Biološka uloga kemijskih elemenata u živim organizmima. Funkcije kemijskih elemenata u ljudskom tijelu

Elementarni sastav tijela

Po kemijski sastav Stanice različitih organizama mogu se značajno razlikovati, ali se sastoje od istih elemenata. Oko 70 elemenata periodnog sustava D.I. Mendeljejeva, ali samo njih 24 ima važnost i stalno se nalaze u živim organizmima.

Makronutrijenti - kisik, ugljikovodik, vodik, dušik - dio su molekula organskih tvari. Makroelementi nedavno uključuju kalij, natrij, kalcij, sumpor, fosfor, magnezij, željezo, klor. Njihov sadržaj u stanici je desetinke i stotinke postotka.

Magnezij je dio klorofila; željezo - hemoglobin; fosfor - koštano tkivo, nukleinske kiseline; kalcij - kosti, školjke kornjače, sumpor - u sastavu proteina; ioni kalija, natrija i klorida sudjeluju u promjeni potencijala stanične membrane.

elementi u tragovima prikazani su u ćeliji sa stotinkama i tisućinkama postotka. To su cink, bakar, jod, fluor, molibden, bor itd.

Elementi u tragovima su dio enzima, hormona, pigmenata.

Ultramikroelementi - elementi čiji sadržaj u ćeliji ne prelazi 0,000001%. To su uran, zlato, živa, cezij itd.

Voda i njezin biološki značaj

Voda se kvantitativno svrstava među kemijski spojevi prvo mjesto u svim ćelijama. Ovisno o vrsti stanica, njihovom funkcionalnom stanju, vrsti organizma i uvjetima njegove prisutnosti, njegov sadržaj u stanicama značajno varira.

Stanice koštanog tkiva ne sadrže više od 20% vode, masno tkivo - oko 40%, mišićne stanice - 76%, a embrionalne stanice - više od 90%.

Napomena 1

U stanicama bilo kojeg organizma s godinama se količina vode značajno smanjuje.

Otuda zaključak da što je veća funkcionalna aktivnost organizma u cjelini i svake stanice zasebno, to je veći njihov sadržaj vode i obrnuto.

Napomena 2

Preduvjet za vitalnu aktivnost stanica je prisutnost vode. Glavni je dio citoplazme, podržava njezinu strukturu i stabilnost koloida koji čine citoplazmu.

Uloga vode u stanici određena je njezinim kemijskim i strukturnim svojstvima. Prije svega, to je zbog male veličine molekula, njihovog polariteta i sposobnosti kombiniranja pomoću vodikovih veza.

Vodikove veze nastaju uz sudjelovanje atoma vodika spojenih na elektronegativni atom (obično kisik ili dušik). U tom slučaju atom vodika dobiva tako veliki pozitivni naboj da može stvoriti novu vezu s drugim elektronegativnim atomom (kisik ili dušik). Molekule vode se također vežu jedna na drugu, pri čemu jedan kraj ima pozitivan naboj, a drugi negativan. Takva molekula se zove dipol. Elektronegativniji atom kisika jedne molekule vode privlači pozitivno nabijeni atom vodika druge molekule i stvara vodikovu vezu.

Zbog činjenice da su molekule vode polarne i sposobne stvarati vodikove veze, voda je savršeno otapalo za polarne tvari, tzv. hidrofilna. To su spojevi ionske prirode, u kojima se nabijene čestice (ioni) disociraju (odvajaju) u vodi kada se tvar (sol) otopi. Istu sposobnost imaju i neki neionski spojevi, u čijoj se molekuli nalaze nabijene (polarne) skupine (u šećerima, aminokiselinama, jednostavnim alkoholima, to su OH skupine). Tvari koje se sastoje od nepolarnih molekula (lipida) praktički su netopive u vodi, tj. hidrofobi.

Kada tvar prijeđe u otopinu, njezine strukturne čestice (molekule ili ioni) stječu sposobnost slobodnijeg gibanja, te se, sukladno tome, povećava reaktivnost tvari. Zbog toga je voda glavni medij u kojem je većina kemijske reakcije. Osim toga, sve redoks reakcije i reakcije hidrolize odvijaju se uz izravno sudjelovanje vode.

Voda ima najveći specifični toplinski kapacitet od svih poznatih tvari. To znači da sa značajnim povećanjem toplinske energije temperatura vode raste relativno malo. To je zbog upotrebe značajne količine te energije za razbijanje vodikovih veza, koje ograničavaju pokretljivost molekula vode.

Voda zbog svog velikog toplinskog kapaciteta služi kao zaštita biljnim i životinjskim tkivima od snažnog i brzog porasta temperature, a visoka toplina isparavanja temelj je pouzdane stabilizacije tjelesne temperature. Potreba za značajnom količinom energije za isparavanje vode posljedica je činjenice da između njezinih molekula postoje vodikove veze. Ova energija dolazi iz okoliš Stoga je isparavanje popraćeno hlađenjem. Taj se proces može uočiti tijekom znojenja, u slučaju vrućine dahtanja kod pasa, važan je i u procesu hlađenja transpirijskih organa biljaka, osobito u pustinjskim uvjetima te u uvjetima suhih stepa i sušnih razdoblja u drugim krajevima.

Voda također ima visoku toplinsku vodljivost, što osigurava ravnomjernu raspodjelu topline po cijelom tijelu. Dakle, ne postoji rizik od lokalnih "vrućih točaka" koje mogu uzrokovati oštećenje staničnih elemenata. Tako visoka određena toplina i visoka toplinska vodljivost za tekućinu čine vodu idealnim medijem za održavanje optimalnog toplinskog režima tijela.

Voda ima visoku površinsku napetost. Ovo svojstvo je vrlo važno za procesi adsorpcije, kretanje otopina kroz tkiva (cirkulacija krvi, kretanje prema gore i dolje kroz biljku itd.).

Voda se koristi kao izvor kisika i vodika, koji se oslobađaju tijekom svjetlosne faze fotosinteze.

Važna fiziološka svojstva vode uključuju njezinu sposobnost otapanja plinova ($O_2$, $CO_2$, itd.). Osim toga, voda kao otapalo sudjeluje u procesu osmoze, koja igra važnu ulogu u životu stanica i tijela.

Svojstva ugljikovodika i njegova biološka uloga

Ako ne uzmemo u obzir vodu, možemo reći da većina staničnih molekula pripada ugljikovodičnim, takozvanim organskim spojevima.

Napomena 3

Ugljikovodik, koji ima jedinstvene kemijske sposobnosti temeljne za život, njegova je kemijska osnova.

Zbog njihove male veličine i prisutnosti vanjska ljuskačetiri elektrona, atom ugljikovodika može formirati četiri jake kovalentne veze s drugim atomima.

Najvažnija je sposobnost atoma ugljikovodika da se međusobno povezuju, tvoreći lance, prstenove i, u konačnici, kostur velikih i složenih organskih molekula.

Osim toga, ugljikovodik se lako stvara kovalentne veze s drugim biogenim elementima (obično s $H, Mg, P, O, S$). To objašnjava postojanje astronomske količine raznih organskih spojeva koji osiguravaju postojanje živih organizama u svim njegovim manifestacijama. Njihova se raznolikost očituje u građi i veličini molekula, njihovim kemijska svojstva, stupanj zasićenosti ugljičnog kostura i drugačiji oblik molekule, što je određeno kutovima unutarmolekulskih veza.

Biopolimeri

To su visoke molekularne težine (molekularna težina 103 - 109) organski spojevi, čije se makromolekule sastoje od veliki broj poveznice koje se ponavljaju – monomeri.

Biopolimeri su proteini, nukleinske kiseline, polisaharidi i njihovi derivati (škrob, glikogen, celuloza, hemiceluloza, pektin, hitin, itd.). Monomeri za njih su aminokiseline, nukleotidi i monosaharidi.

Napomena 4

Oko 90% suhe mase stanice čine biopolimeri: u biljkama prevladavaju polisaharidi, a u životinjama proteini.

Primjer 1

U bakterijskoj stanici nalazi se oko 3 tisuće vrsta proteina i 1 tisuću nukleinskih kiselina, a kod ljudi se broj proteina procjenjuje na 5 milijuna.

Biopolimeri ne samo da čine strukturnu osnovu živih organizama, već imaju i vodeću ulogu u životnim procesima.

Strukturna osnova biopolimera su linearni (proteini, nukleinske kiseline, celuloza) ili razgranati (glikogen) lanci.

I nukleinske kiseline, imunološke reakcije, metaboličke reakcije - i provode se zbog stvaranja biopolimernih kompleksa i drugih svojstava biopolimera.

Danas je mnogo toga otkriveno i izolirano u svom čistom obliku kemijski elementi periodne tablice, a petina ih se nalazi u svakom živom organizmu. One su, poput opeke, glavne komponente organskih i anorganskih tvari.

Koji su kemijski elementi dio stanice, biologija kojih se tvari može koristiti za procjenu njihove prisutnosti u tijelu - sve ćemo to razmotriti kasnije u članku.

Kolika je postojanost kemijskog sastava

Za održavanje stabilnosti u tijelu, svaka stanica mora održavati koncentraciju svake svoje komponente na konstantnoj razini. Ovu razinu određuju vrste, stanište, okolišni čimbenici.

Da bismo odgovorili na pitanje koji su kemijski elementi dio stanice, potrebno je jasno razumjeti da bilo koja tvar sadrži bilo koju od komponenti periodnog sustava.

Ponekad u pitanju oko stotinki i tisućinki postotka sadržaja određenog elementa u stanici, ali u isto vrijeme promjena imenovanog broja za barem tisućiti dio već može imati ozbiljne posljedice za organizam.

Od 118 kemijskih elemenata u ljudskoj stanici trebalo bi biti najmanje 24. Ne postoje takve komponente koje bi se nalazile u živom organizmu, a nisu bile dio neživih objekata prirode. Ova činjenica potvrđuje blisku povezanost živog i neživog u ekosustavu.

Uloga raznih elemenata koji čine stanicu

Dakle, koji su kemijski elementi koji čine stanicu? Njihova uloga u životu organizma, valja napomenuti, izravno ovisi o učestalosti pojavljivanja i njihovoj koncentraciji u citoplazmi. Međutim, unatoč različit sadržaj elemenata u ćeliji, značaj svakog od njih je jednako velik. Nedostatak bilo kojeg od njih može dovesti do štetnog učinka na tijelo, isključivši najvažnije biokemijske reakcije iz metabolizma.

Navodeći koji su kemijski elementi dio ljudske stanice, moramo spomenuti tri glavne vrste, koje ćemo razmotriti u nastavku:

Glavni biogeni elementi stanice

Nije iznenađujuće da su elementi O, C, H, N biogeni, jer tvore sve organske i mnoge anorganske tvari. Nemoguće je zamisliti proteine, masti, ugljikohidrate ili nukleinske kiseline bez ovih bitnih komponenti za tijelo.

Funkcija ovih elemenata odredila je njihov visok sadržaj u tijelu. Zajedno čine 98% ukupne suhe tjelesne težine. Kako se još može očitovati aktivnost ovih enzima?

Kisik. Njegov sadržaj u stanici je oko 62% ukupne suhe mase. Funkcije: izgradnja organskih i anorganskih tvari, sudjelovanje u respiratornom lancu;
Ugljik. Njegov sadržaj doseže 20%. Glavna funkcija: uključeno u sve;
Vodik. Njegova koncentracija zauzima vrijednost od 10%. Osim što je sastavni dio organske tvari i vode, ovaj element također sudjeluje u energetskim transformacijama;
Dušik. Iznos ne prelazi 3-5%. Njegova glavna uloga je stvaranje aminokiselina, nukleinskih kiselina, ATP-a, mnogih vitamina, hemoglobina, hemocijanina, klorofila.

To su kemijski elementi koji čine stanicu i čine većinu tvari potrebnih za normalan život.

Važnost makronutrijenata

Makronutrijenti će također pomoći da se sugerira koji su kemijski elementi dio stanice. Iz kolegija biologije postaje jasno da, osim glavnih, 2% suhe mase čine i druge komponente periodnog sustava. A makronutrijenti uključuju one čiji sadržaj nije niži od 0,01%. Njihove glavne funkcije prikazane su u obliku tablice.


kalcij (Ca)		Odgovoran za kontrakciju mišićnih vlakana, dio je pektina, kostiju i zuba. Poboljšava zgrušavanje krvi.
fosfor (P)		Dio je najvažnijeg izvora energije – ATP-a.
		Sudjeluje u stvaranju disulfidnih mostova tijekom savijanja proteina u tercijarnu strukturu. Uključeno u sastav cisteina i metionina, nekih vitamina.
		Kalijevi ioni su uključeni u stanice i također utječu na membranski potencijal.
		Glavni anion u tijelu
natrij (Na)		Analog kalija uključen u iste procese.
magnezij (Mg)		Magnezijevi ioni su regulatori procesa U središtu molekule klorofila nalazi se i atom magnezija.
		Sudjeluje u transportu elektrona kroz ETC disanja i fotosinteze, strukturna je karika mioglobina, hemoglobina i mnogih enzima.

Nadamo se da je iz navedenog lako odrediti koji su kemijski elementi dio stanice i makroelementi.

elementi u tragovima

Postoje i takve komponente stanice, bez kojih tijelo ne može normalno funkcionirati, ali je njihov sadržaj uvijek manji od 0,01%. Odredimo koji su kemijski elementi dio stanice i pripadaju skupini mikroelemenata.


		Dio je enzima DNA i RNA polimeraza, kao i mnogih hormona (na primjer, inzulina).
		Sudjeluje u procesima fotosinteze, sinteze hemocijanina i nekih enzima.
		Strukturna je komponenta hormona T3 i T4 štitnjače
mangan (Mn)	manje od 0,001	Uključeno u enzime, kosti. Sudjeluje u fiksaciji dušika u bakterijama
	manje od 0,001	Utječe na proces rasta biljaka.
		Dio je kostiju i zubne cakline.

Organske i anorganske tvari

Osim ovih, koji su još kemijski elementi uključeni u sastav stanice? Odgovori se mogu pronaći jednostavnim proučavanjem strukture većine tvari u tijelu. Među njima se razlikuju molekule organskog i anorganskog podrijetla, a svaka od tih skupina u svom sastavu ima fiksni skup elemenata.

Glavne klase organskih tvari su proteini, nukleinske kiseline, masti i ugljikohidrati. U potpunosti su izgrađeni od glavnih biogenih elemenata: kostur molekule uvijek čini ugljik, a vodik, kisik i dušik dio su radikala. Kod životinja dominantna klasa su proteini, a u biljkama polisaharidi.

Anorganske tvari su sve mineralne soli i, naravno, voda. Među svim anorganskim tvarima u stanici najviše je H 2 O u kojem su otopljene ostale tvari.

Sve navedeno pomoći će vam da odredite koji su kemijski elementi dio stanice, a njihove funkcije u tijelu vam više neće biti misterij.

NA modernim uvjetima jedan od najhitnijih problema nastave kemije je osigurati praktičnu usmjerenost predmetnog znanja. To znači potrebu da se razjasni bliski odnos između proučavanih teorijskih stajališta i životne prakse, da se pokaže primijenjena priroda kemijskog znanja. Učenici su oduševljeni učenjem kemije. Kako bi se održao kognitivni interes učenika, potrebno ih je uvjeriti u učinkovitost kemijskih znanja, formirati osobnu potrebu za svladavanjem nastavnog gradiva.

Svrha ove lekcije: proširiti vidike učenika i povećati kognitivni interes za proučavanje predmeta, formirati svjetonazorske pojmove o spoznatnosti prirode. Predlaže se da se ova lekcija održi u 8. razredu nakon proučavanja kemijskih elemenata periodnog sustava, kada djeca već imaju predodžbu o njihovoj raznolikosti.

TIJEKOM NASTAVE

Učitelj, nastavnik, profesor:

Ništa drugo u prirodi nema
Ni tu ni tamo, u dubinama svemira:
Sve - od malih zrna pijeska do planeta -
Sastoji se od pojedinačnih elemenata.
Kao formula, kao raspored rada,
Struktura Mendeljejevskog sustava je stroga.
Svijet oko vas je živ
Uđite u njega, udahnite, dodirnite ga rukama.

Sat počinje kazališnom scenom "Tko je najvažniji za stolom?" (cm. dodatak 1).

Učitelj, nastavnik, profesor: Ljudsko tijelo sadrži 81 kemijski element od 92 koja se nalaze u prirodi. Ljudsko tijelo je složen kemijski laboratorij. Teško je zamisliti da naša svakodnevna dobrobit, raspoloženje, pa čak i apetit mogu ovisiti o mineralima. Bez njih vitamini su beskorisni, sinteza i razgradnja proteina, masti i ugljikohidrata su nemogući.

Na stolovima učenika nalaze se tablice “Biološka uloga kemijskih elemenata” (vidi. Prilog 2). Uzmite si vremena da je upoznate. Učitelj zajedno s učenicima analizira tablicu postavljajući pitanja.

Učitelj, nastavnik, profesor: Osnova života je šest elemenata iz prva tri razdoblja (H, C, N, O, P, S), koji čine 98% mase žive tvari (preostali elementi periodnog sustava nisu više od 2%).
Tri glavna svojstva biogenih elemenata (H, C, N, O, P, S):

male veličine atoma
mala relativna atomska masa,
sposobnost stvaranja jakih kovalentnih veza.

Učenicima se daju tekstovi (vidi. Prilog 3). Zadatak: pažljivo pročitati tekst; istaknuti elemente potrebne za život i elemente opasne za žive organizme; pronaći ih u periodnom sustavu i objasniti njihovu ulogu.
Nakon obavljenog zadatka nekoliko učenika analizira različite tekstove.

Učitelj, nastavnik, profesor: Elementi-analozi u prirodnom okolišu ulaze u natjecanje i mogu se izmjenjivati u živim organizmima, negativno utječući na njih.
Zamjena natrija i kalija u organizmima životinja i ljudi s litijem uzrokuje poremećaje živčanog sustava, budući da u tom slučaju stanice ne provode živčani impuls. Takvi poremećaji dovode do shizofrenije.
Talij, biološki konkurent kalija, zamjenjuje ga u staničnim stijenkama, utječe na središnji i periferni živčani sustav, gastrointestinalni trakt i bubrege.
Selen može zamijeniti sumpor u proteinima. To je jedini element koji, kada se nađe u visokim koncentracijama u biljkama, može uzrokovati iznenadnu smrt životinja i ljudi koji ih jedu.
Kalcij, kada ga nedostaje u tlu, u tijelu se zamjenjuje stroncijem, koji postupno narušava normalnu strukturu kostura. Posebno je opasna zamjena kalcija stroncijem-90, koji se nakuplja u ogromnim količinama na mjestima nuklearnih eksplozija (prilikom testiranja nuklearnog oružja) ili tijekom nesreća u nuklearnim elektranama. Ovaj radionuklid uništava koštanu srž.
Kadmij se natječe s cinkom. Ovaj element smanjuje aktivnost probavnih enzima, remeti stvaranje glikogena u jetri, uzrokuje deformaciju skeleta, inhibira rast kostiju, a također uzrokuje jake bolove u donjem dijelu leđa i mišićima nogu, krhkost kostiju (na primjer, slomljena rebra pri kašljanju) . Ostale negativne posljedice su rak pluća i rektuma, disfunkcija gušterače. Oštećenje bubrega, smanjene razine željeza, kalcija, fosfora u krvi. Ovaj element inhibira procese samopročišćavanja u vodenim i kopnenim biljkama (na primjer, bilježi se 20-30 puta povećanje kadmija u listovima duhana).
Halogeni se vrlo lako mogu zamijeniti u tijelu. Višak fluora u okolišu (fluorirana voda, onečišćenje tla spojevima fluora oko pogona za proizvodnju aluminija i drugi razlozi) sprječava ulazak joda u ljudsko tijelo. Kao rezultat toga, bolest štitnjače endokrilni sustav općenito.

Unaprijed pripremljene poruke učenika.

1. učenik:

Srednjovjekovni alkemičari su zlato smatrali savršenstvom, a druge metale pogreškom u činu stvaranja i, kao što znate, uložili su velike napore da otklone tu pogrešku. Ideja o uvođenju zlata u medicinsku praksu pripisuje se Paracelzusu, koji je proglasio da cilj kemije ne bi trebao biti pretvaranje svih metala u zlato, već priprema lijekova. Lijekovi napravljeni od zlata i njegovih spojeva isprobani su u liječenju mnogih bolesti. Liječili su se od gube, lupusa i tuberkuloze. Kod osoba osjetljivih na zlato može uzrokovati poremećaj sastava krvi, reakciju bubrega, jetre, utjecati na raspoloženje, rast zuba, kose. Zlato osigurava rad živčanog sustava. Nalazi se u kukuruzu. A snaga krvnih žila ovisi o germaniju. Jedini prehrambeni proizvod koji sadrži germanij je češnjak.

2. učenik:

NA ljudsko tijelo najveća količina bakra nalazi se u mozgu i jetri, a sama ta okolnost ukazuje na njegovu važnost u životu. Utvrđeno je da se s bolovima povećava koncentracija bakra u krvi i cerebrospinalnoj tekućini. U Siriji i Egiptu novorođenčad nose bakrene narukvice kako bi spriječili rahitis i epilepsiju.

3. učenik:

ALUMINIJ

Aluminijsko posuđe naziva se priborom siromašnih, jer ovaj metal doprinosi razvoju senilne ateroskleroze. Prilikom kuhanja u takvim jelima, aluminij djelomično prelazi u tijelo, gdje se nakuplja.

4. učenik:

Koji se element nalazi u jabukama? (Željezo.)
Koja je njegova biološka uloga? (Tijelo sadrži 3 g željeza, od čega je 2 g u krvi. Željezo je dio hemoglobina. Nedovoljna količina željeza dovodi do glavobolja, brzi zamor.)

Zatim učenici provode laboratorijski pokus čija je svrha eksperimentalno dokazati djelovanje soli određenih metala na proteine. Pomiješaju protein s otopinama lužine i bakrenog sulfata i promatraju taloženje ljubičastog taloga. Donesite zaključak o uništenju proteina.

5. učenik:

Čovjek je također priroda.
On je također zalazak i izlazak sunca.
I ima četiri godišnja doba.
I poseban potez u glazbi.

I poseban sakrament boje,
Sad okrutnom, sad dobrom vatrom.
Čovjek je zima. Ili ljeto.
Ili jesen. Uz grmljavinu i kišu.

Sve sadržano u sebi - milje i vrijeme.
I od atomskih oluja bio je slijep.
Čovjek je i tlo i sjeme.
I korov usred polja. I kruh.

A kakvo je vrijeme u njemu?
Koliko je tu samoće? Sastanci?
I čovjek je priroda...
Pa pazimo na prirodu!

(S. Ostrovoj)

Za konsolidaciju znanja stečenog na lekciji provodi se test "Osmijeh" (vidi. Dodatak 4).
Zatim se predlaže popuniti križaljku "Kemijski kaleidoskop" (vidi. Prilog 5).
Učitelj sažima sat, bilježi najaktivnije učenike.

6. učenik:

Promjena, promjena!
Poziv pljušti.
Konačno je gotovo
Dosadna lekcija!

Povlačeći sumpor za pigtail,
Magnezij je projurio.
Jod je ispario iz učionice
Kao da se uopće nije dogodilo.

Fluor je slučajno zapalio vodu,
Klor je pojeo tuđu knjigu.
Ugljik iznenada s vodikom
Uspio sam postati nevidljiv.

U kutu se bore kalij i brom:
Ne dijele elektron.
Kisik - nestašan na bor
Prošla je galopirala na konju.

rabljene knjige:

O.V. Baidalina O primijenjenom aspektu kemijskog znanja. “Kemija u školi” broj 5, 2005
Kemija i ekologija u školskom kolegiju. “Prvi rujan” broj 14, 2005
I. N. Pimenova, A. V. Pimenov“Predavanja na opća biologija“, udžbenik, Saratov, JSC Izdavačka kuća “Licej”, 2003
O kemiji u stihovima, Tko je najvažniji u tablici? “Prvi rujan”, broj 15, 2005
Metali u ljudskom tijelu “Kemija u školi”, br. 6, 2005
Križaljka "Kemijski kaleidoskop". “Prvi rujan”, broj 1 4, 2005
– Idem na sat kemije. Knjiga za učitelja. M. “Prvi rujan”, 2002., str. 12.

Biološka uloga kemijskih elemenata u živim organizmima

1. Makro i mikroelementi u okolišu i ljudskom tijelu

Biološka uloga kemijskih elemenata u ljudskom tijelu iznimno je raznolika.

Glavna funkcija makronutrijenata je izgradnja tkiva, održavanje konstantnog osmotskog tlaka, ionskog i kiselo-baznog sastava.

Elementi u tragovima, koji su dio enzima, hormona, vitamina, biološki aktivnih tvari kao kompleksni agensi ili aktivatori, sudjeluju u metabolizmu, procesima reprodukcije, disanju tkiva i neutralizaciji toksičnih tvari. Elementi u tragovima aktivno utječu na procese hematopoeze, oksidacije - oporavka, propusnosti krvnih žila i tkiva. Makro- i mikroelementi - kalcij, fosfor, fluor, jod, aluminij, silicij određuju stvaranje koštanog i zubnog tkiva.

Postoje dokazi da se sadržaj nekih elemenata u ljudskom tijelu mijenja s godinama. Dakle, sadržaj kadmija u bubrezima i molibdena u jetri raste sa starošću. Maksimalni sadržaj cinka opaža se tijekom puberteta, zatim se smanjuje i u starosti doseže minimum. Sadržaj ostalih elemenata u tragovima, poput vanadija i kroma, također se smanjuje s godinama.

Identificirane su mnoge bolesti povezane s nedostatkom ili prekomjernim nakupljanjem različitih elemenata u tragovima. Nedostatak fluora uzrokuje zubni karijes, nedostatak joda – endemska gušavost, višak molibdena – endemski giht. Takvi obrasci povezani su s činjenicom da se u ljudskom tijelu održava ravnoteža optimalnih koncentracija biogenih elemenata – kemijska homeostaza. Kršenje ove ravnoteže zbog nedostatka ili viška elementa može dovesti do raznih bolesti.

Osim šest glavnih makroelemenata - organogena - ugljika, vodika, dušika, kisika, sumpora i fosfora, koji čine ugljikohidrate, masti, bjelančevine i nukleinske kiseline, za normalnu prehranu ljudi i životinja potrebni su "anorganski" makroelementi - kalcij, klor , magnezij, kalij, natrij - i elementi u tragovima - bakar, fluor, jod, željezo, molibden, cink, a također, moguće (dokazano za životinje), selen, arsen, krom, nikal, silicij, kositar, vanadij.

Nedostatak elemenata kao što su željezo, bakar, fluor, cink, jod, kalcij, fosfor, magnezij i neki drugi u prehrani dovodi do ozbiljne posljedice za ljudsko zdravlje.

Međutim, treba imati na umu da je ne samo nedostatak, već i višak biogenih elemenata štetan za tijelo, jer to remeti kemijsku homeostazu. Primjerice, unosom viška mangana hranom povećava se razina bakra u plazmi (sinergizam Mn i Cu), a u bubrezima se smanjuje (antagonizam). Povećanje sadržaja molibdena u hrani dovodi do povećanja količine bakra u jetri. Višak cinka u hrani uzrokuje inhibiciju aktivnosti enzima koji sadrže željezo (antagonizam Zn i Fe).

Mineralne komponente, koje su vitalne u zanemarivim količinama, postaju otrovne u višim koncentracijama.

Brojni elementi (srebro, živa, olovo, kadmij itd.) smatraju se otrovnim, jer njihov ulazak u tijelo već u tragovima dovodi do teških patoloških pojava. kemijski mehanizam Toksični učinci određenih elemenata u tragovima bit će razmotreni u nastavku.

Biogeni elementi se široko koriste u poljoprivreda. Dodavanje malih količina mikroelemenata - bora, bakra, mangana, cinka, kobalta, molibdena - u tlo dramatično povećava prinos mnogih usjeva. Pokazalo se da mikroelementi, povećavajući aktivnost enzima u biljkama, doprinose sintezi proteina, vitamina, nukleinskih kiselina, šećera i škroba. Neki od kemijskih elemenata pozitivno utječu na fotosintezu, ubrzavaju rast i razvoj biljaka, sazrijevanje sjemena. Elementi u tragovima dodaju se stočnoj hrani kako bi se povećala njihova produktivnost.

Različiti elementi i njihovi spojevi naširoko se koriste kao lijekovi.

Dakle, proučavanje biološke uloge kemijskih elemenata, rasvjetljavanje odnosa između izmjene tih elemenata i drugih biološki aktivnih tvari - enzima, hormona, vitamina doprinosi stvaranju novih lijekova i razvoju optimalni načini rada njihovo doziranje u terapijske i profilaktičke svrhe.

Osnova za proučavanje svojstava elemenata, a posebno njihove biološke uloge je periodični zakon DI. Mendeljejev. Fizikalno-kemijske karakteristike, a posljedično i njihova fiziološka i patološka uloga, određuju se položajem tih elemenata u periodični sustav DI. Mendeljejev.

U pravilu, s povećanjem naboja jezgre atoma, povećava se toksičnost elemenata ove skupine i smanjuje se njihov sadržaj u tijelu. Smanjenje sadržaja očito je posljedica činjenice da živi organizmi slabo apsorbiraju mnoge elemente dugih razdoblja zbog velikih atomskih i ionskih radijusa, visokog nuklearnog naboja, složenosti elektroničkih konfiguracija i niske topljivosti spojeva. Tijelo sadrži značajne količine svjetlosnih elemenata.

Makroelementi uključuju s-elemente prvog (vodik), trećeg (natrij, magnezij) i četvrtog (kalij, kalcij) razdoblja, kao i p-elemente drugog (ugljik, dušik, kisik) i trećeg (fosfor, sumpor, klor) razdoblja. Svi su oni vitalni. Većina preostalih s- i p-elemenata prva tri razdoblja (Li, B, Al, F) je fiziološki aktivna, s- i p-elementi velikih razdoblja (n> 4) rijetko djeluju kao nezamjenjivi. Iznimka su s-elementi - kalij, kalcij, jod. Fiziološki aktivni uključuju neke s- i p-elemente četvrtog i petog razdoblja - stroncij, arsen, selen, brom.

Među d-elementima vitalni su uglavnom elementi četvrtog razdoblja: mangan, željezo, cink, bakar, kobalt. Nedavno je utvrđeno da je nedvojbena i fiziološka uloga nekih drugih d-elemenata ovog razdoblja: titana, kroma, vanadija.

d-elementi petog i šestog razdoblja, s izuzetkom molibdena, ne pokazuju izraženu pozitivnu fiziološku aktivnost. Molibden je također dio niza redoks enzima (na primjer, ksantin oksid, aldehid oksidaza) i igra važnu ulogu u tijeku biokemijskih procesa.

2. Opći aspekti toksičnosti teških metala za žive organizme

Sveobuhvatno proučavanje problematike procjene stanja prirodnog okoliša pokazuje da je vrlo teško povući jasnu granicu između prirodnih i antropogenih čimbenika u promjeni ekoloških sustava. U to su nas uvjerila posljednja desetljeća. da čovjekov utjecaj na prirodu uzrokuje ne samo izravnu, lako prepoznatljivu štetu, već uzrokuje i niz novih, često skrivenih procesa koji transformiraju ili uništavaju okoliš. Prirodni i antropogeni procesi u biosferi su u složenom odnosu i međuovisnosti. Dakle, na tijek kemijskih transformacija koje dovode do stvaranja otrovnih tvari utječu klima, stanje pokrova tla, voda, zrak, razina radioaktivnosti itd. U sadašnjim uvjetima, pri proučavanju procesa kemijskog onečišćenja ekosustava postavlja se problem pronalaženja prirodnih, uglavnom uvjetovanih prirodni čimbenici, razine sadržaja određenih kemijskih elemenata ili spojeva. Rješenje ovog problema moguće je samo na temelju dugotrajnih sustavnih promatranja stanja sastojaka biosfere, sadržaja različitih tvari u njima, odnosno na temelju praćenja stanja okoliša.

Onečišćenje okoliša teškim metalima izravno je povezano s ekološkim i analitičkim praćenjem supertoksikanata, budući da mnogi od njih pokazuju visoku toksičnost već u tragovima i mogu se koncentrirati u živim organizmima.

Glavni izvori onečišćenja okoliša teškim metalima mogu se podijeliti na prirodne (prirodne) i umjetne (antropogene). Prirodni uključuju vulkanske erupcije, prašne oluje, šumske i stepske požare, morske soli nanosi vjetar, raslinje i sl. Prirodni izvori onečišćenja su sustavni, jednolični ili kratkotrajno spontani i u pravilu slabo utječu na opća razina onečišćenja. Glavni i najopasniji izvori onečišćenja prirode teškim metalima su antropogeni.

U procesu proučavanja kemije metala i njihovih biokemijskih ciklusa u biosferi, otkriva se dvojna uloga koju oni imaju u fiziologiji: s jedne strane, većina metala nužna je za normalan tijek života; s druge strane, u povišenim koncentracijama pokazuju visoku toksičnost, odnosno imaju loš utjecaj o stanju i aktivnosti živih organizama. Granica između potrebnih i toksičnih koncentracija elemenata vrlo je nejasna, što otežava pouzdanu procjenu njihovog utjecaja na okoliš. Količina u kojoj neki metali postaju uistinu opasni ne ovisi samo o stupnju onečišćenja ekosustava njima, već i o kemijskim karakteristikama njihovog biokemijskog ciklusa. U tablici. 1 prikazuje niz molarne toksičnosti metala za različiti tipoviživući organizmi.

Tablica 1. Reprezentativni slijed molarne toksičnosti metala

Organizmi Serija toksičnosti Alge Hg>Cu>Cd>Fe>Cr>Zn>Co>MnFungiAg>Hg>Cu>Cd>Cr>Ni>Pb>Co>Zn>Fe>Zn> Pb> CdFishAg>Hg>Cu> Pb> Cd>Al> Zn> Ni> Cr>Co>Mn>>SrMammalsAg, Hg, Cd> Cu, Pb, Sn, Be>> Mn, Zn, Ni, Fe, Cr >> Sr >Ss, Li, Al

Za svaku vrstu organizma, redoslijed metala u redovima tablice s lijeva na desno odražava povećanje molarne količine metala potrebne za očitovanje toksičnog učinka. Minimalna molarna vrijednost odnosi se na metal s najvećom toksičnošću.

V.V. Kovalsky je, na temelju njihove važnosti za život, podijelio kemijske elemente u tri skupine:

Vitalni (nezamjenjivi) elementi koji se stalno nalaze u tijelu (u sastavu su enzima, hormona i vitamina): H, O, Ca, N, K, P, Na, S, Mg, Cl, C, I, Mn, Cu , Co, Fe, Mo, V. Njihov nedostatak dovodi do poremećaja normalnog života ljudi i životinja.

Tablica 2. Karakteristike nekih metaloenzima – bioanorganskih kompleksa

Metal-enzim Centralni atom Ligandna okolina Objekt koncentracije Djelovanje enzima Karboanhidraza Zn (II) Ostaci aminokiselina Eritrociti Katalizira reverzibilnu hidrataciju ugljičnog dioksida: CO 2+H 2O↔N 2TAKO 3↔N ++NSO 3Zn (II) karboksipeptidaza Ostaci aminokiselina Gušterača, jetra, crijeva Katalizira probavu proteina, sudjeluje u hidrolizi peptidne veze: R 1CO-NH-R 2+H 2O↔R 1-COOH+R 2NH 2Katalaza Fe (III) Ostaci aminokiselina, histidin, tirozin Krv Katalizira reakciju razgradnje vodikovog peroksida: 2H 2O 2= 2H 2O + O 2Fe(III) peroksidazaProteiniTkivo, krv Oksidacija supstrata (RH 2) vodikov peroksid: RH 2+ H 2O 2=R+2H 2Oksireduktaza Cu (II) Ostaci aminokiselina Srce, jetra, bubrezi Katalizuje oksidaciju uz pomoć molekularnog kisika: 2H 2R+O 2= 2R + 2H 2O Piruvat karboksilaza Mn (II) Tkivni proteini Jetra, štitnjača Pojačava djelovanje hormona. Katalizira proces karboksilacije s pirogrožđanom kiselinom Aldehid oksidaza Mo (VI) Tkivni proteini Jetra Sudjeluje u oksidaciji aldehida Ribonukleotid reduktaza Co (II) Tkivni proteini Jetra Sudjeluje u biosintezi ribonukleinskih kiselina

elementi nečistoće trajno sadržani u tijelu: Ga, Sb, Sr, Br, F, B, Be, Li, Si, An, Cs, Al, Ba, Ge, As, Rb, Pb, Ra, Bi, Cd, Cr, Ni, Ti, Ag, Th, Hg, U, Se. Njihova biološka uloga je malo shvaćena ili nepoznata.
elementi nečistoće koji se nalaze u tijelu Sc, Tl, In, La, Pr, Sm, W, Re, Tb itd. Podaci o količini i biološkoj ulozi nisu jasni.
Tablica prikazuje karakteristike brojnih metaloenzima, koji uključuju vitalne metale kao što su Zn, Fe, Cu, Mn, Mo.
Ovisno o ponašanju u živim sustavima, metali se mogu podijeliti u 5 vrsta:
- potrebnih elemenata, s nedostatkom kojih se javljaju funkcionalni poremećaji u tijelu;
- stimulansi (kao stimulansi mogu djelovati metali neophodni i nepotrebni organizmu);
inertni elementi koji su u određenim koncentracijama bezopasni i nemaju nikakav učinak na tijelo (na primjer, inertni metali koji se koriste kao kirurški implantati):
terapeutska sredstva koja se koriste u medicini;
toksični elementi, u visokim koncentracijama dovode do ireverzibilnih funkcionalnih poremećaja, smrti tijela.
Ovisno o koncentraciji i vremenu kontakta, metal može djelovati prema jednom od navedenih tipova.
Na slici 1 prikazan je dijagram ovisnosti stanja organizma o koncentraciji metalnih iona. Puna krivulja na dijagramu opisuje trenutnu pozitivnu reakciju, optimalnu razinu i prijelaz pozitivnog učinka na negativan nakon što vrijednosti koncentracije željenog elementa prođu kroz maksimum. Pri visokim koncentracijama, potrebni metal postaje otrovan.
Isprekidana krivulja pokazuje biološki odgovor na metal otrovan za tijelo bez učinka esencijalnog ili stimulativnog elementa. Ova krivulja dolazi s određenim zakašnjenjem, što ukazuje na sposobnost živog organizma da "ne reagira" na male količine otrovne tvari (granična koncentracija).
Iz dijagrama proizlazi da potrebni elementi postaju toksični u prevelikim količinama. Organizam životinja i ljudi održava koncentraciju elemenata u optimalnom rasponu kroz kompleks fizioloških procesa zvanih homeostaza. Koncentracija svih, bez iznimke, potrebnih metala je pod strogom kontrolom homeostaze.

Slika 1. Biološki odgovor ovisno o koncentraciji metala. (Međusobni raspored dviju krivulja u odnosu na skalu koncentracije je uvjetovan)
toksičnost metala trovanje ionima
Posebno je zanimljiv sadržaj kemijskih elemenata u ljudskom tijelu. Ljudski organi različito koncentriraju različite kemijske elemente u sebi, odnosno makro- i mikroelementi su neravnomjerno raspoređeni između različitih organa i tkiva. Većina elemenata u tragovima (sadržaj u tijelu je unutar 10 -3-10-5%) se nakuplja u jetri, kostima i mišićnom tkivu. Ove tkanine su glavni depo za mnoge metale.
Elementi mogu pokazivati specifičan afinitet za određene organe i biti u njima sadržani u visokim koncentracijama. Poznato je da je cink koncentriran u gušterači, jod u štitnoj žlijezdi, vanadij, zajedno s aluminijem i arsenom, nakuplja se u kosi i noktima, kadmij, živa, molibden - u bubrezima, kositar u crijevnim tkivima, stroncij - u prostata, koštano tkivo, mangan u hipofizi itd. U tijelu se mogu naći elementi u tragovima vezano stanje, te u obliku slobodnih ionskih oblika. Utvrđeno je da su aluminij, bakar i titan u moždanim tkivima u obliku kompleksa s proteinima, dok je mangan u ionskom obliku.
Kao odgovor na unos prekomjernih koncentracija elemenata u tijelo, živi organizam može ograničiti ili čak eliminirati nastali toksični učinak zbog prisutnosti određenih mehanizama detoksikacije. Specifični mehanizmi detoksikacije u odnosu na metalne ione trenutno nisu dobro shvaćeni. Mnogi metali u tijelu mogu se pretvoriti u manje štetne oblike na sljedeće načine:
stvaranje netopivih kompleksa u crijevni trakt;
transport metala s krvlju u druga tkiva gdje se može imobilizirati (kao, na primjer, Pb + 2 u kostima);

- transformacija od strane jetre i bubrega u manje otrovan oblik.

Dakle, kao odgovor na djelovanje toksičnih iona olova, žive, kadmija itd., ljudska jetra i bubrezi povećavaju sintezu metalotiona - proteina niske molekularne težine, u kojima je otprilike 1/3 aminokiselinskih ostataka cistein. . visokog sadržaja i određeno mjesto sulfhidrilne SH-skupine pružaju mogućnost snažnog vezanja metalnih iona.

Mehanizmi toksičnosti metala općenito su dobro poznati, ali ih je vrlo teško pronaći za bilo koji metal. Jedan od tih mehanizama je koncentracija između esencijalnih i toksičnih metala za posjedovanje veznih mjesta u proteinima, budući da metalni ioni stabiliziraju i aktiviraju mnoge proteine, budući da su dio mnogih enzimskih sustava. Osim toga, mnoge proteinske makromolekule imaju slobodne sulfhidrilne skupine koje mogu komunicirati s toksičnim ionima metala kao što su kadmij, olovo i živa, što rezultira toksičnim učincima. No, nije točno utvrđeno koje makromolekule u ovom slučaju štete živom organizmu. Manifestacija toksičnosti metalnih iona u različita tijela a tkiva nije uvijek povezana s razinom njihove akumulacije – nema jamstva da se najveća šteta događa u onom dijelu tijela gdje je koncentracija ovog metala veća. Dakle, ioni olova (II), koji čine više od 90% ukupne količine u tijelu imobilizirane u kostima, pokazuju toksičnost jer je 10% raspoređeno u drugim tkivima tijela. Imobilizacija olovnih iona u kostima može se smatrati procesom detoksikacije.

Toksičnost iona metala obično nije povezana s njegovom potrebom za tijelo. Međutim, za toksičnost i nužnost postoji jedan zajedničko obilježje: u pravilu postoji međuodnos metalnih iona međusobno, točno, kao i između iona metala i nemetala, u ukupnom doprinosu djelotvornosti njihovog djelovanja. Na primjer, toksičnost kadmija je izraženija u sustavu s nedostatkom cinka, dok je toksičnost olova pogoršana nedostatkom kalcija. Slično, adsorpcija željeza iz biljne hrane inhibirana je kompleksnim ligandima prisutnim u njoj, a višak iona cinka može inhibirati adsorpciju bakra itd.

Određivanje mehanizama toksičnosti metalnih iona često je komplicirano postojanjem različitih načina njihovog prodiranja u živi organizam. Metali se mogu unijeti hranom, vodom, apsorbirati kroz kožu, prodrijeti udisanjem itd. Apsorpcija s prašinom je Glavni način prodor u industrijsko zagađenje. Kao rezultat udisanja, većina metala se taloži u plućima i tek tada se širi na druge organe. Ali najčešći put za ulazak otrovnih metala u tijelo je gutanje hranom i vodom.

Bibliografski popis

1. Karapetyants M.Kh., Drakin S.I. Opća i anorganska kemija. - M.: Kemija, 1993. - 590 str.

Ahmetov N.S. Opća i anorganska kemija. Udžbenik za srednje škole. - M.: Više. škola, 2001. - 679 str.

Drozdov D.A., Zlomanov V.P., Mazo G.N., Spiridonov F.M. Anorganska kemija. U 3 sveska. T. Kemija intranzitivnih elemenata. / Ed. Yu.D. Tretjakova - M.: Ed. "Akademija", 2004., 368s.

5. Tamm I.E., Tretyakov Yu.D. Anorganska kemija: U 3 sveska, V.1. Fizikalne i kemijske osnove anorganska kemija. Udžbenik za studente / Ed. Yu.D. Tretjakov. - M.: Ed. "Akademija", 2004., 240-te.

Korzhukov N.G. Opća i anorganska kemija. Proc. Korist. / Pod uredništvom V.I. Delyan-M.: Izd. MISIS: INFRA-M, 2004, 512s.

Ershov Yu.A., Popkov V.A., Berlyand A.S., Knizhnik A.Z. Opća kemija. Biofizička kemija. Kemija biogenih elemenata. Udžbenik za sveučilišta. / Ed. Yu.A. Eršov. 3. izd., - M.: Integral-Pres, 2007. - 728 str.

Glinka N.L. Opća kemija. Vodič za sveučilišta. Ed. 30. revidirano./ Izd. A.I. Ermakov. - M.: Integral-Press, 2007, - 728 str.

Chernykh, M.M. Ovčarenko. Teški metali i radionuklidi u biogeocinozama. - M.: Agroconsult, 2004.

N.V. Gusakov. Kemija okoliša. - Rostov na Donu, Feniks, 2004.

Baletskaya L.G. Anorganska kemija. - Rostov na Donu, Feniks, 2005.

M. Henze, P. Armoes, J. Lakuriansen, E. Arvan. čišćenje Otpadne vode. - M.: Mir, 2006.

Korovin N.V. Opća kemija. - M.: Više. škola, 1998. - 558 str.

Petrova V.V. i dr. Pregled svojstava kemijskih elemenata i njihovih spojeva. Udžbenik za kolegij Kemija u mikroelektronici. - M.: Izdavačka kuća MIET-a, 1993. - 108 str.

Kharin A.N., Kataeva N.A., Kharina L.T. Tečaj kemije. - M.: Više. škola, 1983. - 511 str.

>> Kemija: Kemijski elementi u stanicama živih organizama

U sastavu tvari koje tvore stanice svih živih organizama (ljudi, životinje, biljke) pronađeno je više od 70 elemenata. Ti se elementi obično dijele u dvije skupine: makroelementi i mikroelementi.

Makronutrijenti se nalaze u stanicama u velike količine. Prije svega, to su ugljik, kisik, dušik i vodik. Ukupno čine gotovo 98% ukupnog sadržaja stanice. Osim ovih elemenata, makronutrijenti također uključuju magnezij, kalij, kalcij, natrij, fosfor, sumpor i klor. Njihov ukupni sadržaj iznosi 1,9%. Dakle, udio ostalih kemijskih elemenata čini oko 0,1%. To su mikronutrijenti. To uključuje željezo, cink, mangan, bor, bakar, jod, kobalt, brom, fluor, aluminij itd.

U mlijeku sisavaca pronađena su 23 elementa u tragovima: litij, rubidij, bakar, srebro, barij, stroncij, titan, arsen, vanadij, krom, molibden, jod, fluor, mangan, željezo, kobalt, nikal itd.

Sastav krvi sisavaca uključuje 24 mikroelementa, a sastav ljudskog mozga - 18 mikroelemenata.

Kao što vidite, u stanici nema posebnih elemenata koji su karakteristični samo za živu prirodu, tj. atomska razina nema razlike između žive i nežive prirode. Te se razlike nalaze samo na razini složene tvari- na molekularnoj razini. Dakle, zajedno sa anorganske tvari(voda i mineralne soli) stanice živih organizama sadrže tvari koje su karakteristične samo za njih - organske tvari (bjelančevine, masti, ugljikohidrati, nukleinske kiseline, vitamini, hormoni i dr.). Ove tvari su građene uglavnom od ugljika, vodika, kisika i dušika, odnosno od makroelemenata. Elementi u tragovima sadržani su u tim tvarima u malim količinama, međutim, njihova je uloga u normalnom životu organizama ogromna. Na primjer, spojevi bora, mangana, cinka, kobalta dramatično povećavaju prinos pojedinih poljoprivrednih biljaka i povećavaju njihovu otpornost na razne bolesti.

Čovjek i životinje dobivaju elemente u tragovima koji su im potrebni za normalan život putem biljaka kojima se hrane. Ako u hrani nema dovoljno mangana, tada je moguće usporavanje rasta, usporavanje početka puberteta i metabolički poremećaji tijekom formiranja kostura. Dodavanje frakcija od miligrama soli mangana u dnevni obrokživotinja eliminira ove bolesti.

Kobalt je dio vitamina B12 koji je odgovoran za rad hematopoetskih organa. Nedostatak kobalta u hrani često uzrokuje tešku bolest koja dovodi do iscrpljivanja organizma, pa čak i smrti.

Važnost elemenata u tragovima za ljude prvi put je otkrivena u proučavanju takve bolesti kao što je endemska gušavost, koja je uzrokovana nedostatkom joda u hrani i vodi. Unos soli koja sadrži jod dovodi do oporavka, a njezino dodavanje hrani u malim količinama sprječava nastanak bolesti. U tu svrhu provodi se jodirana kuhinjska sol kojoj se dodaje 0,001-0,01% kalijevog jodida.

Sastav većine bioloških enzimskih katalizatora uključuje cink, molibden i neke druge metale. Ovi elementi, sadržani u stanicama živih organizama u vrlo malim količinama, osiguravaju normalan rad najfinijih biokemijskih mehanizama, te su pravi regulatori vitalnih procesa.

Mnogi elementi u tragovima sadržani su u vitaminima - organskim tvarima različite kemijske prirode, koje s hranom ulaze u organizam u malim dozama i imaju velik utjecaj na metabolizam i ukupnu vitalnu aktivnost organizma. Po svom biološkom djelovanju bliski su enzimima, ali enzime stvaraju stanice tijela, a vitamini obično dolaze iz hrane. Biljke služe kao izvori vitamina: agrumi, šipak, peršin, luk, češnjak i mnogi drugi. Neki vitamini - A, B1, B2, K - dobivaju se sintetički. Vitamini su dobili ime po dvije riječi: vita - život i amin - koji sadrži dušik.

Elementi u tragovima također su dio hormona - biološki aktivnih tvari koje reguliraju rad organa i sustava ljudskih i životinjskih organa. Ime su preuzeli po grčka riječ harmao - pobjeđujem. Hormone proizvode endokrine žlijezde i ulaze u krv, koja ih nosi po cijelom tijelu. Neki hormoni se dobivaju sintetički.

1. Makroelementi i mikroelementi.

2. Uloga elemenata u tragovima u životu biljaka, životinja i ljudi.

3. Organske tvari: bjelančevine, masti, ugljikohidrati.

4. Enzimi.

5. Vitamini.

6. Hormoni.

Na kojoj razini oblika postojanja kemijskog elementa počinje razlika između žive i nežive prirode?

Zašto se pojedini makronutrijenti nazivaju i biogeni? Navedite ih.

Sadržaj lekcije sažetak lekcije podrška okvir predavanja prezentacija akceleratorske metode interaktivne tehnologije Praksa zadaci i vježbe samoispitivanje radionice, treninzi, slučajevi, potrage domaća zadaća rasprava pitanja retorička pitanja učenika Ilustracije audio, video isječke i multimediju fotografije, slike grafike, tablice, sheme humor, anegdote, vicevi, strip parabole, izreke, križaljke, citati Dodaci sažetakačlanci čipovi za znatiželjne cheat sheets udžbenici osnovni i dodatni glosar pojmova ostalo Poboljšanje udžbenika i lekcijaispravljanje pogrešaka u udžbeniku ažuriranje ulomka u udžbeniku elementi inovacije u lekciji zamjena zastarjelih znanja novima Samo za učitelje savršene lekcije kalendarski plan za godinu smjernice raspravni programi Integrirane lekcije