Քիմիական տարրերի կենսաբանական դերը կենդանի օրգանիզմներում. Քիմիական տարրերի գործառույթները մարդու մարմնում

Մարմնի տարրական կազմը

Ըստ քիմիական բաղադրությունըՏարբեր օրգանիզմների բջիջները կարող են զգալիորեն տարբերվել, բայց դրանք բաղկացած են նույն տարրերից։ D.I.-ի պարբերական աղյուսակի մոտ 70 տարր: Մենդելեևին, սակայն նրանցից միայն 24-ն ունեն կարևորությունըև մշտապես հանդիպում են կենդանի օրգանիզմներում։

Մակրոէլեմենտներ - թթվածին, ածխաջրածին, ջրածին, ազոտ - օրգանական նյութերի մոլեկուլների մի մասն են: Մակրոտարրերը վերջերս ներառում են կալիում, նատրիում, կալցիում, ծծումբ, ֆոսֆոր, մագնեզիում, երկաթ, քլոր: Նրանց պարունակությունը խցում տասներորդ և հարյուրերորդական տոկոս է:

Մագնեզիումը քլորոֆիլի մի մասն է. երկաթ - հեմոգլոբին; ֆոսֆոր - ոսկրային հյուսվածք, նուկլեինաթթուներ; կալցիում - ոսկորներ, խեցեմորթ կրիաներ, ծծումբ - սպիտակուցների բաղադրության մեջ; կալիումի, նատրիումի և քլորիդի իոնները մասնակցում են բջջային թաղանթի ներուժի փոփոխմանը:

հետք տարրեր ներկայացվում են հարյուրերորդական և հազարերորդական տոկոսներով վանդակում: Դրանք են՝ ցինկը, պղինձը, յոդը, ֆտորը, մոլիբդենը, բորը և այլն։

Հետքի տարրերը ֆերմենտների, հորմոնների, պիգմենտների մի մասն են:

Ուլտրամիկրոէլեմենտներ - տարրեր, որոնց պարունակությունը խցում չի գերազանցում 0,000001%-ը: Դրանք են՝ ուրան, ոսկի, սնդիկ, ցեզիում և այլն։

Ջուրը և նրա կենսաբանական նշանակությունը

Ջուրը քանակապես դասվում է քիմիական միացություններառաջին տեղը բոլոր բջիջներում: Կախված բջիջների տեսակից, դրանց ֆունկցիոնալ վիճակից, օրգանիզմի տեսակից և առկայության պայմաններից՝ բջիջներում դրա պարունակությունը զգալիորեն տարբերվում է։

Ոսկրային հյուսվածքի բջիջները պարունակում են ոչ ավելի, քան 20% ջուր, ճարպային հյուսվածքը` մոտ 40%, մկանային բջիջները` 76%, իսկ սաղմնային բջիջները` ավելի քան 90%:

Դիտողություն 1

Ցանկացած օրգանիզմի բջիջներում տարիքի հետ ջրի քանակությունը նկատելիորեն նվազում է։

Այստեղից՝ եզրակացություն, որ որքան բարձր է օրգանիզմի ֆունկցիոնալ ակտիվությունը որպես ամբողջություն և յուրաքանչյուր բջիջ առանձին, այնքան մեծ է նրանց ջրի պարունակությունը և հակառակը։

Դիտողություն 2

Բջիջների կենսագործունեության նախապայման է ջրի առկայությունը։ Այն ցիտոպլազմայի հիմնական մասն է, ապահովում է դրա կառուցվածքը և ցիտոպլազմը կազմող կոլոիդների կայունությունը։

Ջրի դերը բջջում որոշվում է նրա քիմիական և կառուցվածքային հատկություններով։ Առաջին հերթին դա պայմանավորված է մոլեկուլների փոքր չափսերով, դրանց բևեռականությամբ և ջրածնային կապերով միավորվելու ունակությամբ:

Ջրածնային կապերը ձևավորվում են ջրածնի ատոմների մասնակցությամբ, որոնք կապված են էլեկտրաբացասական ատոմի (սովորաբար թթվածնի կամ ազոտի) հետ։ Այս դեպքում Ջրածնի ատոմը ձեռք է բերում այնքան մեծ դրական լիցք, որ կարող է նոր կապ ստեղծել մեկ այլ էլեկտրաբացասական ատոմի (թթվածնի կամ ազոտի) հետ։ Ջրի մոլեկուլները նույնպես կապվում են միմյանց հետ, որոնցում մի ծայրը դրական լիցք ունի, իսկ մյուսը՝ բացասական։ Նման մոլեկուլը կոչվում է դիպոլ. Ջրի մեկ մոլեկուլի ավելի էլեկտրաբացասական թթվածնի ատոմը ձգվում է դեպի մեկ այլ մոլեկուլի դրական լիցքավորված ջրածնի ատոմը՝ ջրածնային կապ ստեղծելու համար։

Շնորհիվ այն բանի, որ ջրի մոլեկուլները բևեռային են և ընդունակ են ձևավորել ջրածնային կապեր, ջուրը կատարյալ լուծիչ է բևեռային նյութերի համար, որոնք կոչվում են. հիդրոֆիլ. Սրանք իոնային բնույթի միացություններ են, որոնցում լիցքավորված մասնիկները (իոնները) տարանջատվում են (առանձնանում) ջրում, երբ նյութը (աղը) լուծվում է։ Նույն ունակությունն ունեն որոշ ոչ իոնային միացություններ, որոնց մոլեկուլում կան լիցքավորված (բևեռային) խմբեր (շաքարներում, ամինաթթուներում, պարզ սպիրտներում, սրանք OH խմբեր են)։ Ոչ բևեռային մոլեկուլներից (լիպիդներից) կազմված նյութերը գործնականում չեն լուծվում ջրում, այսինքն. հիդրոֆոբներ.

Երբ նյութն անցնում է լուծույթի մեջ, նրա կառուցվածքային մասնիկները (մոլեկուլներ կամ իոններ) ձեռք են բերում ավելի ազատ տեղաշարժվելու հատկություն, և, համապատասխանաբար, մեծանում է նյութի ռեակտիվությունը։ Դրա շնորհիվ ջուրը հիմնական միջավայրն է, որտեղ մեծ մասը քիմիական ռեակցիաներ. Բացի այդ, բոլոր ռեդոքս ռեակցիաները և հիդրոլիզի ռեակցիաները տեղի են ունենում ջրի անմիջական մասնակցությամբ։

Ջուրն ունի ամենաբարձր տեսակարար ջերմային հզորությունը բոլոր հայտնի նյութերից: Սա նշանակում է, որ ջերմային էներգիայի զգալի աճի դեպքում ջրի ջերմաստիճանը համեմատաբար փոքր-ինչ բարձրանում է: Դա պայմանավորված է այս էներգիայի զգալի քանակի օգտագործմամբ ջրածնային կապերը կոտրելու համար, որոնք սահմանափակում են ջրի մոլեկուլների շարժունակությունը։

Իր բարձր ջերմային հզորության շնորհիվ ջուրը ծառայում է որպես բույսերի և կենդանական հյուսվածքների պաշտպանություն ջերմաստիճանի ուժեղ և արագ աճից, իսկ գոլորշիացման բարձր ջերմությունը հիմք է հանդիսանում մարմնի ջերմաստիճանի հուսալի կայունացման համար: Ջրի գոլորշիացման համար էներգիայի զգալի քանակի անհրաժեշտությունը պայմանավորված է նրանով, որ ջրածնային կապեր կան նրա մոլեկուլների միջև։ Այս էներգիան գալիս է միջավայրըՀետեւաբար, գոլորշիացումը ուղեկցվում է սառեցմամբ: Այս պրոցեսը նկատվում է քրտնարտադրության ժամանակ, շների ջերմային շնչառության դեպքում, այն կարևոր է նաև բույսերի թափանցող օրգանների սառեցման գործընթացում, հատկապես անապատային և այլ շրջաններում չոր տափաստանների և երաշտի ժամանակաշրջաններում։

Ջուրն ունի նաև բարձր ջերմահաղորդականություն, որն ապահովում է ջերմության միատեսակ բաշխում ամբողջ մարմնում։ Այսպիսով, տեղական «թեժ կետերի» վտանգ չկա, որոնք կարող են վնասել բջջային տարրերին: Այնքան բարձր հատուկ ջերմությունև հեղուկի համար բարձր ջերմահաղորդականությունը ջուրը դարձնում են իդեալական միջավայր մարմնի օպտիմալ ջերմային ռեժիմը պահպանելու համար:

Ջուրն ունի բարձր մակերեսային լարվածություն։ Այս գույքը շատ կարևոր է կլանման գործընթացները, լուծույթների շարժում հյուսվածքների միջով (արյան շրջանառություն, բույսի միջով դեպի վեր և վար շարժում և այլն)։

Ջուրն օգտագործվում է որպես թթվածնի և ջրածնի աղբյուր, որոնք արտազատվում են ֆոտոսինթեզի լուսային փուլում։

Ջրի կարևոր ֆիզիոլոգիական հատկությունները ներառում են գազերը լուծելու նրա կարողությունը ($O_2$, $CO_2$ և այլն): Բացի այդ, ջուրը որպես լուծիչ ներգրավված է օսմոսի գործընթացում, որը կարևոր դեր է խաղում բջիջների և մարմնի կյանքում:

Ածխաջրածնի հատկությունները և նրա կենսաբանական դերը

Եթե ​​հաշվի չառնենք ջուրը, կարելի է ասել, որ բջջի մոլեկուլների մեծ մասը պատկանում է ածխաջրածիններին, այսպես կոչված, օրգանական միացություններին։

Դիտողություն 3

Ածխաջրածինը, որն ունի կյանքի համար հիմնարար եզակի քիմիական ունակություններ, նրա քիմիական հիմքն է:

Նրանց փոքր չափերի և առկայության պատճառով արտաքին ծածկույթչորս էլեկտրոն, ածխաջրածնի ատոմը կարող է ձևավորել չորս ուժեղ կովալենտային կապ այլ ատոմների հետ:

Ամենակարևորը ածխաջրածինների ատոմների միմյանց հետ միանալու ունակությունն է՝ ձևավորելով շղթաներ, օղակներ և վերջապես խոշոր և բարդ օրգանական մոլեկուլների կմախք։

Բացի այդ, ածխաջրածինը հեշտությամբ ձևավորվում է կովալենտային կապերայլ կենսագեն տարրերի հետ (սովորաբար $H, Mg, P, O, S$): Դրանով է բացատրվում աստղաբաշխական քանակությամբ տարբեր օրգանական միացությունների առկայությունը, որոնք ապահովում են կենդանի օրգանիզմների գոյությունն իր բոլոր դրսեւորումներով։ Նրանց բազմազանությունը դրսևորվում է մոլեկուլների կառուցվածքով և չափերով, դրանց քիմիական հատկություններ, ածխածնային կմախքի հագեցվածության աստիճանը և տարբեր ձևմոլեկուլներ, որը որոշվում է ներմոլեկուլային կապերի անկյուններով։

Կենսապոլիմերներ

Սրանք բարձր մոլեկուլային քաշ են (մոլեկուլային քաշը 103 - 109) օրգանական միացություններ, որի մակրոմոլեկուլները կազմված են մեծ թվովհղումներ, որոնք կրկնում են՝ մոնոմերներ։

Կենսապոլիմերները սպիտակուցներ են, նուկլեինաթթուներ, պոլիսախարիդներ և դրանց ածանցյալները (օսլա, գլիկոգեն, ցելյուլոզա, հեմիկելուլոզա, պեկտին, քիտին և այլն)։ Նրանց համար մոնոմերներն են, համապատասխանաբար, ամինաթթուները, նուկլեոտիդները և մոնոսաքարիդները։

Դիտողություն 4

Բջջի չոր զանգվածի մոտ 90%-ը կազմված է կենսապոլիմերներից՝ պոլիսախարիդները գերակշռում են բույսերում, մինչդեռ սպիտակուցները՝ կենդանիների մեջ։

Օրինակ 1

Բակտերիաների բջջում կա մոտ 3 հազար տեսակի սպիտակուց և 1 հազար նուկլեինաթթու, իսկ մարդկանց մոտ սպիտակուցների թիվը գնահատվում է 5 միլիոն։

Կենսապոլիմերները ոչ միայն կազմում են կենդանի օրգանիզմների կառուցվածքային հիմքը, այլև հաղորդիչ դեր են խաղում կյանքի գործընթացներում։

Կենսապոլիմերների կառուցվածքային հիմքը գծային (սպիտակուցներ, նուկլեինաթթուներ, ցելյուլոզ) կամ ճյուղավորված (գլիկոգեն) շղթաներն են։

Իսկ նուկլեինաթթուները, իմունային ռեակցիաները, նյութափոխանակության ռեակցիաները - և իրականացվում են կենսապոլիմերային համալիրների և կենսապոլիմերների այլ հատկությունների ձևավորման շնորհիվ:

Այսօր շատ բան է հայտնաբերվել և մեկուսացվել իր մաքուր տեսքով քիմիական տարրերպարբերական աղյուսակներ, և դրանց հինգերորդը հանդիպում է յուրաքանչյուր կենդանի օրգանիզմում: Նրանք, ինչպես աղյուսները, օրգանական և անօրգանական նյութերի հիմնական բաղադրիչներն են։

Թե ինչ քիմիական տարրեր են մտնում բջջի մեջ, որոնց կենսաբանության համաձայն կարելի է դատել դրանց առկայության մասին մարմնում, այս ամենը կքննարկենք ավելի ուշ հոդվածում։

Որքա՞ն է քիմիական կազմի կայունությունը

Օրգանիզմում կայունությունը պահպանելու համար յուրաքանչյուր բջիջ պետք է պահպանի իր յուրաքանչյուր բաղադրիչի կոնցենտրացիան մշտական ​​մակարդակում: Այս մակարդակը որոշվում է ըստ տեսակների, ապրելավայրի, շրջակա միջավայրի գործոնների:

Հարցին պատասխանելու համար, թե ինչ քիմիական տարրեր են մտնում բջջի մեջ, անհրաժեշտ է հստակ հասկանալ, որ ցանկացած նյութ պարունակում է պարբերական աղյուսակի որևէ բաղադրիչ:

Երբեմն հարցականի տակԲջիջում որոշակի տարրի պարունակության հարյուրերորդական և հազարերորդական տոկոսը, բայց միևնույն ժամանակ, անվանված թվի փոփոխությունը առնվազն հազարերորդ մասով արդեն կարող է լուրջ հետևանքներ ունենալ մարմնի համար:

Մարդկային բջջի 118 քիմիական տարրերից պետք է լինեն առնվազն 24-ը: Չկան այնպիսի բաղադրիչներ, որոնք կհայտնաբերվեն կենդանի օրգանիզմում, բայց բնության անշունչ առարկաների մաս չեն կազմում: Այս փաստը հաստատում է էկոհամակարգում ապրող և չապրելու սերտ հարաբերությունները։

Բջիջը կազմող տարբեր տարրերի դերը

Այսպիսով, որո՞նք են բջիջը կազմող քիմիական տարրերը: Նրանց դերը օրգանիզմի կյանքում, հարկ է նշել, ուղղակիորեն կախված է առաջացման հաճախականությունից և ցիտոպլազմայում դրանց կոնցենտրացիայից: Այնուամենայնիվ, չնայած տարբեր բովանդակությունտարրերը խցում, որոնցից յուրաքանչյուրի նշանակությունը հավասարապես բարձր է։ Դրանցից որևէ մեկի անբավարարությունը կարող է հանգեցնել մարմնի վրա վնասակար ազդեցության՝ անջատելով նյութափոխանակության ամենակարևոր կենսաքիմիական ռեակցիաները:

Թվարկելով, թե որ քիմիական տարրերն են մարդկային բջջի մաս, պետք է նշել երեք հիմնական տեսակ, որոնք կքննարկենք ստորև.

Բջջի հիմնական կենսագեն տարրերը

Զարմանալի չէ, որ O, C, H, N տարրերը կենսագեն են, քանի որ դրանք կազմում են բոլոր օրգանական և շատ անօրգանական նյութեր։ Անհնար է պատկերացնել սպիտակուցները, ճարպերը, ածխաջրերը կամ նուկլեինաթթուները առանց օրգանիզմի համար անհրաժեշտ այս բաղադրիչների։

Այս տարրերի գործառույթը որոշեց նրանց բարձր պարունակությունը մարմնում: Նրանք միասին կազմում են ընդհանուր չոր մարմնի քաշի 98%-ը: Այլապես ինչպե՞ս կարող է դրսևորվել այդ ֆերմենտների ակտիվությունը։

1. Թթվածին. Բջջում դրա պարունակությունը կազմում է ընդհանուր չոր զանգվածի մոտ 62%-ը։ Գործառույթները՝ օրգանական և անօրգանական նյութերի կառուցում, մասնակցություն շնչառական շղթային.
2. Ածխածին. Դրա պարունակությունը հասնում է 20%-ի։ Հիմնական գործառույթը. ներառված է բոլորի մեջ;
3. Ջրածին. Դրա կոնցենտրացիան կազմում է 10% արժեք: Բացի օրգանական նյութերի և ջրի բաղադրիչ լինելուց, այս տարրը նաև մասնակցում է էներգիայի փոխակերպումներին.
4. Ազոտ. Գումարը չի գերազանցում 3-5%-ը։ Նրա հիմնական դերը ամինաթթուների, նուկլեինաթթուների, ATP-ի, բազմաթիվ վիտամինների, հեմոգլոբինի, հեմոցիանինի, քլորոֆիլի առաջացումն է։

Սրանք այն քիմիական տարրերն են, որոնք կազմում են բջիջը և կազմում են նորմալ կյանքի համար անհրաժեշտ նյութերի մեծ մասը։

Մակրոէլեմենտների նշանակությունը

Macronutrients-ը կօգնի նաև առաջարկել, թե որ քիմիական տարրերն են բջջի մաս: Կենսաբանության դասընթացից պարզ է դառնում, որ բացի հիմնականներից, չոր զանգվածի 2%-ը կազմում են պարբերական համակարգի այլ բաղադրիչներ։ Իսկ մակրոէլեմենտների թվում են նրանք, որոնց պարունակությունը 0,01%-ից ցածր չէ: Նրանց հիմնական գործառույթները ներկայացված են աղյուսակի տեսքով:

Կալցիում (Ca)		Պատասխանատու է մկանային մանրաթելերի կծկման համար, պեկտինի, ոսկորների և ատամների մի մասն է: Բարձրացնում է արյան մակարդումը։
Ֆոսֆոր (P)		Այն էներգիայի ամենակարեւոր աղբյուրի՝ ATP-ի մի մասն է:
		Մասնակցում է դիսուլֆիդային կամուրջների առաջացմանը սպիտակուցների երրորդական կառուցվածքի ծալման ժամանակ։ Ներառված է ցիստեինի և մեթիոնինի բաղադրության մեջ, որոշ վիտամիններ։
		Կալիումի իոնները ներգրավված են բջիջներում, ինչպես նաև ազդում են մեմբրանի ներուժի վրա:
		Հիմնական անիոն մարմնում
Նատրիում (Na)		Նույն գործընթացներում ներգրավված կալիումի անալոգը:
Մագնեզիում (Mg)		Մագնեզիումի իոնները գործընթացի կարգավորիչներն են Քլորոֆիլի մոլեկուլի կենտրոնում կա նաև մագնեզիումի ատոմ։
		Մասնակցում է էլեկտրոնների տեղափոխմանը շնչառության և ֆոտոսինթեզի ETC-ի միջոցով, հանդիսանում է միոգլոբինի, հեմոգլոբինի և բազմաթիվ ֆերմենտների կառուցվածքային կապ:

Հուսով ենք, որ վերը նշվածից հեշտ է որոշել, թե որ քիմիական տարրերն են բջջի մաս և մակրոտարրեր են:

հետք տարրեր

Կան նաև բջջի այնպիսի բաղադրիչներ, առանց որոնց օրգանիզմը չի կարող նորմալ գործել, սակայն դրանց պարունակությունը միշտ 0,01%-ից պակաս է։ Եկեք որոշենք, թե որ քիմիական տարրերն են բջջի մաս և պատկանում են միկրոտարրերի խմբին։

		Այն ԴՆԹ և ՌՆԹ պոլիմերազների, ինչպես նաև բազմաթիվ հորմոնների (օրինակ՝ ինսուլին) ֆերմենտների մի մասն է։
		Մասնակցում է ֆոտոսինթեզի, հեմոցիանինի և որոշ ֆերմենտների սինթեզի գործընթացներին։
		Այն վահանաձև գեղձի T3 և T4 հորմոնների կառուցվածքային բաղադրիչն է
Մանգան (Mn)	0,001-ից պակաս	Ներառված է ֆերմենտների, ոսկորների մեջ: Մասնակցում է բակտերիաներում ազոտի ամրագրմանը
	0,001-ից պակաս	Ազդում է բույսերի աճի գործընթացի վրա.
		Այն ոսկորների և ատամի էմալի մի մասն է։

Օրգանական և անօրգանական նյութեր

Բացի սրանցից, ի՞նչ այլ քիմիական տարրեր են ներառված բջջի բաղադրության մեջ: Պատասխանները կարելի է գտնել՝ պարզապես ուսումնասիրելով օրգանիզմում առկա նյութերի մեծ մասի կառուցվածքը: Դրանցից առանձնանում են օրգանական և անօրգանական ծագման մոլեկուլներ, և այդ խմբերից յուրաքանչյուրն իր կազմի մեջ ունի տարրերի ֆիքսված հավաքածու։

Օրգանական նյութերի հիմնական դասերն են՝ սպիտակուցները, նուկլեինաթթուները, ճարպերը և ածխաջրերը։ Դրանք ամբողջությամբ կառուցված են հիմնական կենսագեն տարրերից. մոլեկուլի կմախքը միշտ ձևավորվում է ածխածնի կողմից, իսկ ջրածինը, թթվածինը և ազոտը ռադիկալների մի մասն են: Կենդանիների մեջ գերիշխող դասը սպիտակուցներն են, իսկ բույսերում՝ պոլիսախարիդները։

Անօրգանական նյութերը բոլորը հանքային աղեր են և, իհարկե, ջուր: Բջջի բոլոր անօրգանական նյութերից ամենաշատը H 2 O-ն է, որի մեջ լուծված են մնացած նյութերը։

Վերոհիշյալ բոլորը կօգնեն ձեզ որոշել, թե որ քիմիական տարրերն են բջջի մաս, և նրանց գործառույթներն օրգանիզմում ձեզ համար այլևս առեղծված չեն լինի:

AT ժամանակակից պայմաններՔիմիայի դասավանդման ամենահրատապ խնդիրներից է առարկայական գիտելիքների գործնական ուղղվածության ապահովումը։ Սա նշանակում է ուսումնասիրված տեսական դիրքերի և կյանքի պրակտիկայի սերտ հարաբերությունների հստակեցման, քիմիական գիտելիքների կիրառական բնույթի ցուցադրման անհրաժեշտություն։ Ուսանողները ոգևորված են քիմիա սովորելու համար: Սովորողների ճանաչողական հետաքրքրությունը պահպանելու համար անհրաժեշտ է նրանց համոզել քիմիական գիտելիքների արդյունավետության մեջ, ձևավորել ուսումնական նյութի յուրացման անձնական կարիք։

Այս դասի նպատակը.ընդլայնել ուսանողների մտահորիզոնները և բարձրացնել ճանաչողական հետաքրքրությունը առարկայի ուսումնասիրության նկատմամբ, ձևավորել աշխարհայացքային հասկացություններ բնության ճանաչելիության մասին: Այս դասը առաջարկվում է անցկացնել 8-րդ դասարանում՝ Պարբերական աղյուսակի քիմիական տարրերն ուսումնասիրելուց հետո, երբ երեխաներն արդեն պատկերացում ունենան դրանց բազմազանության մասին։

ԴԱՍԵՐԻ ԺԱՄԱՆԱԿ

Ուսուցիչ:

Բնության մեջ ուրիշ բան չկա
Ոչ այստեղ, ոչ այնտեղ, տիեզերքի խորքերում.
Ամեն ինչ՝ ավազի մանր հատիկներից մինչև մոլորակներ,
Այն բաղկացած է առանձին տարրերից:
Բանաձևի պես, աշխատանքային գրաֆիկի նման,
Մենդելեևյան համակարգի կառուցվածքը խիստ է.
Ձեզ շրջապատող աշխարհը կենդանի է
Մտեք այն, շնչեք, ձեռքերով դիպչեք դրան։

Դասը սկսվում է «Ո՞վ է ամենակարևորը աղյուսակում» թատերական տեսարանով։ (սմ. Հավելված 1).

Ուսուցիչ:Մարդու մարմինը պարունակում է 81 քիմիական տարր՝ բնության մեջ հայտնաբերված 92-ից։ Մարդու մարմինը բարդ քիմիական լաբորատորիա է։ Դժվար է պատկերացնել, որ մեր ամենօրյա բարեկեցությունը, տրամադրությունը և նույնիսկ ախորժակը կարող են կախված լինել հանքանյութերից։ Առանց դրանց վիտամիններն անօգուտ են, անհնար է սպիտակուցների, ճարպերի և ածխաջրերի սինթեզն ու քայքայումը։

Ուսանողների սեղանների վրա կան աղյուսակներ «Քիմիական տարրերի կենսաբանական դերը» (տես. Հավելված 2): Ժամանակ հատկացրեք նրան ճանաչելու համար: Ուսուցիչը ուսանողների հետ միասին վերլուծում է աղյուսակը՝ հարցեր տալով։

Ուսուցիչ:Կյանքի հիմքում ընկած են առաջին երեք ժամանակաշրջանների վեց տարրերը (H, C, N, O, P, S), որոնք կազմում են կենդանի նյութի զանգվածի 98%-ը (պարբերական համակարգի մնացած տարրերը ոչ ավելին են. 2%)։
Կենսածին տարրերի երեք հիմնական հատկանիշները (H, C, N, O, P, S).

• ատոմների փոքր չափը
• փոքր հարաբերական ատոմային զանգված,
• ուժեղ կովալենտային կապեր ձևավորելու ունակություն.

Ուսանողներին տրվում են տեքստեր (տես. Հավելված 3): Առաջադրանք՝ ուշադիր կարդալ տեքստը; ընդգծել կյանքի համար անհրաժեշտ տարրերը և կենդանի օրգանիզմների համար վտանգավոր տարրերը. գտնել դրանք Պարբերական համակարգում և բացատրել դրանց դերը:
Առաջադրանքը կատարելուց հետո մի քանի ուսանող վերլուծում են տարբեր տեքստեր:

Ուսուցիչ:Բնական միջավայրի տարրեր-անալոգները մրցակցության մեջ են մտնում և կարող են փոխանակվել կենդանի օրգանիզմներում՝ բացասաբար ազդելով դրանց վրա:
Կենդանիների և մարդկանց օրգանիզմներում նատրիումի և կալիումի փոխարինումը լիթիումով առաջացնում է նյարդային համակարգի խանգարումներ, քանի որ այս դեպքում բջիջները նյարդային ազդակ չեն փոխանցում։ Նման խանգարումները հանգեցնում են շիզոֆրենիայի։
Թալիումը, որը կալիումի կենսաբանական մրցակիցն է, փոխարինում է այն բջջային պատերում, ազդում կենտրոնական և ծայրամասային նյարդային համակարգի, ստամոքս-աղիքային տրակտի և երիկամների վրա:
Սելենը կարող է փոխարինել ծծմբին սպիտակուցներում: Սա միակ տարրն է, որը, երբ հայտնաբերվում է բույսերի մեջ բարձր կոնցենտրացիաներով, կարող է հանկարծակի մահվան պատճառ դառնալ կենդանիների և դրանք ուտող մարդկանց:
Կալցիումը, երբ այն հողում պակասում է, օրգանիզմում փոխարինվում է ստրոնցիումով, որն աստիճանաբար խաթարում է կմախքի բնականոն կառուցվածքը։ Հատկապես վտանգավոր է կալցիումի փոխարինումը ստրոնցիում-90-ով, որը կուտակվում է հսկայական քանակությամբ միջուկային պայթյունների վայրերում (միջուկային զենքի փորձարկումների ժամանակ) կամ ատոմակայաններում վթարների ժամանակ։ Այս ռադիոնուկլիդը ոչնչացնում է ոսկրածուծը:
Կադմիումը մրցում է ցինկի հետ։ Այս տարրը նվազեցնում է մարսողական ֆերմենտների ակտիվությունը, խաթարում է լյարդում գլիկոգենի ձևավորումը, առաջացնում է կմախքի դեֆորմացիա, արգելակում է ոսկրերի աճը, ինչպես նաև առաջացնում է ուժեղ ցավ մեջքի ստորին հատվածում և ոտքի մկաններում, ոսկրերի փխրունություն (օրինակ՝ կոտրված կողոսկրերը հազի ժամանակ): . Այլ բացասական հետևանքներն են՝ թոքերի և ուղիղ աղիքի քաղցկեղը, ենթաստամոքսային գեղձի դիսֆունկցիան։ Երիկամների վնաս, արյան մեջ երկաթի, կալցիումի, ֆոսֆորի մակարդակի նվազում: Այս տարրը արգելակում է ջրային և ցամաքային բույսերի ինքնամաքրման գործընթացները (օրինակ, ծխախոտի տերևներում նկատվում է կադմիումի 20-30 անգամ ավելացում):
Հալոգենները կարող են շատ հեշտությամբ փոխանակվել մարմնում: Շրջակա միջավայրում ֆտորի ավելցուկը (ֆտորացված ջուր, ալյումինի արտադրության գործարանի շուրջ հողի ֆտորով միացություններով աղտոտվածություն և այլ պատճառներ) խանգարում է յոդի ներթափանցմանը մարդու օրգանիզմ: Արդյունքում՝ վահանաձև գեղձի հիվանդություն էնդոկրին համակարգընդհանրապես.

Ուսանողների հաղորդագրությունները նախապես պատրաստված.

1-ին ուսանող.

Միջնադարյան ալքիմիկոսները ոսկին համարում էին կատարելություն, իսկ մյուս մետաղները՝ արարչագործության սխալ, և, ինչպես գիտեք, նրանք մեծ ջանքեր գործադրեցին այդ սխալը վերացնելու համար։ Ոսկին բժշկական պրակտիկայում ներդնելու գաղափարը վերագրվում է Պարասելսուսին, ով հայտարարեց, որ քիմիայի նպատակը չպետք է լինի բոլոր մետաղների վերածումը ոսկու, այլ դեղամիջոցների պատրաստումը: Ոսկուց և նրա միացություններից պատրաստված դեղամիջոցները փորձված են բուժել բազմաթիվ հիվանդություններ։ Նրանք բուժվել են բորոտությունից, գայլախտից և տուբերկուլյոզից։ Ոսկու նկատմամբ զգայուն մարդկանց մոտ այն կարող է առաջացնել արյան բաղադրության խախտում, երիկամների, լյարդի ռեակցիա, ազդել տրամադրության, ատամների, մազերի աճի վրա: Ոսկին ապահովում է նյարդային համակարգի աշխատանքը։ Այն հանդիպում է եգիպտացորենի մեջ։ Իսկ արյունատար անոթների ամրությունը կախված է գերմանից։ Գերմանիում պարունակող միակ սննդամթերքը սխտորն է։

2-րդ ուսանող.

AT մարդու մարմինըպղնձի ամենամեծ քանակությունը գտնվում է ուղեղում և լյարդում, և միայն այս հանգամանքը ցույց է տալիս դրա կարևորությունը կյանքում։ Պարզվել է, որ ցավերի դեպքում արյան մեջ և ողնուղեղային հեղուկում պղնձի կոնցենտրացիան մեծանում է։ Սիրիայում և Եգիպտոսում նորածինները կրում են պղնձե ապարանջաններ՝ ռախիտի և էպիլեպսիայի կանխարգելման համար:

3-րդ ուսանող.

ԱԼՈՒՄԻՆԻ

Ալյումինե սպասքը կոչվում է աղքատների սպասք, քանի որ այս մետաղը նպաստում է ծերունական աթերոսկլերոզի զարգացմանը: Նման ճաշատեսակներում եփելիս ալյումինը մասամբ անցնում է մարմնի մեջ, որտեղ կուտակվում է։

4-րդ ուսանող.

• Ի՞նչ տարր կա խնձորի մեջ: (Երկաթ.)
• Ո՞րն է նրա կենսաբանական դերը: (Մարմինը պարունակում է 3 գ երկաթ, որից 2 գ՝ արյան մեջ։ Երկաթը հեմոգլոբինի մի մասն է։ Անբավարար երկաթը հանգեցնում է. գլխացավանք, արագ հոգնածություն։)

Այնուհետև ուսանողները լաբորատոր փորձ են կատարում, որի նպատակն է փորձնականորեն ապացուցել որոշակի մետաղների աղերի ազդեցությունը սպիտակուցի վրա։ Նրանք խառնում են սպիտակուցը ալկալիների և պղնձի սուլֆատի լուծույթների հետ և դիտում մանուշակագույն նստվածքի տեղումները։ Եզրակացություն արեք սպիտակուցի ոչնչացման մասին.

5-րդ ուսանող.

Մարդը նաև բնություն է։
Նա նաև մայրամուտ և արևածագ է։
Եվ այն ունի չորս սեզոն:
Եվ հատուկ քայլ երաժշտության մեջ:

Եվ գույնի հատուկ խորհուրդ,
Հիմա դաժան, հիմա լավ կրակով։
Մարդը ձմեռ է: Կամ ամառ:
Կամ աշուն: Ամպրոպով և անձրևով։

Ամեն ինչ պարունակվում է իր մեջ՝ մղոններ և ժամանակ:
Իսկ ատոմային փոթորիկներից նա կույր էր։
Մարդը և՛ հող է, և՛ սերմ:
Եվ մոլախոտերը դաշտի մեջտեղում: Եվ հաց:

Իսկ ինչպիսի՞ եղանակ է դրանում։
Որքա՞ն մենակություն կա: Հանդիպումներ?
Մարդը նույնպես բնություն է...
Այսպիսով, եկեք հոգ տանենք բնության մասին:

(Ս. Օստրովոյ)

Դասին ձեռք բերված գիտելիքները համախմբելու համար կատարվում է «Ժպիտ» թեստը (տես. Հավելված 4).
Հաջորդը, առաջարկվում է լրացնել «Քիմիական կալեիդոսկոպ» խաչբառը (տես. Հավելված 5).
Ուսուցիչը ամփոփում է դասը՝ նշելով ամենաակտիվ աշակերտներին։

6-րդ ուսանող.

Փոխի՛ր, փոխի՛ր։
Զանգը հորդում է.
Վերջապես այն ավարտվեց
Ձանձրալի դաս!

Ծծումբը խոզուկով քաշելով,
Մագնեզիումը անցավ:
Յոդը գոլորշիացավ դասարանից
Կարծես դա երբեք չի եղել:

Ֆտորը պատահաբար այրել է ջուրը,
Քլորը կերել է ուրիշի գիրքը։
Ածխածինը հանկարծ ջրածնի հետ
Ինձ հաջողվեց անտեսանելի դառնալ։

Անկյունում կռվում են կալիումը, բրոմը.
Նրանք էլեկտրոն չեն կիսում:
Թթվածին - չարաճճի բորի վրա
Անցյալը վազում էր ձիու վրա:

Օգտագործված գրքեր.

1. Օ.Վ. ԲայդալինաՔիմիական գիտելիքների կիրառական ասպեկտի մասին. «Քիմիան դպրոցում» թիվ 5, 2005 թ
2. Քիմիա և էկոլոգիա դպրոցական դասընթացում. «Առաջին սեպտեմբերի» թիվ 14, 2005 թ
3. I. N. Pimenova, A. V. Pimenov«Դասախոսություններ ընդհանուր կենսաբանություն», դասագիրք, Սարատով, ԲԲԸ Հրատարակչություն «Լիցեյ», 2003 թ
4. Քիմիայի մասին չափածո, Ո՞վ է ամենակարևորը աղյուսակում: «Սեպտեմբերի առաջին», թիվ 15, 2005 թ
5. Մետաղները մարդու մարմնում «Քիմիան դպրոցում», թիվ 6, 2005 թ
6. Խաչբառ «Քիմիական կալեիդոսկոպ». «Սեպտեմբերի առաջին», թիվ 1 4, 2005 թ
7. «Ես գնում եմ քիմիայի դասի»։ Գիրք ուսուցչի համար. M. «Սեպտեմբերի առաջին», 2002, էջ 12:

Քիմիական տարրերի կենսաբանական դերը կենդանի օրգանիզմներում

1. Մակրո և միկրոտարրեր շրջակա միջավայրում և մարդու մարմնում

Մարդու օրգանիզմում քիմիական տարրերի կենսաբանական դերը չափազանց բազմազան է։

Macronutrients- ի հիմնական գործառույթը հյուսվածքների կառուցումն է, մշտական ​​օսմոտիկ ճնշումը, իոնային և թթու-բազային կազմը:

Հետքի տարրերը, լինելով ֆերմենտների, հորմոնների, վիտամինների, կենսաբանորեն ակտիվ նյութերի մաս՝ որպես բարդացնող կամ ակտիվացնող նյութեր, մասնակցում են նյութափոխանակությանը, վերարտադրության գործընթացներին, հյուսվածքների շնչառությանը և թունավոր նյութերի չեզոքացմանը: Հետքի տարրերը ակտիվորեն ազդում են արյունաստեղծման, օքսիդացման - վերականգնման, արյան անոթների և հյուսվածքների թափանցելիության գործընթացների վրա: Մակրո և միկրոտարրերը՝ կալցիումը, ֆոսֆորը, ֆտորը, յոդը, ալյումինը, սիլիցիումը որոշում են ոսկրային և ատամնաբուժական հյուսվածքների ձևավորումը:

Կան ապացույցներ, որ տարիքի հետ փոխվում է որոշ տարրերի պարունակությունը մարդու օրգանիզմում։ Այսպիսով, երիկամներում կադմիումի, իսկ լյարդում՝ մոլիբդենի պարունակությունը մեծանում է ծերության հետ։ Ցինկի առավելագույն պարունակությունը նկատվում է սեռական հասունացման շրջանում, այնուհետ այն նվազում է և ծերության ժամանակ հասնում է նվազագույնի։ Տարիքի հետ նվազում է նաև այլ միկրոէլեմենտների՝ վանադիումի և քրոմի պարունակությունը։

Բացահայտվել են բազմաթիվ հիվանդություններ, որոնք կապված են տարբեր հետքի տարրերի անբավարարության կամ ավելորդ կուտակման հետ: Ֆտորի պակասից առաջանում է ատամի կարիես, յոդի անբավարարությունը՝ էնդեմիկ խոփ, մոլիբդենի ավելցուկը՝ էնդեմիկ հոդատապ։ Նման օրինաչափությունները կապված են այն բանի հետ, որ մարդու օրգանիզմում պահպանվում է կենսագեն տարրերի օպտիմալ կոնցենտրացիաների հավասարակշռությունը՝ քիմիական հոմեոստազը։ Տարրի պակասի կամ ավելցուկի պատճառով այս հավասարակշռության խախտումը կարող է հանգեցնել տարբեր հիվանդությունների։

Բացի վեց հիմնական մակրոտարրերից՝ օրգանոգեններից՝ ածխածինը, ջրածինը, ազոտը, թթվածինը, ծծումբը և ֆոսֆորը, որոնք կազմում են ածխաջրեր, ճարպեր, սպիտակուցներ և նուկլեինաթթուներ, մարդու և կենդանիների նորմալ սնվելու համար անհրաժեշտ են «անօրգանական» մակրոտարրեր՝ կալցիում, քլոր։ , մագնեզիում, կալիում, նատրիում և հետքի տարրեր՝ պղինձ, ֆտոր, յոդ, երկաթ, մոլիբդեն, ցինկ, ինչպես նաև, հնարավոր է (ապացուցված կենդանիների համար), սելեն, մկնդեղ, քրոմ, նիկել, սիլիցիում, անագ, վանադիում։

Դիետայում այնպիսի տարրերի պակասը, ինչպիսիք են երկաթը, պղինձը, ֆտորը, ցինկը, յոդը, կալցիումը, ֆոսֆորը, մագնեզիումը և մի շարք այլ տարրեր, հանգեցնում են. լուրջ հետևանքներմարդու առողջության համար։

Այնուամենայնիվ, պետք է հիշել, որ ոչ միայն անբավարարությունը, այլև կենսագեն տարրերի ավելցուկը վնասակար է մարմնի համար, քանի որ դա խաթարում է քիմիական հոմեոստազը: Օրինակ, սննդի հետ ավելցուկային մանգան ընդունելու դեպքում պլազմայում բարձրանում է պղնձի մակարդակը (Mn-ի և Cu-ի սիներգիզմ), իսկ երիկամներում այն ​​նվազում է (անտագոնիզմ): Սննդի մեջ մոլիբդենի պարունակության ավելացումը հանգեցնում է լյարդում պղնձի քանակի ավելացմանը։ Սննդի մեջ ցինկի ավելցուկը առաջացնում է երկաթ պարունակող ֆերմենտների ակտիվության արգելակում (Zn-ի և Fe-ի անտագոնիզմ):

Հանքային բաղադրիչները, որոնք կենսական նշանակություն ունեն չնչին քանակությամբ, ավելի բարձր կոնցենտրացիաների դեպքում դառնում են թունավոր:

Մի շարք տարրեր (արծաթ, սնդիկ, կապար, կադմիում և այլն) համարվում են թունավոր, քանի որ դրանց մուտքն օրգանիզմ արդեն հետքի չափով հանգեցնում է ծանր պաթոլոգիական երևույթների։ քիմիական մեխանիզմՈրոշ միկրոէլեմենտների թունավոր ազդեցությունները կքննարկվեն ստորև:

Բիոգեն տարրերը լայնորեն օգտագործվում են գյուղատնտեսություն. Փոքր քանակությամբ միկրոտարրերի՝ բորի, պղնձի, մանգանի, ցինկի, կոբալտի, մոլիբդենի ավելացումը հողում կտրուկ մեծացնում է շատ մշակաբույսերի բերքատվությունը։ Պարզվում է, որ միկրոտարրերը, մեծացնելով բույսերի ֆերմենտների ակտիվությունը, նպաստում են սպիտակուցների, վիտամինների, նուկլեինաթթուների, շաքարների և օսլայի սինթեզին։ Քիմիական որոշ տարրեր դրական ազդեցություն են ունենում ֆոտոսինթեզի վրա, արագացնում են բույսերի աճն ու զարգացումը, սերմերի հասունացումը։ Կենդանիների կերի մեջ հետքի տարրեր են ավելացվում՝ դրանց արտադրողականությունը բարձրացնելու համար:

Որպես դեղամիջոց լայնորեն օգտագործվում են տարբեր տարրեր և դրանց միացությունները։

Այսպիսով, քիմիական տարրերի կենսաբանական դերի ուսումնասիրությունը, այդ տարրերի և կենսաբանորեն ակտիվ այլ նյութերի` ֆերմենտների, հորմոնների, վիտամինների փոխանակման փոխհարաբերությունների պարզաբանումը նպաստում է նոր դեղամիջոցների ստեղծմանը և զարգացմանը: օպտիմալ ռեժիմներդրանց չափաբաժինը ինչպես բուժական, այնպես էլ պրոֆիլակտիկ նպատակներով:

Տարրերի հատկությունների և, մասնավորապես, կենսաբանական դերի ուսումնասիրության հիմքն է պարբերական օրենքԴ.Ի. Մենդելեևը։ Ֆիզիկաքիմիական բնութագրերըև, հետևաբար, նրանց ֆիզիոլոգիական և պաթոլոգիական դերը որոշվում է այս տարրերի դիրքով. պարբերական համակարգԴ.Ի. Մենդելեևը։

Որպես կանոն, ատոմների միջուկի լիցքավորման ավելացման հետ մեկտեղ մեծանում է այս խմբի տարրերի թունավորությունը և նվազում է դրանց պարունակությունը մարմնում։ Բովանդակության նվազումը ակնհայտորեն պայմանավորված է նրանով, որ երկար ժամանակաշրջանների շատ տարրեր վատ են ներծծվում կենդանի օրգանիզմների կողմից՝ մեծ ատոմային և իոնային շառավիղների, միջուկային բարձր լիցքի, էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիաների բարդության և միացությունների ցածր լուծելիության պատճառով: Մարմինը պարունակում է զգալի քանակությամբ թեթեւ տարրեր:

Մակրոէլեմենտները ներառում են առաջին (ջրածին), երրորդ (նատրիում, մագնեզիում) և չորրորդ (կալիում, կալցիում) ժամանակաշրջանների s-տարրեր, ինչպես նաև երկրորդի (ածխածին, ազոտ, թթվածին) և երրորդ (ֆոսֆոր, ծծումբ), քլոր) ժամանակաշրջաններ: Դրանք բոլորն էլ կենսական նշանակություն ունեն։ Առաջին երեք ժամանակաշրջանների մնացած s- և p-տարրերի մեծ մասը (Li, B, Al, F) ֆիզիոլոգիապես ակտիվ են, մեծ ժամանակաշրջանների s- և p տարրերը (n> 4) հազվադեպ են գործում որպես անփոխարինելի: Բացառություն են կազմում s-տարրերը՝ կալիում, կալցիում, յոդ։ Ֆիզիոլոգիապես ակտիվ ներառում են չորրորդ և հինգերորդ շրջանի որոշ s- և p-տարրեր՝ ստրոնցիում, մկնդեղ, սելեն, բրոմ:

Դ-տարրերից հիմնականում չորրորդ շրջանի տարրերն են կենսական նշանակություն՝ մանգան, երկաթ, ցինկ, պղինձ, կոբալտ։ Վերջերս պարզվել է, որ այս ժամանակաշրջանի որոշ այլ դ-տարրերի ֆիզիոլոգիական դերը նույնպես անկասկած է՝ տիտան, քրոմ, վանադիում։

դ-Հինգերորդ և վեցերորդ շրջանի տարրերը, բացառությամբ մոլիբդենի, չեն ցուցաբերում ընդգծված դրական ֆիզիոլոգիական ակտիվություն: Մոլիբդենը նաև մի շարք ռեդոքս ֆերմենտների մաս է կազմում (օրինակ՝ քսանտին օքսիդ, ալդեհիդ օքսիդազ) և կարևոր դեր է խաղում կենսաքիմիական պրոցեսների ընթացքում։

2. Կենդանի օրգանիզմների համար ծանր մետաղների թունավորության ընդհանուր ասպեկտները

Բնական միջավայրի վիճակի գնահատման հետ կապված խնդիրների համապարփակ ուսումնասիրությունը ցույց է տալիս, որ փոփոխվող էկոլոգիական համակարգերում բնական և մարդածին գործոնների միջև հստակ սահմանագիծ դնելը շատ դժվար է: Վերջին տասնամյակները մեզ համոզել են դրանում։ որ մարդու ազդեցությունը բնության վրա առաջացնում է ոչ միայն ուղղակի, հեշտությամբ ճանաչելի վնաս, այլ նաև առաջացնում է մի շարք նոր, հաճախ թաքնված գործընթացներ, որոնք փոխակերպում կամ ոչնչացնում են շրջակա միջավայրը: Կենսոլորտում բնական և մարդածին գործընթացները գտնվում են բարդ հարաբերությունների և փոխադարձ կախվածության մեջ: Այսպիսով, թունավոր նյութերի առաջացման տանող քիմիական փոխակերպումների ընթացքի վրա ազդում են կլիման, հողի ծածկույթի վիճակը, ջուրը, օդը, ռադիոակտիվության մակարդակը և այլն։ Ներկա պայմաններում էկոհամակարգերի քիմիական աղտոտման գործընթացներն ուսումնասիրելիս խնդիր է առաջանում գտնել բնական, հիմնականում պայմանավորված. բնական գործոններ, որոշակի քիմիական տարրերի կամ միացությունների պարունակության մակարդակները։ Այս խնդրի լուծումը հնարավոր է միայն կենսոլորտի բաղադրիչների վիճակի, դրանցում տարբեր նյութերի պարունակության երկարաժամկետ համակարգված դիտարկումների հիման վրա, այսինքն՝ շրջակա միջավայրի մոնիտորինգի հիման վրա։

Ծանր մետաղներով շրջակա միջավայրի աղտոտումը ուղղակիորեն կապված է գերթունավոր նյութերի էկոլոգիական և վերլուծական մոնիտորինգի հետ, քանի որ դրանցից շատերը ցուցադրում են բարձր թունավորություն արդեն հետքի չափերով և կարողանում են կենտրոնանալ կենդանի օրգանիզմներում:

Ծանր մետաղներով շրջակա միջավայրի աղտոտման հիմնական աղբյուրները կարելի է բաժանել բնական (բնական) և արհեստական ​​(մարդածին): Բնական ներառում են հրաբխային ժայթքումներ, փոշու փոթորիկներ, անտառային և տափաստանային հրդեհներ, ծովային աղերպայթեցվել է քամու, բուսականության և այլնի կողմից: Աղտոտման բնական աղբյուրները կամ համակարգված են, միատեսակ կամ կարճատև ինքնաբուխ և, որպես կանոն, քիչ ազդեցություն են ունենում ընդհանուր մակարդակաղտոտվածություն. Ծանր մետաղներով բնության աղտոտման հիմնական և ամենավտանգավոր աղբյուրները մարդածին են։

Կենսոլորտում մետաղների քիմիայի և դրանց կենսաքիմիական ցիկլերի ուսումնասիրման գործընթացում բացահայտվում է ֆիզիոլոգիայի մեջ նրանց ունեցած երկակի դերը. մի կողմից՝ մետաղների մեծ մասն անհրաժեշտ է կյանքի բնականոն ընթացքի համար. Մյուս կողմից, բարձր կոնցենտրացիաների դեպքում նրանք ցուցաբերում են բարձր թունավորություն, այսինքն՝ ունեն վատ ազդեցությունկենդանի օրգանիզմների վիճակի և գործունեության վրա։ Տարրերի անհրաժեշտ և թունավոր կոնցենտրացիաների միջև սահմանը շատ անորոշ է, ինչը բարդացնում է շրջակա միջավայրի վրա դրանց ազդեցության հուսալի գնահատումը: Այն քանակությունը, որով որոշ մետաղներ դառնում են իսկապես վտանգավոր, կախված է ոչ միայն դրանցով էկոհամակարգերի աղտոտվածության աստիճանից, այլև դրանց կենսաքիմիական ցիկլի քիմիական բնութագրերից: Աղյուսակում. 1-ը ցույց է տալիս մետաղների մոլային թունավորության շարքը տարբեր տեսակներկենդանի օրգանիզմներ.

Աղյուսակ 1. Մետաղների մոլային թունավորության ներկայացուցչական հաջորդականությունը

Օրգանիզմներ Թունավորության շարք ջրիմուռներ 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 >Сs, Li, Al

Օրգանիզմների յուրաքանչյուր տեսակի համար աղյուսակի շարքերում գտնվող մետաղների դասավորությունը ձախից աջ արտացոլում է թունավորության ազդեցության դրսևորման համար անհրաժեշտ մետաղի մոլային քանակի ավելացումը։ Նվազագույն մոլային արժեքը վերաբերում է ամենաբարձր թունավորությամբ մետաղին:

Վ.Վ. Կովալսկին, ելնելով կյանքի համար դրանց կարևորությունից, քիմիական տարրերը բաժանեց երեք խմբի.

Կենսական (անփոխարինելի) տարրեր, որոնք մշտապես պարունակվում են մարմնում (ֆերմենտների, հորմոնների և վիտամինների մաս են կազմում)՝ H, O, Ca, N, K, P, Na, S, Mg, Cl, C, I, Mn, Cu. , Co, Fe, Mo, V. Դրանց պակասը հանգեցնում է մարդկանց և կենդանիների բնականոն կյանքի խաթարմանը։

Աղյուսակ 2. Որոշ մետաղաֆերմենտների բնութագրերը՝ կենսաօրգանական համալիրներ

Մետաղ-ֆերմենտ Կենտրոնական ատոմ Լիգանդի միջավայր Կոնցենտրացիայի օբյեկտ Ֆերմենտային գործողության Կարբոանհիդրազ Zn (II) Ամինաթթուների մնացորդներ Էրիտրոցիտներ Կատալիզացնում է ածխաթթու գազի շրջելի խոնավացումը. CO. 2+Հ 2Օ↔Ն 2ԱՅՍՊԵՍ 3↔ N ++ NSO 3Zn (II) կարբոքսիպեպտիդազ Ամինաթթուների մնացորդներ Ենթաստամոքսային գեղձ, լյարդ, աղիքներ Կատալիզացնում է սպիտակուցի մարսողությունը, մասնակցում է պեպտիդային կապերի հիդրոլիզին. 1CO-NH-R 2+Հ 2Օ↔Ռ 1-COOH+R 2ՆՀ 2Կատալազ Fe (III) Ամինաթթուների մնացորդներ, հիստիդին, թիրոզին Արյան Կատալիզացնում է ջրածնի պերօքսիդի քայքայման ռեակցիան՝ 2H. 2Օ 2= 2H 2O + O 2Fe(III) պերօքսիդազային սպիտակուցներ Հյուսվածք, արյան օքսիդացում սուբստրատների (RH 2) ջրածնի պերօքսիդ՝ RH 2+ Հ 2Օ 2=R+2H 2Օքսիրեդուկտազ Cu (II) Ամինաթթուների մնացորդներ Սիրտ, լյարդ, երիկամներ Կատալիզացնում է օքսիդացումը մոլեկուլային թթվածնի օգնությամբ՝ 2H 2R+O 2= 2R + 2H 2O Pyruvate carboxylase Mn (II) Հյուսվածքային սպիտակուցներ Լյարդ, վահանաձև գեղձ Բարձրացնում է հորմոնների ազդեցությունը: Կատալիզացնում է կարբոքսիլացման գործընթացը պիրուվիթթվով Ալդեհիդ օքսիդազ Mo (VI) Հյուսվածքային սպիտակուցներ Լյարդ Մասնակցում է ալդեհիդների օքսիդացմանը Ռիբոնուկլեոտիդ ռեդուկտազ Co (II) Հյուսվածքային սպիտակուցներ Լյարդ Մասնակցում է ռիբոնուկլեինաթթուների կենսասինթեզին

• Մարմնում մշտապես պարունակվող կեղտոտ տարրեր՝ 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. Նրանց կենսաբանական դերը քիչ է հասկացված կամ անհայտ:
• Կեղտոտ տարրեր, որոնք հայտնաբերվել են մարմնում Sc, Tl, In, La, Pr, Sm, W, Re, Tb և այլն: Քանակի և կենսաբանական դերի վերաբերյալ տվյալները պարզ չեն:
• Աղյուսակում ներկայացված են մի շարք մետաղաֆերմենտների բնութագրերը, որոնք ներառում են այնպիսի կենսական մետաղներ, ինչպիսիք են Zn, Fe, Cu, Mn, Mo:
• Կախված կենդանի համակարգերի վարքագծից, մետաղները կարելի է բաժանել 5 տեսակի.
• - անհրաժեշտ տարրեր, որի բացակայության դեպքում մարմնում առաջանում են ֆունկցիոնալ խանգարումներ.
• - խթանիչներ (մարմնի համար անհրաժեշտ և ոչ անհրաժեշտ մետաղները կարող են հանդես գալ որպես խթանիչներ);
• իներտ տարրեր, որոնք անվնաս են որոշակի կոնցենտրացիաներում և որևէ ազդեցություն չունեն մարմնի վրա (օրինակ՝ իներտ մետաղներ, որոնք օգտագործվում են որպես վիրաբուժական իմպլանտներ).
• բժշկության մեջ օգտագործվող թերապևտիկ միջոցներ;
• թունավոր տարրեր, բարձր կոնցենտրացիաների դեպքում, որոնք հանգեցնում են անդառնալի ֆունկցիոնալ խանգարումների, մարմնի մահվան:
• Կախված կոնցենտրացիայից և շփման ժամանակից՝ մետաղը կարող է գործել ըստ նշված տեսակներից մեկի։
• Նկար 1-ում ներկայացված է մետաղի իոնների կոնցենտրացիայից օրգանիզմի վիճակի կախվածության դիագրամը։ Դիագրամի պինդ կորը նկարագրում է անմիջական դրական արձագանքը, օպտիմալ մակարդակը և դրական էֆեկտի անցումը բացասականին այն բանից հետո, երբ ցանկալի տարրի կոնցենտրացիայի արժեքներն անցնում են առավելագույնը: Բարձր կոնցենտրացիաների դեպքում անհրաժեշտ մետաղը դառնում է թունավոր:
• Կետավոր կորը ցույց է տալիս մարմնի համար թունավոր մետաղի կենսաբանական արձագանքը առանց էական կամ խթանող տարրի ազդեցության: Այս կորը գալիս է որոշակի ուշացումով, ինչը ցույց է տալիս կենդանի օրգանիզմի կարողությունը՝ «չարձագանքելու» թունավոր նյութի փոքր քանակությամբ (շեմային կոնցենտրացիան):
• Դիագրամից հետևում է, որ անհրաժեշտ տարրերը դառնում են թունավոր ավելորդ քանակությամբ: Կենդանիների և մարդկանց մարմինը պահպանում է տարրերի կոնցենտրացիան օպտիմալ տիրույթում ֆիզիոլոգիական պրոցեսների համալիրի միջոցով, որը կոչվում է հոմեոստազ: Բոլոր, առանց բացառության, անհրաժեշտ մետաղների կոնցենտրացիան գտնվում է հոմեոստազի խիստ հսկողության տակ։

• Նկ.1 Կենսաբանական արձագանք՝ կախված մետաղի կոնցենտրացիայից: (Կենտրոնացման սանդղակի համեմատ երկու կորերի փոխադարձ դասավորությունը պայմանական է)
• մետաղական թունավոր իոնային թունավորում
• Առանձնահատուկ հետաքրքրություն է ներկայացնում մարդու օրգանիզմում քիմիական տարրերի պարունակությունը: Մարդու օրգանները տարբեր կերպ են կենտրոնացնում տարբեր քիմիական տարրեր իրենց մեջ, այսինքն՝ մակրո և միկրոտարրերը անհավասարաչափ բաշխված են տարբեր օրգանների և հյուսվածքների միջև։ Հետքի տարրերի մեծ մասը (օրգանիզմում պարունակությունը 10-ի սահմաններում է -3-10-5%) կուտակվում է լյարդում, ոսկրային և մկանային հյուսվածքներում։ Այս գործվածքները շատ մետաղների հիմնական պահեստն են:
• Տարրերը կարող են որոշակի կապ ունենալ որոշ օրգանների նկատմամբ և պարունակվել դրանցում բարձր կոնցենտրացիաներով: Հայտնի է, որ ցինկը խտանում է ենթաստամոքսային գեղձում, յոդը՝ վահանաձև գեղձում, վանադիումը ալյումինի և մկնդեղի հետ միասին կուտակվում է մազերի և եղունգների մեջ, կադմիումը, սնդիկը, մոլիբդենը՝ երիկամներում, անագը՝ աղիքային հյուսվածքներում, ստրոնցիումը․ շագանակագեղձը, ոսկրային հյուսվածքը, հիպոֆիզի գեղձի մանգանը և այլն: Մարմնի մեջ հետքի տարրերը կարող են հայտնաբերվել կապված պետություն, և ազատ իոնային ձևերի տեսքով։ Հաստատվել է, որ ալյումինը, պղինձը և տիտանը ուղեղի հյուսվածքներում սպիտակուցներով կոմպլեքսների տեսքով են, իսկ մանգանը՝ իոնային։
• Ի պատասխան մարմնի մեջ տարրերի չափազանց մեծ կոնցենտրացիաների ընդունմանը, կենդանի օրգանիզմը ի վիճակի է սահմանափակել կամ նույնիսկ վերացնել առաջացած թունավոր ազդեցությունը որոշակի դետոքսիկացիոն մեխանիզմների առկայության պատճառով: Մետաղական իոնների հետ կապված դետոքսիկացիայի հատուկ մեխանիզմները ներկայումս լավ չեն հասկացվում: Մարմնի շատ մետաղներ կարող են վերածվել ավելի քիչ վնասակար ձևերի հետեւյալ եղանակներով:
• մեջ չլուծվող բարդույթների առաջացում աղիքային տրակտ;
• մետաղի տեղափոխում արյունով այլ հյուսվածքներ, որտեղ այն կարող է անշարժացվել (ինչպես, օրինակ, Pb + 2 ոսկորների մեջ);

- լյարդի և երիկամների կողմից փոխակերպումը ավելի քիչ թունավոր ձևի:

Այսպիսով, ի պատասխան կապարի, սնդիկի, կադմիումի և այլնի թունավոր իոնների գործողության, մարդու լյարդը և երիկամները մեծացնում են մետալոթիոնների՝ ցածր մոլեկուլային քաշի սպիտակուցների սինթեզը, որոնցում ամինաթթուների մնացորդների մոտավորապես 1/3-ը ցիստեինն է։ . բարձր պարունակություն և որոշակի վայր sulfhydryl SH-խմբերը ապահովում են մետաղական իոնների ուժեղ կապի հնարավորությունը:

Մետաղի թունավորության մեխանիզմները, ընդհանուր առմամբ, հայտնի են, բայց շատ դժվար է դրանք գտնել որևէ կոնկրետ մետաղի համար: Այդ մեխանիզմներից մեկը էական և թունավոր մետաղների միջև կոնցենտրացիան է սպիտակուցներում կապող վայրեր ունենալու համար, քանի որ մետաղական իոնները կայունացնում և ակտիվացնում են բազմաթիվ սպիտակուցներ՝ լինելով բազմաթիվ ֆերմենտային համակարգերի մաս: Բացի այդ, շատ սպիտակուցային մակրոմոլեկուլներ ունեն ազատ սուլֆհիդրիլային խմբեր, որոնք կարող են փոխազդել թունավոր մետաղական իոնների հետ, ինչպիսիք են կադմիումը, կապարը և սնդիկը, ինչը հանգեցնում է թունավոր ազդեցությունների: Այնուամենայնիվ, հստակ պարզված չէ, թե տվյալ դեպքում որ մակրոմոլեկուլներն են վնասում կենդանի օրգանիզմին։ Մետաղական իոնների թունավորության դրսևորումը տարբեր մարմիններև հյուսվածքները միշտ չէ, որ կապված են դրանց կուտակման մակարդակի հետ. երաշխիք չկա, որ ամենամեծ վնասը տեղի է ունենում մարմնի այն հատվածում, որտեղ այս մետաղի կոնցենտրացիան ավելի բարձր է: Այսպիսով, կապարի (II) իոնները, լինելով մարմնի ընդհանուր քանակի ավելի քան 90% -ը, որոնք անշարժացած են ոսկորներում, դրսևորում են թունավորություն մարմնի այլ հյուսվածքներում բաշխված 10% -ի պատճառով: Ոսկորներում կապարի իոնների անշարժացումը կարելի է համարել դետոքսիկացման գործընթաց։

Մետաղական իոնի թունավորությունը սովորաբար կապված չէ մարմնի կարիքների հետ: Այնուամենայնիվ, թունավորության և անհրաժեշտության համար կա մեկը ընդհանուր հատկանիշՈրպես կանոն, գոյություն ունի մետաղական իոնների փոխհարաբերություն միմյանցից, ճիշտ, ինչպես նաև մետաղական և ոչ մետաղական իոնների միջև դրանց գործողության արդյունավետության ընդհանուր ներդրման մեջ: Օրինակ, կադմիումի թունավորությունը ավելի ցայտուն է ցինկի անբավարարությամբ համակարգում, մինչդեռ կապարի թունավորությունը սրվում է կալցիումի անբավարարությամբ: Նմանապես, բուսական սննդից երկաթի կլանումը արգելակվում է դրանում առկա կոմպլեքսավորվող լիգանդների կողմից, իսկ ցինկի իոնների ավելցուկը կարող է արգելակել պղնձի կլանումը և այլն:

Մետաղների իոնների թունավորության մեխանիզմների որոշումը հաճախ բարդանում է կենդանի օրգանիզմ դրանց ներթափանցման տարբեր ուղիների առկայությամբ։ Մետաղները կարող են ներծծվել սննդի, ջրի հետ, ներծծվել մաշկի միջոցով, ներթափանցել ինհալացիայի միջոցով և այլն: Փոշու հետ կլանումը տեղի է ունենում. Հիմնական ճանապարհըներթափանցում է արդյունաբերական աղտոտվածություն. Ինհալացիայի արդյունքում մետաղների մեծ մասը նստում է թոքերում և միայն դրանից հետո տարածվում այլ օրգանների վրա։ Սակայն թունավոր մետաղների օրգանիզմ ներթափանցելու ամենատարածված ուղին սննդի և ջրի միջոցով ընդունումն է:

Մատենագիտական ​​ցանկ

1. Կարապետյանց Մ.Խ., Դրակին Ս.Ի. Ընդհանուր և անօրգանական քիմիա. - Մ.: Քիմիա, 1993. - 590 էջ.

Ախմետով Ն.Ս. Ընդհանուր և անօրգանական քիմիա. Դասագիրք ավագ դպրոցների համար. - Մ.: Ավելի բարձր: դպրոց, 2001. - 679 էջ.

Drozdov D.A., Zlomanov V.P., Mazo G.N., Spiridonov F.M. Անօրգանական քիմիա. 3 հատորով. Տ. Անանցիկ տարրերի քիմիա. / Էդ. Յու.Դ. Տրետյակովա - Մ.: Էդ. «Ակադեմիա», 2004, 368s.

5. Թամմ Ի.Է., Տրետյակով Յու.Դ. Անօրգանական քիմիա՝ 3 հատորով V.1. Ֆիզիկական և քիմիական հիմքերանօրգանական քիմիա. Դասագիրք համալսարանականների համար / Ed. Յու.Դ. Տրետյակովը։ - Մ.: Էդ. «Ակադեմիա», 2004, 240-ական թթ.

Կորժուկով Ն.Գ. Ընդհանուր և անօրգանական քիմիա. Պրոց. Օգուտ. / Վ.Ի.-ի խմբագրությամբ: Դելյան-Մ.՝ Էդ. MISIS: INFRA-M, 2004, 512s.

Էրշով Յու.Ա., Պոպկով Վ.Ա., Բերլյանդ Ա.Ս., Կնիժնիկ Ա.Զ. Ընդհանուր քիմիա. Կենսաֆիզիկական քիմիա. Կենսածին տարրերի քիմիա. Դասագիրք բուհերի համար. / Էդ. Յու.Ա. Էրշով. 3-րդ հրատ., - Մ.: Integral-Pres, 2007. - 728 p.

Գլինկա Ն.Լ. Ընդհանուր քիմիա. Ուսուցողականհամալսարանների համար։ Էդ. 30-րդ վերանայված./ Ed. Ա.Ի. Էրմակով. - M.: Integral-Press, 2007, - 728 p.

Չեռնիխ, Մ.Մ. Օվչարենկո. Ծանր մետաղները և ռադիոնուկլիդները կենսագեոցինոզներում. - Մ.: Ագրոկոնսալտ, 2004 թ.

Ն.Վ. Գուսակովը։ Շրջակա միջավայրի քիմիա. - Դոնի Ռոստով, Ֆենիքս, 2004 թ.

Բալեցկայա Լ.Գ. Անօրգանական քիմիա. - Դոնի Ռոստով, Ֆենիքս, 2005 թ.

M. Henze, P. Armoes, J. Lakuriansen, E. Arvan. մաքրում Կեղտաջրեր. - Մ.: Միր, 2006 թ.

Կորովին Ն.Վ. Ընդհանուր քիմիա. - Մ.: Ավելի բարձր: դպրոց, 1998. - 558 էջ.

Պետրովա Վ.Վ. և այլ Քիմիական տարրերի և դրանց միացությունների հատկությունների վերանայում: Քիմիա միկրոէլեկտրոնիկայի դասընթացի դասագիրք. - M.: MIET-ի հրատարակչություն, 1993. - 108 էջ.

Խարին Ա.Ն., Կատաևա Ն.Ա., Խարինա Լ.Տ. Քիմիայի դասընթաց. - Մ.: Ավելի բարձր: դպրոց, 1983. - 511 էջ.

>> Քիմիա. Քիմիական տարրեր կենդանի օրգանիզմների բջիջներում

Բոլոր կենդանի օրգանիզմների (մարդ, կենդանիներ, բույսեր) բջիջները կազմող նյութերի բաղադրության մեջ հայտնաբերվել է ավելի քան 70 տարր։ Այս տարրերը սովորաբար բաժանվում են երկու խմբի՝ մակրոտարրեր և միկրոտարրեր։

Մակրոսնուցիչները հայտնաբերված են բջիջներում մեծ քանակությամբ. Առաջին հերթին դրանք ածխածին, թթվածին, ազոտ և ջրածին են: Ընդհանուր առմամբ դրանք կազմում են բջջի ընդհանուր պարունակության գրեթե 98%-ը։ Բացի այս տարրերից, մակրոէլեմենտները ներառում են նաև մագնեզիում, կալիում, կալցիում, նատրիում, ֆոսֆոր, ծծումբ և քլոր: Դրանց ընդհանուր պարունակությունը կազմում է 1,9%։ Այսպիսով, այլ քիմիական տարրերի տեսակարար կշիռը կազմում է մոտ 0,1%: Սրանք միկրոէլեմենտներ են: Դրանք ներառում են երկաթ, ցինկ, մանգան, բոր, պղինձ, յոդ, կոբալտ, բրոմ, ֆտոր, ալյումին և այլն:

Կաթնասունների կաթում հայտնաբերվել է 23 միկրոտարր՝ լիթիում, ռուբիդիում, պղինձ, արծաթ, բարիում, ստրոնցիում, տիտան, մկնդեղ, վանադիում, քրոմ, մոլիբդեն, յոդ, ֆտոր, մանգան, երկաթ, կոբալտ, նիկել և այլն։

Կաթնասունների արյան կազմը ներառում է 24 միկրոտարր, իսկ մարդու ուղեղի բաղադրությունը՝ 18 միկրոտարր։

Ինչպես տեսնում եք, խցում չկան հատուկ տարրեր, որոնք բնորոշ են միայն կենդանի բնությանը, այսինքն. ատոմային մակարդակկենդանի և ոչ կենդանի բնության միջև տարբերություն չկա. Այս տարբերությունները հայտնաբերվում են միայն մակարդակում բարդ նյութեր- վրա մոլեկուլային մակարդակ. Այսպիսով, հետ միասին անօրգանական նյութեր(ջուր և հանքային աղեր) կենդանի օրգանիզմների բջիջները պարունակում են նյութեր, որոնք բնորոշ են միայն նրանց՝ օրգանական նյութեր (սպիտակուցներ, ճարպեր, ածխաջրեր, նուկլեինաթթուներ, վիտամիններ, հորմոններ և այլն): Այս նյութերը կառուցված են հիմնականում ածխածնից, ջրածնից, թթվածնից և ազոտից, այսինքն՝ մակրոտարրերից: Այս նյութերում հետքի տարրերը պարունակվում են փոքր քանակությամբ, սակայն նրանց դերը օրգանիզմների բնականոն կյանքում հսկայական է։ Օրինակ՝ բորի, մանգանի, ցինկի, կոբալտի միացությունները կտրուկ մեծացնում են առանձին գյուղատնտեսական բույսերի բերքատվությունը և բարձրացնում նրանց դիմադրողականությունը տարբեր հիվանդությունների նկատմամբ։

Մարդն ու կենդանիները բնական կյանքի համար անհրաժեշտ միկրոէլեմենտները ստանում են բույսերի միջոցով, որոնցով սնվում են: Եթե ​​սննդամթերքում բավարար քանակությամբ մանգան չկա, ապա հնարավոր է աճի դանդաղում, սեռական հասունացման սկզբի դանդաղում, կմախքի ձևավորման ընթացքում նյութափոխանակության խանգարումներ։ Մանգանի աղերի միլիգրամի ֆրակցիաների ավելացում օրական չափաբաժինկենդանիները վերացնում են այս հիվանդությունները:

Կոբալտը մտնում է վիտամին B12-ի մեջ, որը պատասխանատու է արյունաստեղծ օրգանների աշխատանքի համար։ Սննդի մեջ կոբալտի պակասը հաճախ առաջացնում է լուրջ հիվանդություն, որը հանգեցնում է մարմնի սպառման և նույնիսկ մահվան:

Մարդու համար միկրոէլեմենտների կարևորությունը առաջին անգամ բացահայտվել է այնպիսի հիվանդության ուսումնասիրության ժամանակ, ինչպիսին էնդեմիկ խոփը, որն առաջացել է սննդի և ջրի մեջ յոդի պակասի պատճառով: Յոդ պարունակող աղի ընդունումը հանգեցնում է ապաքինման, իսկ սննդի մեջ դրա ավելացումը քիչ քանակությամբ կանխում է հիվանդությունը։ Այդ նպատակով իրականացվում է յոդացված կերակրի աղ, որին ավելացվում է 0,001-0,01% կալիումի յոդիդ։

Կենսաբանական ֆերմենտային կատալիզատորների մեծ մասի կազմը ներառում է ցինկ, մոլիբդեն և որոշ այլ մետաղներ: Այս տարրերը, որոնք պարունակվում են կենդանի օրգանիզմների բջիջներում շատ փոքր քանակությամբ, ապահովում են ամենալավ կենսաքիմիական մեխանիզմների բնականոն աշխատանքը և կենսական գործընթացների իրական կարգավորիչներ են։

Բազմաթիվ միկրոէլեմենտներ պարունակում են վիտամիններ՝ տարբեր քիմիական բնույթի օրգանական նյութեր, որոնք փոքր չափաբաժիններով մտնում են օրգանիզմ սննդի հետ և մեծ ազդեցություն ունեն նյութափոխանակության և օրգանիզմի ընդհանուր կենսագործունեության վրա: Իրենց կենսաբանական գործողությամբ նրանք մոտ են ֆերմենտներին, սակայն ֆերմենտները ձևավորվում են մարմնի բջիջների կողմից, իսկ վիտամինները սովորաբար ստացվում են սննդից։ Բույսերը ծառայում են որպես վիտամինների աղբյուր՝ ցիտրուսային մրգեր, մասուր, մաղադանոս, սոխ, սխտոր և շատ ուրիշներ: Որոշ վիտամիններ՝ A, B1, B2, K, ստացվում են սինթետիկ ճանապարհով։ Վիտամիններն իրենց անվանումն ստացել են երկու բառից՝ vita - կյանք և ամին - ազոտ պարունակող:

Հետքի տարրերը նույնպես հորմոնների մի մասն են կազմում՝ կենսաբանորեն ակտիվ նյութեր, որոնք կարգավորում են մարդու և կենդանիների օրգանների օրգանների և համակարգերի աշխատանքը: Նրանք իրենց անունը վերցրել են Հունարեն բառհարմաո - Ես հաղթում եմ: Հորմոնները արտադրվում են էնդոկրին գեղձերի կողմից և մտնում արյան մեջ, որը դրանք տեղափոխում է ամբողջ մարմնով։ Որոշ հորմոններ ստացվում են սինթետիկ ճանապարհով։

1. Մակրոտարրեր և միկրոտարրեր.

2. Հետքի տարրերի դերը բույսերի, կենդանիների և մարդկանց կյանքում:

3. Օրգանական նյութեր՝ սպիտակուցներ, ճարպեր, ածխաջրեր։

4. Ֆերմենտներ.

5. Վիտամիններ.

6. Հորմոններ.

Քիմիական տարրի գոյության ձևերի ո՞ր մակարդակից է սկսվում կենդանի և անկենդան բնության տարբերությունը:

Ինչո՞ւ են առանձին մակրոէլեմենտները կոչվում նաև կենսագեն: Թվարկե՛ք դրանք։

Դասի բովանդակությունը դասի ամփոփումաջակցություն շրջանակային դասի ներկայացման արագացուցիչ մեթոդներ ինտերակտիվ տեխնոլոգիաներ Պրակտիկա առաջադրանքներ և վարժություններ ինքնաքննության սեմինարներ, թրեյնինգներ, դեպքեր, որոնումներ տնային առաջադրանքների քննարկման հարցեր հռետորական հարցեր ուսանողներից Նկարազարդումներ աուդիո, տեսահոլովակներ և մուլտիմեդիալուսանկարներ, նկարներ գրաֆիկա, աղյուսակներ, սխեմաներ հումոր, անեկդոտներ, կատակներ, կոմիքսներ առակներ, ասացվածքներ, խաչբառեր, մեջբերումներ Հավելումներ վերացականներհոդվածներ չիպսեր հետաքրքրասեր խաբեբա թերթիկների համար դասագրքեր հիմնական և լրացուցիչ տերմինների բառարան այլ Դասագրքերի և դասերի կատարելագործումուղղել դասագրքի սխալներըԴասագրքի նորարարության տարրերի թարմացում դասագրքում՝ հնացած գիտելիքները նորերով փոխարինելով Միայն ուսուցիչների համար կատարյալ դասեր օրացուցային պլանմեկ տարով ուղեցույցներքննարկման ծրագրեր Ինտեգրված դասեր