ХІМІЧНІ ЕЛЕМЕНТИ. ВОДА. МІНЕРАЛЬНІ СОЛІ



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

ХІМІЧНІ ЕЛЕМЕНТИ. ВОДА. МІНЕРАЛЬНІ СОЛІ



Хімічні елементи

У літосфері Землі зустрічається близько 100 хімічних елементів. Але для забезпечення життя необхідно всього близько 20. До хімічних елементів, що складають живий організм, належать:

- органогени (О, С, Н, N) – їхня сумарна частка в живому організмі становить біля 98%;

- макроелементи (Са, Р, S, К, Nа, Сl, Fе, Мg) – їхня сумарна частка в живому організмі становить близько 1,9% (кількість кожного вимірюється десятими і сотими долями 1%);

- мікроелементи (Сu, Zn, Мn, Со, Мо, J, F та інші) – їхня сумарна частка в живому організмі становить до 0,1% (кількість кожного вимірюється тисячними і десятитисячними долями 1%).

- ультрамікроелементи (Аu, Аg, Br, Pb та інші) – їхня частка в живому організмі незначна.

 

Хімічний елемент Значення в живому організмі Порушення життєдіяльності при нестачі
О Входить до складу води та всіх біомолекул.  
С Утворює скелет усіх біомолекул.  
Н Входить до складу води та всіх біомолекул.  
N Входить до складу молекул білків, нуклеїнових кислот, АТФ та деяких інших біомолекул.  
Са Є компонентом мінеральної речовини кісткової тканини, дентину, зубної емалі, скелета вапнякових губок і коралових поліпів, черепашок молюсків і форамініфер, кутикули членистоногих; у складі пектату кальцію міститься в клітинних стінках (серединних пластинках) у рослин; бере участь у регуляції обмінних процесів; активує АТФазу при м’язовому скороченні; є фактором зсідання крові. Пригнічення росту у рослин; порушення твердості і міцності скелета у тварин та людини
Р Є компонентом мінеральної речовини кісткової тканини, дентину, зубної емалі; входить до складу молекул білків, нуклеїнових кислот, фосфоліпідів (у мембранах), АТФ, НАДФ та деяких інших біомолекул. Пригнічення росту коренів у рослин
S Входить до складу молекул білків та деяких інших біомолекул. Хлороз у рослин
К К+ є основним позитивно зарядженим іоном (пов'язаний з функціями мембран – проведенням нервового імпульсу, підтриманням електричного потенціалу, роботою Nа, К-насосу); бере участь у підтриманні осмотичного балансу; є кофактором при гліколізі і фотосинтезі; є компонентом клітинного соку у вакуолях рослинних клітин; бере участь у відкриванні і закриванні продихів. Побуріння листків з країв, передчасна загибель у рослин
+ є основним позитивно зарядженим іоном (пов'язаний з функціями мембран – проведенням нервового імпульсу, підтриманням електричного потенціалу, роботою Nа, К-насосу); бере участь у підтриманні осмотичного балансу. М’язові судороги у тварин і людини
Сl Сl є основним негативно зарядженим іоном, бере участь у підтриманні осмотичного балансу; є компонентом соляної кислоти в шлунковому соку.   М’язові судороги у тварин і людини
У складі гема (небілкової частини гемоглобіну, міоглобіну) бере участь у транспорті кисню; у складі цитохромів бере участь у перенесенні електронів по ланцюгу переносників при диханні та фотосинтезі. Анемія (недокрів’я) у тварин і людини
Мg Входить до складу хлорофілу; є компонентом мінеральної речовини кісткової тканини, дентину, зубної емалі; є кофактором багатьох ферментів (наприклад, АТФази). Хлороз у рослин
Сu У складі гемоціаніну бере участь у транспорті кисню (у ракоподібних і павукоподібних); у складі пластоціаніну бере участь у перенесенні електронів по ланцюгу переносників при фотосинтезі; бере участь у синтезі меланіну. Відмирання пагонів у рослин; альбінізм у тварин і людини
Zn У складі ферменту карбоангідрази бере участь у транспорті вуглекислого газу кров’ю; є компонентом деяких гормонів.  
Мn У складі ферментів фосфатаз забезпечує процеси росту і розвитку кісток; у складі ферментів декарбоксилаз і дегідрогеназ бере участь в процесах дихання і фотосинтезу. Плямистість листків у рослин; порушення розвитку кісток у тварин і людини
Со У складі вітаміну В12 (ціанокобаламіну) впливає на розвиток еритроцитів. Анемія (недокрів’я) у тварин і людини
Мо Входить до складу ферментів, що каталізують процес синтезу амінокислот у рослин. Сповільнення росту у рослин
J У складі тироксину і трийодтироніну (гормонів щитоподібної залози) бере участь в регуляції основного обміну. Мікседема, зоб, кретинізм у людини
F У складі фториду кальцію є компонентом міжклітинної речовини кісткової тканини, дентину, міститься у зубній емалі. Руйнування зубів у тварин і людини

 

Вода

Вода (Н2О) – неорганічна речовина з унікальними фізичними і хімічними властивостями, які пов’язані з малими розмірами молекул, їхньою полярністю (на різних полюсах молекули розміщені позитивний і негативний заряди) і здатністю з’єднуватись водневими зв’язками.

Завдяки своїм властивостям вода має важливе значення для живих систем (у воді зародилось життя, її вміст у більшості живих організмів становить 60-70%, вона є середовищем існування для багатьох видів організмів):

- вода є універсальним розчинником для полярних речовин (більшість біохімічних реакцій відбуваються у водних розчинах; речовини транспортуються в організмі, надходять до клітин і видаляються з них тільки у розчиненому стані; вода як розчинник забезпечує процеси дифузії та осмосу):

o речовини, які мають полярні молекули і розчиняються у воді, називаються гідрофільними;

o речовини, які мають неполярні молекули і нерозчинні у воді, називаються гідрофобними;

- вода є хімічним реагентом (бере участь у реакціях гідролізу органічних речовин; фотолізує у світловій фазі фотосинтезу);

- здатність води до іонізації (розщеплення на іони Н+ і ОН) забезпечує буферні властивості рідин організму, завдяки яким регулюється рівень рН середовища;

- здатність води формувати оболонку навколо деяких сполук (наприклад, білків) перешкоджає їхній взаємодії (така вода називається зв’язаною або структурованою; її частка становить 4-5% від загальної кількості в організмі);

- текучість води (розрив одних водневих зв’язків і утворення інших) забезпечує механізми транспорту речовин рідинами організму;

- здатність води не стискатись під дією зовнішнього тиску забезпечує об’єм клітин та внутрішньоклітинний тиск (тургор);

- велика теплоємність води (здатність поглинати тепло за незначних змін своєї температури) запобігає різким змінам температури в живих системах та навколишньому середовищі;

- велика теплопровідність води (здатність швидко проводити тепло) забезпечує рівномірний розподіл тепла в організмі і у водному середовищі існування;

- велика теплота випаровування води (на перехід з рідкого стану в газоподібний затрачається велика кількість теплової енергії) забезпечує процеси терморегуляції (транспірацію і потовиділення);

- велика теплота замерзання-плавлення води (при замерзанні віддає велику кількість теплової енергії, при плавленні – поглинає) зменшує ймовірність утворення кристаликів льоду в живих клітинах;

- здатність води знижувати температуру замерзання (під впливом деяких розчинених речовин) запобігає замерзанню багатьох рослин і холоднокровних тварин у зимовий період;

- велика сила зчеплення між молекулами води забезпечує механізм транспорту речовин по судинах ксилеми;

- високий поверхневий натяг води забезпечує механізм транспорту речовин по судинах ксилеми і утримання деяких дрібних організмів на поверхні водойм.

 

Мінеральні солі

Мінеральні солі (солі неорганічних кислот) перебувають в організмі або в іонному стані, або у вигляді твердих сполук (їхній вміст у клітинах варіює від 1 до кількох відсотків).

Іони мінеральних солей – це:

- катіони металів: К+, Nа+, Са2+, Мg2+ тощо;

- аніони неорганічних кислот: соляної (Сl), сірчаної (НSО4), вугільної (НСО3), фосфорної (Н2РО4, НРО42–) тощо.

Різна концентрація іонів К+ і Nа+ зовні і всередині клітини призводить до появи різниці електричних потенціалів на зовнішній і внутрішній поверхнях плазматичної мембрани, що зумовлює виникнення і передачу збудження у нервових та м’язових клітинах, а також забезпечує транспорт речовин у клітину.

Іони Са2+ та Мg2+ активують багато ферментів, регулюють процеси метаболізму.

Аніони сірчаної кислоти (НSО4), приєднуючись до нерозчинних у воді речовин, надають їм розчинності, що сприяє їхньому виведенню з організму.

Такі нерозчинні солі, як карбонат кальцію (СаСО3) і гідроксиапатит (Са10(РО4)6ОН2), є основними компонентами міжклітинної речовини кісткової тканини, дентину, входять до складу зубної емалі.

Карбонат кальцію (СаСО3) входить до складу скелета вапнякових губок і коралових поліпів, черепашок молюсків і форамініфер, кутикули членистоногих; утворює отоліти в органі рівноваги тощо.

Сірчанокислий стронцій (SrSО4) є компонентом внутрішньоклітинного скелета радіолярій (до складу скелета радіолярій ще входить двооксид кремнію (SіО2)).

Важливе значення для організму мають і неорганічні кислоти, які перебувають в організмі в іонному стані. Так, соляна кислота (НСl→Н+ + Сl) активізує ферменти шлункового соку. Вугільна кислота (Н2СО3→Н+ + НСО3; Н2СО3→2Н+ + СО32–) утворюється при взаємодії СО2 з Н2О плазми крові (вуглекислий газ транспортується у вигляді карбонат-іонів та гідрокарбонат-іонів).




Последнее изменение этой страницы: 2016-06-29; просмотров: 191; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 54.144.55.253 (0.012 с.)