроме того, ферменты есть в меде, например, инвертаза, диастаза, каталаза, фосфатаза, пероксидаза, липаза и т.д. Мед нежелательно растапливать и нагревать выше 38 0 , потому что тогда ферменты распадаются.

В состав фермента входит несколько молекул белка, соединенных между собой и представляющих в микромире огромный размер и две маленьких части, одна из них - витамин, вторая - микроэлемент. Именно потому лечение травами предпочтительнее химии, что трава содержит и белки, и витамины, и микроэлементы, - этот гармоничный состав фермента создан Творцом. В натуральных продуктах, например, в меде, содержатся все 22 незаменимые аминокислоты, которые нужны для синтеза белков. В меде имеются макроэлементы, все незаменимые микроэлементы кроме фтора, йода и селена, а также почти все условно незаменимые микроэлементы. И наоборот, химические лекарства, вырабатываемые промышленностью, особым непостижимым образом связаны с отцом промышленности Каином. И следствием подобной связи является лишение фармакологических средств, состоящих из одной химической формулы, всего богатства мира, созданного Творцом, одной из маленьких трудолюбивых первочастиц которого являетсяфермент .

Всё- химия"- выражение, которое чаще всего можно услышать от преподавателей химии в школе, тем не менее, оно правильно. Так как, в конечном счёте, абсолютно всё состоит из химических элементов. Наше тело тоже.

1. Кислород. Он не только существенная часть вдыхаемого нами воздуха и питьевой воды, он так же занимает значимое место в нашем теле. С 65 % общей массы нашего тела, кислород, самый важный химический элемент в составе человеческого организма.

2. Углерод может похвастаться не только самым большим количеством химических соединений в периодической системе, (самые известные из них- уголь и нефть). Он так же занимает почётное второе место в нашем списке.

3. Водород, как и кислород- составной элемент воздуха и питьевой воды. И он также относится к основным компонентам человеческого тела. 10% нашего веса состоят из водорода.

4. Несмотря на то, что азот также содержится в воздухе, он более известен как теплоноситель, в жидкой форме. Всё же, его таинственно испаряющейся газы не должны вводить в заблуждение- 3 % массы нашего тела состоят из азота.

5. Даже если он и составляет всего 1,5 %, кальций- важный металл в нашем организме. Именно он придаёт прочность нашим костям и зубам.

6. Фосфор, как светящееся вещество, известен каждому. Но далеко не каждый знает, что именно благодаря фосфору в организме, происходит образование ДНК, основы человеческой жизни.

7. Калий, со скромными 0,2 %, принимает небольшое участие в процессах организма. Он относится к электролитам, в которых наше тело нуждается, прежде всего, при спорте. Его недостаток может вызвать чувство истощения и судороги.

8. Может ли сера, с её неприятным видом и запахом, быть важной для нашего организма? Да, это именно так. Сера- существенная составная часть аминокислот и коферментов.

9. Сначала сера, теперь хлор. Можно подумать, наш организм состоит из одних ядов. Разумеется, элементарного хлора в нашем теле нет, зато есть хлорид. И он для нас жизненно важен, так как, содержится, например, в плазме крови.

10. Натрий мы потребляем, прежде всего, в форме хлорида натрия, так же известного как поваренная соль. Элемент важен для защиты клеток и движения нервных сигналов.

11. Магний жизненно необходим для всех организмов на земле, естественно, для нас людей, тоже. Вопреки его незначительной части- 0,05 % массы нашего тела, недостаток магния ведет к отчётливо ощутимым последствиям: Нервозность, головные боли, усталость и судороги мышц являются только некоторыми из них.

12. Мужской организм содержит больше железа, чем женский. Одна из причин этому- разница в питании. Другая- женщины теряют железо во время менструации. Поэтому средняя масса этого элемента в человеческом теле варьирует от 2 до 5 грамм.

13. Кобальт- составная часть витамина B12, который необходим для существования человека. Передозировка кобальта ведёт к многочисленным болезням, к раковым опухолям в том числе.

14. Для микроорганизмов медь смертельна даже в незначительных количествах, но человеку она нужна для образования жизненно-важных ферментов. Тяжелый металл составляет 0,05 % массы нашего тела. Мы получаем её через овощи, шоколад и орехи.

17. Селен относится к незаменимым микроэлементам. В тоже время, при передозировке, он сильно токсичен, поэтому его употребление как БАД, вызывает большие дискуссии в кругах учёных.

18. До сегодняшнего дня не выяснено до конца, насколько фтор необходим для нашего организма. Неоспоримый факт- большая часть фтора содержится в костях и зубах. Фтор, как и селен, сильно токсичен при передозировке

Организм человека — открытая биологическая система. Организм человека является системой многоуровневой. Она состоит из систем органов, каждая система органов — из органов, каждый орган — из тканей, ткани — из клеток. Каждая клетка является системой взаимосвязанных органелл.

Организм человека является открытой системой, которая постоянно обменивается веществами и энергией с окружающей средой. Из него в организм во время газообмена поступает кислород, а вместе с едой — вода и питательные вещества. Наружу организм удаляет углекислый газ, непереваренные остатки пищи, мочу, пот, секрет сальных желез.

Внешне организм получает тепловую энергию и питательные вещества (белки, жиры, углеводы), молекулы которых аккумулируют химическую энергию. Она высвобождается при реакций расщепления этих веществ в организме. Часть химической энергии расходуется на процесс его жизнедеятельности, а избыток в виде тепла возвращается во внешнюю среду.

Неорганические вещества

Среди всех неорганических веществ содержание воды в организме человека является наибольшим. Она составляет до 90% массы эмбриона и до 70% массы организма пожилого человека. Вода является растворителем, который обеспечивает транспорт веществ в организме. Растворенные в воде вещества приобретают способность к взаимодействию. Вода участвует и в процессах теплообмена между организмом и окружающей средой.

В организме человека содержится немало неорганических веществ. Одни из них присутствуют в виде молекул, как, например, соединения кальция в костях, вещества — в виде ионов. Так, ионы железа участвуют в транспорте кислорода в крови, ионы кальция необходимы для сокращения мышц, а ионы калия и натрия — для образования и передачи нервных импульсов.

Органические вещества

Молекулы многих органических веществ состоят из блоков — простых органических молекул. Такое строение имеют все белки. Они образованы из молекул аминокислот. Обычно цепочка аминокислот сворачивается в волокнистые или клубоподобные структуры. Так белковая молекула становится компактнее и занимает меньше места в клетке.

В каждом процессе, происходящем в организме, участвуют десятки, а то и сотни различных белков. Доля белков составляет более 50% сухой массы клеток. Одни белки являются строительным материалом клеток, другие работают при сокращении мышц, третьи защищают организм от инфекций. С помощью ферментов — белков-катализаторов — происходят почти все химические реакции в организме.

Сложные углеводы

Как и белки, сложные углеводы образуются из молекул-блоков. Так, блоками гликогена являются молекулы простого углевода — глюкозы. Глюкоза в организме играет роль источника энергии, а в виде гликогена создаются запасы глюкозы. В соединениях с белками и другими органическими веществами углеводы выполняют структурную функцию.

Жиры

Жиры — нерастворимые в воде органические вещества. В состав молекулы жира обычно входят молекулы глицерина и жирных кислот. Жиры образуют плазматические мембраны клеток, они накапливаются в клетках жировой ткани, которая выполняет в организме защитные функции. Так же, как и глюкоза, жиры являются источником энергии. Молекула жира запасает больше энергии, чем молекула глюкозы, однако клетка добывает энергию из жиров значительно дольше, чем из углеводов.

Микроэлементы - химические элементы, содержащиеся в растительных и животных организмах в малых количествах (в тысячных и меньших долях процента, а в некоторых случаях - сотых долях процента). Микроэлементы, которые содержатся в организмах в количестве стотысячных долей процента и меньше (например, золото, ртуть), были названы В. И. Вернадским ультраэлементами. Одни из микроэлементов необходимы для жизнедеятельности всех организмов, другие - для отдельных видов, значение некоторых еще не выяснено. Для осуществления основных жизненных функций растениям необходимы медь, бор, молибден, марганец и цинк. Растениям некоторых видов необходимы также кремний, алюминий, титан, ванадий, хром, осмий, кобальт, никель, мышьяк, йод, фтор, галлий, литий, бериллий и селен. Животным организмам необходимы медь, кобальт, цинк, марганец, йод, фтор, кремний и бром. Важную роль в организме животных некоторых видов играют мышьяк, алюминий, никель, барий, бериллий, литий, рубидий, стронций, титан, кадмий, молибден и ванадий. Кроме того, в организмах растений и животных встречаются скандий, германий, цирконий, сурьма, олово, серебро, цезий, лантан, ртуть, вольфрам, золото, талий, свинец, висмут, церий, радий, торий и другие микроэлементы, значение которых еще не выяснено.

Содержание многих микроэлементов в отдельных тканях и органах растений и животных изучено еще недостаточно. Известно, что в состав крови ряда позвоночных животных входят 24 микроэлемента. Одни из этих микроэлементов (например, медь, цинк, марганец, олово, кадмий, свинец) концентрируются в форменных элементах, другие (например, титан, кобальт, кремний, алюминий) -в плазме крови.

В мозге млекопитающего обнаружено 15 микроэлементов (медь, цинк, марганец, свинец, титан, молибден и другие). Некоторые микроэлементы накапливаются в определенных органах и тканях: в половых железах (цинк), гипофизе (цинк, хром), поджелудочной железе (цинк, никель), селезенке эмбрионов и плаценте (кобальт), печени эмбрионов и новорожденных (медь), почках (кадмий), легких (литий), сетчатке (барий), стекловидном теле глаза (кремний) и другие. Избирательное концентрирование микроэлементов отдельными тканями и органами может быть весьма значительным.

Микроэлементы входят в состав ряда соединений, обладающих специальной функцией: ферментов, например карбоангидразы (цинк), моно- и полифенолоксидаз, а также формикодегидразы (медь), аргиназы (марганец); витаминов, например витамина Bi (кобальт); гормонов, например тироксина (йод), инсулина (кобальт, цинк); дыхательных пигментов, например гемоцианина (медь). Микроэлементы обнаружены также в составе ряда соединений, роль которых в организме еще не выяснена (например, соединения цинка с фосфатидами у растений, соединения цинка и марганца с белками у беспозвоночных животных, белковые соединения меди и кобальта у позвоночных животных).

Обьект исследования: организм человека.

Предмет исследования: влияние содержания микроэлементов на физиологические процессы в человеческом организме.

Основополагающий вопрос: микроэлементы: зло или благо?

Цель работы: используя различные источники информации изучить физиологическое воздействие некоторых микроэлементов на организм человека.

Задачи работы:

Изучить литературу по данному вопросу

По методике М. Хамма и А. Россмайера провести исследование содержания кальция, калия, железа в организме человека.

Глава 1. Химический состав человеческого организма

Английские ученые подсчитали суточное потребление различных элементов вместе с пищей. Оказалось, например, что житель Великобритании ежедневно поглощает 5400 мг хлора и 4600 мг натрия, 23,2 мг железа, 0,32 мг свинца, по 0,3 мг серебра и сурьмы, 0,01-0,001 мг золота, по 0,001-0,0001 мг платины и урана. Всего был определен суточный рацион для 40 элементов.

Цифры, естественно, осредненные, относящиеся к среднестатистической « душе населения». У 60 млн. англичан не может не быть больших различий в ежедневном «микроэлементном меню». К тому же у каждого из них это меню разное летом и зимой, в будни и праздники.

Конечно, и у обитателей других местностей - Явы, Тибета или Судана -суточный рацион микроэлементов будет выглядеть иначе.

А из чего состоит сам человек? Какие химические элементы входят в ткани его тела и в каких количествах?

Эта проблема очень занимала академика В. И. Вернадского. Он обобщил все материалы, имевшиеся в начале 20-х гг. , и в 1922г. в Петрограде вышла в свет его брошюра «Химический состав живого вещества в связи с химией земной коры». Там была помещена таблица, цифры которой отвечали на вопрос: из чего состоит человек?

Три четверти по весу приходится на кислород и водород. Прав был немецкий физиолог Эмиль Дюбуа-Реймон, назвавший человека «Одушевленной водой». Если же приплюсовать сюда еще углерод, кальций и азот, то на долю пяти элементов приходится 97,4 %. Десятки других химических элементов, вместе взятые, составляют 1/40 весовую часть-человека, но они присутствуют повсюду, проникают в его плоть, мозг, кровь.

Состав человека близок к среднему составу живого вещества. Это и неудивительно, ведь человек существо всеядное.

Во мне. и длинные нити меха, и плоды, и зерна, и коренья, годные в пищу, четвероногими я весь доверху набит, птицами весь я начинен.

В старых популярных изданиях встречаются подсчеты вроде таких: содержащейся в теле человека извести хватит на побелку курятника, железа - на гвоздь средних размеров, фосфора - на 2200 спичек и т. п.

Шестьдесят лет назад В. И. Вернадский писал о присутствии 24 элементов в человеческом организме.

Теперь мы знаем, что в человеческом зубе установлено обязательное присутствие 43 элементов, и, кроме того, еще 25 элементов могут находиться в зубной ткани. (В действительности же по закону всеобщего рассеивания в зубах должны присутствовать все химические элементы, имеющиеся в земной коре. Часть из них просто еще не определена из-за очень малых концентраций.)

В 1964 г. в сыворотке крови было установлено количественное содержание 78 элементов. Заметим, что исследовалась кровь здоровых людей среднего возраста 35 лет; все они были донорами Красного Креста. Легче сказать, чего нет в крови. Нет инертных газов, трансурановых элементов и элементов под номерами 84-89 (полоний, астатин, франций, радий, актиний).

Кровь солона. Уже давно обратили внимание на поразительное сходство состава человеческой крови и морской воды.

Если сравнивать ионный состав этих двух жидкостей, то в крови на долю натрия и хлора приходится 76,2 %, а в морской воде - 85,7 %. Для калия цифры будут соответственно 2,3 и 1,1 %, а содержание кальция в том и другом случае одинаково - по 1,2 %. Близкие значения отмечены и для других элементов. Такое сходство не случайно. Оно постоянно напоминает нам о тех гипотезах, согласно которым зарождение и развитие жизни произошло в океане.

Конечно, всякое определение содержания микроэлементов в человеческом организме, основанное на анализах крови, мышечной или костной ткани и т. п. , представляет собой не что иное, как некий «моментальный снимок», «стоп-кадр». Ведь те несколько десятков элементов, наличие которых установлено в теле человека находятся в непрерывном движении - поступают в организм, пребывают в нем, задерживаются, накапливаются, покидают его. Одни микроэлементы медлительны, другие - торопливы. Вся эта пестрая и изменчивая во времени (в определенных пределах) картина связана с процессами обмена веществ, составом пищи и воды, составом вдыхаемого воздуха, зависит от возраста и индивидуальных особенностей организма.

Итак, без малого вся таблица Менделеева в куске горной породы, в комке гумуса, в ежедневном обеде, в капле крови и в капле морской воды, в метеоритной пылинке! Такое распределение элементом В. И. Вернадский назвал «микрокосмической смесью» (в малых дозах везде).

Да, можно найти общее в составе человека и тростника! Но, с другой стороны, внимательно сравнивая состав двух организмов, всегда* можно заметить элементы, различия в концентрациях которых очень велики. В процентном отношении человек содержит в 34,5 раза кальция и в 40 раз больше йода, чем тростник, но в 20 раз меньше никеля. Тростник содержит в 80 раз больше йода, чем люцерна.

Итак, при сравнении химического состава разных живых организмах выявляются противоречивые особенности, находящиеся в диалектическом единстве. Содержание преобладающих элементов -кислорода, водорода и углерода всегда характеризуется близкими цифрами. Но зато различия в концентрации отдельных микроэлементов могут быть очень значительными, что придает черты химической неповторимости каждому виду.

«Нам представляется бесспорным положение, что химический состав организма есть его признак - видовой, родовой и т. д. », - пишет академик А. П. Виноградов.

Среди элементов таблицы Менделеева выделяют 21 биофил, т. е. такие элементы, которые обязательно входят в состав любого живого организма (теоретически, исходя из закона микрокосмического рассеяния, мы должны предположить наличие всех известных на Земле элементов в любом организме. Те элементы, которые аналитически сегодня не обнаруживаются, присутствуют, очевидно в очень малых концентрациях). Это прежде всего, кислород, водород, углерод, азот и сера - великолепная пятерка, из которой формируются белковые молекулы. Далее следует весьма широко распространенные фосфор, хлор, магний, калий, натрий и железо. Остальные 10 принадлежат к микроэлементам: йод, бор, цезий, ванадий, марганец, медь, цинк, молибден, кобальт и селен. Биофилы входят в состав любого живого существа, будь то человек, сосна или рак-отшельник. Без них жизнь невозможна. Другие микроэлементы, хоть и не являются такими универсальными, как упомянутые десять, также существенно влияют на развитие жизни, несмотря на более чем скромные, часто почти неуловимые концентрации.

При этом отнюдь небезразлично их количественное содержание в организме. Один и тот же элемент (даже биофил), в зависимости от концентрации может быть и полезным, и вредным может заслуживать и похвального слова, и справедливого обвинения.

Глава 2. Химия микроэлементов и здоровье человека

2. 1. Щелочные металлы и здоровье человека

Натрий и здоровье человека

Биологическая роль натрия

Поддерживает постоянство осмотического давления крови, необходимое для нормальной жизнедеятельности клеток тканей. Участвует в регулировании водного обмена, т. к. ионы натрия способствуют увеличению потребления воды и связыванию воды в организме, а также повышению кровяного давления.

Активизирует пищеварительные ферменты, регулирует работу нервной и мышечной тканей. Обмен натрия контролируется гормонами коры надпочечников, способствующими задержке натрия и воды в организме.

Источники поступления натрия в организм человека

1. Пищевые продукты. Содержание природного натрия в пищевых продуктах относительно невелико.

Суточная потребность в натрии – 1-2 г.

2. Употребление продуктов, приготовленных с поваренной солью.

Реакция организма на недостаток натрия

Недостаток натрия может наступить при длительной рвоте или поносе, что повлечет за собой уменьшение объема крови и низкое артериальное давление. Усвоение натрия снижается при сильном потоотделении (в условиях жаркого климата), а также при больших физических нагрузках.

Реакция организма на избыток натрия

Поскольку натрий обладает способностью связывать воду в организме (1 г поваренной соли в состоянии связать до 100 мл воды), то организм испытывает жажду. Всем хорошо известно, как после соленой воды хочется пить. При перенасыщении тканей и кровеносных сосудов поваренной солью возникает избыток воды, что приводит к перегрузке всех органов. В первую очередь страдают почки (при образовании мочи они перерабатывают кровь с повышенным содержанием натрия). В результате возникают отеки ног и лица.

Страдает также сердце, т. к. вынуждено работать с большей нагрузкой.

Ограничение употребления соли желательно и в последние месяцы беременности.

Исследования, проведенные в Лондоне, показали, что избыток употребляемой соли может привести к состоянию, угрожающему жизни людей, страдающих астмой. Немаловажен контроль за потреблением соли при таком заболевании, как геморрой, т. к. при ее избыточном потреблении жидкость остается в кровеносной системе, что способствует набуханию вен в анусе.

У людей, болеющих остеопорозом (разрежение кости), при большом содержании натрия в пище наблюдается и большее его выделение, а вместе с ним и кальция – элемента, так необходимого организму.

Известно, что в древности человек не добавлял соль в пищу. На заре человечества она ценилась на вес золота, ею платили дань. Великий Платон называл соль даром богов. Человек начал использовать поваренную соль в питании только в последние 1-2 тыс. лет, сначала как вкусовую приправу, а затем как консервирующее средство. На протяжении тысячелетий люди пользовались солью, не подозревая о коварстве симпатичных белых кристалликов. (Известно, что многие народности Африки, Азии и Севера до настоящего времени обходятся без соли.). Не подозревал этого и Келвин Смит – обычный заводской врач на одном из заводов Форда в Детройте. Регулярно обследуя рабочих, Смит установил, что у одних артериальное давление всегда в норме, у других периодически подскакивало, у третьих из года в год оно становилось все выше и выше (последних доктор лечил от гипертонии).

Форд, как известно, впервые в мире ввел на своих заводах конвейер, и в общий обеденный перерыв тысячи рабочих усаживались за стол, получая стандартные порции одинаковой пищи. Присутствуя в столовой по долгу службы, Смит обратил внимание на то, что некоторые рабочие никогда не пользовались солонкой, другие рабочие пробовали еду и иногда подсаливали, третьи же, не пробуя, подсаливали всегда. До поры до времени эти привычки рабочих доктор автоматически фиксировал, но однажды его осенило: у тех, кто никогда не солил, давление на протяжении многих лет оставалось в норме, а в число тех, кто всегда подсаливал пищу, входили его пациенты с высоким давлением. Так мир узнал, что избыток соли в пище вызывает гипертонию.

Около 50% всех гипертоников реагируют на соль, поскольку они являются солевосприимчивыми, т. е. показатели кровяного давления у них заметно изменяются при увеличении или сокращении потребления соли. Подобная солевая чувствительность, по мнению большинства представителей медицины, является наследственной. Она сильнее проявляется при избыточной массе тела и чаще наблюдается у людей преклонного возраста.

Восприимчивость к соли встречается и у людей, считающихся практически здоровыми в отношении кровяного давления.

Спровоцировать гипертонию у них может злоупотребление солью на протяжении многих лет.

Ограничивать потребление соли следует постепенно, в течение 2 или 3 месяцев, придерживаясь при этом следующих этапов:

1. Пробуйте пищу на вкус, прежде чем посолить.

2. Уберите солонку со стола.

3. Меньше кладите соли, готовя пищу. Для начала ограничьте ¾ привычного количества. Затем солите наполовину меньше.

4. Кладите в пищу травы, перец, чеснок, сухую горчицу, лимонный сок, пряности, мускатный орех.

5. Ограничьте потребление соли, которую вы получаете с готовыми продуктами (консервированные супы, овощи, мясо, рыба).

Калий и здоровье человека

Биологическая роль калия

Регулирует кислотно-щелочное равновесие крови.

Участвует в передаче нервных импольсов.

Активизирует работу ряда ферментов.

Обладает защитными свойствами против нежелательного действия избытка натрия и нормализкет давление крови. В организме людей, употребляющих в пищу много богатых калием овощей, - вегетарианцев – количество калия и натрия находятся в равновесии. Эти люди чаще всего имеют более низкие показатели кровяного давления, нежели их сограждане, увлекающиеся мясом.

Оказывает противосклеротическое действие.

Калий обладает способностью усиливать образование мочи.

Калий поступает в организм с пищей. Его ежедневное поступление 1400-7400 мг. Лучший источник калия – растительная пища. Это – арбузы, дыни, апельсины, мандарины, бананы, сухофрукты (инжир, абрикосы, шиповник). Богаты калием ягоды – брусника, земляника, черная и красная смородина. Много калия и в овощах (особенно в картофеле), бобовых, изделиях из муки грубого помола, рисе.

Реакция организма на недостаток калия

При недостатке калия в организме наблюдаются мышечная слабость, вялость кишечника, нарушения сердечной деятельности. Может наступить внезапная смерть пр иувеличении нагрузок. Наблюдается плохая передача нервных импульсов. Снижают усвоение калия мочегонные средства (диуретики). При приготовлении пищи необходимо обращать внимание на то, что соединения калия водорастворимы. Это обстоятельство обязывает мыть продукты, его содержащие, до их измельчения и готовить их в небольшом количестве воды.

Реакция организма на избыток калия

При избытке калия в организме угнетены основные функции сердца: уменьшение возбудимости сердечной мышцы, урежение ритма сердечных сокращений, ухудшение проводимости, ослабление силы сокращений сердца. В больших концентрациях ионы калия вы. зывают остановку сердца в диастоле (фаза сокращения желудочков сердца). Токсическая доза калия составляет 6 г. Летальная доза – 14 г. Соли калия могут быть токсичны для организма за счет аниона, связанного с ионом калия, это, например, KCN (цианид калия).

Знаете ли вы, что

Народная медицина считает, что страстное желание употреблять алкоголь связано с недостатком калия в организме.

2. 2. Кальций и здоровье человека

Биологическая роль кальция

Является «строительным материалом» для образования костей и зубов.

Важен для регуляции процессов роста и деятельности клеток всех видов тканей.

Влияет на обмен веществ.

Важен для нормальной деятельности мышечной и нервной систем.

Обеспечивает нормальную свертываемость крови.

Оказывает противовоспалительное действие.

Обеспечивает устойчивость организма к внешним неблагоприятным факторам.

Источники поступления кальция в организм человека

Кальций поступает при употреблении молока, молочных продуктов, сыров. Хорошими источниками кальция являются яичный желток, капуста, соя, шпроты, зелень петрушки и др.

Чем больше кальция поступает в организм с растительной пищей, крупами, тем лучше состояние костной ткани. Употребление животных жиров, питье воды способствуют поступлению кальция в организм человека.

Реакция организма на избыток кальция

Избыточное поступление кальция в клетки соединительной ткани частично обезвоживает их, в результате чего клетки увядают, снижается их физиологическая активность. Это приводит к повышенной возбудимости нервной системы, развитию мочекаменной болезни. При избыточном приеме солей кальция внутрь развивается гиперкальцемия, которая приводит к отложению солей в различных тканях и органах.

Реакция организма на недостаток кальция

Понижение концентрации кальция в организме приводит к понижению возбудимости нервной системы, следствием чего является появление судорог. Если отрицательный баланс кальция сохраняется долго, то могут возникнуть явления кальциевой недостаточности, такие, как остеопороз.

Наиболее уязвимы и подвержены травмам позвоночник, шейка бедра, запястье.

С лечебной целью назначают препараты кальция, которые рекомендуют запивать молоком.

Остеопороз, по данным Всемирной организации здравоохранения, занимает 4 место среди других заболеваний, распространенных на Земле, уступая только болезням сердечно-сосудистой системы, онкологическим, эндокринным.

Остеопороз возникает в результате медленной и незаметной потери кальция, при этом происходит уменьшение обьема и прочности костей. В большей степени остеопорозу подвержены женщины со светлой кожей, курящие женщины, любительницы алкоголя и кофе.

Чтобы кости оставались твердыми, между ними и кровью должен происходить сбалансированный обмен кальцием, способствующий постоянному самообновлению костной ткани. Именно этот непрерывный процесс самовосстановления костей поддерживают эстрогены и другие гормоны.

Поскольку уровень эстрогенов в женском организме с возрастом уменьшается, кости теряют способность удерживать кальций. Они становятся тоньше и легче до такой степени, что делаются похожими на губку.

Концентрация кальция в крови находится под контролем гормонов паращитовидных желез. Этот гормон обуславливает всасывание кальция в кишечнике, высвобождение его из костей и обратное всасывание из первичной мочи в почечных канальцах.

Знаете ли вы, что

Кровь с пониженным содержанием кальция не свертывается на воздухе.

Если пища будущей матери насыщена кальцием и магнием, то в потомстве преобладает женский пол, а избыток кальция приводит к тому, что у нее рождается потомство преимущественно мужского пола.

В местностях, где природная вода содержит повышенное количество ионов кальция и магния, в каждом доме в течение года накапливается столько накипи, что ею можно наполнить мусорное ведро.

2. 3. Галогены и здоровье человека

Хлор и здоровье человека

Биологическое значение хлора

Поддерживает нормальное осмотическое давление плазмы крови, лимфы, спинномозговой жидкости.

Участвует в образовании соляной кислоты, обмене веществ, построении тканей.

Необходим для дезинфекции клеток.

Способствует избавлению от лишнего веса.

Растворяет отложения на суставах.

Источники поступления хлора в организм человека

Хлор должен поступать в организм ежедневно в количестве 3-6,6 г с растительной и животной пищей, а не в виде поваренной соли (хлорида натрия), ибо последняя приводит к защелачиванию организма, сгущает кровь и вызывает заболевания сердечно-сосудистой системы. Из венозной крови в желудок поступает СО2 и протекает реакция: фермент

СО2+Н2О+Сl- → НСl (желудок)+НСО-3 (кровь).

Эта реакция ферментивная, причем фермент катализирует ее протекание в сторону образования соляной кислоты.

Реакция организма на недостаток хлора

Нарушения в обмене хлора ведут к развитию отеков, недостаточной секреции желудочного сока и т. д. Резкое уменьшение содержания хлора в организме может привести к тяжелому состоянию, вплоть до смертельного исхода.

Реакция организма на избыток хлора

Избыток хлора в организме является причиной заболеваний желудочно-кишечного тракта, головных болей, нарушения общего обмена веществ.

Повышение его концентрации в крови наступает при обезвоживании организма, а также при нарушении выделительной функции почек.

Выделение хлора происходит главным образом с мочой (90%) и потом (6%). Содержание хлора в моче зависит в основном от его содержания в пище. Интересна способность хлора при избыточном поступлении отлагаться в коже, задерживаться в организме, выделяться с потом в значительных количествах.

Газообразный Cl2 очень токсичен.

Применение хлора

Хлор применяется в медицине для обеззараживания предметов, помещений и в коммунальном хозяйстве для хлорирования воды, т. к. он обладает сильнымдезинфицирующим действием за счет своих окислительных свойств. Такие же свойства проявляют хлорная вода (раствор хлора в воде) и хлорная известь Ca (OCl)2. Действие этих агентов основано на том, что в водных растворах этих веществ существует кислая среда, в которой свертываются белки, а при реакции Cl2 с Н2О и при гидролизе Ca (OCl)2 в присутствии СО2 образуется сильный окислитель – хлорноватистая кислота НсlО. Эта кислота на свету разлагается на HCl и атомарный кислород О, который является сильным окислителем и разрушает структуру клеток, при этом микроорганизмы погибают.

Поскольку хлор обладает отбеливающим действием, его используют в целлюлозно-бумажной и текстильной отраслях промышленности.

Соляная кислота и здоровье человека

В составе желудочного сока наряду с другими веществами содержится соляная кислота. ЕЕ массовая доля составляет 0,4-0,5%. При такой концентрации HCl губительна для живых чужеродных клеток: таким образом она выполняет защитную функцию, препятствует развитию в желудке микрофлоры. Однако HCl не действует на клетки самого желудка. Величина рН желудочного сока 1,6-1,8% (кислая среда) (убедись сам, исследовав желудочный сок лакмусовой бумажкой). В состав желудочного сока входят ферменты, одним из них является пепсин. Когда выделение желудочного сока не происходит, пепсин находится в неактивной форме – в виде пепсиногена. Затем под влиянием HCl, входящей в состав желудочного сока, пепсиноген превращается в пепсин, который расщепляет белки до аминокислот. Пепсин действует только в кислой среде. Соляная кислота усиливает секрецию поджелудочной железы. Под влиянием кислоты задерживается переход содержимого желудка в двенадцатиперстную кишку. Кислотность желудочного сока можно исследовать, взяв пробу его натощак или после пробного завтрака. Кислотность желудочного сока может быть нормальной, нулевой, пониженной или повышенной.

Нулевая кослотность – отсутствует свободная соляная кислота.

Пониженная кислотность – слишком низкая концентрация кислоты в желудке. Люди, страдающие пониженным содержанием HCl в желудочном соке, больше подвергаются опасности заражения инфекционными заболеваниями, т. к. HCl выполняет бактерицидную функцию; при этом затрудняется переваривание белковой пищи. Пониженной кислотности могут сопутствовать раковые заболевания желудка, хронические запоры, воспаление желудка. Таким людям назначают желудочный сок (натуральный или искуственный). К средствам, увеличивающим концентрацию соляной кислоты, относят углекислые минеральные воды, крепкий чай, черный хлеб, овощные и фруктовые соки, различные пряности (хрен, горчица и др.).

Повышенная кислотность – избыток соляной кислоты в желудке. Часто сопровождается язвенной болезнью желудка и двенадцатиперстной кишки. Признаком язвы желудка являются не очень сильные боли в средней части живота, всегда связанные с приемом пищи.

Иногда они наступают сразу, иногда через 2-3 ч, а то и через 5-6 ч после приема пищи (голдные боли). Болезнь обычно начинается вяло, приступы ее чередуются с довольно большими промежутками; обострения весной и осенью. Наиболее грозное осложнение – прободение язвы. Больной ощущает кинжальную боль. Она вызывается тем, что язва, захватившая все слои стенки желудка, прорывается, и его содержимое оказывается в полости брюшины. В этом случае нужна срочная операция.

Одним из признаков повышенной кислотности является изжога. Возникает характерное чувство жжения. Оно обычно устраняется, если выпить немного щелочной минеральной воды «Боржоми», «Ессентуки», №4, №17 (воду следует немного подогреть, чтобы удалить углекислый газ). Для профилактики заболевания имеют большое значение правильный режим питания, отказ от вредных привычек, соблюдение режима труда и отдыха, исключение стрессов и конфликтных ситуаций.

В Древне Греции при изжоге и болях в желудке врачи использовали для лечения порошок из высушенных кораллов. Основной компонент кораллов – гидрокарбонат кальция Са(НСО3)2 – вступал в реакцию с соляной кислотой и нейтрализовывал ее.

Лекарственные вещества «антациды», нейтрализующие соляную кислоту желудочного сока, «прародителями» которых были кораллы, получили свое название в сязи с направленностью этой реакции: от греч. «anti»-против и лат. «acidus»-кислый.

Антациды как компонент лечения язвенной болезни желудка привлекли внимание врачей только в начале XX в. Первыми современными препаратами этой группы были гидрокарбонат натрия NaHCO3 – питьевая сода 0 и карбонат кальция СаСО3 – мел. Однако лекарства, содержащие соду и мел, имеют много побочных действий. Например, в результате реакции гидрокарбоната натрия с соляной кислотой выделяется большое количество углекислого газа:

NaHCO3+HСl = NaСl + Н2О + СО2.

Углекислый газ, растворяясь в воде, дает угольную кислоту, которая возбуждает железы желудка и провоцирует новое выделение соляной кислоты. По этой причине вздутие живота и отрыжка после приема таких лекарств сменяются новым приступом боли и изжогой.

Дальнейшие исследования были направлены на разработку препаратов, не всасывающихся в желудочно-кишечном тракте. Подобные лекарства, в состав которых входят гидроксид алюминия Аl(OH)3 и оксид (или гидроксид магния) MgO (Mg(OH)2), поглощают соляную кислоту без выделения углекислого газа и выводят ее из организма «транзитом», проходя через желудочно-кишечный тракт. Гидроксид алюминия производит закрепляющий эффект, а оксид или гидроксид магния – послабляющий. В невсасывающемся антациде «Маалокс» соотношение алюминия и магния подобрано таким образом, чтобы избежать этих неприятностей.

Аl(OH)3 + 3HCl = АlCl3 + 3Н2О,

MgO + 2HCl = MgCl2 + Н2О.

В качестве профилактического или дополнительного средства при лечении язвенной болезни используют капусту, капустный и картофельный сок. Это практиковалось еще в Древнем Риме, т. к. в капусте находится противоязвенный витамин U (от лат. «ulcer» - язва).

Йод и здоровье человека

Содержание йода в организме человека (масса тела 70 кг), по некоторым данным, составляет 25-30 мг. Из этого количества 15 мг. Находится в щитовидной железе. Она расположена на передней поверхности шеи и имеет форму бабочки – две доли и перешеек. В нормальном состоянии она не должна быть видна. Усвоение организмом йода происходит довольно быстро уже в желудке. С током крови он попадает в щитовидную железу.

Биологическая роль йода

Йод необходим для нормального функционирования щитовидной железы. Щитовидная железа вырабатывает гормоны тироксин и трийодтиронин, для синтеза которых необходим йод. Без йода гормоны щитовидной железы, контролирующие скорость обмена веществ в организме, образоваться не могут.

Через щитовидную железу весь обьем циркулирующей в организме крови проходит в течение 17 мин. Если щитовидная железа обеспечена йодом, то за эти 17 мин. йод убивает нестойкие микробы, попадающие в кровь через повреждения кожи, слизистую оболочку носа или горла, при адсорбции пищи в пищеварительном тракте. Стойкие микроорганизмы при прохождении через щитовидную железу становятся слабыми, пока окончательно не погибнут при условии нормалльного обеспечения ее йодом. В противном случае микроорганизмы, циркулирующие в крови, сохраняются.

Йод оказывает успокаивающее действие на организм и нервную систему. При нервном напряжении, раздражительности, бессонице возникает необходимость в йоде для расслабления организма и его оптимистического настроя. При нормальном обеспечении организма йодом наблюдается повышение умственной активности.

Йод – один из лучших катализаторов окисления в организме. При его недостатке происходит неполное сгорание пищи, что приводит к нежелательному образованию жировых запасов.

Йод восстанавливает энергию человека.

Источники поступления йода в организм человека

Источники поступления йода в организм с йодсодержащими минеральными водами, с пищей (морская рыба), с морским воздухом и морской водой. Поступление йода уменьшается при употреблении в пищу кочанной и цветной капусты.

Реакция организма на недостаток йода

При недостаточном поступлении йода в организм снижается функция щитовидной железы и развивается гипотиреоз. При недостатке йода у детей наблюдается задержка роста, физического развития, глубокая умственная отсталость.

При недостатке йода у взрослых симптомы недостатка гормонов щитовидной железы – снижение обмена веществ, падение температуры тела, выпадение волос, вялость, слабость.

Дефицит йода восполняют, принимая йодированную поваренную соль, в которую введен хлорид калия (25 г на 1000 кг соли).

Знаете ли вы, что

Заболевания, связанные с дефицитом йода, Всемирная организация здравоохранения определила как глобальную проблему, стоящую в одном ряду с сердечно-сосудистыми и онкологическими заболеваниями.

В целях профилактики заболеваний щитовидной железы ни в коем случае нельзя использовать спиртовой раствор йода, так как он предназначен для других целей.

При избытке в почве йода наблюдается ослабление синтеза йодистых соединений щитовидной железы.

Барабуля океаническая и японский карась содержат так много йода, что их невозможно употреблять в пищу из-за лекарственного запаха.

2. 4. Железо и здоровье человека

Содержание железа в организме человека (масса тела 70 кг) составляет по некоторым данным - 3,5 г. Распределение железа в организме человека (в процентах от общей массы железа) показано в приложении 1. Небольшая часть железа расходуется на рост покровных тканей организма - кожи и ногтей. Железо входит в состав пигмента, окрашивающего волосы (рыжие волосы содержат в 5 раз больше железа, чем любые другие). Как видно из приведенных данных в приложении 1, основная масса железа находится в крови - эритроцитах. Это стало известно благодаря открытию француза Мери в 19 веке. Эритроциты-красные кровяные клетки, главная функция которых заключается в осуществлении газообмена организма с окружающей средой, т. е. эритроциты переносят в организме кислород, поступающий при дыхании.

Входя в состав железосодержащего пигмента - гемоглобина, железо определяет красную окраску этого вещества, а также цвет крови. Молекула гемоглобина состоит из двух частей: из белка - глобина (основная часть молекулы, которая у разных живых организмов имеет разное строение) и железосодержащей группы - гема, который у всех организмов один и тот же. В составе молекулы гемоглобина четыре гема и в каждом - по одному атому железа, на их долю приходится всего лишь 0,35 % массы огромной молекулы.

Именно железо помогает захватывать кислород и* отдавать его там, где он нужен. В организме человека циркулирует ~25 трлн эритроцитов (в них находится большая часть всего железа, имеющегося в организме), благодаря деятельности которых мы можем дышать. Срок жизни эритроцитов 3-4 мес, после чего, выполнив свою функцию, они разрушаются.

«Производство» новых эритроцитов - функция кроветворных органов, главный из которых - костный мозг.

У здорового человека он каждые сутки вырабатывает ~200 млрд. эритроцитов, за среднюю человеческую жизнь (70 лет) их поступает в кровь в количестве 5*10 с общей массой -500 кг. Каждый из этого несметного числа эритроцитов нужно «зарядить» гемоглобином, а значит, и железом. Чтобы приготовить 0,5 т эритроцитов, требуется примерно 0,5 кг железа. Однако поступление железа в организм с пищей измеряется считанными миллиграммами в сутки, десятками граммов за всю человеческую жизнь.

Источники поступления железа в организм человека

В организм железо поступает с пищей.

Чтобы железо было усвоено, оно подвергается сложнейшим превращениям. В пищевых продуктах железо находится в трёхвалентной форме. Клетки же слизистой оболочки кишечника пропускают железо в двухвалентной форме - в виде соли хлорида железа (II) FeCL2 или сульфата железа (II) FeSO4. Двухвалентным оно бывает только в составе специальных лекарственных препаратов. Миновав пищевод и попав в желудок, трехвалентное железо под действием желудочного сока восстанавливается в двухвалентное. Важнейшую роль в этом процессе играют соляная кислота и другие вещества, входящие в состав желудочного сока. Поэтому при пониженной кислотности назначают препараты железа вместе с соляной кислотой или желудочным соком. Из всего железа, которое находится в пище, усваивается 2-20 %, причем немаловажно и то, что из продуктов растительного происхождения усваивается только от 2 - 8 % железа. В продуктах животного происхождения атомы железа входят в состав белковых молекул, что облегчает его усвоение.

Влияет на усвоение железа и состав пищи. Витамин С и фруктоза (содержится в овощах, фруктах, соках, мёде) создают благоприятные условия для усвоения железа, т. к. образуют с ним хорошо растворимые соединения. Большую роль играют витамины группы В. Однако у железа кроме «друзей» имеются и «враги». «Враги» железа - это чай, кофе, молочные продукты и яичные желтки. Чашка чая, выпитая во время еды, сократит усвоение железа почти на 2/3, поскольку при этом образуются труднорастворимые соединения. Если кофе выпит после приёма пищи, то организм недосчитается 40 % железа, а если - за 1ч до еды, он оставит железо в неприкосновенности. Если с железом у вас всё в порядке, то можно спокойно есть продукты, которые числятся во «врагах» железа. Если же нет, то необходимо изменить свой образ жизни.

Из желудка железо проникает сквозь мембрану в клетку слизистой оболочки кишечника. Здесь его поджидает белок апоферритин, относящийся к группе гамма-глобулинов. Он образует с железом комплексное водорастворимое соединение - ферритин. В ходе этой реакции железо во второй раз изменяет свою валентность: в составе ферритина оно уже снова трехвалентное. Апоферритин выполняет двойную роль. Во-первых, он служит «проводником» железа сквозь клетку слизистой оболочки, а во-вторых, регулирует поступление железа из кишечника. Как только весь имеющийся в клетке апоферритин «насытится» железом и превратится в ферритин, всасывание железа сквозь мембрану блокируется. Такой механизм, работающий по принципу обратной связи, защищает организм от ненужного избытка железа.

Следующая преграда на пути железа - мембрана, которая отделяет клетку слизистой оболочки от кровеносного русла. Железо минует эту преграду и, попадая в плазму крови, в третий раз меняет валентность: отщепляясь от ферритина, оно вновь превращается в двухвалентное. Сменяется и его «проводник»: с кровью железо разносит по организму другой белок - трансферрин. Наконец, прежде чем отложиться в той или иной ткани, железо снова соединяется с белком, образуя ферритин (в составе которого железо трехвалентно), удобный для хранения запасов железа.

Итак, железо, поступив в организм, минует пищевод и попадает в желудок, где под действием соляной кислоты желудочного сока восстанавливается из трехвалентного в двухвалентное. Далее, в кишечнике часть железа, содержащегося в пище, в среднем -10% (остальная часть выводится из организма), всасывается сквозь слизистую оболочку и попадает в кровь, при этом дважды меняя свою валентность. По кровяному руслу железо разносится по всему организму и, снова окислившись в трехвалентное, отлагается в тканях.

Круговорот железа в организме человека показан приложении 3.

В воде железо находится в виде солей Fe. ГОСТ разрешает содержание железа в питьевой воде до 0,3 мг/л, а если нет станции обезжелезивания, то до 1 мг/л. Если же содержание железа превышает указанную величину, то это отрицательно сказывается на органах пищеварительной и сердечно-сосудистой систем.

Реакция организма на недостаток железа

Организм человека очень бережно обращается с железом, но даже у здорового человека железо понемногу выводится из организма: взрослый мужчина теряет в сутки ~1 мг железа. У женщин потери гораздо больше, т. к. главное вместилище железа - кровь. Много железа уносят кровотечения, особенно менструации. Поэтому потребность в железе у мужчин 0,9-1,2 мг в сутки, а у женщин 1,3-2,5 мг, во время беременности до 5 мг. Если человек не получает с пищей достаточного количества железа, в расход идёт резервное железо. У мужчин эти запасы составляют 2-3 года, если даже в пище не будет ни одного атома железа. У женщин эти запасы в 3 раза меньше, поэтому дефицит железа у них возникает намного раньше.

Когда железа начинает не хватать и организм приступает к расходованию его запасов, хранящихся в печени, печень отвечает на это резким увеличением производства «проводников» железа - апоферритина и трансферрина. Всасывание железа через слизистую оболочку кишечника тут же увеличивается: организм стремиться за каждым атомом железа и из тех же пищевых продуктов усваивает в 1,5-4 раза больше железа, чем обычно.

И все же эти резервы могут оказаться недостаточными, если с пищей поступает слишком мало железа или слишком велики его потери: возникает заболевание железодефицитная анемия, или малокровие.

Существует разновидность железодефицитной анемии, которая наблюдается у каждого человека в первый год жизни. В первые 6 месяцев внутриутробного развития плод не получает железа от матери. Накопление железа начинается лишь в последние 3 месяца перед родами. К моменту рождения нормальный ребенок запасает 250-300 мг, а недоношенный - 100-150 мг. Однако бурный рост ребенка требует огромных затрат железа, запасы которого быстро истощаются. Это служит сигналом растущему организму, что уже недостаточно одного материнского молока и нужно переходить на более разнообразное питание. С материнским молоком железа поступает в организм очень мало - в 100 г женского молока только 0,7 мг железа, из которого усваивается 0,02 мг. Потребность же ребенка в железе - 0,5 мг в сутки, т. е. ребенок длительное время развивается в условиях тяжёлого дефицита железа. При смешанном и искусственном вскармливании дефицит железа ещё больше, т. к. из коровьего молока железа усваивается в 2-3 раза меньше, чем из женского.

Ещё в прошлом веке врачи обратили внимание на анемию, поражавшую девушек в закрытых учебных заведениях. Признаки заболевания: зеленовато-бледный цвет лица, слабость, головокружение, обмороки, плохой аппетит.

Для работы мозга требуется огромное количество кислорода, а при анемии мозг не получает его в нужном количестве. Чаще анемия развивается в подростковом возрасте, когда происходит период полового созревания. В этот период особенно нужно следить за питанием, чтобы оно было богато железом. При сильной степени анемии назначают лекарственные препараты, содержащие железо.. После приема этих препаратов необходимо тщательно полоскать рот, т. к. может произойти потемнение эмали зубов. Препараты железа могут вызвать раздражение слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта, тошноту, рвоту. Поскольку такие препараты связывают сероводород кишечника (естественный стимулятор перистальтики), они могут вызвать запоры.

Удовлетворить потребность в железе помогут железистые (марциальные) минеральные воды Сибири, Кавказа и Карелии. Они получили своё название в честь Марса - бога войны и алхимического символа железа. Это - «Дарасут», «Полюстрово» и другие. Марциальная вода не может долго храниться, т. к. в ней содержится FeSO4 * 7H2O -соединение, быстро подвергающееся процессу окисления. Из прозрачного раствора воды выпадает бурый осадок Fe (ОН)з.

Реакция организма на избыток железа

Если же в плазму крови внезапно поступает большое количество железа, то такое избыточное, ненужное организму железо также откладывается в тканях. В этом случае образуется соединение трехвалентного железа с белками, но уже в виде нерастворимого в воде комплекса - гемосидерина. Это соединение уже не может быть использовано организмом в будущем. Его накопление расстраивает функции тех тканей и органов, где оно происходит, и приводит к развитию заболевания - гемосидероза.

Знаете ли вы, что.

Граф А. П. Бестужев-Рюмин (1693-1766) - канцлер императрицы Елизаветы и генерал-фельдмаршал императрицы Екатерины 11 -предложил капли, получившие название «бестужевские», как укрепляющее и возбуждающее средство. Капли представляли собой раствор хлорида железа (111) в смеси этилового спирта и этилового эфира. Екатерина их часто употребляла.

Гематоген производится из бычьей крови и применяется для профилактики анемии.

Экспериментально показано, что у здоровых мужчин и женщин однократный прием умеренной дозы алкоголя вызывает усиленное выведение через кишечник железа, алюминия, цинка, что создаёт предпосылки для дефицита этих металлов в организме. - Чай содержит дубильную кислоту. Если смешать светлый настой чая с раствором соли железа, то он почернеет, т. к. дубильная кислота, содержащаяся в чае, в соединении с железом образует чернила. Вот почему нельзя заваривать чай в металлическом чайнике.

2. 5. Ртуть и здоровье человека

Ртуть - яд кумулятивного действия, способна накапливаться в организме, главным образом в жировых тканях, вызывает уродства у детей. Токсическая доза составляет 0,4 мг, летальная - 150-300 мг.

Токсические свойства ртути

В отличие от многих веществ, которые в газовой фазе находятся в форме двух-, трёх- и четырехатомных молекул, ртуть существует в виде атомов Hg. Попадая в лёгкие, пары ртути проникают в кровеносную систему и вступают в химическое взаимодействие с белками-ферментами, биокатализаторами, которые осуществляют в нашем организме тысячи химических процессов. Одни ферменты, связавшись атомами ртути, теряют свои каталитические свойства, а другие - начинают ускорять реакции, продуктами которых являются вещества, отравляющие организм.

Так или иначе, каждый из нас имеет дело с ртутью. Всем нам приходится измерять температуру тела. Возможно такая ситуация, когда при измерении температуры градусник выпадает у вас из рук и. разбивается. Мельчайшие капельки ртути рассыпаются по полу.

Обстоятельства осложняются, если это происходит в помещении, где паркетный пол: тогда капельки попадают в щели между планками. Концентрация ртути становится больше ПДК примерно в 100 раз.

В этом случае необходимо выполнить ряд действий для предотвращения хронического отравления обитателей комнаты:

1. Собрать с помощью медной (латунной) проволоки (пластинки) или листочков фольги («серебряной», оловянной бумажки от конфет) вытекшую ртуть. К медной и оловянной поверхности жидкая ртуть, смачивая её, прилипнет. Для этого также можно воспользоваться обыкновенной медицинской грушей. После сбора капель место, где могла задержаться ртуть, надо засыпать порошком серы или алюминиевой пылью или же залить раствором хлорида железа.

2. Поместить в стеклянную баночку все собранные шарики и отвезти на ближайшую санитарно-эпидемиологическую станцию.

3. Место, где находилась ртуть, протереть влажной тряпкой, после чего тщательно вымыть руки (а тряпку выбросить).

Опасность хронического отравления ртутью заключается в том, что человек в течение длительного времени не обнаруживает признаков расстройства здоровья. В это время и происходит развитие тех биологических изменений, результатом которых становятся тяжёлые последствия, а именно: повышенная возбудимость, острые головные боли, общая слабость, повышенная утомляемость, прогрессирующее ослабление памяти, обмороки. Позже начинают дрожать руки, веки, в тяжелых случаях - ноги. Эти признаки хронического отравления ртутью могут сопровождаться разрыхлением десен, выпадением зубов и волос, расстройством пищеварительного тракта.

Организм детей и женщин более чувствителен к воздействию ртути, чем организм мужчин.

Арабские алхимики и врачи, не знавшие о пагубных последствиях нахождения в помещении со ртутью, заметили, что скорпионы покидают жилище, в котором разлита ртуть. Это происходит потому, что ферментные белки скорпиона отличаются от человеческих. Молекулы тканей скорпиона немедленно «ощущают» действие атомов ртути, например, на ферменты, обеспечивающие процесс дыхания. Было бы неплохо иметь и человеку такую «сигнальную систему раннего реагирования» на наличие в воздухе паров ртути. А пока ничтожное содержание ртути в воздухе лабораторий и промышленных предприятий химики определяют на основе чувствительных цветовых реакций.

Ртуть - единственный (в природных условиях) жидкий металл, который испаряется даже при комнатной температуре. Её пары имеют свойство равномерно распространяться по всему объему, сорбируясь тканями, деревянными изделиями и материалами различных конструкций. При температуре выше 28 С ртуть начинает испаряться и её" пары снова попадают в воздух. Поэтому её действие всеобъемлюще: она загрязняет почву, воздух и воду.

Если металлическая ртуть по разным причинам попадает в организм человека, отравляющего эффекта не наблюдается. В литературе описывается случай, когда в кровь человека попало несколько миллилитров ртути. Жидкая ртуть в течение девяти лет обнаруживалась при рентгеноскопии в желудочке сердца и на поверхности лёгких. Но признаков ртутного отравления не наблюдалось.

Известно, что в старину заворот кишок лечили, давая больному выпить стакан ртути. Основная масса ртути, пройдя через кишечник, выводится из организма, но капельки её задерживались в организме, не вызывая негативных последствий.

Возникает вопрос: как объяснить то обстоятельство, что инертный металл, встречающийся в природе в самородном виде, который в обычных условиях не окисляется кислородом, не взаимодействует с водой и щелочами, не растворяется в большинстве кислот (растворяется только в царской водке, горячей концентрированной H2SO4) и вдруг проявляет ядовитые свойства?

Необходимо различать действия металлической ртути, её паров и солей.

Наиболее токсичны соли Hg, например сулема HgCL2. Если в организм попадают соли Hg , то немедленно возникает рвота и наступает упадок сердечной деятельности, резкое понижение температуры тела и обморок.

Металлическая ртуть практически безвредна для живых существ, т. к. в организме процесс образования иона двухвалентной ртути, который и может вызвать отравление, не происходит.

Токсичность паров ртути объясняется изменением химических свойств вещества при его измельчении, в предельном случае - атомизации вещества, которая является очень эффективным способом повышения его химической активности.

Соединения одновалентной ртути менее токсичны, чем соединения двухвалентной ртути.

Соединения одновалентной ртути обладают низкой растворимостью в воде, соединения двухвалентной ртути, напротив, водорастворимы.

Нахождение ртути в живых организмах

В молодых животных ртути меньше, чем в старых. В хищниках больше, чем в объектах, которыми они питаются. Особо «отличившиеся» рыбы - тунец - содержат до 0,7 мг/кг и более. Отсюда следует, что в питании не следует злоупотреблять хищной рыбой. В Японии сброс отходов промышленности в р. Агано и залив Минамата привёл в 1960-х гг. к обогащению ртутью рыб, крабов и устриц. Употребление их в пищу вызвало сильнейшее отравление местных жителей. Рыбный промысел в заливе до сих пор запрещён, поскольку на дне моря лежит ~600 т ртути. «Накопителем» ртути являются почки животных (до 0,2 мг/кг). Но если при приготовление почек их неоднократно вымачивать, меняя воду, и дважды их выварить, то можно снизить содержание ртути примерно в 2 раза.

В растительных продуктах ртуть больше всего содержится в орехах, в какао-бобах и шоколаде (до 0,1 мг/кг). В большинстве остальных продуктах содержание ртути не превышает 0,01-0,03 мг/кг. С пищей человек в сутки получает её 20 мкг. Ртуть, попав в организм, сосредоточивается в почках и нарушает их нормальную деятельность.

С 1819 г. амальгаму (сплав ртути с каким-либо металлом, чаще всего с серебром, оловом или медью) применяют для пломбирования зубов. И до сих пор она остается лучшим материалом для лечения некоторых случаев кариеса. Немецкие стоматологи выяснили, каким образом она влияет на организм человека. Оказалось, что в день из пломбы в организм просачивается ~5 мкг ртути. Это количество безопасно в сравнении с тем, сколько её поступает в организм при активном и пассивном курении.

При приеме препаратов ртути внутрь возникает острое отравление. Симптомы отравления обусловлены:

Раздражающим и прижигающим действием соединений ртути на желудочно-кишечный тракт;

Всасыванием (резорбцией) ионов ртути;

Действием ртути на органы выделения.

Раздражающее и прижигающее действия препаратов ртути на слизистые оболочки желудочно-кишечного тракта развиваются вскоре после приема препаратов внутрь. При этом появляются металлический вкус и чувство жжения во рту, боли в животе, тошнота и рвота (нередко с примесью крови), усиливается слюноотделение. В первые часы отравления в связи с резким раздражением желудочно-кишечного тракта и возникновением в нем острых болей может развиться шок.

Всасывание ионов ртути происходит уже в первые часы отравления и влияет на центральную нервную систему (вначале происходит ее возбуждение, судороги, затем ее угнетение), наблюдается нарушение деятельности сердечно-сосудистой системы (сердечная слабость, падение артериального давления, слабый и частый пульс) и функции почек (вначале усиление, затем уменьшение мочеотделения). Ионы ртути всасываются преимущественно слизистыми оболочками пищеварительного тракта и почками, в связи с чем у пострадавших развиваются стоматит, язвенный колит и поражение почек.

Действие ионов ртути на органы выделения развивается на 2-е - 3-й сутки от момента приема яда.

Помощь при острых отравлениях препаратами ртути

1. Предпринять меры к удалению яда и предупреждению его всасывания из желудочно-кишечного тракта. Для этого пострадавшему необходимо дать внутрь молоко, яичный белок (для связывания ртути с белком).

2. Осторожно промыть желудок водой с активированным углём. Принять внутрь активированный уголь и солевое слабительное (сульфат магния).

З. Для предупреждения всасывающего действия ионов ртути рекомендуется как можно раньше начать парентеральное (например, посредством инъекции) введение антидотов (противоядие).

Знаете ли вы, что.

В прошлом веке около 120 человек, производивших золочение Исаакиевского собора в Петербурге, получили смертельные отравления.

Купола золотили, натирая металлическую кровлю амальгамой золота - раствором золота в ртути. Смертельное отравление было вызвано парами ртути, которыми ежедневно дышали рабочие. Это произошло потому, что рабочие и руководство плохо знали токсические свойства ртути и не обратили внимания на симптомы начавшегося отравления: отсутствие аппетита, головные боли и желудочные расстройства.

В средние века отравление ртутью получило название «болезнь сумасшедшего шляпочника», т. к. заболевали мастера, применявшие ртутные препараты при изготовлении фетровых шляп.

В 140 г. н. э. Китайский алхимик Вый Поян занимался изготовлением «пилюль бессмертия». Их состав - сульфид ртути. Эти пилюли он принимал сам, давал их ученикам и своей любимой собаке.

Все они, конечно, умерли.

С увеличением кислотности воды в озере на 1 единицу рН концентрация ртути в тканях рыб повышается в среднем на 0,14 мг/кг. В Швеции и США рыболовам рекомендовано возвращать в озеро пойманную рыбу, если её возраст более трёх лет.

Одним из широко распространенных источников ртути являются всем известные люминесцентные лампы. Одна такая лампа дневного света содержит -150 мг ртути и, выброшенная на свалку и лишившаяся герметичности, способна загрязнить ртутью 500 тыс. м воздуха на уровне ПДК. Только московский завод ЗИЛ ежегодно отправлял на свалки 200 тыс. отработанных ртутных ламп.

2. 6. Мышьяк и здоровье человека

Больше всего мышьяка в ткани мозга, мышцах и органах с развитой мышечной тканью.

Из истории

С древних времен этот элемент привлекал внимание человека. О нем говорили со страхом, с восхищением и презрением. Для большинства людей слово «мышьяк» давно стало синонимом слова «яд». Ученые до сих пор ломают голову над разрешением вопроса: мышьяк и смерть Наполеона 1 (1769-1821). Шотландские врачи Смит и Форшуфвуд проводили анализ волос Наполеона, срезанных с его головы, спустя несколько часов после смерти. (Уже тогда врачи знали, что мышьяк, попав в человеческий организм, постепенно накапливается в волосах в виде оксида). Анализ показал, что мышьяк в волосах Наполеона было в 13 раз больше обычного. Врачи пришли к заключению, что он был отравлен мышьяком, который, по их мнению, в виде оксида подмешивали к его пище в малых дозах.

В ту эпоху ядом мог быть только мышьяк. 1/5 г мышьяка достаточно, чтобы убить человека за 24 ч, но мышьяк сохраняет свои свойства и при введении малыми дозами, при этом убийство растягивается на месяцы. Это вещество серого цвета без запаха и вкуса, а симптомы отравления им напоминают симптомы холеры, распространенной тогда в Европе.

Диагностировать отравление во времена Наполеона было практически невозможно, как и долгое время спустя. А если человека, которого решили отравить, заставляли принимать одновременно такие медикаменты, как каломель (хлорид ртути) или же некоторые соли калия и сурьмы, то при вскрытии и вовсе невозможно было обнаружить следы мышьяка. (А эти медикаменты часто прописывались докторами в эпоху Наполеона, что позволяло лечить и одновременно убивать жертву, не оставляя следов, совершая в определенном смысле идеальное преступление.) Поскольку император все последние дни принимал каломель и соли калия и сурьмы, то к моменту вскрытия малейший след мышьяка должен был пропасть.

Оказалось также, что обои в апартаментах бывшего императора тоже содержали мышьяк. Каждый квадратный метр обоев стен наполеоновской спальни содержал 0,12 г мышьяка. При отсыревании таких обоев в воздух могли попадать токсичные соединения мышьяка.

Чередование дремоты и бессонницы, отек ног, потеря волос *- все это симптомы хронического отравления мышьяком. Увеличение печени умершего, не имевшей явных следов поражения, - это точно соответствует состоянию печени при таком отравлении.

До самой кончины Наполеон прибавлял в весе, тогда как больные раком (официальная версия его смерти - рак желудка) резко худеют во время болезни. Тучность - один из симптомов постепенного мышьякового отравления.

В 1840 г. вскрыли могилу Наполеона. Тело Наполеона не бальзамировали и предали земле таким, каким оно было после вскрытия. Оно было закрыто в четырех гробах, в том числе двух металлических, но не один из них не был воздухонепроницаемым. Со дня погребения прошло 19 лет, но тело Наполеона не было тронуто тлением. Его лицо изменилось меньше, чем лица людей, стоявших вокруг его могилы. Существует объяснение этого чуда - мышьяк; он - смертельный яд, но в то же время предохраняет живые ткшш от разложения. Музеи используют это свойство мышьяка для консервации экспонатов.

И несмотря на вышеизложенное, соединения мышьяка - ценнейшие лекарственные средства, целебные свойства которых были известны Гиппократу и Аристотелю. И хотя роль соединений мышьяка с открытием антибиотиков значительно снизилась, некоторые его препараты применяют до сих пор. Мистический ореол, окружавший мышьяк, его многоликость имеют под собой реальное обоснование: по своему положению в периодической системе он проявляет свойства, характерные и для металлов, и для неметаллов, а отсюда и разнообразие свойств.

Биологическая роль мышьяка

Мышьяк участвует в процессах, связанных с механической работой и мышлением, уменьшает токсичность селена (наилучшее средство против селенового токсикоза), ртути и свинца при их избытке в организме. Принимает участие в нуклеиновом обмене, т. е. имеет прямое отношение к синтезу белка. Мышьяк необходим для синтеза гемоглобина, хотя и не входит в его состав.

Источники поступлении мышьяка в организм человека

Диет, свободных от мышьяка, не существует. Богаты мышьяком морские организмы: морская рыба (содержание мышьяка в ней в 10-100 раз больше, чем в пресноводной) и морские ракообразные - креветки, омары (в них содержание мышьяка достигает 174 мг/кг). Даже существует термин «креветочный мышьяк». Мышьяк, находящийся в морских животных, несмотря на его большое количество, для человека нетоксичен. Его избыток выводится из организма.

Мышьяк может поступать в организм при использовании мышьяксодержащих минеральных вод. Их применяют как внутрь, так и в виде ванн на бальнеологических курортах. Их используют для профилактики и лечения сердечно-сосудистой, нервной систем, желудочно-кишечного тракта, опорио-двигателыгого аппарата строго под контролем врача. Обнаружилось, что в процессе хранения минеральной воды «Нарзан» в ней появляются какие-то черные хлопья. Химики Е. В. Иосифова и Ф. И. Головин, сделав анализы «Нарзан», установили, что в нем содержится мышьяк в довольно большом количестве. Пока в воде много углекислого газа, соли в ней находятся в виде взвеси, но по мере того, как газ улетучивается и давление падает, они выпадают в осадок. Питьевые воды, содержащие мышьяк в количестве 0,7 мг/л и выше, оказывают специальное лечебное действие. В лечебно-столовых водах мышьяк содержится не более 1,5 мг/л - это воды «Авадхара», «Вардзия», «Джермук» и др. В лечебных водах, которые применяются строго по назначению врача, мышьяка может быть в несколько раз больше. Среди таких отличилась вода «Синегорская» (о. Сахалин), в ней мышьяка содержится до 50 мг/л.

В романе Г. Флобера «Госпожа Бовари» подробно описывается отравление мышьяковистой кислотой главной героини Эммы.

Знаете ли вы, что.

В желудочно-кишечном тракте животных нередко образуется камень, называемый безоар. Он использовался веками как средство от различных ядов, особенно от мышьяка, которым в средние века отравили немало людей. Камень носили в перстне или медальоне и принимали внутрь с водой, Такой камень был у английской королевы Елизаветы 1. Современные американские исследования показали, что безоар действительно эффективно обезвреживает соединения мышьяка.

Глава 3. Исследование содержания некоторых элементов в организме человека

С целью ответа на основополагающий вопрос нашей работы мы провели среди учащихся разных возрастных групп и педагогов МОУ СОШ №11 при помощи методики М. Хама и А. Россмайера исследование содержания железа, кальция и калия. (Приложения 7,8,9). Данная методика довольно проста, ее смысл сводится к тому, что отвечая на вопросы анкеты «да», или «нет», можно получить представление о достаточном (недостаточном) содержании того или иного элемента в организме.

На основании опроса вышеназванных групп респондентов мы получили следующие результаты.

Возрастная Количество Содержание калия Содержание кальция Содержание железа группа опрошенных

Да Нет Да Нет Да Нет

13-14 лет 30 2 28 10 20 15 15

15-16 лет 25 1 24 11 14 10 15

25-35 лет 10 0 10 6 4 3 7

35-45 лет 15 6 9 4 11 5 10

Старше 45 лет20 10 10 15 5 8 12

Анализ результатов анкетирования.

Старшеклассники (13-16 лет), отвечая на вопросы анкеты, отмечают наличие чувство усталости и подавленности (25 из 55 опрошенных), изменение кожи и ногтей (20 из 55 опрошенных), употребление в рационе малого количества овощей (60% из числа опрошенных), употребление более 3х чашек чая или кофе в день (48% ответов «да»). В целом получены данные о том, что 50% старшеклассников отвечая на большинство вопросов анкеты «да», имеют в своем организме недостаточное содержание железа (по мнению авторов методики определения содержания железа, если на большинство вопросов получены ответы «нет», то организм в достаточной степени обеспечен железом);

Анализ ответов педагогов позволяет увидеть следующую информационную картину: у взрослых до 35 лет достаточное содержание железа (70% ответов «нет»); возрастные группы 35-45 лет и старше 45 лет имеют соответственно 50% и 67% ответов «да», что свидетельствует о недостаточной обеспеченности организма железа.

2. Анализируя полученную информацию по обеспеченности организма кальцием у разных возрастных групп респондентов, отмечается наличие ответов «да» (авторы методики анкетирования утверждают, что если на большинство вопросов получен ответ «нет», то организм в достаточной степени обеспечен кальцием):

Старшеклассники (13-16 лет) – 62%;

Педагоги до 35 лет – 60%, 35-45 лет – 27%, старше 45 лет – 75%.

Причем участники анкетирования отмечают у себя частое проявление судорог, употребление (а чаще нет) меньше одного стакана молока в день, редкое наличие в своем рационе таких продуктов, как йогурт и сыр, и, наоборот, изобилие мяса и колбас.

Старшие школьники (13-16 лет) на большинство вопросов анкеты ответили «нет» (авторы методики утверждают, что если на большинство вопросов получен ответ «да», то организму не хватает калия) – 93%, что говорит о достаточном содержании калия;

Педагоги до 35 лет на все вопросы ответили «нет» - 100%, 35-45 лет – 60% отрицательных ответов, старше 45 лет – 50% ответов «нет», то есть у большинства педагогов все в порядке с содержанием калия в организме.

Участники опроса ознакомлены результатами и анализом, а также информированы о той биологической роли, которую выполняют в организме калий, кальции и железо.

Полученные результаты анкетирования свидетельствуют о не совсем благоприятном у ряда участников опроса содержание вышеназванных элементов в организме, что можно объяснить рядом объективных и субъективных факторов:

1. Экология места проживания, так как организм человека – это сложная химическая система, которая не может функционировать самостоятельно, без взаимосвязи с окружающей средой.

2. Социальный статус, так как доходы у различных социальных групп населения очень сильно разнятся, отсюда не всегда есть возможность приобретения тех или иных продуктов питания, что приводит к снижению содержания определенных химических элементов в организме.

3. Физиологические особенности определенных возрастных групп, связанные с гормональной перестройкой организма.

4. Наличие вредных привычек, не понимание значения здорового образа жизни.

Заключение

Главнейшая особенность микроэлементов - их вездесущность. Будучи необычайно распыленными, рассеянными, они присутствуют буквально повсюду, хотя и подчас в исчезающе малых количествах. Человек сегодня нуждается, как и все живое, в определенном содержании микроэлементов в своем организме, но, тем не менее, осознавая это, производственная деятельность человека на природу привела к изменению химического состава окружающего мира: меняется концентрация микроэлементов в воздухе, природных водах, почвенном покрове, организмах, что не проходит бесследно для органического мира, в том числе и для человека.

В ходе работы над рефератом был изучен химический состав человеческого организма, физиологическое воздействие щелочных металлов, кальция, галогенов, железа, ртути и мышьяка на организм.

В результате можно сказать, что все рассмотренные микроэлементы имеют благоприятную функцию в организме человека и любого другого живого существа. Но избыток или недостаток этих микроэлементов в организме ведет к неблагоприятным последствиям, а в ряде случаев к летальному исходу.

В этой связи актуально и уместно высказывание древнегреческого философа, врача Т. Парацельса: «Все есть яд и ничто не лишено ядовитости, одна только доза делает яд незаметным».

Может быть, настало время, когда каждый человек должен задуматься над своим здоровьем: как сохранить и укрепить здоровье и не навредить себе. Представленный в нашей работе информационный материал позволяет формировать знания о сохранении и укреплении своего здоровья, так как из него мы узнаем каким образом вещества влияют на процессы жизнедеятельности организма, и в целом на саму жизнь человека, что полезно нам и в каких количествах, что вредно и до какой степени.

Как биохимия. Как мы уже знаем, все живые организмы состоят из клеток. Клетки , в свою очередь состоят из химических элементов. Химические элементы, без которых была бы невозможна жизнь на Земле, называются биогенными элементами .

Биогенные элементы - это химические элементы , которые входят в состав клеток организма, а также те элементы, без которых невозможна жизнедеятельность клеток: органические и неорганические вещества , полимерные и низкомолекулярные. Каждый из нас с детства знает, что человек более чем наполовину состоит из воды. Соответственно, первым и самым главным биогенным веществом является вода.

Основные химические элементы организмов:

- водород ;

- кислород ;

- фосфор ;

- сера ;

- азот ;

- углерод .

Неорганические соединения в составе живых организмов:

- карбонаты ;

- фосфаты ;

- соли аммония ;

- сульфаты .

Также к биогенным элементам можно отнести следующие неметаллы :

1) Йод и йодные соединения очень важны для организма, играют большую роль в обменных процессах . Йод входит в состав тироксина - гормона щитовидной железы.

2) Хлор . Анионы этого элемента поддерживают солевую среду организма на уровне, необходимом для правильной жизнедеятельности. Также входит в состав некоторых органических соединений.

3) Кремний . Входит в состав связок и хрящей (ортокремниевая кислота), служит в качестве связки в некоторых полисахаридных цепях.

4) Селен и его производные. Входят в состав некоторых ферментов (селеноцестеин).

Другие органические вещества, входящие в состав живого организма:

• Уксусный альдегид;
• Уксусная кислота;
• Этанол - является продуктом и субстратом биохимических реакций.

Не менее важными являются следующие соединения:

ГЕМ - это соединение железа с молекулой парафина;

Кобаламин - кобальтовое соединение (витамин В12).

Кальций и магний - основные металлы, которые наряду с железом чаще всего встречаются в биологических системах. Магний и его ионы играют важную роль для функционирования клетки, точнее, рибосом и синтеза белка в клетке. Также магний является частью хлорофилла . Кальций в живом организме может присутствовать в виде нерастворимых солей:

- карбонат кальция - вещество, из которого состоят раковины моллюсков;

- фосфат кальция - участвует в построении скелета.

В состав ферментов входят многие металлы 4 периода периодической системы:

1) Железо участвует в процессе насыщения клеток кислородом, являясь частью гемоглобина.

2) Ионы цинка содержатся почти во всех ферментах.

3) Марганец также входит в состав некоторых ферментов, но более важную роль играет для поддержания нормальной внешней биосферы: обеспечивает выделение кислорода в атмосферу, а также участвует в фотохимическом восстановлении воды.

4) Молибден является составной частью нитродиназа - фермента азотфиксирующих бактерий, который способствует восстановлению азота извне до аммиака.

5) Кобальт - как мы уже сказали, является частью кобаламина или витамина В12.

Низкомолекулярные соединения, которые входят в состав живых организмов:

• Аминокислоты - из них состоят белки.
• Моно и алигосахариды - из них состоят структурные ткани организмов.
• Нуклеамиды - из них состоят нуклеиновые кислоты.
• Липиды - составляющие клеточных оболочек.

Также существует множество других веществ, которые активно участвуют в жизнедеятельности живых организмов: коферменты, терпены и многие другие.