Biološka vloga kemičnih elementov v živih organizmih. Funkcije kemičnih elementov v človeškem telesu

Elementarna sestava telesa

Avtor kemična sestava Celice različnih organizmov se lahko izrazito razlikujejo, vendar so sestavljene iz istih elementov. Približno 70 elementov periodnega sistema D.I. Mendelejeva, vendar jih ima le 24 pomembnosti in jih nenehno najdemo v živih organizmih.

Makrohranila - kisik, ogljikovodik, vodik, dušik - so del molekul organskih snovi. Makroelementi v zadnjem času vključujejo kalij, natrij, kalcij, žveplo, fosfor, magnezij, železo, klor. Njihova vsebnost v celici je desetinke in stotinke odstotka.

Magnezij je del klorofila; železo - hemoglobin; fosfor - kostno tkivo, nukleinske kisline; kalcij - kosti, školjke želve, žveplo - v sestavi beljakovin; kalijevi, natrijevi in kloridni ioni sodelujejo pri spreminjanju potenciala celične membrane.

elementi v sledovih so predstavljeni v celici s stotinkami in tisočinkami odstotka. To so cink, baker, jod, fluor, molibden, bor itd.

Elementi v sledovih so del encimov, hormonov, pigmentov.

Ultramikroelementi - elementi, katerih vsebnost v celici ne presega 0,000001%. To so uran, zlato, živo srebro, cezij itd.

Voda in njen biološki pomen

Voda se količinsko uvršča med kemične spojine prvo mesto v vseh celicah. Glede na vrsto celic, njihovo funkcionalno stanje, vrsto organizma in pogoje njegove prisotnosti se njegova vsebnost v celicah močno razlikuje.

Celice kostnega tkiva ne vsebujejo več kot 20% vode, maščobno tkivo - približno 40%, mišične celice - 76% in celice zarodka - več kot 90%.

Opomba 1

V celicah katerega koli organizma se s starostjo količina vode izrazito zmanjša.

Od tod sklep, da večja kot je funkcionalna aktivnost organizma kot celote in vsake celice posebej, večja je njihova vsebnost vode in obratno.

Opomba 2

Predpogoj za vitalno aktivnost celic je prisotnost vode. Je glavni del citoplazme, podpira njeno strukturo in stabilnost koloidov, ki sestavljajo citoplazmo.

Vloga vode v celici je odvisna od njenih kemičnih in strukturnih lastnosti. Najprej je to posledica majhne velikosti molekul, njihove polarnosti in sposobnosti združevanja z uporabo vodikovih vezi.

Vodikove vezi nastanejo s sodelovanjem atomov vodika, povezanih z elektronegativnim atomom (običajno kisika ali dušika). V tem primeru atom vodika pridobi tako velik pozitiven naboj, da lahko tvori novo vez z drugim elektronegativnim atomom (kisik ali dušik). Med seboj se vežejo tudi molekule vode, pri čemer ima en konec pozitiven naboj, drugi pa negativen. Takšna molekula se imenuje dipol. Bolj elektronegativni atom kisika ene molekule vode privlači pozitivno nabiti atom vodika druge molekule, da tvori vodikovo vez.

Zaradi dejstva, da so molekule vode polarne in sposobne tvoriti vodikove vezi, je voda odlično topilo za polarne snovi, ki se imenujejo hidrofilna. To so spojine ionske narave, v katerih se nabiti delci (ioni) disociirajo (ločijo) v vodi, ko se snov (sol) raztopi. Enako sposobnost imajo nekatere neionske spojine, v molekuli katerih so nabite (polarne) skupine (v sladkorjih, aminokislinah, enostavnih alkoholih so to OH skupine). Snovi, sestavljene iz nepolarnih molekul (lipidov), so praktično netopne v vodi, tj. hidrofobi.

Ko snov preide v raztopino, njeni strukturni delci (molekule ali ioni) pridobijo sposobnost prostnejšega gibanja in s tem se poveča reaktivnost snovi. Zaradi tega je voda glavni medij, kjer je večina kemične reakcije. Poleg tega vse redoks reakcije in reakcije hidrolize potekajo z neposredno udeležbo vode.

Voda ima najvišjo specifično toplotno kapaciteto od vseh znanih snovi. To pomeni, da se ob občutnem povečanju toplotne energije temperatura vode relativno rahlo dvigne. To je posledica uporabe znatne količine te energije za prekinitev vodikovih vezi, ki omejujejo mobilnost vodnih molekul.

Zaradi visoke toplotne kapacitete voda služi rastlinskim in živalskim tkivom kot zaščita pred močnim in hitrim dvigom temperature, visoka toplota izhlapevanja pa je osnova za zanesljivo stabilizacijo telesne temperature. Potreba po znatni količini energije za izhlapevanje vode je posledica dejstva, da med njenimi molekulami obstajajo vodikove vezi. Ta energija prihaja iz okolje Zato izhlapevanje spremlja hlajenje. Ta proces lahko opazimo med potenjem, v primeru vročinskega zadihanosti pri psih, pomemben je tudi v procesu hlajenja transpirijskih organov rastlin, zlasti v puščavskih razmerah ter v razmerah suhih step in sušnih obdobij v drugih regijah.

Voda ima tudi visoko toplotno prevodnost, kar zagotavlja enakomerno porazdelitev toplote po telesu. Tako ni nevarnosti lokalnih "vročih točk", ki lahko poškodujejo celične elemente. Tako visoka Specifična toplota in visoka toplotna prevodnost za tekočino naredita vodo idealen medij za vzdrževanje optimalnega toplotnega režima telesa.

Voda ima visoko površinsko napetost. Ta lastnost je zelo pomembna za adsorpcijskih procesov, gibanje raztopin po tkivih (krvni obtok, gibanje navzgor in navzdol skozi rastlino itd.).

Voda se uporablja kot vir kisika in vodika, ki se sproščata v svetlobni fazi fotosinteze.

Pomembne fiziološke lastnosti vode vključujejo njeno sposobnost raztapljanja plinov ($O_2$, $CO_2$ itd.). Poleg tega je voda kot topilo vključena v proces osmoze, ki igra pomembno vlogo v življenju celic in telesa.

Lastnosti ogljikovodikov in njegova biološka vloga

Če ne upoštevamo vode, lahko rečemo, da večina celičnih molekul spada med ogljikovodike, tako imenovane organske spojine.

Opomba 3

Njegova kemična osnova je ogljikovodik, ki ima edinstvene kemične sposobnosti, ki so bistvene za življenje.

Zaradi svoje majhnosti in prisotnosti zunanja lupinaštiri elektrone, lahko ogljikovodikov atom tvori štiri močne kovalentne vezi z drugimi atomi.

Najpomembnejša je sposobnost ogljikovodikovih atomov, da se med seboj povezujejo, tvorijo verige, obroče in na koncu okostje velikih in kompleksnih organskih molekul.

Poleg tega se ogljikovodik zlahka tvori kovalentne vezi z drugimi biogenimi elementi (običajno z $H, Mg, P, O, S$). To pojasnjuje obstoj astronomske količine različnih organskih spojin, ki zagotavljajo obstoj živih organizmov v vseh njegovih pojavnih oblikah. Njihova raznolikost se kaže v strukturi in velikosti molekul, njihovih kemične lastnosti, stopnja nasičenosti ogljikovega skeleta in drugačna oblika molekul, kar je določeno s koti znotrajmolekulskih vezi.

Biopolimeri

Imajo visoko molekulsko maso (molekulska masa 103 - 109) organske spojine, katerega makromolekule so sestavljene iz veliko število povezave, ki se ponavljajo - monomeri.

Biopolimeri so beljakovine, nukleinska kislina, polisaharidi in njihovi derivati (škrob, glikogen, celuloza, hemiceluloza, pektin, hitin itd.). Monomeri zanje so aminokisline, nukleotidi in monosaharidi.

Opomba 4

Približno 90 % suhe mase celice sestavljajo biopolimeri: v rastlinah prevladujejo polisaharidi, pri živalih pa beljakovine.

Primer 1

V bakterijski celici je približno 3 tisoč vrst beljakovin in 1 tisoč nukleinskih kislin, pri ljudeh pa je število beljakovin ocenjeno na 5 milijonov.

Biopolimeri ne tvorijo le strukturne osnove živih organizmov, ampak imajo tudi vodilno vlogo v življenjskih procesih.

Strukturna osnova biopolimerov so linearne (beljakovine, nukleinske kisline, celuloza) ali razvejene (glikogen) verige.

In nukleinske kisline, imunske reakcije, presnovne reakcije - in se izvajajo zaradi tvorbe biopolimernih kompleksov in drugih lastnosti biopolimerov.

Danes je bilo veliko odkritih in izoliranih v čisti obliki kemični elementi periodične tabele, petina pa jih najdemo v vsakem živem organizmu. Tako kot opeke so glavne sestavine organskih in anorganskih snovi.

Kateri kemični elementi so del celice, biologijo katerih snovi je mogoče uporabiti za presojo njihove prisotnosti v telesu - vse to bomo obravnavali kasneje v članku.

Kakšna je konstantnost kemične sestave

Za ohranjanje stabilnosti v telesu mora vsaka celica vzdrževati koncentracijo vsake od svojih komponent na konstantni ravni. To raven določajo vrsta, habitat, okoljski dejavniki.

Da bi odgovorili na vprašanje, kateri kemični elementi so del celice, je treba jasno razumeti, da katera koli snov vsebuje katero koli komponento periodnega sistema.

Včasih pod vprašajem približno stotinke in tisočinke odstotka vsebnosti določenega elementa v celici, hkrati pa ima lahko sprememba poimenovanega števila za vsaj tisočinki že resne posledice za telo.

Od 118 kemičnih elementov v človeški celici bi jih moralo biti vsaj 24. Ni takšnih sestavin, ki bi jih našli v živem organizmu, a ne bi bili del neživih predmetov narave. To dejstvo potrjuje tesno povezavo med živim in neživim v ekosistemu.

Vloga različnih elementov, ki sestavljajo celico

Kateri so torej kemični elementi, ki sestavljajo celico? Opozoriti je treba, da je njihova vloga v življenju organizma neposredno odvisna od pogostosti pojavljanja in njihove koncentracije v citoplazmi. Vendar kljub različne vsebine elementov v celici, je pomen vsakega od njih enako velik. Pomanjkanje katerega koli od njih lahko povzroči škodljiv učinek na telo in izklopi najpomembnejše biokemične reakcije iz presnove.

Če naštejemo, kateri kemični elementi so del človeške celice, moramo omeniti tri glavne vrste, ki jih bomo obravnavali v nadaljevanju:

Glavni biogeni elementi celice

Ni presenetljivo, da so elementi O, C, H, N biogeni, saj tvorijo vse organske in številne anorganske snovi. Nemogoče si je predstavljati beljakovine, maščobe, ogljikove hidrate ali nukleinske kisline brez teh bistvenih sestavin za telo.

Funkcija teh elementov je določila njihovo visoko vsebnost v telesu. Skupaj predstavljajo 98 % celotne suhe telesne teže. Kako se še lahko pokaže aktivnost teh encimov?

Kisik. Njegova vsebnost v celici je približno 62% celotne suhe mase. Funkcije: gradnja organskih in anorganskih snovi, sodelovanje v dihalni verigi;
ogljik. Njegova vsebnost doseže 20%. Glavna funkcija: vključeno v vse;
vodik. Njegova koncentracija je 10%. Poleg tega, da je sestavni del organske snovi in vode, ta element sodeluje tudi pri energetskih transformacijah;
dušik. Znesek ne presega 3-5%. Njegova glavna vloga je tvorba aminokislin, nukleinskih kislin, ATP, številnih vitaminov, hemoglobina, hemocianina, klorofila.

To so kemični elementi, ki sestavljajo celico in tvorijo večino snovi, ki so potrebne za normalno življenje.

Pomen makrohranil

Makrohranila bodo pomagala tudi namigovati, kateri kemični elementi so del celice. Iz tečaja biologije postane jasno, da poleg glavnih 2% suhe mase sestavljajo druge komponente periodnega sistema. In makrohranila vključujejo tiste, katerih vsebnost ni nižja od 0,01%. Njihove glavne funkcije so predstavljene v obliki tabele.


kalcij (Ca)		Odgovoren za krčenje mišičnih vlaken, je del pektina, kosti in zob. Izboljša strjevanje krvi.
fosfor (P)		Je del najpomembnejšega vira energije – ATP.
		Sodeluje pri tvorbi disulfidnih mostov med zlaganjem beljakovin v terciarno strukturo. Vključeno v sestavo cisteina in metionina, nekaterih vitaminov.
		Kalijevi ioni so vključeni v celice in vplivajo tudi na membranski potencial.
		Glavni anion v telesu
natrij (Na)		Analog kalija, ki je vključen v iste procese.
magnezij (Mg)		Magnezijevi ioni so regulatorji procesa V središču molekule klorofila je tudi atom magnezija.
		Sodeluje pri transportu elektronov skozi ETC dihanja in fotosinteze, je strukturna povezava mioglobina, hemoglobina in številnih encimov.

Upamo, da je iz zgoraj navedenega enostavno ugotoviti, kateri kemični elementi so del celice in so makroelementi.

elementi v sledovih

Obstajajo tudi takšne komponente celice, brez katerih telo ne more normalno delovati, vendar je njihova vsebnost vedno manjša od 0,01%. Ugotovimo, kateri kemični elementi so del celice in spadajo v skupino mikroelementov.


		Je del encimov DNA in RNA polimeraz, pa tudi mnogih hormonov (na primer insulina).
		Sodeluje v procesih fotosinteze, sinteze hemocianina in nekaterih encimov.
		Je strukturna komponenta hormonov T3 in T4 ščitnice
mangan (Mn)	manj kot 0,001	Vključeno v encime, kosti. Sodeluje pri fiksaciji dušika v bakterijah
	manj kot 0,001	Vpliva na proces rasti rastlin.
		Je del kosti in zobne sklenine.

Organske in anorganske snovi

Kateri drugi kemični elementi so poleg teh vključeni v sestavo celice? Odgovore lahko najdete preprosto s preučevanjem strukture večine snovi v telesu. Med njimi ločimo molekule organskega in anorganskega izvora, vsaka od teh skupin pa ima v svoji sestavi določen nabor elementov.

Glavni razredi organskih snovi so beljakovine, nukleinske kisline, maščobe in ogljikovi hidrati. V celoti so zgrajene iz glavnih biogenih elementov: skelet molekule vedno tvori ogljik, vodik, kisik in dušik pa so del radikalov. Pri živalih prevladujejo beljakovine, v rastlinah pa polisaharidi.

Anorganske snovi so vse mineralne soli in seveda voda. Med vsemi anorganskimi snovmi v celici je največ H 2 O, v kateri so raztopljene ostale snovi.

Vse našteto vam bo pomagalo ugotoviti, kateri kemični elementi so del celice, njihove funkcije v telesu pa vam ne bodo več skrivnost.

AT sodobnih razmerah eden najbolj perečih problemov pouka kemije je zagotavljanje praktične usmerjenosti predmetnega znanja. To pomeni, da je treba razjasniti tesno povezavo med preučevanimi teoretičnimi stališči in življenjsko prakso, pokazati uporabno naravo kemijskega znanja. Učenci se z veseljem učijo kemije. Za ohranjanje kognitivnega interesa učencev jih je treba prepričati o učinkovitosti kemijskega znanja, oblikovati osebno potrebo po obvladovanju učnega gradiva.

Namen te lekcije: razširiti obzorja učencev in povečati kognitivni interes za študij predmeta, oblikovati svetovnonazorske pojme o spoznavnosti narave. Predlagamo, da se ta pouk izvede v 8. razredu po preučevanju kemičnih elementov periodnega sistema, ko imajo otroci že predstavo o njihovi raznolikosti.

MED POUKOM

Učitelj:

V naravi ni nič drugega
Niti sem ne tam, v globinah vesolja:
Vse - od majhnih zrnc peska do planetov -
Sestavljen je iz posameznih elementov.
Kot formula, kot urnik dela,
Struktura sistema Mendelejeva je stroga.
Svet okoli vas je živ
Vstopite vanj, vdihnite, se ga dotaknite z rokami.

Lekcija se začne z gledališkim prizorom "Kdo je najpomembnejši v mizi?" (cm. Dodatek 1).

Učitelj:Človeško telo vsebuje 81 kemičnih elementov od 92, ki jih najdemo v naravi. Človeško telo je zapleten kemični laboratorij. Težko si je predstavljati, da je naše vsakodnevno počutje, razpoloženje in celo apetit lahko odvisni od mineralov. Brez njih so vitamini neuporabni, sinteza in razgradnja beljakovin, maščob in ogljikovih hidratov je nemogoča.

Na mizah učencev so tabele "Biološka vloga kemičnih elementov" (gl. Priloga 2). Vzemite si čas, da jo spoznate. Učitelj skupaj z učenci analizira tabelo z vprašanji.

Učitelj: Osnova življenja je šest elementov prvih treh obdobij (H, C, N, O, P, S), ki predstavljajo 98 % mase žive snovi (preostali elementi periodnega sistema niso več kot 2 %).
Trije glavni atributi biogenih elementov (H, C, N, O, P, S):

majhna velikost atomov
majhna relativna atomska masa,
sposobnost tvorbe močnih kovalentnih vezi.

Učenci dobijo besedila (gl. Dodatek 3). Naloga: pozorno preberite besedilo; izpostaviti elemente, ki so potrebni za življenje, in elemente, nevarne za žive organizme; poiščite jih v periodnem sistemu in razložite njihovo vlogo.
Po opravljeni nalogi več učencev analizira različna besedila.

Učitelj: Elementi-analogi v naravnem okolju nastopajo v konkurenci in se lahko v živih organizmih zamenjajo, kar negativno vpliva nanje.
Zamenjava natrija in kalija v organizmih živali in ljudi z litijem povzroča motnje v živčnem sistemu, saj celice v tem primeru ne izvajajo živčnega impulza. Takšne motnje vodijo v shizofrenijo.
Talij, biološki konkurent kalija, ga nadomešča v celičnih stenah, vpliva na centralni in periferni živčni sistem, prebavila in ledvice.
Selen lahko nadomesti žveplo v beljakovinah. To je edini element, ki lahko v visokih koncentracijah v rastlinah povzroči nenadno smrt živali in ljudi, ki jih jedo.
Kalcij, ko ga v tleh primanjkuje, v telesu nadomesti stroncij, ki postopoma poruši normalno strukturo skeleta. Še posebej nevarna je zamenjava kalcija s stroncijem-90, ki se kopiči v ogromnih količinah na mestih jedrskih eksplozij (pri testiranju jedrskega orožja) ali ob nesrečah v jedrskih elektrarnah. Ta radionuklid uničuje kostni mozeg.
Kadmij tekmuje s cinkom. Ta element zmanjšuje aktivnost prebavnih encimov, moti tvorbo glikogena v jetrih, povzroča deformacijo skeleta, zavira rast kosti, povzroča pa tudi hude bolečine v križu in mišicah nog, krhkost kosti (na primer zlomljena rebra pri kašljanju) . Druge negativne posledice so rak pljuč in danke, disfunkcija trebušne slinavke. Poškodbe ledvic, znižane ravni železa, kalcija, fosforja v krvi. Ta element zavira procese samočiščenja v vodnih in kopenskih rastlinah (opaženo je na primer 20-30-kratno povečanje kadmija v listih tobaka).
Halogeni se v telesu zelo enostavno zamenjajo. Presežek fluora v okolju (fluorirana voda, onesnaženost tal s fluorovimi spojinami okoli obrata za proizvodnjo aluminija in drugi razlogi) preprečuje vstop joda v človeško telo. Posledično bolezen ščitnice endokrini sistem na splošno.

Vnaprej pripravljena sporočila študentov.

1. študent:

Srednjeveški alkimiki so smatrali zlato za popolnost, druge kovine pa za napako pri ustvarjanju in, kot veste, so si zelo prizadevali, da bi to napako odpravili. Idejo o uvedbi zlata v medicinsko prakso pripisujejo Paracelzusu, ki je razglasil, da cilj kemije ne sme biti preoblikovanje vseh kovin v zlato, ampak priprava zdravil. Zdravila iz zlata in njegovih spojin so poskusili zdraviti številne bolezni. Zdravili so se zaradi gobavosti, lupusa in tuberkuloze. Pri ljudeh, občutljivih na zlato, lahko povzroči kršitev sestave krvi, reakcijo ledvic, jeter, vpliva na razpoloženje, rast zob, las. Zlato zagotavlja delovanje živčnega sistema. Najdemo ga v koruzi. In moč krvnih žil je odvisna od germanija. Edini prehrambeni izdelek, ki vsebuje germanij, je česen.

2. študent:

AT Človeško telo največja količina bakra se nahaja v možganih in jetrih in že ta okoliščina kaže na njegov pomen v življenju. Ugotovljeno je bilo, da se z bolečino poveča koncentracija bakra v krvi in cerebrospinalni tekočini. V Siriji in Egiptu novorojenčki nosijo bakrene zapestnice za preprečevanje rahitisa in epilepsije.

3. učenec:

ALUMINIJ

Aluminijastim pripomočkom pravimo pribor revnih, saj ta kovina prispeva k razvoju senilne ateroskleroze. Pri kuhanju v takšnih posodah aluminij delno prehaja v telo, kjer se kopiči.

4. učenec:

Kateri element najdemo v jabolkih? (železo.)
Kakšna je njegova biološka vloga? (Telo vsebuje 3 g železa, od tega 2 g v krvi. Železo je del hemoglobina. Pomanjkanje železa vodi v glavobol, hitra utrujenost.)

Nato študentje izvedejo laboratorijski poskus, katerega namen je eksperimentalno dokazati vpliv soli določenih kovin na beljakovine. Beljakovino zmešajo z raztopinami alkalij in bakrovega sulfata in opazujejo obarjanje vijolične oborine. Naredite sklep o uničenju beljakovin.

5. učenec:

Človek je tudi narava.
On je tudi sončni zahod in sončni vzhod.
In ima štiri letne čase.
In posebna poteza v glasbi.

In poseben zakrament barve,
Zdaj s krutim, zdaj z dobrim ognjem.
Človek je zima. Ali poletje.
Ali jeseni. Z grmenjem in dežjem.

Vse je v sebi – kilometri in čas.
In zaradi atomskih neviht je bil slep.
Človek je hkrati zemlja in seme.
In plevel sredi polja. In kruh.

In kakšno je vreme v njem?
Koliko je osamljenosti? Sestanki?
Tudi človek je narava...
Zato poskrbimo za naravo!

(S. Ostrovoj)

Za utrjevanje znanja, pridobljenega v lekciji, se izvede test "Nasmeh" (glej. Dodatek 4).
Nato se predlaga, da se izpolni križanka "Kemični kalejdoskop" (glej. Priloga 5).
Učitelj povzame lekcijo in opozori na najbolj aktivne učence.

6. učenec:

Spremeni, spremeni!
Klic kar deže.
Končno je končano
Dolgočasna lekcija!

Vlečenje žvepla za pujski rep,
Magnezij je tekel mimo.
Jod je izhlapel iz učilnice
Kot da se sploh nikoli ni zgodilo.

Fluor je po nesreči zažgal vodo,
Klor je pojedel knjigo nekoga drugega.
Ogljik nenadoma z vodikom
Uspelo mi je postati neviden.

V kotu se borita kalij in brom:
Ne delijo si elektrona.
Kisik - poreden na bor
Mimo galopirali na konju.

Rabljene knjige:

O.V. Baidalina O uporabnem vidiku kemijskega znanja. “Kemija v šoli” št. 5, 2005
Kemija in ekologija v šolskem tečaju. “Prvi september” št. 14, 2005
I. N. Pimenova, A. V. Pimenov»Predavanja o splošna biologija", učbenik, Saratov, JSC Založba "Licej", 2003
O kemiji v verzih, Kdo je najpomembnejši v tabeli? “Prvi september”, št. 15, 2005
Kovine v človeškem telesu "Kemija v šoli", št. 6, 2005
Križanka "Kemični kalejdoskop". “Prvi september”, št. 1 4, 2005
"Grem k pouku kemije." Knjiga za učitelja. M. "Prvi september", 2002, str.

Biološka vloga kemičnih elementov v živih organizmih

1. Makro in mikroelementi v okolju in človeškem telesu

Biološka vloga kemičnih elementov v človeškem telesu je izjemno raznolika.

Glavna funkcija makrohranil je gradnja tkiv, vzdrževanje stalnega osmotskega tlaka, ionske in kislinsko-bazne sestave.

Elementi v sledovih, ki so del encimov, hormonov, vitaminov, biološko aktivnih snovi kot kompleksirni agenti ali aktivatorji, sodelujejo pri presnovi, reprodukcijskih procesih, tkivnem dihanju in nevtralizaciji strupenih snovi. Elementi v sledovih aktivno vplivajo na procese hematopoeze, oksidacije - okrevanja, prepustnost krvnih žil in tkiv. Makro- in mikroelementi - kalcij, fosfor, fluor, jod, aluminij, silicij določajo nastanek kostnega in zobnega tkiva.

Obstajajo dokazi, da se vsebnost nekaterih elementov v človeškem telesu s starostjo spreminja. Torej se s starostjo poveča vsebnost kadmija v ledvicah in molibdena v jetrih. Največjo vsebnost cinka opazimo med puberteto, nato se zmanjša in v starosti doseže minimum. Vsebnost drugih elementov v sledovih, kot sta vanadij in krom, se s starostjo zmanjšuje.

Ugotovljene so bile številne bolezni, povezane s pomanjkanjem ali prekomernim kopičenjem različnih elementov v sledovih. Pomanjkanje fluora povzroča zobni karies, pomanjkanje joda – endemična golša, presežek molibdena – endemični protin. Takšni vzorci so povezani z dejstvom, da se v človeškem telesu vzdržuje ravnovesje optimalnih koncentracij biogenih elementov – kemična homeostaza. Kršitev tega ravnovesja zaradi pomanjkanja ali presežka elementa lahko privede do različnih bolezni.

Poleg šestih glavnih makrohranil - organogenov - ogljika, vodika, dušika, kisika, žvepla in fosforja, ki sestavljajo ogljikove hidrate, maščobe, beljakovine in nukleinske kisline, so za normalno prehrano ljudi in živali nujna "anorganska" makrohranila - kalcij, klor , magnezij, kalij, natrij - in elementi v sledovih - baker, fluor, jod, železo, molibden, cink in tudi, po možnosti (dokazano za živali), selen, arzen, krom, nikelj, silicij, kositer, vanadij.

Pomanjkanje elementov, kot so železo, baker, fluor, cink, jod, kalcij, fosfor, magnezij in nekateri drugi v prehrani, vodi do resne posledice za zdravje ljudi.

Vendar se je treba spomniti, da ne samo pomanjkanje, ampak tudi presežek biogenih elementov škoduje telesu, saj to moti kemično homeostazo. Na primer, z vnosom presežka mangana s hrano se raven bakra v plazmi poveča (sinergizem Mn in Cu), v ledvicah pa se zmanjša (antagonizem). Povečanje vsebnosti molibdena v hrani vodi do povečanja količine bakra v jetrih. Presežek cinka v hrani povzroči zaviranje aktivnosti encimov, ki vsebujejo železo (antagonizem Zn in Fe).

Mineralne komponente, ki so vitalne v zanemarljivih količinah, postanejo strupene pri višjih koncentracijah.

Številni elementi (srebro, živo srebro, svinec, kadmij itd.) veljajo za strupene, saj njihov vstop v telo že v sledovih vodi do hudih patoloških pojavov. kemični mehanizem Toksični učinki nekaterih elementov v sledovih bodo obravnavani v nadaljevanju.

Biogeni elementi se pogosto uporabljajo v kmetijstvo. Dodajanje majhnih količin mikroelementov - bora, bakra, mangana, cinka, kobalta, molibdena - v tla dramatično poveča pridelek številnih pridelkov. Izkazalo se je, da mikroelementi s povečanjem aktivnosti encimov v rastlinah prispevajo k sintezi beljakovin, vitaminov, nukleinskih kislin, sladkorjev in škroba. Nekateri kemični elementi pozitivno vplivajo na fotosintezo, pospešujejo rast in razvoj rastlin, zorenje semena. Elementi v sledovih se dodajajo živalski krmi za povečanje njihove produktivnosti.

Različni elementi in njihove spojine se pogosto uporabljajo kot zdravila.

Tako proučevanje biološke vloge kemičnih elementov, razjasnitev razmerja med izmenjavo teh elementov in drugimi biološko aktivnimi snovmi – encimi, hormoni, vitamini prispeva k ustvarjanju novih zdravil in razvoju zdravil. optimalni načini njihovo odmerjanje tako v terapevtske kot profilaktične namene.

Osnova za preučevanje lastnosti elementov in zlasti njihove biološke vloge je periodični zakon DI. Mendelejev. Fizikalno-kemijske značilnosti, in posledično njihovo fiziološko in patološko vlogo, določa položaj teh elementov v periodični sistem DI. Mendelejev.

Praviloma se s povečanjem naboja jedra atomov poveča toksičnost elementov te skupine in njihova vsebnost v telesu se zmanjša. Zmanjšanje vsebnosti je očitno posledica dejstva, da živi organizmi slabo absorbirajo številne elemente dolgih obdobij zaradi velikih atomskih in ionskih polmerov, velikega jedrskega naboja, zapletenosti elektronskih konfiguracij in nizke topnosti spojin. Telo vsebuje znatne količine svetlobnih elementov.

Makroelementi vključujejo s-elemente prvega (vodik), tretjega (natrij, magnezij) in četrtega (kalij, kalcij) obdobja ter p-elemente drugega (ogljik, dušik, kisik) in tretjega (fosfor, žveplo, klora) obdobja. Vsi so vitalni. Večina preostalih s- in p-elementov prvih treh obdobij (Li, B, Al, F) je fiziološko aktivnih, s- in p-elementi velikih obdobij (n> 4) redko delujejo kot nepogrešljivi. Izjema so s-elementi - kalij, kalcij, jod. Fiziološko aktivni so nekateri s- in p-elementi četrtega in petega obdobja - stroncij, arzen, selen, brom.

Med d-elementi so vitalni predvsem elementi četrtega obdobja: mangan, železo, cink, baker, kobalt. V zadnjem času je bilo ugotovljeno, da je nedvomna tudi fiziološka vloga nekaterih drugih d-elementov tega obdobja: titana, kroma, vanadija.

d-elementi petega in šestega obdobja, razen molibdena, ne kažejo izrazite pozitivne fiziološke aktivnosti. Molibden je tudi del številnih redoks encimov (na primer ksantin oksid, aldehid oksidaza) in ima pomembno vlogo pri poteku biokemičnih procesov.

2. Splošni vidiki strupenosti težkih kovin za žive organizme

Celovita študija problemov, povezanih z ocenjevanjem stanja naravnega okolja, kaže, da je v spreminjajočih se ekoloških sistemih zelo težko potegniti jasno mejo med naravnimi in antropogenimi dejavniki. Zadnja desetletja so nas v to prepričala. da človekov vpliv na naravo ne povzroča le neposredne, zlahka prepoznavne škode, ampak povzroča tudi številne nove, pogosto prikrite procese, ki spreminjajo ali uničujejo okolje. Naravni in antropogeni procesi v biosferi so v zapletenem razmerju in soodvisnosti. Torej na potek kemičnih transformacij, ki vodijo do tvorbe strupenih snovi, vplivajo podnebje, stanje talne odeje, voda, zrak, stopnja radioaktivnosti itd. V sedanjih razmerah se pri proučevanju procesov kemičnega onesnaževanja ekosistemov pojavlja problem iskanja naravnih, predvsem pogojenih naravni dejavniki, ravni vsebnosti določenih kemičnih elementov ali spojin. Rešitev tega problema je mogoča le na podlagi dolgotrajnih sistematičnih opazovanj stanja sestavin biosfere, vsebnosti različnih snovi v njih, torej na podlagi spremljanja okolja.

Onesnaževanje okolja s težkimi kovinami je neposredno povezano z ekološkim in analitičnim spremljanjem supertoksikantov, saj mnogi od njih kažejo visoko toksičnost že v sledovih in se lahko koncentrirajo v živih organizmih.

Glavne vire onesnaženja okolja s težkimi kovinami lahko razdelimo na naravne (naravne) in umetne (antropogene). Naravni vključujejo vulkanski izbruh, prašne nevihte, gozdne in stepske požare, morske soli napihne veter, vegetacija itd. Naravni viri onesnaževanja so bodisi sistematični, enotni ali kratkotrajno spontani in praviloma slabo vplivajo na splošni ravni onesnaževanje. Glavni in najnevarnejši viri onesnaženja narave s težkimi kovinami so antropogeni.

V procesu proučevanja kemije kovin in njihovih biokemičnih ciklov v biosferi se razkrije dvojna vloga, ki jo imajo v fiziologiji: po eni strani je večina kovin potrebnih za normalno življenje; po drugi strani pa pri povišanih koncentracijah kažejo visoko toksičnost, torej imajo slab vpliv o stanju in dejavnosti živih organizmov. Meja med potrebnimi in strupenimi koncentracijami elementov je zelo nejasna, kar otežuje zanesljivo oceno njihovega vpliva na okolje. Količina, pri kateri nekatere kovine postanejo resnično nevarne, ni odvisna le od stopnje onesnaženosti ekosistemov z njimi, temveč tudi od kemičnih značilnosti njihovega biokemičnega cikla. V tabeli. 1 prikazuje vrsto molarne toksičnosti kovin za različni tipiživi organizmi.

Tabela 1. Reprezentativno zaporedje molarne toksičnosti kovin

Serija strupenosti za organizme 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 >Сs, Li, Al

Za vsako vrsto organizma vrstni red kovin v vrsticah tabele od leve proti desni odraža povečanje molarne količine kovine, ki je potrebna za manifestacijo toksičnega učinka. Najmanjša molska vrednost se nanaša na kovino z najvišjo toksičnostjo.

V.V. Kovalsky je glede na njihov pomen za življenje razdelil kemične elemente v tri skupine:

Vitalni (nenadomestljivi) elementi, ki jih telo nenehno vsebuje (so del encimov, hormonov in vitaminov): H, O, Ca, N, K, P, Na, S, Mg, Cl, C, I, Mn, Cu , Co, Fe, Mo, V. Njihovo pomanjkanje vodi do motenj v normalnem življenju ljudi in živali.

Tabela 2. Značilnosti nekaterih metaloencimov – bioanorganskih kompleksov

Kovinski encim Centralni atom Ligandno okolje Predmet koncentracije Encimsko delovanje Karboanhidraza Zn (II) Ostanki aminokislin Eritrociti Katalizira reverzibilno hidratacijo ogljikovega dioksida: CO 2+H 2O↔N 2TAKO 3↔N ++NSO 3Zn (II) karboksipeptidaza Ostanki aminokislin Trebušna slinavka, jetra, črevesje Katalizira prebavo beljakovin, sodeluje pri hidrolizi peptidne vezi: R 1CO-NH-R 2+H 2O↔R 1-COOH+R 2NH 2Katalaza Fe (III) aminokislinski ostanki, histidin, tirozin Kri Katalizira reakcijo razgradnje vodikovega peroksida: 2H 2O 2= 2N 2O + O 2Fe(III) peroksidaza Beljakovine Tkiva, kri Oksidacija substratov (RH 2) vodikov peroksid: RH 2+ H 2O 2=R+2H 2Oksireduktaza Cu (II) Ostanki aminokislin Srce, jetra, ledvice Katalizira oksidacijo s pomočjo molekularnega kisika: 2H 2R+O 2= 2R + 2H 2O Piruvat karboksilaza Mn (II) Tkivni proteini Jetra, ščitnica Izboljša delovanje hormonov. Katalizira proces karboksilacije s piruvično kislino Aldehid oksidaza Mo (VI) Tkivne beljakovine Jetra Sodeluje pri oksidaciji aldehidov Ribonukleotid reduktaza Co (II) Tkivne beljakovine Jetra Sodeluje pri biosintezi ribonukleinskih kislin

nečistoče, ki so trajno vsebovane v telesu: 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 vloga je malo razumljena ali neznana.
nečistoče najdemo v telesu Sc, Tl, In, La, Pr, Sm, W, Re, Tb itd. Podatki o količini in biološki vlogi niso jasni.
Tabela prikazuje značilnosti številnih metaloencimov, ki vključujejo vitalne kovine, kot so Zn, Fe, Cu, Mn, Mo.
Glede na obnašanje v živih sistemih lahko kovine razdelimo na 5 vrst:
- potrebnih elementov, s pomanjkanjem katerega se v telesu pojavijo funkcionalne motnje;
- poživila (kovine, ki so potrebne in niso potrebne za telo, lahko delujejo kot poživila);
inertni elementi, ki so pri določenih koncentracijah neškodljivi in nimajo vpliva na telo (na primer inertne kovine, ki se uporabljajo kot kirurški vsadki):
terapevtska sredstva, ki se uporabljajo v medicini;
strupeni elementi, pri visokih koncentracijah vodi do nepopravljivih funkcionalnih motenj, smrti telesa.
Odvisno od koncentracije in časa stika lahko kovina deluje v skladu z eno od navedenih vrst.
Slika 1 prikazuje diagram odvisnosti stanja organizma od koncentracije kovinskih ionov. Polna krivulja na diagramu opisuje takojšen pozitiven odziv, optimalno raven in prehod pozitivnega učinka v negativni po tem, ko vrednosti koncentracije želenega elementa preidejo skozi maksimum. Pri visokih koncentracijah zahtevana kovina postane strupena.
Pikčasta krivulja prikazuje biološki odziv na kovino, strupeno za telo, brez učinka bistvenega ali stimulativnega elementa. Ta krivulja prihaja z nekaj zamude, kar kaže na sposobnost živega organizma, da "ne reagira" na majhne količine strupene snovi (mejna koncentracija).
Iz diagrama izhaja, da potrebni elementi v presežnih količinah postanejo strupeni. Organizem živali in ljudi vzdržuje koncentracijo elementov v optimalnem območju s pomočjo kompleksa fizioloških procesov, imenovanih homeostaza. Koncentracija vseh, brez izjeme, potrebnih kovin je pod strogim nadzorom homeostaze.

Slika 1 Biološki odziv glede na koncentracijo kovine. (Medsebojna razporeditev obeh krivulj glede na koncentracijsko lestvico je pogojna)
strupenost kovin zastrupitev z ioni
Posebej zanimiva je vsebnost kemičnih elementov v človeškem telesu. Človeški organi različno koncentrirajo različne kemične elemente v sebi, to pomeni, da so makro- in mikroelementi neenakomerno razporejeni med različnimi organi in tkivi. Večina elementov v sledovih (vsebnost v telesu je znotraj 10 -3-10-5%) se kopiči v jetrih, kosteh in mišičnih tkivih. Te tkanine so glavni depo za številne kovine.
Elementi lahko kažejo specifično afiniteto do določenih organov in so v njih v visokih koncentracijah. Znano je, da je cink koncentriran v trebušni slinavki, jod v ščitnici, vanadij se skupaj z aluminijem in arzenom kopiči v laseh in nohtih, kadmij, živo srebro, molibden - v ledvicah, kositer v črevesnih tkivih, stroncij - v prostata, kostno tkivo, mangan v hipofizi itd. V telesu lahko najdemo elemente v sledovih vezano stanje, in v obliki prostih ionskih oblik. Ugotovljeno je bilo, da so aluminij, baker in titan v možganskih tkivih v obliki kompleksov z beljakovinami, mangan pa v ionski obliki.
Kot odgovor na vnos prevelikih koncentracij elementov v telo je živ organizem sposoben omejiti ali celo odpraviti nastali toksični učinek zaradi prisotnosti določenih mehanizmov razstrupljanja. Specifični mehanizmi razstrupljanja v zvezi s kovinskimi ioni trenutno niso dobro razumljeni. Veliko kovin v telesu se lahko pretvori v manj škodljive oblike na naslednje načine:
nastajanje netopnih kompleksov v črevesnega trakta;
transport kovine s krvjo v druga tkiva, kjer jo je mogoče imobilizirati (kot na primer Pb + 2 v kosteh);

- pretvorba v jetrih in ledvicah v manj strupeno obliko.

Torej, kot odgovor na delovanje toksičnih ionov svinca, živega srebra, kadmija itd., Človeška jetra in ledvice povečajo sintezo metalotionov - beljakovin z nizko molekulsko maso, v katerih je približno 1/3 aminokislinskih ostankov cistein. . visoka vsebnost in določeno lokacijo sulfhidrilne SH-skupine zagotavljajo možnost močne vezave kovinskih ionov.

Mehanizmi strupenosti kovin so na splošno dobro znani, vendar jih je zelo težko najti za posamezno kovino. Eden od teh mehanizmov je koncentracija med esencialnimi in strupenimi kovinami za posedovanje veznih mest v beljakovinah, saj kovinski ioni stabilizirajo in aktivirajo številne beljakovine, ki so del številnih encimskih sistemov. Poleg tega imajo številne beljakovinske makromolekule proste sulfhidrilne skupine, ki lahko medsebojno delujejo s strupenimi kovinskimi ioni, kot so kadmij, svinec in živo srebro, kar ima za posledico toksične učinke. Ni pa natančno ugotovljeno, katere makromolekule v tem primeru škodujejo živemu organizmu. Manifestacija toksičnosti kovinskih ionov v različna telesa in tkiv ni vedno povezano s stopnjo njihovega kopičenja – ni nobenega zagotovila, da se največja škoda pojavi v tistem delu telesa, kjer je koncentracija te kovine višja. Tako svinčevi (II) ioni, ki predstavljajo več kot 90 % celotne količine v telesu, imobilizirane v kosteh, kažejo toksičnost, saj se 10 % porazdeli po drugih telesnih tkivih. Imobilizacijo svinčevih ionov v kosteh lahko štejemo za proces razstrupljanja.

Toksičnost kovinskega iona običajno ni povezana z njegovo potrebo po telesu. Vendar pa za strupenost in nujnost obstaja ena skupna lastnost: praviloma obstaja medsebojna povezanost kovinskih ionov med seboj, natančno, pa tudi med kovinskimi in nekovinskimi ioni, v celotnem prispevku k učinkovitosti njihovega delovanja. Na primer, toksičnost kadmija je bolj izrazita v sistemu s pomanjkanjem cinka, medtem ko se toksičnost svinca poslabša zaradi pomanjkanja kalcija. Podobno adsorpcijo železa iz rastlinske hrane zavirajo kompleksni ligandi, ki so v njej prisotni, presežek cinkovih ionov pa lahko zavira adsorpcijo bakra itd.

Določanje mehanizmov toksičnosti kovinskih ionov je pogosto zapleteno zaradi obstoja različnih načinov njihovega prodiranja v živi organizem. Kovine lahko zaužijemo s hrano, vodo, absorbiramo skozi kožo, prodremo z vdihavanjem itd. Absorpcija s prahom je Glavna pot prodor na industrijsko onesnaževanje. Zaradi vdihavanja se večina kovin usede v pljuča in se šele nato razširi na druge organe. Toda najpogostejši način za vstop strupenih kovin v telo je zaužitje s hrano in vodo.

Bibliografski seznam

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

Akhmetov N.S. Splošna in anorganska kemija. Učbenik za srednje šole. - M.: Višje. šola, 2001. - 679 str.

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

5. Tamm I.E., Tretyakov Yu.D. Anorganska kemija: V 3 zvezkih, V.1. Fizikalne in kemične osnove anorganska kemija. Učbenik za študente / Ed. Yu.D. Tretjakov. - M.: Ed. "Akademija", 2004, 240.

Korzhukov N.G. Splošna in anorganska kemija. Proc. Koristi. / Pod uredništvom V.I. Delyan-M.: Ed. MISIS: INFRA-M, 2004, 512s.

Eršov Yu.A., Popkov V.A., Berlyand A.S., Knižnik A.Z. Splošna kemija. Biofizikalna kemija. Kemija biogenih elementov. Učbenik za univerze. / Ed. Yu.A. Eršov. 3. izd., - M.: Integral-Pres, 2007. - 728 str.

Glinka N.L. Splošna kemija. Vadnica za univerze. Ed. 30. popravljeno./ Izd. A.I. Ermakov. - M.: Integral-Press, 2007, - 728 str.

Chernykh, M.M. Ovčarenko. Težke kovine in radionuklidi v biogeocinozah. - M.: Agroconsult, 2004.

N.V. Gusakov. Kemija okolja. - Rostov na Donu, Phoenix, 2004.

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

M. Henze, P. Armoes, J. Lakuriansen, E. Arvan. čiščenje odpadne vode. - M.: Mir, 2006.

Korovin N.V. Splošna kemija. - M.: Višje. šola, 1998. - 558 str.

Petrova V.V. in drugo Pregled lastnosti kemičnih elementov in njihovih spojin. Učbenik za predmet Kemija v mikroelektroniki. - M.: Založba MIET, 1993. - 108 str.

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

>> Kemija: Kemični elementi v celicah živih organizmov

V sestavi snovi, ki tvorijo celice vseh živih organizmov (človeka, živali, rastlin) je bilo najdenih več kot 70 elementov. Ti elementi so običajno razdeljeni v dve skupini: makroelementi in mikroelementi.

Makrohranila se nahajajo v celicah v velike količine. Najprej so to ogljik, kisik, dušik in vodik. Skupno predstavljajo skoraj 98% celotne vsebine celice. Poleg teh elementov med makrohranila spadajo tudi magnezij, kalij, kalcij, natrij, fosfor, žveplo in klor. Njihova skupna vsebnost je 1,9 %. Tako znaša delež ostalih kemičnih elementov približno 0,1 %. To so mikrohranila. Sem spadajo železo, cink, mangan, bor, baker, jod, kobalt, brom, fluor, aluminij itd.

V mleku sesalcev je bilo najdenih 23 elementov v sledovih: litij, rubidij, baker, srebro, barij, stroncij, titan, arzen, vanadij, krom, molibden, jod, fluor, mangan, železo, kobalt, nikelj itd.

Sestava krvi sesalcev vključuje 24 mikroelementov, sestava človeških možganov pa 18 mikroelementov.

Kot vidite, v celici ni posebnih elementov, ki bi bili značilni samo za živo naravo, tj. atomska raven ni razlike med živo in neživo naravo. Te razlike najdemo le na ravni kompleksne snovi- na molekularni ravni. Torej, skupaj z anorganske snovi(voda in mineralne soli) celice živih organizmov vsebujejo snovi, ki so značilne samo zanje - organske snovi (beljakovine, maščobe, ogljikovi hidrati, nukleinske kisline, vitamini, hormoni itd.). Te snovi so zgrajene predvsem iz ogljika, vodika, kisika in dušika, torej iz makroelementov. Elementi v sledovih vsebujejo te snovi v majhnih količinah, vendar je njihova vloga v normalnem življenju organizmov ogromna. Na primer, spojine bora, mangana, cinka, kobalta dramatično povečajo pridelek posameznih kmetijskih rastlin in povečajo njihovo odpornost na različne bolezni.

Človek in živali prejmejo elemente v sledovih, ki jih potrebujejo za normalno življenje, preko rastlin, s katerimi se prehranjujejo. Če v hrani ni dovolj mangana, so možne zastoje v rasti, upočasnitev začetka pubertete in presnovne motnje med nastajanjem okostja. Dodajanje frakcij miligrama manganove soli v dnevni obrokživali odpravlja te bolezni.

Kobalt je del vitamina B12, ki je odgovoren za delo hematopoetskih organov. Pomanjkanje kobalta v hrani pogosto povzroči resno bolezen, ki vodi v izčrpavanje telesa in celo smrt.

Pomen elementov v sledovih za človeka je bil prvič razkrit pri študiji takšne bolezni, kot je endemična golša, ki je nastala zaradi pomanjkanja joda v hrani in vodi. Vnos soli, ki vsebuje jod, vodi do okrevanja, njeno dodajanje hrani v majhnih količinah pa preprečuje nastanek bolezni. V ta namen se izvaja jodirana kuhinjska sol, ki ji dodamo 0,001-0,01% kalijevega jodida.

Sestava večine bioloških encimskih katalizatorjev vključuje cink, molibden in nekatere druge kovine. Ti elementi, ki jih celice živih organizmov vsebujejo v zelo majhnih količinah, zagotavljajo normalno delovanje najfinejših biokemičnih mehanizmov in so pravi regulatorji vitalnih procesov.

Veliko elementov v sledovih vsebuje vitamine - organske snovi različne kemične narave, ki s hrano vstopijo v telo v majhnih odmerkih in imajo velik vpliv na presnovo in celotno vitalno aktivnost telesa. Po svojem biološkem delovanju so blizu encimom, vendar encime tvorijo celice telesa, vitamini pa običajno prihajajo iz hrane. Rastline služijo kot vir vitaminov: citrusi, šipek, peteršilj, čebula, česen in mnogi drugi. Nekateri vitamini - A, B1, B2, K - se pridobivajo sintetično. Vitamini so dobili ime po dveh besedah: vita - življenje in amin - ki vsebuje dušik.

Elementi v sledovih so tudi del hormonov - biološko aktivnih snovi, ki uravnavajo delo organov in sistemov človeških in živalskih organov. Ime so vzeli po grška beseda harmao - zmagam. Hormone proizvajajo endokrine žleze in vstopajo v kri, ki jih prenaša po telesu. Nekateri hormoni se pridobivajo sintetično.

1. Makroelementi in mikroelementi.

2. Vloga elementov v sledovih v življenju rastlin, živali in ljudi.

3. Organske snovi: beljakovine, maščobe, ogljikovi hidrati.

4. Encimi.

5. Vitamini.

6. Hormoni.

Na kateri ravni oblik obstoja kemičnega elementa se začne razlika med živo in neživo naravo?

Zakaj se posamezna makrohranila imenujejo tudi biogene? Naštej jih.

Vsebina lekcije povzetek lekcije podpora okvir predstavitev lekcije pospeševalne metode interaktivne tehnologije Vadite naloge in vaje samopreverjanje delavnice, treningi, primeri, naloge domača naloga razprava vprašanja retorična vprašanja študentov Ilustracije avdio, video posnetke in večpredstavnost fotografije, slike, grafike, tabele, sheme humor, anekdote, šale, stripi, prispodobe, izreki, križanke, citati Dodatki povzetkičlanki čipi za radovedne varalice učbeniki osnovni in dodatni slovarček izrazov drugo Izboljšanje učbenikov in poukapopravljanje napak v učbeniku posodabljanje fragmenta v učbeniku elementi inovativnosti v lekciji zamenjava zastarelo znanje z novim Samo za učitelje popolne lekcije koledarski načrt za eno leto smernice razpravni programi Integrirane lekcije