살아있는 유기체에서 화학 원소의 생물학적 역할. 인체의 화학 원소의 기능

신체의 원소 구성

에 의해 화학적 구성 요소다른 유기체의 세포는 현저하게 다를 수 있지만 동일한 요소로 구성됩니다. D.I. 주기율표의 약 70개 요소 멘델레예프, 그러나 그들 중 24명만이 중요성살아있는 유기체에서 끊임없이 발견됩니다.

다량 영양소 - 산소, 탄화수소, 수소, 질소 - 유기 물질 분자의 일부입니다. 거대 원소에는 최근 칼륨, 나트륨, 칼슘, 황, 인, 마그네슘, 철, 염소가 포함됩니다. 셀의 내용은 1/10 및 1/100%입니다.

마그네슘은 엽록소의 일부입니다. 철 - 헤모글로빈; 인 - 뼈 조직, 핵산; 칼슘 - 뼈, 조개 거북이, 유황 - 단백질 구성; 칼륨, 나트륨 및 염화물 이온은 세포막의 전위를 변화시키는 데 참여합니다.

미량 원소 퍼센트의 1/100 및 1000분의 1로 셀에 표시됩니다. 이들은 아연, 구리, 요오드, 불소, 몰리브덴, 붕소 등입니다.

미량 원소는 효소, 호르몬, 색소의 일부입니다.

초미세 원소 - 셀의 함량이 0.000001%를 초과하지 않는 요소. 이들은 우라늄, 금, 수은, 세슘 등입니다.

물과 그 생물학적 중요성

물은 다음 중에서 정량적으로 순위를 매깁니다. 화합물모든 세포에서 1 위. 세포의 유형, 기능 상태, 유기체의 유형 및 존재 조건에 따라 세포의 함량이 크게 다릅니다.

뼈 조직 세포는 20% 이하의 수분, 지방 조직(약 40%), 근육 세포(76%), 배아 세포(90% 이상)를 포함합니다.

비고 1

모든 유기체의 세포에서 물의 양은 나이가 들어감에 따라 현저하게 감소합니다.

따라서 유기체 전체와 개별 세포의 기능적 활동이 높을수록 수분 함량이 높아지고 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.

비고 2

세포의 중요한 활동의 ​​전제 조건은 물의 존재입니다. 그것은 세포질의 주요 부분이며 세포질을 구성하는 콜로이드의 구조와 안정성을 지원합니다.

세포에서 물의 역할은 화학적 및 구조적 특성에 의해 결정됩니다. 우선, 이것은 분자의 작은 크기, 극성 및 수소 결합을 사용하여 결합하는 능력 때문입니다.

수소 결합은 전기 음성 원자(보통 산소 또는 질소)에 연결된 수소 원자의 참여로 형성됩니다. 이 경우 수소 원자는 다른 전기 음성 원자(산소 또는 질소)와 새로운 결합을 형성할 수 있을 정도로 큰 양전하를 얻습니다. 물 분자는 또한 한쪽 끝이 양전하를 띠고 다른 쪽 끝이 음전하를 띠는 서로 결합합니다. 이러한 분자를 쌍극자. 한 물 분자의 전기 음성도가 더 큰 산소 원자는 다른 분자의 양전하를 띤 수소 원자에 끌려 수소 결합을 형성합니다.

물 분자는 극성이고 수소 결합을 형성할 수 있다는 사실 때문에 물은 극성 물질에 대한 완벽한 용매입니다. 친수성. 이들은 이온 성질의 화합물로, 물질(염)이 용해될 때 하전 입자(이온)가 물에서 해리(분리)됩니다. 일부 비이온성 화합물은 분자에 전하를 띤(극성) 기(당, 아미노산, 단순 알코올의 경우 OH 기임)가 있는 동일한 능력을 가지고 있습니다. 비극성 분자(지질)로 구성된 물질은 물에 거의 녹지 않습니다. 소수성.

물질이 용액 속으로 들어가면 구조 입자(분자 또는 이온)가 보다 자유롭게 움직일 수 있는 능력을 획득하므로 물질의 반응성이 증가합니다. 이 때문에 물은 대부분의 화학 반응. 또한 모든 산화 환원 반응 및 가수 분해 반응은 물의 직접적인 참여로 발생합니다.

물은 알려진 모든 물질 중 가장 높은 비열 용량을 가지고 있습니다. 이것은 열 에너지가 크게 증가하면 수온이 상대적으로 약간 상승한다는 것을 의미합니다. 이것은 물 분자의 이동성을 제한하는 수소 결합을 끊기 위해 상당한 양의 이 에너지를 사용하기 때문입니다.

높은 열용량으로 인해 물은 강력하고 급격한 온도 상승으로부터 동식물 조직을 보호하는 역할을 하며 높은 기화열은 체온을 안정적으로 안정화하는 기반이 됩니다. 물을 증발시키는 데 상당한 양의 에너지가 필요한 것은 분자 사이에 수소 결합이 존재하기 때문입니다. 이 에너지는 환경따라서 증발에는 냉각이 수반됩니다. 이 과정은 개에서 열 헐떡거림의 경우 땀을 흘리는 동안 관찰될 수 있으며, 특히 사막 조건과 다른 지역의 건조한 대초원 및 가뭄 기간의 조건에서 식물의 증산 기관을 냉각시키는 과정에서도 중요합니다. .

물은 또한 열전도율이 높기 때문에 몸 전체에 열이 균일하게 분포됩니다. 따라서 세포 요소에 손상을 줄 수 있는 국부적인 "핫스팟"의 위험이 없습니다. 너무 높다 비열액체에 대한 높은 열전도율은 물을 신체의 최적의 열 체계를 유지하기 위한 이상적인 매개체로 만듭니다.

물은 표면 장력이 높습니다. 이 속성은 매우 중요합니다. 흡착 공정, 조직을 통한 용액의 이동(혈액 순환, 식물을 통한 위쪽 및 아래쪽 이동 등).

물은 광합성의 가벼운 단계에서 방출되는 산소와 수소의 공급원으로 사용됩니다.

물의 중요한 생리학적 특성에는 기체($O_2$, $CO_2$ 등)를 용해하는 능력이 포함됩니다. 또한, 용매인 물은 세포와 신체의 생명에 중요한 역할을 하는 삼투 과정에 관여합니다.

탄화수소 특성과 생물학적 역할

물을 고려하지 않으면 대부분의 세포 분자가 탄화수소, 즉 유기 화합물에 속한다고 말할 수 있습니다.

비고 3

생명의 근원이 되는 독특한 화학적 능력을 가진 탄화수소는 그 화학적 기초입니다.

그들의 작은 크기와 존재로 인해 외부 쉘 4개의 전자, 탄화수소 원자는 다른 원자와 4개의 강력한 공유 결합을 형성할 수 있습니다.

가장 중요한 것은 탄화수소 원자가 서로 결합하여 사슬, 고리, 그리고 마지막으로 크고 복잡한 유기 분자의 골격을 형성하는 능력입니다.

또한 탄화수소는 쉽게 형성됩니다. 공유 결합다른 생물학적 요소(보통 $H, Mg, P, O, S$ 포함). 이것은 모든 징후에서 살아있는 유기체의 존재를 보장하는 다양한 유기 화합물의 천문학적 양의 존재를 설명합니다. 그들의 다양성은 분자의 구조와 크기에서 나타납니다. 화학적 특성, 탄소 골격의 포화 정도 및 다른 형태분자 내 결합의 각도에 의해 결정되는 분자.

바이오폴리머

이들은 고분자량(분자량 103~109) 유기 화합물, 그의 거대 분자는 다음으로 구성됩니다. 큰 수반복되는 연결 - 단량체.

바이오폴리머는 단백질, 핵산, 다당류 및 그 유도체(전분, 글리코겐, 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 펙틴, 키틴 등). 이들의 단량체는 각각 아미노산, 뉴클레오티드 및 단당류입니다.

비고 4

세포 건조 질량의 약 90%는 생체 고분자로 구성됩니다. 다당류는 식물에서 우세하고 단백질은 동물에서 우세합니다.

실시예 1

세균의 세포에는 약 3,000종의 단백질과 1,000종의 핵산이 존재하며, 인간의 경우 약 500만 개의 단백질로 추정된다.

바이오폴리머는 살아있는 유기체의 구조적 기초를 형성할 뿐만 아니라 생명 과정에서 중요한 역할을 합니다.

바이오폴리머의 구조적 기초는 선형(단백질, 핵산, 셀룰로오스) 또는 분지형(글리코겐) 사슬입니다.

그리고 핵산, 면역 반응, 대사 반응 - 생체 고분자 복합체의 형성 및 생체 고분자의 다른 특성으로 인해 수행됩니다.

오늘날 많은 것들이 순수한 형태로 발견되고 분리되었습니다. 화학 원소주기율표, 그리고 그 중 5분의 1은 모든 살아있는 유기체에서 발견됩니다. 그들은 벽돌과 마찬가지로 유기 및 무기 물질의 주요 구성 요소입니다.

어떤 화학 원소가 세포의 일부인지, 어떤 물질이 체내에서 존재하는지 판단할 수 있는 생물학에 따르면 이 모든 내용은 이 기사의 뒷부분에서 고려할 것입니다.

화학 조성의 불변성은 무엇입니까

신체의 안정성을 유지하려면 각 세포는 각 구성 요소의 농도를 일정한 수준으로 유지해야 합니다. 이 수준은 종, 서식지, 환경 요인에 의해 결정됩니다.

어떤 화학 원소가 세포의 일부인지에 대한 질문에 답하려면 모든 물질에 주기율표의 구성 요소가 포함되어 있음을 명확하게 이해해야 합니다.

때때로 문제의세포에 있는 특정 요소 함량의 약 1/100 및 1000분의 1이지만, 동시에 명명된 수의 최소 1/1000 부분의 변경은 이미 신체에 심각한 결과를 초래할 수 있습니다.

인간 세포에 있는 118개의 화학 원소 중 적어도 24개가 있어야 합니다. 살아있는 유기체에서 발견되는 그러한 구성 요소는 없지만 무생물의 일부는 아닙니다. 이 사실은 생태계에서 생물과 무생물 사이의 밀접한 관계를 확인시켜줍니다.

세포를 구성하는 다양한 요소들의 역할

그렇다면 세포를 구성하는 화학 원소는 무엇입니까? 유기체의 삶에서 그들의 역할은 발생 빈도와 세포질에서의 농도에 직접적으로 의존한다는 점에 유의해야합니다. 그러나 그럼에도 불구하고 다른 콘텐츠셀의 요소에서 각 요소의 중요성은 동일하게 높습니다. 그들 중 하나가 결핍되면 신체에 해로운 영향을 미치고 신진 대사에서 가장 중요한 생화학 반응을 차단할 수 있습니다.

어떤 화학 원소가 인간 세포의 일부인지 나열하면 아래에서 고려할 세 가지 주요 유형을 언급해야 합니다.

세포의 주요 생물학적 요소

원소 O, C, H, N이 모든 유기 물질과 많은 무기 물질을 형성하기 때문에 생물학적인 것은 놀라운 일이 아닙니다. 신체에 이러한 필수 구성 요소가 없는 단백질, 지방, 탄수화물 또는 핵산을 상상하는 것은 불가능합니다.

이러한 요소의 기능은 신체의 높은 함량을 결정합니다. 그들은 함께 총 건조 체중의 98%를 차지합니다. 이 효소의 활성이 다른 방법으로 나타날 수 있습니까?

  1. 산소. 셀의 함량은 전체 건조 질량의 약 62%입니다. 기능: 유기 및 무기 물질의 구성, 호흡 사슬에 참여;
  2. 탄소. 그 함량은 20%에 이릅니다. 주요 기능: 모두에 포함됨;
  3. 수소. 농도는 10%의 값을 취합니다. 이 원소는 유기물과 물의 구성 요소일 뿐만 아니라 에너지 변환에도 참여합니다.
  4. 질소. 금액은 3-5%를 초과하지 않습니다. 주요 역할은 아미노산, 핵산, ATP, 많은 비타민, 헤모글로빈, 헤모시아닌, 엽록소의 형성입니다.

이들은 세포를 구성하고 정상적인 생활에 필요한 대부분의 물질을 형성하는 화학 원소입니다.

다량 영양소의 중요성

다량 영양소는 또한 어떤 화학 원소가 세포의 일부인지 제안하는 데 도움이 됩니다. 생물학 과정에서 주요 것들 외에도 건조 질량의 2 %가 주기율표의 다른 구성 요소로 구성되어 있음이 분명해졌습니다. 그리고 다량 영양소는 함량이 0.01% 이상인 것을 포함합니다. 주요 기능은 테이블 형식으로 제공됩니다.

칼슘(Ca)

근육 섬유의 수축을 담당하며 펙틴, 뼈 및 치아의 일부입니다. 혈액 응고를 향상시킵니다.

인(P)

가장 중요한 에너지원인 ATP의 일부입니다.

단백질이 3차 구조로 접히는 동안 이황화 다리 형성에 참여합니다. 시스테인과 메티오닌, 일부 비타민의 구성에 포함됩니다.

칼륨 이온은 세포에 관여하며 막 전위에도 영향을 미칩니다.

체내 주요 음이온

나트륨(Na)

동일한 과정에 관련된 칼륨 유사체.

마그네슘(Mg)

마그네슘 이온은 이 과정의 조절자입니다. 엽록소 분자의 중심에는 마그네슘 원자도 있습니다.

호흡과 광합성의 ETC를 통한 전자 수송에 참여하고 미오글로빈, 헤모글로빈 및 많은 효소의 구조적 연결입니다.

우리는 위에서 어떤 화학 원소가 세포의 일부이고 거대 원소인지 쉽게 결정할 수 있기를 바랍니다.

미량 원소

신체가 정상적으로 기능할 수 없는 세포의 구성 요소도 있지만 그 함량은 항상 0.01% 미만입니다. 어떤 화학 원소가 세포의 일부이고 미량 원소 그룹에 속하는지 결정합시다.

이것은 많은 호르몬(예: 인슐린)뿐만 아니라 DNA 및 RNA 중합효소의 효소의 일부입니다.

광합성, 헤모시아닌 및 일부 효소 합성 과정에 참여합니다.

그것은 갑상선의 호르몬 T3와 T4의 구조적 구성 요소입니다.

망간(Mn)

0.001 미만

효소, 뼈에 포함되어 있습니다. 박테리아의 질소 고정에 참여

0.001 미만

식물 성장 과정에 영향을 미칩니다.

뼈와 치아 법랑질의 일부입니다.

유기 및 무기 물질

이 외에도 세포의 구성에 어떤 다른 화학 원소가 포함되어 있습니까? 답은 몸에 있는 대부분의 물질의 구조를 연구하면 간단히 찾을 수 있습니다. 그 중 유기 및 무기 기원의 분자가 구별되며 이러한 각 그룹은 구성 요소에 고정 된 요소 집합이 있습니다.

유기 물질의 주요 부류는 단백질, 핵산, 지방 및 탄수화물입니다. 그것들은 전적으로 주요 생물학적 요소로 구성됩니다. 분자의 골격은 항상 탄소로 형성되며 수소, 산소 및 질소는 라디칼의 일부입니다. 동물에서는 단백질이 지배적이며 식물에서는 다당류입니다.

무기 물질은 모두 미네랄 염과 물론 물입니다. 세포에 있는 모든 무기물 중에서 가장 많은 것은 H 2 O이며, 여기에 나머지 물질이 용해됩니다.

위의 모든 내용은 어떤 화학 원소가 세포의 일부인지 결정하는 데 도움이 될 것이며 신체에서 그 기능은 더 이상 당신에게 신비하지 않을 것입니다.

현대적인 조건화학 교육의 가장 시급한 문제 중 하나는 교과 지식의 실용적인 방향을 보장하는 것입니다. 이것은 화학 지식의 응용 특성을 입증하기 위해 연구된 이론적 입장과 삶의 실천 사이의 밀접한 관계를 명확히 할 필요가 있음을 의미합니다. 학생들은 화학을 배우고 싶어합니다. 학생들의인지 적 관심을 유지하려면 화학 지식의 효과를 확신시키고 교육 자료를 마스터하려는 개인적인 필요성을 형성해야합니다.

이 수업의 목적:학생들의 지평을 넓히고 주제 연구에 대한인지 관심을 높이고 자연의 인식 가능성에 대한 세계관 개념을 형성합니다. 이 수업은 주기율표의 화학 원소를 공부한 후 아이들이 이미 다양성에 대한 아이디어를 가지고 있는 8학년에 진행하도록 제안되었습니다.

수업 중

선생님:

자연에는 다른 것이 없다.
여기도 저기도 아닌, 우주의 깊숙한 곳에서:
작은 모래알부터 행성까지 모든 것
단일 요소로 구성됩니다.
공식처럼 노동 일정처럼
Mendeleev 시스템의 구조는 엄격합니다.
당신을 둘러싼 세계는 살아있다
들어가고, 숨을 들이쉬고, 손으로 만지십시오.

수업은 "테이블에서 가장 중요한 사람은 누구입니까?"라는 연극 장면으로 시작됩니다. (센티미터. 부록 1).

선생님:인간의 몸에는 자연에서 발견되는 92가지 화학 원소 중 81가지가 있습니다. 인체는 복잡한 화학 실험실입니다. 우리의 일상적인 웰빙, 기분, 심지어 식욕이 미네랄에 의존할 수 있다는 것을 상상하기 어렵습니다. 그것들이 없으면 비타민은 쓸모가 없으며 단백질, 지방 및 탄수화물의 합성 및 분해는 불가능합니다.

학생들의 테이블에는 "화학 원소의 생물학적 역할"표가 있습니다 (참조. 부록 2). 그녀를 알아가는 시간을 가져보세요. 교사는 학생들과 함께 질문을 통해 테이블을 분석합니다.

선생님:생명의 기초는 처음 세 기간(H, C, N, O, P, S)의 6개 원소로, 생명체 질량의 98%를 차지합니다(주기율표의 나머지 원소는 2%).
생물학적 요소의 세 가지 주요 속성(H, C, N, O, P, S):

  • 작은 크기의 원자
  • 작은 상대 원자 질량,
  • 강한 공유 결합을 형성하는 능력.

학생들에게 텍스트가 제공됩니다(참조. 부록 3). 작업: 텍스트를 주의 깊게 읽으십시오. 생명에 필요한 요소와 살아있는 유기체에 위험한 요소를 강조합니다. 주기율표에서 그것들을 찾고 그들의 역할을 설명하십시오.
과제를 완료한 후 여러 학생이 서로 다른 텍스트를 분석합니다.

선생님:자연 환경의 요소 유사체는 경쟁에 참여하고 살아있는 유기체에서 상호 교환되어 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.
동물과 인간의 유기체에서 나트륨과 칼륨을 리튬으로 대체하면 신경계 장애가 발생합니다. 이 경우 세포가 신경 자극을 전도하지 않기 때문입니다. 이러한 장애는 정신분열증을 유발합니다.
칼륨의 생물학적 경쟁자인 탈륨은 세포벽에서 이를 대체하고 중추 및 말초 신경계, 위장관 및 신장에 영향을 미칩니다.
셀레늄은 단백질의 황을 대체할 수 있습니다. 이것은 식물에서 고농도로 발견될 때 그것을 먹는 동물과 인간에게 돌연사를 일으킬 수 있는 유일한 요소입니다.
토양에 결핍된 칼슘은 체내에서 스트론튬으로 대체되어 점차적으로 정상적인 골격 구조를 파괴합니다. 특히 위험한 것은 칼슘을 스트론튬-90으로 대체하는 것인데, 이는 핵폭발 장소(핵무기 시험 시)나 원자력 발전소 사고 시 엄청난 양으로 축적됩니다. 이 방사성 핵종은 골수를 파괴합니다.
카드뮴은 아연과 경쟁합니다. 이 요소는 소화 효소의 활성을 감소시키고 간에서 글리코겐 형성을 방해하고 골격 기형을 유발하고 뼈 성장을 억제하며 허리와 다리 근육에 심한 통증, 뼈 취약성(예: 기침 시 갈비뼈 부러짐)을 유발합니다. . 다른 부정적인 결과는 폐암 및 직장암, 췌장 기능 장애입니다. 신장 손상, 철, 칼슘, 인의 혈중 농도 감소. 이 요소는 수생 식물과 육상 식물의 자가 정화 과정을 억제합니다(예: 담배 잎에서 카드뮴이 20-30배 증가함).
할로겐은 체내에서 매우 쉽게 교환될 수 있습니다. 환경의 과도한 불소(불소수, 알루미늄 생산 공장 주변의 불소 화합물로 인한 토양 오염 및 기타 이유)는 요오드가 인체에 들어가는 것을 방지합니다. 그 결과 갑상선 질환 내분비 계일반적으로.

미리 준비한 학생 메시지.

첫 번째 학생:

중세 연금술사는 금을 완벽하게 여겼고 다른 금속은 창조 행위의 실수로, 아시다시피 이 오류를 제거하기 위해 많은 노력을 기울였습니다. 의료 행위에 금을 도입한다는 아이디어는 화학의 목표가 모든 금속을 금으로 변환하는 것이 아니라 의약품을 준비하는 것이라고 선언한 Paracelsus에 기인합니다. 금과 그 화합물로 만든 의약품은 많은 질병을 치료하기 위해 시도되었습니다. 그들은 나병, 루푸스, 결핵 치료를 받았습니다. 금에 민감한 사람들의 경우 혈액 구성, 신장, 간 반응, 기분, 치아 성장, 모발에 대한 반응을 위반할 수 있습니다. 금은 신경계의 기능을 보장합니다. 옥수수에서 발견됩니다. 그리고 혈관의 강도는 게르마늄에 달려 있습니다. 게르마늄을 함유한 유일한 식품은 마늘입니다.

두 번째 학생:

인간의 몸구리의 가장 많은 양은 뇌와 간에서 발견되며 이 상황만으로도 삶에서 구리의 중요성을 알 수 있습니다. 통증과 함께 혈액과 뇌척수액의 구리 농도가 증가하는 것으로 나타났습니다. 시리아와 이집트에서는 신생아가 구루병과 간질을 예방하기 위해 구리 팔찌를 착용합니다.

세 번째 학생:

알류미늄

알루미늄 식기는 노인성 죽상 동맥 경화증의 발병에 기여하기 때문에 가난한 사람들의기구라고합니다. 이러한 요리에서 요리할 때 알루미늄은 몸에 부분적으로 전달되어 축적됩니다.

4번째 학생:

  • 사과에는 어떤 요소가 있습니까? (철.)
  • 생물학적 역할은 무엇입니까? (신체에는 3g의 철분이 포함되어 있으며 그 중 2g은 혈액에 있습니다. 철분은 헤모글로빈의 일부입니다. 철분이 부족하면 두통, 빠른 피로.)

그런 다음 학생들은 특정 금속의 염이 단백질에 미치는 영향을 실험적으로 증명하기 위한 실험실 실험을 수행합니다. 그들은 단백질을 알칼리 및 황산구리 용액과 혼합하고 보라색 침전물의 침전을 관찰합니다. 단백질의 파괴에 대한 결론을 내리십시오.

다섯 번째 학생:

사람도 자연입니다.
그는 또한 일몰이자 일출이기도 하다.
그리고 4계절이 있습니다.
그리고 특별한 음악적 움직임.

그리고 색의 특별한 성사,
이제 잔인하게, 이제 좋은 불로.
남자는 겨울이다. 또는 여름.
또는 가을. 천둥과 비.

그 자체에 포함된 모든 것 - 마일과 시간.
그리고 원자 폭풍 때문에 그는 장님이 되었습니다.
인간은 흙이기도 하고 씨앗이기도 하다.
그리고 들판 한가운데에 있는 잡초. 그리고 빵.

그리고 그곳의 날씨는 어떻습니까?
얼마나 많은 외로움이 있습니까? 회의?
사람도 자연이다...
그러니 자연을 보살피자!

(S. 오스트로보이)

수업에서 얻은 지식을 통합하기 위해 "스마일"테스트가 수행됩니다 (참조. 부록 4).
다음으로 십자말풀이 "화학 만화경"을 채우는 것이 좋습니다(참조. 부록 5).
교사는 가장 활동적인 학생을 언급하면서 수업을 요약합니다.

6번째 학생:

변경, 변경!
전화가 오고 있습니다.
드디어 끝났다
지루한 강의!

변발로 유황을 당기고,
마그네슘이 지나갔습니다.
교실에서 증발된 요오드
그것은 전혀 일어나지 않은 것과 같습니다.

불소는 실수로 물에 불을 붙이고,
염소가 다른 사람의 책을 먹었습니다.
탄소가 갑자기 수소와 함께
보이지 않게 되는 데 성공했습니다.

칼륨, 브롬이 구석에서 싸우고 있습니다.
그들은 전자를 공유하지 않습니다.
산소 - 붕소에 장난 꾸러기
과거는 말을 타고 질주했습니다.

중고 도서:

  1. O.V. 바이달리나화학 지식의 응용 측면. "학교에서의 화학" 제5호, 2005
  2. 학교 과정의 화학 및 생태학. 2005년 9월 14일자
  3. I. N. 피메노바, A. V. 피메노프"에 대한 강의 일반생물학", 교과서, Saratov, JSC 출판사 "Lyceum", 2003
  4. 운문의 화학에 대해, 테이블에서 누가 가장 중요합니까? "9월 1일", 2005년 15월 15일자
  5. 인체의 금속 "학교에서의 화학", 제6호, 2005
  6. 십자말풀이 "화학 만화경". "9월 1일", 2005년 1월 4일자
  7. "나는 화학 수업에 갈거야." 선생님을 위한 책. M. "9월 1일", 2002년, 12페이지.

살아있는 유기체에서 화학 원소의 생물학적 역할

1. 환경과 인체의 거시적 요소와 미시적 요소

인체에서 화학 원소의 생물학적 역할은 매우 다양합니다.

다량 영양소의 주요 기능은 조직을 만들고 일정한 삼투압, 이온 및 산-염기 조성을 유지하는 것입니다.

미량원소는 효소, 호르몬, 비타민, 착화제 또는 활성제로서의 생물학적 활성 물질의 일부로서 대사, 생식 과정, 조직 호흡 및 독성 물질의 중화에 관여합니다. 미량 원소는 조혈, 산화 - 회복, 혈관 및 조직 투과성 과정에 적극적으로 영향을 미칩니다. 매크로 및 미량 요소 - 칼슘, 인, 불소, 요오드, 알루미늄, 실리콘은 뼈와 치아 조직의 형성을 결정합니다.

인체의 일부 요소의 함량은 나이에 따라 변한다는 증거가 있습니다. 따라서 신장의 카드뮴 함량과 간의 몰리브덴 함량은 나이가 들면서 증가합니다. 아연의 최대 함량은 사춘기 동안 관찰 된 다음 감소하고 노년기에 최소에 도달합니다. 바나듐 및 크롬과 같은 다른 미량 원소의 함량도 나이가 들면서 감소합니다.

다양한 미량 원소의 결핍 또는 과도한 축적과 관련된 많은 질병이 확인되었습니다. 불소 결핍은 충치, 요오드 결핍 - 풍토성 갑상선종, 과잉 몰리브덴 - 풍토성 통풍을 유발합니다. 이러한 패턴은 생물학적 요소의 최적 농도 균형이 인체에서 유지된다는 사실, 즉 화학적 항상성과 관련이 있습니다. 요소의 부족 또는 과잉으로 인해이 균형을 위반하면 다양한 질병이 발생할 수 있습니다.

탄수화물, 지방, 단백질 및 핵산을 구성하는 탄소, 수소, 질소, 산소, 황 및 인과 같은 6가지 주요 거대 요소 외에도 "무기" 거대 요소는 정상적인 인간 및 동물 영양에 필요합니다(칼슘, 염소 , 마그네슘, 칼륨, 나트륨 및 미량 원소 - 구리, 불소, 요오드, 철, 몰리브덴, 아연, 그리고 또한 (동물에 대해 입증됨), 셀레늄, 비소, 크롬, 니켈, 실리콘, 주석, 바나듐.

식단에 철, 구리, 불소, 아연, 요오드, 칼슘, 인, 마그네슘 및 기타 요소와 같은 요소가 부족하면 심각한 결과인간의 건강을 위해.

그러나 결핍뿐만 아니라 과도한 생물학적 요소는 화학적 항상성을 방해하기 때문에 신체에 해롭다는 것을 기억해야합니다. 예를 들어, 음식과 함께 과량의 망간을 섭취하면 혈장의 구리 수치가 증가하고(Mn과 Cu의 상승 작용), 신장에서는 감소합니다(길항 작용). 음식에서 몰리브덴 함량이 증가하면 간에 있는 구리 양이 증가합니다. 식품에 과량의 아연은 철 함유 효소의 활성을 억제합니다(Zn과 Fe의 길항작용).

무시할 수 있는 양으로 필수적인 미네랄 성분은 더 높은 농도에서 독성을 띠게 됩니다.

많은 요소 (은, 수은, 납, 카드뮴 등)는 이미 미량으로 체내에 들어가면 심각한 병리학 적 현상으로 이어지기 때문에 독성으로 간주됩니다. 화학적 메커니즘특정 미량 원소의 독성 효과는 아래에서 논의될 것입니다.

생물학적 요소는 다음에서 널리 사용됩니다. 농업. 소량의 미량원소(붕소, 구리, 망간, 아연, 코발트, 몰리브덴)를 토양에 첨가하면 많은 작물의 수확량이 극적으로 증가합니다. 미량 원소는 식물의 효소 활성을 증가시켜 단백질, 비타민, 핵산, 설탕 및 전분 합성에 기여하는 것으로 나타났습니다. 일부 화학 원소는 광합성에 긍정적 인 영향을 미치고 식물의 성장과 발달, 종자 성숙을 촉진합니다. 동물 사료에 미량 원소를 첨가하여 생산성을 높입니다.

다양한 원소와 그 화합물은 의약품으로 널리 사용됩니다.

따라서 화학 원소의 생물학적 역할에 대한 연구, 이러한 원소와 다른 생물학적 활성 물질(효소, 호르몬, 비타민)의 교환 사이의 관계에 대한 해명은 신약 개발 및 개발에 기여합니다. 최적의 모드치료 및 예방 목적으로 투여합니다.

요소의 특성, 특히 생물학적 역할을 연구하는 기초는 다음과 같습니다. 주기율디. 멘델레예프. 물리화학적 특성, 그리고 결과적으로 그들의 생리학적, 병리학적 역할은 이 요소들의 위치에 의해 결정됩니다. 주기율표디. 멘델레예프.

일반적으로 원자핵의 전하가 증가함에 따라이 그룹의 요소의 독성이 증가하고 신체의 함량이 감소합니다. 함량 감소는 원자 및 이온 반경이 ​​크고 핵 전하가 높으며 전자 구성이 복잡하고 화합물의 용해도가 낮기 때문에 장기간의 많은 원소가 생물체에 잘 흡수되지 않기 때문입니다. 몸에는 상당한 양의 가벼운 요소가 포함되어 있습니다.

거대 원소에는 첫 번째(수소), 세 번째(나트륨, 마그네슘) 및 네 번째(칼륨, 칼슘) 기간의 s-원소와 두 번째(탄소, 질소, 산소) 및 세 번째(인, 황, 염소) 기간. 모두 중요합니다. 처음 세 기간(Li, B, Al, F)의 나머지 s 및 p-요소의 대부분은 생리학적으로 활성이며, 큰 기간(n> 4)의 s 및 p-요소는 거의 필수 불가결한 역할을 하지 않습니다. 예외는 s-요소(칼륨, 칼슘, 요오드)입니다. 생리 학적 활성에는 스트론튬, 비소, 셀레늄, 브롬과 같은 네 번째 및 다섯 번째 기간의 일부 s 및 p 요소가 포함됩니다.

d-원소 중에서 망간, 철, 아연, 구리, 코발트와 같이 중요한 것은 주로 4기의 원소입니다. 최근에는 티타늄, 크롬, 바나듐과 같은 이 시기의 다른 d-원소의 생리학적 역할도 의심할 여지가 없다는 것이 밝혀졌습니다.

d-몰리브덴을 제외한 다섯 번째 및 여섯 번째 기간의 요소는 뚜렷한 긍정적 생리 활성을 나타내지 않습니다. 반면 몰리브덴은 많은 산화환원 효소(예: 산화잔틴, 알데히드 산화효소)의 일부이며 생화학적 과정에서 중요한 역할을 합니다.


2. 생물에 대한 중금속 독성의 일반적인 측면

자연 환경의 상태를 평가하는 것과 관련된 문제에 대한 포괄적인 연구는 변화하는 생태계에서 자연적 요인과 인위적 요인 사이에 명확한 선을 긋는 것이 매우 어렵다는 것을 보여줍니다. 지난 수십 년 동안 우리는 이것을 확신했습니다. 자연에 대한 인간의 영향은 직접적이고 쉽게 식별할 수 있는 손상을 일으킬 뿐만 아니라 환경을 변형하거나 파괴하는 여러 가지 새롭고 종종 숨겨진 과정을 유발합니다. 생물권의 자연적 과정과 인위적 과정은 복잡한 관계와 상호 의존 관계에 있습니다. 따라서 독성 물질의 형성으로 이어지는 화학 변형 과정은 기후, 토양 덮개의 상태, 물, 공기, 방사능 수준 등에 영향을 받습니다. 현재의 상황에서 생태계의 화학적 오염 과정을 연구할 때, 주로 자연적 요인, 특정 화학 원소 또는 화합물의 함량 수준. 이 문제에 대한 해결책은 생물권 구성 요소의 상태, 그 안에 들어있는 다양한 물질의 함량, 즉 환경 모니터링에 대한 장기간의 체계적인 관찰을 기반으로 만 가능합니다.

중금속으로 인한 환경 오염은 초독성물질의 생태학적 및 분석적 모니터링과 직접적인 관련이 있습니다. 그 중 많은 물질이 이미 미량으로 높은 독성을 나타내고 살아있는 유기체에 집중할 수 있기 때문입니다.

중금속에 의한 환경오염의 주요 원인은 자연(천연)과 인공(인위)으로 나눌 수 있다. 화산 폭발, 먼지 폭풍, 산림 및 대초원 화재, 바다 소금바람, 초목 등에 의해 날아간 자연 오염원은 체계적이고 균일하거나 단기적이며 일반적으로 환경에 거의 영향을 미치지 않습니다. 일반 수준오염. 중금속으로 인한 자연 오염의 주요 원인이자 가장 위험한 원인은 인위적입니다.

생물권에서 금속의 화학과 금속의 생화학적 주기를 연구하는 과정에서 생리학에서 금속이 수행하는 이중 역할이 밝혀집니다. 한편으로는 대부분의 금속이 정상적인 삶의 과정에 필요합니다. 반면에 높은 농도에서는 높은 독성을 나타냅니다. 유해한 영향살아있는 유기체의 상태와 활동. 요소의 필수 농도와 독성 농도 사이의 경계는 매우 모호하여 환경에 대한 영향에 대한 신뢰할 수 있는 평가를 복잡하게 만듭니다. 일부 금속이 진정으로 위험해지는 정도는 금속이 생태계를 오염시키는 정도뿐만 아니라 생화학적 순환의 화학적 특성에 따라 달라집니다. 테이블에서. 1은 금속의 몰 독성 시리즈를 보여줍니다. 다른 유형살아있는 유기체.

표 1. 금속의 몰 독성의 대표적인 순서

생물 독성 계열 조류 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

각 유형의 유기체에 대해 표의 왼쪽에서 오른쪽으로 금속의 순서는 독성 효과의 발현에 필요한 금속의 몰량 증가를 반영합니다. 최소 몰 값은 독성이 가장 높은 금속을 나타냅니다.

V.V. Kovalsky는 생명의 중요성에 따라 화학 원소를 세 그룹으로 나누었습니다.

신체에 지속적으로 포함되어 있는 필수(대체 불가능한) 요소(효소, 호르몬 및 비타민의 일부): H, O, Ca, N, K, P, Na, S, Mg, Cl, C, I, Mn, Cu , Co, Fe, Mo, V. 그들의 결핍은 인간과 동물의 정상적인 삶을 방해합니다.

표 2. 일부 금속효소 - 생물무기 복합체의 특성

금속 효소 중심 원자 리간드 환경 농도 대상 효소 작용 탄수화물 분해 효소 Zn(II) 아미노산 잔류물 적혈구 이산화탄소의 가역적 수화 촉진: CO 2+H 2O↔N 2그래서 3↔엔 ++NSO 3Zn(II) 카르복시펩티다아제 아미노산 잔기 췌장, 간, 장 단백질 소화 촉진, 펩티드 결합 가수분해 참여: R 1CO-NH-R 2+H 2오↔R 1-COOH+R 2NH 2Catalase Fe (III) 아미노산 잔기, 히스티딘, 티로신 혈액 과산화수소 분해 반응 촉매: 2H 2영형 2= 2시간 2오 + 오 2Fe(III) 과산화효소단백질조직, 혈액 기질의 산화(RH 2) 과산화수소: RH 2+ H 2영형 2=R+2H 2Oxireductase Cu(II) 아미노산 잔류물 심장, 간, 신장 분자 산소의 도움으로 산화 촉매: 2H 2R+O 2= 2R + 2H 2O Pyruvate carboxylase Mn(II) 조직 단백질 간, 갑상선 호르몬의 작용을 강화합니다. 피루브산으로 카르복실화 과정 촉매 알데히드 산화효소 Mo(VI) 조직 단백질 간 알데히드 산화에 참여 리보뉴클레오티드 환원효소 Co(II) 조직 단백질 간 리보핵산 생합성에 참여

  • 체내에 영구히 함유된 불순물 원소: 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. 그들의 생물학적 역할은 거의 이해되지 않거나 알려지지 않았습니다.
  • 몸에서 발견되는 불순물 원소 Sc, Tl, In, La, Pr, Sm, W, Re, Tb 등. 양과 생물학적 역할에 대한 데이터는 명확하지 않습니다.
  • 표는 Zn, Fe, Cu, Mn, Mo와 같은 필수 금속을 포함하는 여러 금속효소의 특성을 보여줍니다.
  • 살아있는 시스템의 행동에 따라 금속은 5가지 유형으로 나눌 수 있습니다.
  • - 필요한 요소, 신체에서 기능 장애가 발생하는 부족;
  • - 각성제(신체에 필요하고 필요하지 않은 금속은 각성제로 작용할 수 있음)
  • 특정 농도에서 무해하고 신체에 영향을 미치지 않는 불활성 요소(예: 외과용 임플란트로 사용되는 불활성 금속):
  • 의학에 사용되는 치료제;
  • 독성 요소, 돌이킬 수 없는 기능 장애, 신체의 죽음으로 이어지는 고농도에서.
  • 농도와 접촉 시간에 따라 금속은 표시된 유형 중 하나에 따라 작용할 수 있습니다.
  • 그림 1은 금속 이온 농도에 대한 유기체 상태의 의존성에 대한 다이어그램을 보여줍니다. 다이어그램의 실선 곡선은 원하는 원소의 농도 값을 최대값으로 통과한 후 즉각적인 긍정적인 반응, 최적의 수준 및 긍정적인 효과가 부정적인 것으로 전환되는 것을 나타냅니다. 고농도에서 필요한 금속은 독성이 있습니다.
  • 점선 곡선은 필수 또는 자극 요소의 영향 없이 신체에 독성이 있는 금속에 대한 생물학적 반응을 보여줍니다. 이 곡선에는 약간의 지연이 있으며, 이는 살아있는 유기체가 소량의 독성 물질(역치 농도)에 "반응하지 않는" 능력을 나타냅니다.
  • 다이어그램에서 필요한 요소가 과량으로 유독해진다는 것을 알 수 있습니다. 동물과 인간의 몸은 항상성(homeostasis)이라는 복잡한 생리학적 과정을 통해 최적 범위의 원소 농도를 유지합니다. 예외 없이 모든 금속의 농도는 항상성의 엄격한 통제 하에 있습니다.
  • 그림 1 금속 농도에 따른 생물학적 반응. (농도 척도에 대한 두 곡선의 상호 배열은 조건부입니다)
  • 금속 독성 이온 중독
  • 특히 흥미로운 것은 인체의 화학 원소 함량입니다. 인간의 장기는 다양한 화학 원소를 자체적으로 다르게 집중화합니다. 대부분의 미량원소(본체의 함량은 10 -3-10-5%) 간, 뼈 및 근육 조직에 축적됩니다. 이 직물은 많은 금속의 주요 창고입니다.
  • 원소는 특정 기관에 대해 특정한 친화력을 보일 수 있으며 그 안에 고농도로 함유되어 있습니다. 아연은 췌장에, 요오드는 갑상선에, 바나듐은 알루미늄 및 비소와 함께 머리카락과 손톱에 축적되며, 카드뮴, 수은, 몰리브덴 - 신장, 장 조직의 주석, 스트론튬 -에서 전립선, 뼈 조직, 뇌하수체의 망간 등 신체에서 미량 원소를 찾을 수 있습니다. 바운드 상태, 그리고 자유 이온 형태의 형태. 뇌 조직의 알루미늄, 구리 및 티타늄은 단백질과 복합체 형태로 존재하는 반면 망간은 이온 형태로 존재한다는 것이 확인되었습니다.
  • 신체에 과잉 농도의 요소를 섭취하면 살아있는 유기체는 특정 해독 메커니즘의 존재로 인해 발생하는 독성 효과를 제한하거나 제거할 수 있습니다. 금속 이온과 관련된 해독의 특정 메커니즘은 현재 잘 알려져 있지 않습니다. 신체의 많은 금속은 덜 해로운 형태로 전환될 수 있습니다. 다음과 같은 방법으로:
  • 불용성 복합체의 형성 장관;
  • 혈액과 함께 금속이 고정될 수 있는 다른 조직으로 이동하는 것(예: Pb + 2 뼈에서);
- 간과 신장에 의해 독성이 덜한 형태로 변형.

따라서 납, 수은, 카드뮴 등의 독성 이온의 작용에 반응하여 인간의 간과 신장은 아미노산 잔기의 약 1/3이 시스테인인 저분자량 단백질인 메탈로티온의 합성을 증가시킵니다. . 높은 함량과 특정 위치 sulfhydryl SH-기는 금속 이온의 강한 결합 가능성을 제공합니다.

금속 독성의 메커니즘은 일반적으로 잘 알려져 있지만 특정 금속에 대한 메커니즘을 찾는 것은 매우 어렵습니다. 이러한 메커니즘 중 하나는 금속 이온이 많은 효소 시스템의 일부인 많은 단백질을 안정화하고 활성화하기 때문에 단백질에서 결합 부위를 소유하기 위한 필수 금속과 독성 금속 사이의 농도입니다. 또한, 많은 단백질 거대분자는 카드뮴, 납 및 수은과 같은 독성 금속 이온과 상호작용할 수 있는 유리 설프히드릴 그룹을 갖고 있어 독성 효과를 일으킬 수 있습니다. 그러나 이 경우 어떤 거대분자가 살아있는 유기체에 해를 끼치는지는 정확히 밝혀지지 않았습니다. 금속 이온의 독성 발현 다른 몸조직은 항상 축적 수준과 관련이 있는 것은 아닙니다. 이 금속의 농도가 더 높은 신체 부위에서 가장 큰 손상이 발생한다는 보장은 없습니다. 따라서 납(II) 이온은 체내 총량의 90% 이상이 뼈에 고정되어 있으며 10%가 신체의 다른 조직에 분포하여 독성을 나타냅니다. 뼈에 납 이온이 고정되는 것은 해독 과정으로 간주될 수 있습니다.

금속 이온의 독성은 일반적으로 신체에 대한 필요성과 관련이 없습니다. 그러나 독성과 필요성을 위해 하나가 있습니다. 공통 기능: 일반적으로 금속 이온의 작용 효과에 대한 전반적인 기여도에 있어서 금속 이온과 비금속 이온 간의 관계는 물론 서로 간의 관계도 있습니다. 예를 들어, 카드뮴 독성은 아연 결핍이 있는 시스템에서 더 두드러지는 반면 납 독성은 칼슘 결핍으로 인해 악화됩니다. 유사하게, 식물성 식품으로부터 철의 흡착은 그 안에 존재하는 착화 리간드에 의해 억제되고, 아연 이온의 과잉은 구리 등의 흡착을 억제할 수 있습니다.

금속 이온의 독성 메커니즘 결정은 종종 살아있는 유기체에 침투하는 다양한 방법의 존재로 인해 복잡합니다. 금속은 음식, 물, 피부를 통해 흡수, 흡입 등에 의해 섭취될 수 있습니다. 먼지를 통한 흡수는 주요 방법침투 산업 오염. 흡입의 결과 대부분의 금속은 폐에 정착한 다음 다른 기관으로 퍼집니다. 그러나 독성 금속이 몸에 들어가는 가장 일반적인 경로는 음식과 물을 통한 섭취입니다.

서지 목록

1. Karapetyants M.Kh., Drakin S.I. 일반 및 무기 화학. - M.: 화학, 1993. - 590 p.

아크메토프 N.S. 일반 및 무기 화학. 고등학교 교과서. - M.: 더 높다. 학교, 2001. - 679 p.

Drozdov D.A., Zlomanov V.P., Mazo G.N., Spiridonov F.M. 무기화학. 3권으로. T. 자동사 요소의 화학. / 에드. 유디 Tretyakova - M.: Ed. "아카데미", 2004, 368s.

5. Tamm I.E., Tretyakov Yu.D. 무기화학: 3권 V.1. 물리 및 화학 염기무기화학. 대학생을 위한 교과서 / Ed. 유디 트레차코프. - 남: 에드. "아카데미", 2004, 240s.

코르주코프 N.G. 일반 및 무기 화학. 절차 혜택. / V.I.의 편집 하에 Delyan-M.: Ed. MISIS: INFRA-M, 2004, 512s.

Ershov Yu.A., Popkov V.A., Berlyand A.S., Knizhnik A.Z. 일반 화학. 생물 물리 화학. 생체 요소의 화학. 대학을 위한 교과서. / 에드. 유아 에르쇼프. 3판, - M.: Integral-Pres, 2007. - 728 p.

글린카 N.L. 일반 화학. 지도 시간대학을 위해. 에드. 30개정./ Ed. 일체 포함. 에르마코프. - M.: Integral-Press, 2007, - 728 p.

체르니크, M.M. 오브차렌코. 생물지질증의 중금속 및 방사성핵종. - M.: Agroconsult, 2004.

N.V. 구사코프. 환경의 화학. - 로스토프나도누, 피닉스, 2004.

발레츠카야 L.G. 무기화학. - 로스토프나도누, 피닉스, 2005.

M. Henze, P. Armoes, J. Lakuriansen, E. Arvan. 청소 폐수. - M.: 미르, 2006.

코로빈 N.V. 일반 화학. - M.: 더 높다. 학교, 1998. - 558 p.

페트로바 V.V. 및 기타 화학 원소 및 그 화합물의 특성 검토. 마이크로일렉트로닉스의 화학 과정 교과서. - M.: MIET 출판사, 1993. - 108 p.

Kharin A.N., Kataeva N.A., Kharina L.T. 화학 코스. - M.: 더 높다. 학교, 1983. - 511 p.

>> 화학: 살아있는 유기체의 세포에 있는 화학 원소

모든 살아있는 유기체(인간, 동물, 식물)의 세포를 형성하는 물질의 구성에서 70개 이상의 요소가 발견되었습니다. 이러한 요소는 일반적으로 거대 요소와 미량 요소의 두 그룹으로 나뉩니다.

다량 영양소는 세포에서 발견됩니다. 대량. 우선, 이들은 탄소, 산소, 질소 및 수소입니다. 전체적으로, 그들은 세포의 전체 내용물의 거의 98%를 구성합니다. 이러한 요소 외에도 다량 영양소에는 마그네슘, 칼륨, 칼슘, 나트륨, 인, 황 및 염소가 포함됩니다. 총 함량은 1.9%입니다. 따라서 기타 화학 원소의 비율은 약 0.1 %를 차지합니다. 이들은 미량 영양소입니다. 여기에는 철, 아연, 망간, 붕소, 구리, 요오드, 코발트, 브롬, 불소, 알루미늄 등이 포함됩니다.

포유류의 우유에서 발견된 23개의 미량 원소: 리튬, 루비듐, 구리, 은, 바륨, 스트론튬, 티타늄, 비소, 바나듐, 크롬, 몰리브덴, 요오드, 불소, 망간, 철, 코발트, 니켈 등

포유 동물의 혈액 구성에는 24개의 미량 요소와 인간 두뇌의 구성 요소인 18개의 미량 요소가 포함됩니다.

보시다시피 세포에는 살아있는 자연에만 특징적인 특별한 요소가 없습니다. 원자 수준살아있는 자연과 무생물 사이에는 차이가 없습니다. 이러한 차이는 수준에서만 발견됩니다. 복합 물질- 에 분자 수준. 그래서, 함께 무기물(물 및 미네랄 염) 살아있는 유기체의 세포에는 유기 물질 (단백질, 지방, 탄수화물, 핵산, 비타민, 호르몬 등)에만 특징적인 물질이 포함되어 있습니다. 이러한 물질은 주로 탄소, 수소, 산소 및 질소, 즉 거대 원소로 구성됩니다. 미량 원소는 이러한 물질에 소량으로 포함되어 있지만 유기체의 정상적인 삶에서 그 역할은 엄청납니다. 예를 들어, 붕소, 망간, 아연, 코발트의 화합물은 개별 농작물의 수확량을 극적으로 증가시키고 다양한 질병에 대한 저항성을 증가시킵니다.

인간과 동물은 그들이 먹는 식물을 통해 정상적인 삶에 필요한 미량 원소를 받습니다. 음식에 망간이 충분하지 않으면 성장 지연, 사춘기 시작의 둔화 및 골격 형성 중 대사 장애가 발생할 수 있습니다. 망간염의 밀리그램 분획을 첨가 일일 배급동물은 이러한 질병을 제거합니다.

코발트는 조혈 기관의 작용을 담당하는 비타민 B12의 일부입니다. 음식에 코발트가 부족하면 신체가 고갈되고 심지어 사망에 이르는 심각한 질병이 종종 발생합니다.

인간에 대한 미량 원소의 중요성은 음식과 물에 요오드가 부족하여 발생하는 풍토성 갑상선종과 같은 질병에 대한 연구에서 처음으로 밝혀졌습니다. 요오드가 함유된 소금을 섭취하면 회복이 되며 소량의 음식에 첨가하면 질병을 예방할 수 있습니다. 이를 위해 0.001-0.01 % 요오드화 칼륨이 첨가 된 요오드화 된 식염이 수행됩니다.

대부분의 생물학적 효소 촉매의 구성은 아연, 몰리브덴 및 기타 금속을 포함합니다. 살아있는 유기체의 세포에 매우 적은 양으로 포함되어 있는 이러한 요소는 가장 미세한 생화학적 메커니즘의 정상적인 작동을 보장하고 생명 과정의 진정한 조절자입니다.

많은 미량 원소가 비타민에 포함되어 있습니다 - 다양한 화학적 성질의 유기 물질은 소량으로 음식과 함께 몸에 들어가고 신진 대사와 신체의 전반적인 중요한 활동에 큰 영향을 미칩니다. 생물학적 작용에서는 효소에 가깝지만 효소는 신체의 세포에서 형성되며 비타민은 대개 음식에서 나옵니다. 식물은 감귤류, 장미 엉덩이, 파슬리, 양파, 마늘 및 기타 많은 비타민의 공급원으로 사용됩니다. 일부 비타민(A, B1, B2, K)은 합성으로 얻습니다. 비타민은 생명과 질소를 함유한 아민이라는 두 단어에서 이름을 얻었습니다.

미량 원소는 또한 인간 및 동물 기관의 기관 및 시스템의 기능을 조절하는 생물학적 활성 물질인 호르몬의 일부입니다. 그들은 그들의 이름을 그리스어 단어하르마오 - 내가 이겼다. 호르몬은 내분비선에서 생성되어 혈액으로 들어가 전신으로 운반됩니다. 일부 호르몬은 합성으로 얻습니다.

1. 거시적 요소와 미시적 요소.

2. 식물, 동물 및 인간의 삶에서 미량 원소의 역할.

3. 유기 물질: 단백질, 지방, 탄수화물.

4. 효소.

5. 비타민.

6. 호르몬.

생물과 무생물의 차이는 어떤 화학 원소의 존재 형태에서 시작됩니까?

개별 다량 영양소를 생물 유래라고도 하는 이유는 무엇입니까? 그것들을 나열하십시오.

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