Cellens kemiske sammensætning

Mineralsalte

vand.
godt opløsningsmiddel

Hydrofil(fra græsk hydro- vand og filleo

Hydrofobisk(fra græsk hydro- vand og Phobos

elasticitet

Vand. Vand- universal opløsningsmiddel hydrofil. 2- hydrofobisk. .3- Varmekapacitet. 4- Vand er karakteriseret 5- 6- Vand giver bevægelse af stoffer 7- Hos planter bestemmer vand turgor støttefunktioner, 8- Vand er en integreret del smørevæsker slim

Mineralsalte. handlingspotentiale ,

Fysisk-kemiske egenskaber ved vand som hovedmediet i den menneskelige krop.

Af de uorganiske stoffer, der udgør cellen, er det vigtigste vand. Dens mængde varierer fra 60 til 95% af den samlede cellemasse. Vand spiller en afgørende rolle i cellernes og levende organismers liv generelt. Ud over at det er en del af deres sammensætning, er det for mange organismer også et levested. Vandets rolle i en celle bestemmes af dets unikke kemiske og fysiske egenskaber, hovedsageligt forbundet med dens lille størrelse af dets molekyler, polariteten af ​​dets molekyler og deres evne til at danne brintbindinger med hinanden.

Lipider. Funktioner af lipider i den menneskelige krop.

Lipider er en stor gruppe af stoffer af biologisk oprindelse, meget opløselige i organiske opløsningsmidler som methanol, acetone, chloroform og benzen. Samtidig er disse stoffer uopløselige eller svagt opløselige i vand. Dårlig opløselighed er forbundet med det utilstrækkelige indhold af atomer med en polariserbar elektronskal, såsom O, N, S eller P, i lipidmolekyler.

Systemet med humoral regulering af fysiologiske funktioner. Principper for hum..

Humoral fysiologisk regulering bruger kropsvæsker (blod, lymfe, cerebrospinalvæske osv.) til at overføre information. Signaler overføres gennem kemikalier: hormoner, mediatorer, biologisk aktive stoffer (BAS), elektrolytter mv.

Funktioner af humoral regulering: har ikke en nøjagtig adressat - med strømmen af ​​biologiske væsker kan stoffer leveres til alle celler i kroppen; hastigheden af ​​informationslevering er lav - bestemt af flowhastigheden af ​​biologiske væsker - 0,5-5 m/s; handlingsvarighed.

Overførslen af ​​humoral regulering udføres af blodgennemstrømningen, lymfe, ved diffusion, nerveregulering udføres af nervefibre. Det humorale signal bevæger sig langsommere (med blodgennemstrømningen gennem kapillæren med en hastighed på 0,05 mm/s) end nervesignalet (nervetransmissionshastigheden er 130 m/s). Et humoralt signal har ikke en så præcis adressat (det fungerer efter princippet om "alle, alle, alle") som et nervøst signal (for eksempel overføres en nerveimpuls af en fingers sammentrækningsmuskler). Men denne forskel er ikke signifikant, da celler har forskellig følsomhed over for kemikalier. Derfor virker kemikalier på strengt definerede celler, det vil sige på dem, der er i stand til at opfatte denne information. Celler, der har så høj en følsomhed over for enhver humoral faktor, kaldes målceller.
Blandt humorale faktorer, stoffer med en smal
virkningsspektrum, det vil sige rettet virkning på et begrænset antal målceller (for eksempel oxytocin) og bredere (for eksempel adrenalin), for hvilke der er et betydeligt antal målceller.
Humoral regulering bruges til at sikre reaktioner, der ikke kræver høj hastighed og nøjagtighed i udførelsen.
Humoral regulering, ligesom nerveregulering, udføres altid
et lukket reguleringskredsløb, hvor alle elementer er forbundet med kanaler.
Hvad angår overvågningselementet af enhedskredsløbet (SP), er det fraværende som en uafhængig struktur i det humorale reguleringskredsløb. Funktionen af ​​denne forbindelse udføres normalt af det endokrine system.
celle.
Humoriske stoffer, der kommer ind i blodet eller lymfen, diffunderer ind i den intercellulære væske og ødelægges hurtigt. I denne henseende kan deres virkning kun strække sig til nærliggende organceller, det vil sige, at deres indflydelse er lokal i naturen. I modsætning til lokale effekter strækker fjernvirkninger af humorale stoffer sig til målceller på afstand.

HYPOTHALAMUS HORMONER

hormon effekt

Corticoliberin - Stimulerer dannelsen af ​​corticotropin og lipotropin

Gonadotropin-frigørende hormon - Stimulerer dannelsen af ​​lutropin og follitropin

Prolactoliberin - Fremmer frigivelsen af ​​prolaktin

Prolactostatin - Hæmmer frigivelsen af ​​prolaktin

Somatoliberin Stimulerer udskillelsen af ​​væksthormon

Somatostatin - Hæmmer udskillelsen af ​​væksthormon og thyrotropin

Thyroliberin - Stimulerer udskillelsen af ​​thyrotropin og prolaktin

Melanoliberin - Stimulerer udskillelsen af ​​melanocytstimulerende hormon

Melanostatin - Hæmmer udskillelsen af ​​melanocyt-stimulerende hormon

ADENOGYPOFYSISKE HORMONER

STH (somatotropin, væksthormon) - Stimulerer kropsvækst, proteinsyntese i celler, glukosedannelse og lipidnedbrydning

Prolactin - Regulerer laktation hos pattedyr, instinktet til at amme afkom, differentiering af forskellige væv

TSH (thyrotropin) - Regulerer biosyntesen og udskillelsen af ​​skjoldbruskkirtelhormoner

Corticotropin - Regulerer udskillelsen af ​​hormoner fra binyrebarken

FSH (follitropin) og LH (luteiniserende hormon) - LH regulerer syntesen af ​​kvindelige og mandlige kønshormoner, stimulerer vækst og modning af follikler, ægløsning, dannelse og funktion af corpus luteum i æggestokkene FSH har en sensibiliserende effekt på folliklerne og Leydig-celler til virkningen af ​​LH, stimulerer spermatogenese

skjoldbruskkirtelhormoner Frigivelsen af ​​skjoldbruskkirtelhormoner styres af to "overordnede" endokrine kirtler. Det område af hjernen, der forbinder nervesystemet og det endokrine system, kaldes hypothalamus. Hypothalamus modtager information om niveauet af skjoldbruskkirtelhormoner og udskiller stoffer, der påvirker hypofysen. Hypofyse også placeret i hjernen i området for en særlig depression - sella turcica. Det udskiller flere dusin hormoner, der er komplekse i struktur og virkning, men kun et af dem virker på skjoldbruskkirtlen - thyreoidea-stimulerende hormon eller TSH. Niveauet af skjoldbruskkirtelhormoner i blodet og signaler fra hypothalamus stimulerer eller hæmmer frigivelsen af ​​TSH. For eksempel, hvis mængden af ​​thyroxin i blodet er lille, så vil både hypofysen og hypothalamus vide om det. Hypofysen vil straks frigive TSH, som aktiverer frigivelsen af ​​hormoner fra skjoldbruskkirtlen.

Humoral regulering er koordineringen af ​​den menneskelige krops fysiologiske funktioner gennem blod, lymfe og vævsvæske. Humoral regulering udføres af biologisk aktive stoffer - hormoner, der regulerer kropsfunktioner på subcellulære, cellulære, vævs-, organ- og systemniveau og mediatorer, der transmitterer nerveimpulser. Hormoner produceres af de endokrine kirtler (endokrine) såvel som af de eksterne sekretkirtler (væv - væggene i maven, tarmene og andre). Hormoner påvirker metabolismen og aktiviteten af ​​forskellige organer og kommer ind i dem gennem blodet. Hormoner har følgende egenskaber: Høj biologisk aktivitet; Specificitet – virkninger på visse organer, væv, celler; De ødelægges hurtigt i væv; Molekylerne er små i størrelse og trænger let gennem kapillærvæggene ind i væv.

Binyrer - parret endokrine kirtler hos hvirveldyr dyr og person. Zona glomerulosa producerer hormoner kaldet mineralkortikoider. Disse omfatter :Aldosteron (grundlæggende mineralokortikosteroid hormon binyrebark) Kortikosteron (ubetydelig og relativt inaktiv glukokortikoid hormon). Mineralkortikoider øges reabsorption Na + og K + udskillelse i nyrerne. I strålezonen er der dannet glukokortikoider, som omfatter: Kortisol. Glukokortikoider har en vigtig effekt på næsten alle metaboliske processer. De stimulerer uddannelse glukose fra fed Og aminosyrer(glukoneogenese), undertrykke inflammatorisk, immun Og allergisk reaktioner, reducere spredning bindevæv og øger også følsomheden sanseorganer Og nervesystemets excitabilitet. Produceret i maskezonen kønshormoner (androgener, som er prækursorstoffer østrogen). Disse kønshormoner spiller en lidt anden rolle end de udskilte hormoner kønskirtler. Binyremarvens celler producerer katekolaminer - adrenalin Og noradrenalin . Disse hormoner øger blodtrykket, øger hjertefunktionen, udvider lumen i bronkierne og øger blodsukkerniveauet. Når de hviler, frigiver de konstant små mængder katekolaminer. Under påvirkning af en stressende situation øges udskillelsen af ​​adrenalin og noradrenalin fra cellerne i binyremarven kraftigt.

Hvilemembranpotentialet er en mangel på positive elektriske ladninger inde i cellen, som følge af lækage af positive kaliumioner fra den og den elektrogene virkning af natrium-kalium-pumpen.

Aktionspotentiale (AP). Alle stimuli, der virker på cellen, forårsager primært et fald i PP; når den når en kritisk værdi (tærskel), opstår der et aktivt udbredelsesrespons - PD. AP-amplitude ca. = 110-120 mv. Et karakteristisk træk ved AP, som adskiller det fra andre former for cellerespons på stimulering, er, at det adlyder "alt eller intet"-reglen, dvs. det opstår kun, når stimulus når en vis tærskelværdi, og en yderligere stigning i intensiteten af ​​stimulus påvirker ikke længere amplituden eller på AP-varigheden. Aktionspotentialet er en af ​​de vigtigste komponenter i excitationsprocessen. I nervefibre sikrer det ledning af excitation fra sensoriske slutninger ( receptorer) til nervecellens krop og fra den til de synaptiske ender placeret på forskellige nerve-, muskel- eller kirtelceller. Ledningen af ​​PD langs nerve- og muskelfibre udføres af den såkaldte. lokale strømme eller virkningsstrømme, der opstår mellem de exciterede (depolariserede) og de hvilende sektioner af membranen, der støder op til den.

Postsynaptiske potentialer (PSP'er) opstår i områder af membranen af ​​nerve- eller muskelceller, der støder op til synaptiske terminaler. De har en amplitude af størrelsesordenen flere mv og varighed 10-15 msek. PSP'er er opdelt i excitatorisk (EPSP) og hæmmende (IPSP).

Generatorpotentialer opstår i membranen af ​​følsomme nerveender - receptorer. Deres amplitude er i størrelsesordenen flere mv og afhænger af styrken af ​​stimulering, der påføres receptoren. Den ioniske mekanisme af generatorpotentialer er endnu ikke blevet tilstrækkeligt undersøgt.

Handlingspotentiale

Et aktionspotentiale er en hurtig ændring i membranpotentiale, der opstår, når nerve-, muskel- og nogle kirtelceller exciteres. Dens forekomst er baseret på ændringer i den ioniske permeabilitet af membranen. I udviklingen af ​​et aktionspotentiale skelnes der mellem fire på hinanden følgende perioder: lokal respons, depolarisering, repolarisering og sporpotentialer.

Irritabilitet er en levende organismes evne til at reagere på ydre påvirkninger ved at ændre dens fysisk-kemiske og fysiologiske egenskaber. Irritabilitet manifesterer sig i ændringer i de aktuelle værdier af fysiologiske parametre, der overstiger deres skift i hvile. Irritabilitet er en universel manifestation af den vitale aktivitet af alle biosystemer. Disse miljøændringer, der forårsager en organismes reaktion, kan omfatte et bredt repertoire af reaktioner, lige fra diffuse protoplasmatiske reaktioner i protozoer til komplekse, højt specialiserede reaktioner hos mennesker. I den menneskelige krop er irritabilitet ofte forbundet med nerve-, muskel- og kirtelvævets egenskab til at reagere i form af at producere en nerveimpuls, muskelsammentrækning eller udskillelse af stoffer (spyt, hormoner osv.). Hos levende organismer, der mangler et nervesystem, kan irritabilitet vise sig i bevægelser. Amøber og andre protozoer efterlader således ugunstige opløsninger med høje saltkoncentrationer. Og planter ændrer placeringen af ​​skuddene for at maksimere lysabsorptionen (stræk mod lyset). Irritabilitet er en grundlæggende egenskab ved levende systemer: dens tilstedeværelse er et klassisk kriterium, hvorved levende ting skelnes fra ikke-levende ting. Den minimale størrelse af stimulus, der er tilstrækkelig til manifestation af irritabilitet, kaldes perceptionstærsklen. Fænomenerne irritabilitet hos planter og dyr har meget til fælles, selvom deres manifestationer i planter adskiller sig skarpt fra de sædvanlige former for motorisk og nervøs aktivitet hos dyr

Love om irritation af exciterbart væv: 1) magtlov- excitabiliteten er omvendt proportional med tærskelkraften: jo større tærskelkraften er, jo mindre excitabilitet. Men for at excitation kan forekomme, er stimuleringskraften alene ikke nok. Det er nødvendigt, at denne irritation varer i nogen tid; 2) tidens lov stimulansens virkning. Når den samme kraft påføres forskellige væv, vil der kræves forskellige varigheder af irritation, hvilket afhænger af et givet vævs evne til at manifestere sin specifikke aktivitet, det vil sige excitabilitet: den mindste tid vil være nødvendig for væv med høj excitabilitet og den længste tid for væv med lav excitabilitet. Excitabiliteten er således omvendt proportional med stimulusens varighed: Jo kortere stimulusvarigheden er, jo større excitabilitet. Vævets excitabilitet bestemmes ikke kun af styrken og varigheden af ​​irritation, men også af hastigheden (hastigheden) af stigningen i styrken af ​​irritationen, som bestemmes af den tredje lov - loven om stigningshastigheden i styrken af ​​irritation(forholdet mellem styrken af ​​stimulus og tidspunktet for dets virkning): Jo større stigningshastigheden i stimuleringsstyrken er, jo mindre excitabilitet. Hvert væv har sin egen tærskelhastighed for stigning i styrken af ​​irritation.

Et vævs evne til at ændre sin specifikke aktivitet som reaktion på stimulation (excitabilitet) er omvendt afhængig af størrelsen af ​​tærskelkraften, varigheden af ​​stimulus og hastigheden (hastigheden) af stigningen i stimuleringskraften.

Det kritiske niveau af depolarisering er værdien af ​​membranpotentialet, når det når hvilket et aktionspotentiale opstår. Det kritiske niveau af depolarisering (CLD) er niveauet af elektrisk potentiale af membranen af ​​en exciterbar celle, hvorfra det lokale potentiale bliver til et aktionspotentiale.

En lokal reaktion opstår på subtærskelstimuli; spreder sig over 1-2 mm med dæmpning; stiger med stigende stimulusstyrke, dvs. adlyder loven om "kraft"; opsummerer - stiger med gentagen hyppig subtærskelstimulering 10 - 40 mV stiger.

Den kemiske mekanisme for synaptisk transmission, sammenlignet med den elektriske, giver mere effektivt synapsens grundlæggende funktioner: 1) envejssignaltransmission; 2) signalforstærkning; 3) konvergens af mange signaler på en postsynaptisk celle, plasticitet af signaltransmission.

Kemiske synapser transmitterer to typer signaler - excitatoriske og hæmmende. I excitatoriske synapser forårsager neurotransmitteren frigivet fra de præsynaptiske nerveender et excitatorisk postsynaptisk potentiale i den postsynaptiske membran - lokal depolarisering, og i inhiberende synapser - et hæmmende postsynaptisk potentiale, som regel hyperpolarisering. Faldet i membranmodstand, der opstår under et hæmmende postsynaptisk potentiale, kortslutter den excitatoriske postsynaptiske strøm og svækker eller blokerer derved transmissionen af ​​excitation.

Cellens kemiske sammensætning

Organismer er opbygget af celler. Celler fra forskellige organismer har lignende kemiske sammensætninger. Omkring 90 grundstoffer findes i levende organismers celler, og omkring 25 af dem findes i næsten alle celler. Baseret på deres indhold i cellen er kemiske grundstoffer opdelt i tre store grupper: makroelementer (99%), mikroelementer (1%), ultramikroelementer (mindre end 0,001%).

Makroelementer omfatter oxygen, kulstof, hydrogen, fosfor, kalium, svovl, klor, calcium, magnesium, natrium, jern. Mikroelementer omfatter mangan, kobber, zink, jod, fluor. Ultramikroelementer omfatter sølv, guld, brom, selen.

En mangel på ethvert element kan føre til sygdom og endda død af kroppen, da hvert element spiller en bestemt rolle. Makroelementer af den første gruppe danner grundlaget for biopolymerer - proteiner, kulhydrater, nukleinsyrer såvel som lipider, uden hvilke liv er umuligt. Svovl er en del af nogle proteiner, fosfor er en del af nukleinsyrer, jern er en del af hæmoglobin, og magnesium er en del af klorofyl. Calcium spiller en vigtig rolle i stofskiftet Nogle af de kemiske elementer i cellen er en del af uorganiske stoffer - mineralsalte og vand.

Mineralsalte findes i cellen som regel i form af kationer (K ​​+, Na +, Ca 2+, Mg 2+) og anioner (HPO 2-/4, H 2 PO -/4, CI -, HCO 3), hvis forhold bestemmer surhedsgraden i miljøet, hvilket er vigtigt for cellernes liv.

Af de uorganiske stoffer i den levende natur, spiller en enorm rolle vand.
Det udgør en betydelig masse af de fleste celler. Meget vand er indeholdt i cellerne i hjernen og menneskelige embryoner: mere end 80 % vand; i fedtvævsceller - kun 40,% Ved høj alder falder vandindholdet i celler. En person, der har mistet 20 % af vandet, dør. Vandets unikke egenskaber bestemmer dets rolle i kroppen. Det er involveret i termoregulering, hvilket skyldes vandets høje varmekapacitet - forbruget af en stor mængde energi ved opvarmning. Vand - godt opløsningsmiddel. På grund af deres polaritet interagerer dens molekyler med positivt og negativt ladede ioner og fremmer derved opløsningen af ​​stoffet. I forhold til vand opdeles alle cellestoffer i hydrofile og hydrofobe.

Hydrofil(fra græsk hydro- vand og filleo- kærlighed) kaldes stoffer, der opløses i vand. Disse omfatter ioniske forbindelser (for eksempel salte) og nogle ikke-ioniske forbindelser (for eksempel sukkerarter).

Hydrofobisk(fra græsk hydro- vand og Phobos- frygt) er stoffer, der er uopløselige i vand. Disse omfatter for eksempel lipider.

Vand spiller en vigtig rolle i de kemiske reaktioner, der opstår i cellen i vandige opløsninger. Det opløser stofskifteprodukter, som kroppen ikke har brug for, og fremmer derved deres fjernelse fra kroppen. Det høje vandindhold i cellen giver det elasticitet. Vand letter bevægelsen af ​​forskellige stoffer i en celle eller fra celle til celle.

Uorganiske forbindelser i den menneskelige krop.

Vand. Af de uorganiske stoffer, der udgør cellen, er det vigtigste vand. Dens mængde varierer fra 60 til 95% af den samlede cellemasse. Vand spiller en afgørende rolle i cellernes og levende organismers liv generelt. Ud over at det er en del af deres sammensætning, er det for mange organismer også et levested. Vandets rolle i cellen bestemmes af dets unikke kemiske og fysiske egenskaber, hovedsageligt forbundet med dens lille størrelse af dets molekyler, polariteten af ​​dets molekyler og deres evne til at danne brintbindinger med hinanden. Vand som en komponent i biologiske systemer udfører følgende væsentlige funktioner: 1- Vand- universal opløsningsmiddel for polære stoffer, såsom salte, sukkerarter, alkoholer, syrer osv. Stoffer, der er meget opløselige i vand, kaldes hydrofil. 2- Vand opløser ikke upolære stoffer og blander sig ikke med dem, da det ikke kan danne brintbindinger med dem. Stoffer, der er uopløselige i vand, kaldes hydrofobisk. Hydrofobe molekyler eller dele af dem frastødes af vand, og i dets tilstedeværelse tiltrækkes de af hinanden. Sådanne interaktioner spiller en vigtig rolle i at sikre stabiliteten af ​​membraner, såvel som mange proteinmolekyler, nukleinsyrer og en række subcellulære strukturer. .3- Vand har en høj specifik Varmekapacitet. 4- Vand er karakteriseret høj fordampningsvarme, dvs. e. molekylers evne til at transportere en betydelig mængde varme væk og samtidig afkøle kroppen. 5- Det er udelukkende karakteristisk for vand høj overfladespænding. 6- Vand giver bevægelse af stoffer i cellen og kroppen, optagelse af stoffer og udskillelse af stofskifteprodukter. 7- Hos planter bestemmer vand turgor celler, og hos nogle dyr optræder støttefunktioner, er et hydrostatisk skelet (rundt og annelid, pighuder). 8- Vand er en integreret del smørevæsker(synovial - i leddene hos hvirveldyr, pleura - i pleurahulen, perikardie - i perikardialsækken) og slim(lette bevægelsen af ​​stoffer gennem tarmene, skabe et fugtigt miljø på slimhinderne i luftvejene). Det er en del af spyt, galde, tårer, sæd osv.

Mineralsalte. Moderne metoder til kemisk analyse har afsløret 80 elementer i det periodiske system i sammensætningen af ​​levende organismer. Baseret på deres kvantitative sammensætning er de opdelt i tre hovedgrupper. Makroelementer udgør hovedparten af ​​organiske og uorganiske forbindelser, deres koncentration varierer fra 60% til 0,001% af kropsvægten (ilt, brint, kulstof, nitrogen, svovl, magnesium, kalium, natrium, jern osv.). Mikroelementer er hovedsageligt ioner af tungmetaller. Indeholdt i organismer i mængden af ​​0,001% - 0,000001% (mangan, bor, kobber, molybdæn, zink, jod, brom). Koncentrationen af ​​ultramikroelementer overstiger ikke 0,000001%. Deres fysiologiske rolle i organismer er endnu ikke fuldt ud klarlagt. Denne gruppe omfatter uran, radium, guld, kviksølv, cæsium, selen og mange andre sjældne grundstoffer. Ikke kun indholdet, men også forholdet mellem ioner i cellen er signifikant. Forskellen mellem mængderne af kationer og anioner på overfladen og inde i cellen sikrer forekomsten handlingspotentiale , hvad der ligger til grund for forekomsten af ​​nervøs og muskel excitation.

Hovedparten af ​​vævene fra levende organismer, der bor på Jorden, består af organogene elementer: oxygen, kulstof, brint og nitrogen, hvorfra organiske forbindelser hovedsageligt er bygget - proteiner, fedtstoffer, kulhydrater.

Introduktion

Jeg valgte et ret komplekst emne, da det kombinerer mange videnskaber, hvis undersøgelse er meget vigtig i verden: biologi, økologi, kemi osv. Mit emne er vigtigt i skolens kemi- og biologikurser. Mennesket er en meget kompleks levende organisme, men at studere ham forekom mig ret interessant. Jeg mener, at ethvert menneske bør vide, hvad det består af.

Mål: studere mere detaljeret de kemiske elementer, der udgør mennesker og deres interaktion i kroppen.

For at nå dette mål blev følgende sat: opgaver:

• 1) Undersøg den elementære sammensætning af levende organismer;
• 2) Identificer hovedgrupperne af kemiske grundstoffer: mikro- og makroelementer;
• 3) Bestem hvilke kemiske elementer der er ansvarlige for vækst, muskelfunktion, nervesystem osv.;
• 4) Udfør laboratorieforsøg, der bekræfter tilstedeværelsen af ​​kulstof, nitrogen og jern i den menneskelige krop.

Metoder og teknikker: analyse af videnskabelig litteratur, komparativ analyse, syntese, klassificering og generalisering af udvalgt materiale; observationsmetode, eksperiment (fysisk og kemisk).

Kemiske elementer i den menneskelige krop

Alle levende organismer på Jorden, inklusive mennesker, er i tæt kontakt med miljøet. Mad og drikkevand bidrager til, at næsten alle kemiske elementer trænger ind i kroppen. De indføres i og fjernes fra kroppen hver dag. Analyser har vist, at antallet af individuelle kemiske grundstoffer og deres forhold i forskellige menneskers raske krop er omtrent det samme.

Mange forskere mener, at ikke kun alle kemiske elementer er til stede i en levende organisme, men hver af dem udfører en specifik biologisk funktion. Rollen af ​​omkring 30 kemiske elementer er blevet pålideligt fastslået, uden hvilke den menneskelige krop ikke kan eksistere normalt. Disse elementer kaldes vitale. Den menneskelige krop består af 60% vand, 34% organiske og 6% uorganiske stoffer.

Kroppen af ​​en person, der vejer 70 kg, består af:

Kulstof - 12,6 kg Klor - 200 gram

Ilt-45,5 kg Fosfor-0,7 kg

Brint-7 kg Svovl-175 gram

Nitrogen-2,1 kg Jern-5 gram

Calcium-1,4 kg Fluor-100 gram

Natrium-150 gram Silicium-3 gram

Kalium-100 gram Jod-0,1 gram

Magnesium-200 gram Arsen-0,0005 gram

Livets 4 søjler

Kulstof, ilt, nitrogen og brint er de fire kemiske grundstoffer, som kemikere kalder "kemiens hvaler", og som samtidig er livets grundelementer. Ikke kun levende proteiner, men hele naturen omkring os og i os er bygget af molekylerne af disse fire grundstoffer.

Isoleret set er kulstof en død sten. Nitrogen er ligesom oxygen en fri gas. Nitrogen er ikke bundet af noget. Brint kombineret med ilt danner vand, og sammen skaber de universet.

I deres simple forbindelser er de vand på Jorden, skyer i atmosfæren og luft. I mere komplekse forbindelser er disse kulhydrater, salte, syrer, baser, alkoholer, sukkerarter, fedtstoffer og proteiner. Ved at blive endnu mere komplekse når de det højeste udviklingstrin - de skaber liv.

Kulstof - livets grundlag.

Alle organiske stoffer, som levende organismer er bygget af, adskiller sig fra uorganiske ved, at de er baseret på det kemiske grundstof kulstof. Organiske stoffer indeholder også andre elementer: brint, ilt, nitrogen, svovl og fosfor. Men de samler sig alle omkring kulstof, som er det vigtigste centrale element.

Akademiker Fersman kaldte det livets grundlag, for uden kulstof er livet umuligt. Der er intet andet kemisk element med så unikke egenskaber som kulstof.

Dette betyder dog ikke, at kulstof udgør hovedparten af ​​levende stof. I enhver organisme er der kun 10% kulstof, 80% vand, og de resterende ti procent kommer fra andre kemiske elementer, der udgør kroppen.

Et karakteristisk træk ved kulstof i organiske forbindelser er dets ubegrænsede evne til at binde forskellige grundstoffer til atomgrupper i en række forskellige kombinationer.

Lidt kemi

Af de 92 kemiske grundstoffer, der i øjeblikket er kendt af videnskaben, findes 81 grundstoffer i menneskekroppen. Blandt dem er 4 vigtigste: C (kulstof), H (brint), O (ilt), N (nitrogen), samt 8 makro- og 69 mikroelementer.

Makronæringsstoffer

Makronæringsstoffer- disse er stoffer, hvis indhold overstiger 0,005 % af kropsvægten. Det her Ca (calcium), Cl (chlor), F (fluor). K (kalium), Mg (magnesium), Na (natrium), P (fosfor) og S (svovl). De er en del af hovedvævene - knogler, blod, muskler. Tilsammen udgør hoved- og makroelementer 99% af en persons kropsvægt.

Mikroelementer

Mikroelementer- disse er stoffer, hvis indhold ikke overstiger 0,005 % for hvert enkelt element, og deres koncentration i væv ikke overstiger 0,000001 %. Mikroelementer er også meget vigtige for det normale liv.

En særlig undergruppe af mikroelementer er ultramikroelementer, indeholdt i kroppen i ekstremt små mængder, er guld, uran, kviksølv osv.

70-80% af menneskekroppen består af vand, resten består af organiske og mineralske stoffer.

Organisk stof

Organisk stof kan dannes (eller syntetiseres kunstigt) ud fra mineraler. Hovedbestanddelen af ​​alle organiske stoffer er kulstof(studiet af strukturen, kemiske egenskaber, fremstillingsmetoder og praktisk anvendelse af forskellige kulstofforbindelser er genstand for organisk kemi). Kulstof er det eneste kemiske element, der er i stand til at danne et stort antal forskellige forbindelser (antallet af disse forbindelser overstiger 10 millioner!). Det er til stede i proteiner, fedtstoffer og kulhydrater, som bestemmer næringsværdien af ​​vores mad; er en del af alle animalske organismer og planter.

Ud over kulstof indeholder organiske forbindelser ofte ilt, nitrogen, Sommetider - fosfor, svovl og andre grundstoffer, men mange af disse forbindelser har uorganiske egenskaber. Der er ingen skarp grænse mellem organiske og uorganiske stoffer. Hoved tegn på organiske forbindelser kulbrinter har forskellige kulstof-brint forbindelser og deres derivater. Molekyler af organiske stoffer indeholder kulbrintefragmenter.

En særlig videnskab beskæftiger sig med studiet af forskellige typer organiske forbindelser fundet i levende organismer, deres struktur og egenskaber - biokemi.

Afhængigt af deres struktur er organiske forbindelser opdelt i simple - aminosyrer, sukkerarter og fedtsyrer, mere komplekse - pigmenter samt vitaminer og coenzymer (ikke-proteinkomponenter af enzymer) og de mest komplekse - egern Og nukleinsyrer.

Egenskaberne af organiske stoffer bestemmes ikke kun af strukturen af ​​deres molekyler, men også af antallet og arten af ​​deres interaktioner med tilstødende molekyler, såvel som deres indbyrdes rumlige arrangement. Disse faktorer er tydeligst manifesteret i forskellene i egenskaberne af stoffer placeret i forskellige aggregeringstilstande.

Processen med omdannelse af stoffer, ledsaget af en ændring i deres sammensætning og (eller) struktur, kaldes kemisk reaktion. Essensen af ​​denne proces er brydning af kemiske bindinger i udgangsstofferne og dannelse af nye bindinger i reaktionsprodukterne. Reaktionen anses for afsluttet, hvis materialesammensætningen af ​​reaktionsblandingen ikke længere ændres.

Reaktioner af organiske forbindelser (organiske reaktioner) adlyde de generelle love for kemiske reaktioner. Imidlertid er deres forløb ofte mere komplekst end i tilfældet med vekselvirkningen mellem uorganiske forbindelser. Derfor er der i organisk kemi stor opmærksomhed på studiet af reaktionsmekanismer.

Mineraler

Mineraler i menneskekroppen mindre end økologiske, men de er også livsvigtige. Sådanne stoffer omfatter jern, jod, kobber, zink, kobolt, chrom, molybdæn, nikkel, vanadium, selen, silicium, lithium osv. På trods af det lille behov i kvantitativ henseende, påvirker de kvalitativt aktiviteten og hastigheden af ​​alle biokemiske processer. Uden dem er normal fordøjelse af mad og syntese af hormoner umuligt. Med en mangel på disse stoffer i menneskekroppen opstår specifikke lidelser, hvilket fører til karakteristiske sygdomme. Mikroelementer er især vigtige for børn i perioden med intensiv vækst af knogler, muskler og indre organer. Med alderen falder en persons behov for mineraler noget.

Alle stoffer kan som bekendt opdeles i to store kategorier - mineralske og organiske. Du kan give en lang række eksempler på uorganiske eller mineralske stoffer: salt, sodavand, kalium. Men hvilke typer forbindelser falder ind under den anden kategori? Organiske stoffer er til stede i enhver levende organisme.

Egern

Det vigtigste eksempel på organiske stoffer er proteiner. De indeholder nitrogen, brint og ilt. Ud over disse kan der nogle gange også findes svovlatomer i nogle proteiner.

Proteiner er blandt de vigtigste organiske forbindelser og er de mest almindeligt forekommende i naturen. I modsætning til andre forbindelser har proteiner visse karakteristiske træk. Deres vigtigste egenskab er deres enorme molekylvægt. For eksempel er molekylvægten af ​​et alkoholatom 46, benzen er 78, og hæmoglobin er 152.000 Sammenlignet med molekylerne af andre stoffer er proteiner rigtige giganter, der indeholder tusindvis af atomer. Nogle gange kalder biologer dem for makromolekyler.

Proteiner er den mest komplekse af alle organiske strukturer. De tilhører klassen af ​​polymerer. Hvis man undersøger et polymermolekyle under et mikroskop, kan man se, at det er en kæde bestående af enklere strukturer. De kaldes monomerer og gentages mange gange i polymerer.

Ud over proteiner er der et stort antal polymerer - gummi, cellulose såvel som almindelig stivelse. Også mange polymerer blev skabt af menneskelige hænder - nylon, lavsan, polyethylen.

Proteindannelse

Hvordan dannes proteiner? De er et eksempel på organiske stoffer, hvis sammensætning i levende organismer er bestemt af den genetiske kode. I deres syntese anvendes i langt de fleste tilfælde forskellige kombinationer

Også nye aminosyrer kan dannes allerede, når proteinet begynder at fungere i cellen. Det indeholder dog kun alfa-aminosyrer. Den primære struktur af det stof, der beskrives, er bestemt af sekvensen af ​​aminosyrerester. Og i de fleste tilfælde, når et protein dannes, snoes polypeptidkæden i en spiral, hvis drejninger er placeret tæt på hinanden. Som et resultat af dannelsen af ​​brintforbindelser har det en ret stærk struktur.

Fedtstoffer

Et andet eksempel på organiske stoffer er fedtstoffer. Mennesket kender mange typer fedtstoffer: smør, oksekød og fiskeolie, vegetabilske olier. Fedtstoffer dannes i store mængder i plantefrø. Hvis du lægger et skrællet solsikkefrø på et ark papir og trykker det ned, forbliver en olieagtig plet på arket.

Kulhydrater

Kulhydrater er ikke mindre vigtige i den levende natur. De findes i alle planteorganer. Kulhydratklassen omfatter sukker, stivelse og fibre. Kartoffelknolde og bananfrugter er rige på dem. Det er meget nemt at påvise stivelse i kartofler. Når det reagerer med jod, bliver dette kulhydrat blåt. Du kan bekræfte dette ved at dryppe lidt jod på en skåret kartoffel.

Sukker er også nemt at opdage – de smager alle sødt. Mange kulhydrater af denne klasse findes i frugterne af druer, vandmeloner, meloner og æbler. De er eksempler på organiske stoffer, der også produceres under kunstige forhold. For eksempel udvindes sukker fra sukkerrør.

Hvordan dannes kulhydrater i naturen? Det enkleste eksempel er processen med fotosyntese. Kulhydrater er organiske stoffer, der indeholder en kæde af flere kulstofatomer. De indeholder også flere hydroxylgrupper. Under fotosyntesen dannes uorganisk sukker af kulilte og svovl.

Cellulose

Et andet eksempel på organisk materiale er fiber. Det meste af det findes i bomuldsfrø, såvel som plantestængler og deres blade. Fiber består af lineære polymerer, dens molekylvægt varierer fra 500 tusind til 2 millioner.

I sin rene form er det et stof, der hverken har lugt, smag eller farve. Det bruges til fremstilling af fotografisk film, cellofan og sprængstoffer. Fiber optages ikke af menneskekroppen, men er en nødvendig del af kosten, da det stimulerer mave- og tarmens funktion.

Organiske og uorganiske stoffer

Vi kan give mange eksempler på dannelsen af ​​organiske og sekundære, der altid stammer fra mineraler - ikke-levende, der er dannet i jordens dyb. De findes også i forskellige klipper.

Under naturlige forhold dannes uorganiske stoffer under ødelæggelse af mineraler eller organiske stoffer. Til gengæld dannes der konstant organiske stoffer af mineraler. For eksempel absorberer planter vand med forbindelser opløst i det, som efterfølgende flytter fra en kategori til en anden. Levende organismer bruger hovedsageligt organiske stoffer til ernæring.

Årsager til mangfoldighed

Ofte skal skolebørn eller elever besvare spørgsmålet om, hvad der er årsagerne til mangfoldigheden af ​​organiske stoffer. Hovedfaktoren er, at kulstofatomer er forbundet med hinanden ved hjælp af to typer bindinger - simple og multiple. De kan også danne kæder. En anden grund er de mange forskellige kemiske grundstoffer, der indgår i organisk stof. Derudover skyldes diversitet også allotropi - fænomenet med eksistensen af ​​det samme element i forskellige forbindelser.

Hvordan dannes uorganiske stoffer? Naturlige og syntetiske organiske stoffer og deres eksempler studeres både i gymnasiet og i specialiserede videregående uddannelsesinstitutioner. Dannelsen af ​​uorganiske stoffer er ikke en så kompleks proces som dannelsen af ​​proteiner eller kulhydrater. For eksempel har folk udvundet sodavand fra sodavandssøer siden umindelige tider. I 1791 foreslog kemiker Nicolas Leblanc at syntetisere det i laboratoriet ved hjælp af kridt, salt og svovlsyre. Engang var sodavand, som er kendt for alle i dag, et ret dyrt produkt. For at udføre forsøget var det nødvendigt at kalcinere bordsalt sammen med syre og derefter kalcinere det resulterende sulfat sammen med kalksten og trækul.

En anden er kaliumpermanganat eller kaliumpermanganat. Dette stof opnås industrielt. Dannelsesprocessen består af elektrolyse af en opløsning af kaliumhydroxid og en mangananode. I dette tilfælde opløses anoden gradvist for at danne en lilla opløsning - dette er det velkendte kaliumpermanganat.

KEMISKE ELEMENTER I DEN MENNESKELIGE KROPP (KUKUSHKIN Y. N., 1998), KEMI

For den menneskelige krop er rollen for omkring 30 kemiske elementer blevet bestemt, uden hvilke den ikke kan eksistere normalt. Disse elementer kaldes vitale. Ud over dem er der elementer, der i små mængder ikke påvirker kroppens funktion, men på visse niveauer er giftstoffer.

KEMISKE ELEMENTER I DEN MENNESKELIGE KROPP

Yu. N. KUKUSHKIN

St. Petersborg Statens Teknologiske Institut

INTRODUKTION

Mange kemikere kender de berømte ord, der blev talt i 40'erne af dette århundrede af de tyske videnskabsmænd Walter og Ida Noddack, at hver brosten på fortovet indeholder alle elementerne i det periodiske system. I første omgang blev disse ord ikke mødt med enstemmig godkendelse. Men efterhånden som flere og mere nøjagtige metoder til analytisk bestemmelse af kemiske elementer blev udviklet, blev videnskabsmænd i stigende grad overbevist om sandheden af ​​disse ord.

Hvis vi er enige om, at hver brosten indeholder alle elementerne, så burde det også være tilfældet for en levende organisme. Alle levende organismer på Jorden, inklusive mennesker, er i tæt kontakt med miljøet. Livet kræver konstant stofskifte i kroppen. Indtrængen af ​​kemiske elementer i kroppen lettes af ernæring og forbrugt vand. I overensstemmelse med anbefalingen fra Diætetiske Kommission fra US National Academy bør det daglige indtag af kemiske elementer fra fødevarer være på et vist niveau (tabel 1). Det samme antal kemiske grundstoffer skal udskilles fra kroppen hver dag, da deres indhold er relativt konstant.

Nogle videnskabsmænds antagelser går længere. De mener, at ikke kun alle kemiske elementer er til stede i en levende organisme, men at hver af dem udfører en specifik biologisk funktion. Det er meget muligt, at denne hypotese ikke vil blive bekræftet. Men efterhånden som forskning i denne retning udvikler sig, afsløres den biologiske rolle af et stigende antal kemiske elementer.

Den menneskelige krop består af 60% vand, 34% organisk stof og 6% uorganisk stof. Hovedkomponenterne i organiske stoffer er kulstof, brint, oxygen, de omfatter også nitrogen, fosfor og svovl. Uorganiske stoffer i den menneskelige krop indeholder nødvendigvis 22 kemiske elementer: Ca, P, O, Na, Mg, S, B, Cl, K, V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cr, Si, I,F,Se. For eksempel, hvis en person vejer 70 kg, indeholder den (i gram): calcium - 1700, kalium - 250, natrium - 70, magnesium - 42, jern - 5, zink - 3.

Forskere er blevet enige om, at hvis massefraktionen af ​​et element i kroppen overstiger 10 -2%, så skal det betragtes som et makroelement. Andelen af ​​mikroelementer i kroppen er 10 -3 -10 -5%. Hvis indholdet af et grundstof er under 10 -5 %, tages det i betragtning ultramikroelement. Selvfølgelig er en sådan graduering vilkårlig. Gennem det kommer magnesium ind i mellemområdet mellem makro- og mikroelementer.

Tabel 1. Dagligt indtag af kemiske grundstoffer i menneskekroppen

Kemisk grundstof	Dagligt indtag, mg
	voksne
	Cirka 0,2 (vitamin B 12)

VITALE ELEMENTER

Tiden vil utvivlsomt foretage justeringer af moderne ideer om antallet og den biologiske rolle af visse kemiske elementer i den menneskelige krop. I denne artikel vil vi gå ud fra, hvad der allerede er pålideligt kendt. Rollen af ​​makroelementer, der udgør uorganiske stoffer, er indlysende. For eksempel kommer hovedmængden af ​​calcium og fosfor ind i knoglerne (calciumhydroxyphosphat Ca 10 (PO 4) 6 (OH) 2), og klor i form af saltsyre findes i mavesaften.

Mikroelementer er inkluderet i den ovennævnte serie på 22 elementer, som nødvendigvis er til stede i menneskekroppen. Bemærk, at de fleste af dem er metaller, og af metallerne er mere end halvdelen d-elementer. Sidstnævnte danner koordinationsforbindelser i kroppen med komplekse organiske molekyler. Det er således blevet fastslået, at mange biologiske katalysatorer - enzymer indeholder overgangsmetalioner ( d-elementer). For eksempel er det kendt, at mangan er en del af 12 forskellige enzymer, jern - i 70, kobber - i 30, og zink - i mere end 100. Mikroelementer kaldes livsvigtige, hvis deres fravær eller mangel forstyrrer kroppens normale funktion. Et karakteristisk træk ved det nødvendige element er det klokkeformede udseende af dosiskurven ( n) - lydhørhed ( R, effekt) (fig. 1).

Ris. 1. Svarafhængighed ( R) fra dosis ( n) for vitale elementer

Med et lille indtag af dette element forårsages betydelig skade på kroppen. Han fungerer på kanten af ​​overlevelse. Dette skyldes hovedsageligt et fald i aktiviteten af ​​enzymer, der indeholder dette element. Når dosis af grundstoffet stiger, øges responsen og når normen (plateauet). Med en yderligere stigning i dosis vises den toksiske virkning af et overskud af dette element, som et resultat af hvilket død ikke kan udelukkes. Kurven i fig. 1 kan fortolkes som følger: alt skal være med måde og meget lidt og meget er skadeligt. For eksempel fører mangel på jern i kroppen til anæmi, da det er en del af hæmoglobinet i blodet, eller rettere dets komponent - hæm. En voksens blod indeholder omkring 2,6 g jern. I livets proces nedbryder kroppen konstant og syntetiserer hæmoglobin. For at genopbygge det tabte jern med nedbrydningen af ​​hæmoglobin, har en person brug for et gennemsnitligt dagligt indtag på omkring 12 mg af dette element fra mad. Sammenhængen mellem anæmi og jernmangel har været kendt af læger i lang tid, siden tilbage i det 17. århundrede i nogle europæiske lande blev en infusion af jernspåner i rødvin ordineret mod anæmi. Men overskydende jern i kroppen er også skadeligt. Det er forbundet med siderose af øjne og lunger - sygdomme forårsaget af aflejring af jernforbindelser i vævene i disse organer. Den vigtigste regulator af jernindholdet i blodet er leveren.

Mangel på kobber i kroppen fører til ødelæggelse af blodkar, patologisk knoglevækst og defekter i bindevæv. Derudover menes kobbermangel at være en af ​​årsagerne til kræft. I nogle tilfælde forbinder læger lungekræft hos ældre mennesker med et aldersrelateret fald i kobberindholdet i kroppen. Men overskydende kobber i kroppen fører til psykiske lidelser og lammelse af nogle organer (Wilsons sygdom). Kun relativt store mængder kobberforbindelser er skadelige for mennesker. I små doser bruges de i medicin som et astringerende middel og bakteriostase (hæmmer vækst og reproduktion af bakterier). For eksempel bruges kobber (II) sulfat til behandling af conjunctivitis i form af øjendråber (25% opløsning), samt til kauterisering for trakom i form af øjenblyanter (en legering af kobber (II) sulfat, kaliumnitrat, alun og kamfer). I tilfælde af hudforbrændinger med fosfor fugtes huden grundigt med en 5% opløsning af kobber(II)sulfat.

Tabel 2. Karakteristiske symptomer på mangel på kemiske elementer i den menneskelige krop

Elementmangel	Typisk symptom
	Langsommere skeletvækst
	Muskelkramper
	Anæmi, forstyrrelse i immunsystemet
	Hudskade, nedsat vækst, forsinket pubertet
	Arteriel svaghed, leverdysfunktion, sekundær anæmi
	Infertilitet, forringelse af skeletvækst
	Langsom cellevækst, modtagelighed for caries
	Perniciøs anæmi
	Øget forekomst af depression, dermatitis
	Diabetes symptomer
	Skeletvækstforstyrrelse
	Caries i tænderne
	Skjoldbruskkirtel dysfunktion, langsom metabolisme
	Muskelsvaghed (især hjerte).

Den biologiske funktion af andre alkalimetaller i en sund krop er stadig uklar. Noget tyder dog på, at det ved at indføre lithium-ioner i kroppen er muligt at behandle en af ​​formerne for manio-depressiv psykose. Lad os give et bord. 2, hvorfra andre vitale elementers vigtige rolle er synlig.

URENHEDSELEMENTER

Der er et stort antal kemiske grundstoffer, især tunge, som er gifte for levende organismer - de har negative biologiske virkninger. I tabel 3 viser disse grundstoffer i overensstemmelse med det periodiske system af D.I. Mendeleev.

Tabel 3.

Periode	Gruppe

Med undtagelse af beryllium og barium danner disse grundstoffer stærke sulfidforbindelser. Der er en opfattelse af, at årsagen til virkningen af ​​gifte er forbundet med blokering af visse funktionelle grupper (især sulfhydrylgrupper) af proteinet eller med fortrængning af metalioner, såsom kobber og zink, fra visse enzymer. Elementerne præsenteret i tabel. 3 kaldes urenheder. Deres dosis-respons-diagram har en anden form sammenlignet med livreddende (fig. 2).

Ris. 2. Svarafhængighed ( R) fra dosis ( n) for urene kemiske grundstoffer Op til et vist indhold af disse grundstoffer oplever kroppen ingen skadelige virkninger, men med en betydelig stigning i koncentrationen bliver de giftige.

Der er grundstoffer, der er giftige i relativt store mængder, men har en gavnlig effekt i lave koncentrationer. For eksempel er arsen, en stærk gift, der forstyrrer det kardiovaskulære system og påvirker nyrerne og leveren, gavnligt i små doser, og læger ordinerer det for at forbedre appetitten. Ilt, som en person har brug for for at trække vejret, i høje koncentrationer (især under tryk) har en toksisk virkning.

Fra disse eksempler er det klart, at koncentrationen af ​​grundstoffet i kroppen spiller en meget betydelig, og nogle gange katastrofal, rolle. Blandt urenhedselementerne er der også dem, der i små doser har effektive helbredende egenskaber. Således blev den bakteriedræbende egenskab ved sølv og dets salte bemærket for længe siden. For eksempel i medicin bruges en opløsning af kolloid sølv (collargol) til at vaske purulente sår, blæren, til kronisk blærebetændelse og urethitis, såvel som i form af øjendråber til purulent konjunktivitis og blennorrhea. Sølvnitratblyanter bruges til at kauterisere vorter og granuleringer. I fortyndede opløsninger (0,1-0,25%) bruges sølvnitrat som et astringerende og antimikrobielt middel til lotioner og også som øjendråber. Forskere mener, at den kauteriserende virkning af sølvnitrat er forbundet med dets interaktion med vævsproteiner, hvilket fører til dannelsen af ​​proteinsalte af sølv - albuminater. Sølv er endnu ikke klassificeret som et vigtigt element, men dets øgede indhold i den menneskelige hjerne, endokrine kirtler og lever er allerede eksperimentelt etableret. Sølv kommer ind i kroppen gennem planteføde, såsom agurker og kål.

Artiklen præsenterer det periodiske system, hvor de enkelte grundstoffers bioaktivitet er karakteriseret. Vurderingen er baseret på manifestationen af ​​symptomer på mangel eller overskud af et bestemt element. Det tager højde for følgende symptomer (i rækkefølge af stigende effekt): 1 - tab af appetit; 2 - behov for at ændre kost; 3 - signifikante ændringer i vævssammensætning; 4 - øget skade på et eller flere biokemiske systemer, manifesteret under særlige forhold; 5 - manglende kapacitet af disse systemer under særlige forhold; 6 - subkliniske tegn på inhabilitet; 7 - kliniske symptomer på inhabilitet og øget skade; 8 - hæmmet vækst; 9 - mangel på reproduktiv funktion. Den ekstreme form for manifestation af mangel eller overskud af et element i kroppen er døden. Elementets bioaktivitet blev vurderet på en ni-punkts skala afhængigt af karakteren af ​​det symptom, for hvilket specificiteten blev identificeret.

Med denne vurdering er vitale elementer karakteriseret ved den højeste score. For eksempel er grundstofferne brint, kulstof, nitrogen, oxygen, natrium, magnesium, fosfor, svovl, klor, kalium, calcium, mangan, jern osv. karakteriseret ved en score på 9.

KONKLUSION

At identificere den biologiske rolle af individuelle kemiske elementer i levende organismers (mennesker, dyr, planter) funktion er en vigtig og spændende opgave. Mineraler, ligesom vitaminer, fungerer ofte som coenzymer til at katalysere kemiske reaktioner, der opstår hele tiden i kroppen.

Specialisters indsats er rettet mod at afsløre mekanismerne for manifestation af individuelle elementers bioaktivitet på molekylært niveau (se artikler af N.A. Ulakhnovich "Metalkomplekser i levende organismer": Soros Educational Journal. 1997. Nr. 8. S. 27- 32; D.A. Lemenovsky "Forbindelser af metaller i levende natur": Ibid. Der er ingen tvivl om, at metalioner i levende organismer hovedsageligt findes i form af koordinationsforbindelser med "biologiske" molekyler, der fungerer som ligander. På grund af pladsbegrænsning indeholder artiklen materiale, der hovedsageligt er relateret til den menneskelige krop. At afklare metallers rolle i planters liv vil uden tvivl være nyttigt for landbruget. Arbejdet i denne retning udføres i vid udstrækning i laboratorier i forskellige lande.

Et meget interessant spørgsmål handler om principperne for naturens udvælgelse af kemiske grundstoffer til levende organismers funktion. Der er ingen tvivl om, at deres udbredelse ikke er en afgørende faktor. En sund krop er selv i stand til at regulere indholdet af individuelle elementer. Givet et valg (mad og vand), kan dyr instinktivt bidrage til denne regulering. Planternes evner i denne proces er begrænsede. Bevidst regulering fra menneskers side af indholdet af mikroelementer i jorden på landbrugsjord er også en af ​​de vigtige opgaver, som forskere står over for. Den viden, som forskere har erhvervet i denne retning, har allerede dannet sig til en ny gren af ​​kemisk videnskab - biouorganisk kemi. Derfor er det passende at huske ordene fra den fremragende videnskabsmand fra det 19. århundrede A. Ampere: "Lykkelige er dem, der udvikler videnskaben i de år, hvor den ikke er fuldført, men når en afgørende vending allerede er modnet i den." Disse ord kan være særligt nyttige for dem, der står over for at vælge et erhverv.

1. Ershov Yu.A., Pleteneva T.V. Mekanismer for toksisk virkning af uorganiske forbindelser. M.: Medicin, 1989.

2. Kukushkin Yu.N. Højere ordens forbindelser. L.: Kemi, 1991.

3. Kukushkin Yu.N. Kemi er overalt omkring os. M.: Højere. skole, 1992.

4. Lazarev N.V. Udvikling af farmakologi. L.: Forlaget Voen.-med. akademi, 1947.

5. Uorganisk biokemi. M.: Mir, 1978. T. 1, 2 / Ed. G. Eichhorn.

6. Miljøkemi / Red. Joe. Bockris. M.: Kemi, 1982.

7. Yatsimirsky K.B. Introduktion til biouorganisk kemi. Kiev: Nauk. Dumka, 1973.

8. Kaim W., Schwederski B. Bioinorganisk kemi: uorganiske grundstoffer i livets kemi. Chichester: John Wile and Sons, 1994. 401 s.

Yuri Nikolaevich Kukushkin, doktor i kemiske videnskaber, professor, leder. Institut for uorganisk kemi ved St. Petersburg State Technological Institute, hædret videnskabsmand fra Den Russiske Føderation, vinder af prisen opkaldt efter. L.A. Chugaev fra USSR Academy of Sciences, akademiker fra det russiske naturvidenskabsakademi. Område med videnskabelige interesser: koordineringskemi og kemi af platinmetaller. Forfatter og medforfatter til mere end 600 videnskabelige artikler, 14 monografier, lærebøger og populærvidenskabelige bøger, 49 opfindelser.