Kjemisk sammensetning av cellen

Mineralsalter

vann.
godt løsemiddel

Hydrofil(fra gresk hydro- vann og filleo

Hydrofobisk(fra gresk hydro- vann og Phobos

elastisitet

Vann. Vann- universalt løsemiddel hydrofil. 2- hydrofobisk. .3- Varmekapasitet. 4- Vann er karakterisert 5- 6- Vann gir bevegelse av stoffer 7- Hos planter bestemmer vann turgor støttefunksjoner, 8- Vann er en integrert del smørevæsker slim

Mineralsalter. handlingspotensial ,

Fysisk-kjemiske egenskaper til vann som hovedmediet i menneskekroppen.

Av de uorganiske stoffene som utgjør cellen, er det viktigste vann. Mengden varierer fra 60 til 95 % av den totale cellemassen. Vann spiller en viktig rolle i livet til celler og levende organismer generelt. I tillegg til at det er en del av deres sammensetning, er det for mange organismer også et habitat. Vannets rolle i cellen bestemmes av dets unike kjemiske og fysiske egenskaper, hovedsakelig assosiert med den lille størrelsen på molekylene, polariteten til molekylene og deres evne til å danne hydrogenbindinger med hverandre.

Lipider. Funksjoner av lipider i menneskekroppen.

Lipider er en stor gruppe stoffer av biologisk opprinnelse, svært løselig i organiske løsemidler som metanol, aceton, kloroform og benzen. Samtidig er disse stoffene uløselige eller svakt løselige i vann. Dårlig løselighet er assosiert med utilstrekkelig innhold av atomer med et polariserbart elektronskall, slik som O, N, S eller P, i lipidmolekyler.

Systemet for humoral regulering av fysiologiske funksjoner. Prinsipper for hum..

Humoral fysiologisk regulering bruker kroppsvæsker (blod, lymfe, cerebrospinalvæske, etc.) for å overføre informasjon Signaler overføres gjennom kjemikalier: hormoner, mediatorer, biologisk aktive stoffer (BAS), elektrolytter, etc.

Funksjoner ved humoral regulering: har ikke en nøyaktig adressat - med strømmen av biologiske væsker kan stoffer leveres til alle celler i kroppen; hastigheten på informasjonslevering er lav - bestemt av strømningshastigheten til biologiske væsker - 0,5-5 m/s; handlingens varighet.

Overføringen av humoral regulering utføres av blodstrømmen, lymfe, ved diffusjon, nerveregulering utføres av nervefibre. Det humorale signalet beveger seg langsommere (med blodstrømmen gjennom kapillæren med en hastighet på 0,05 mm/s) enn nervesignalet (nerveoverføringshastigheten er 130 m/s). Et humoristisk signal har ikke en så presis adressat (det fungerer etter prinsippet om "alle, alle, alle") som et nervøst signal (for eksempel overføres en nerveimpuls av de sammentrekkende musklene til en finger). Men denne forskjellen er ikke signifikant, siden celler har ulik følsomhet for kjemikalier. Derfor virker kjemikalier på strengt definerte celler, det vil si på de som er i stand til å oppfatte denne informasjonen. Celler som har så høy følsomhet for enhver humoral faktor kalles målceller.
Blant humorale faktorer, stoffer med en smal
virkningsspektrum, det vil si rettet virkning på et begrenset antall målceller (for eksempel oksytocin), og bredere (for eksempel adrenalin), som det er et betydelig antall målceller for.
Humoral regulering brukes for å sikre reaksjoner som ikke krever høy hastighet og nøyaktighet i utførelse.
Humoral regulering, som nerveregulering, utføres alltid
en lukket reguleringssløyfe der alle elementer er sammenkoblet av kanaler.
Når det gjelder overvåkingselementet til enhetskretsen (SP), er det fraværende som en uavhengig struktur i den humorale reguleringskretsen. Funksjonen til denne koblingen utføres vanligvis av det endokrine systemet.
celle.
Humoriske stoffer som kommer inn i blodet eller lymfen diffunderer inn i den intercellulære væsken og blir raskt ødelagt. I denne forbindelse kan effekten deres bare strekke seg til nærliggende organceller, det vil si at deres innflytelse er lokal i naturen. I motsetning til lokale effekter, strekker fjerneffekter av humorale stoffer seg til målceller på avstand.

HYPOTHALAMUS HORMONER

hormoneffekt

Kortikoliberin - Stimulerer dannelsen av kortikotropin og lipotropin

Gonadotropin-frigjørende hormon - Stimulerer dannelsen av lutropin og follitropin

Prolaktoliberin - Fremmer frigjøring av prolaktin

Prolaktostatin - Hemmer frigjøringen av prolaktin

Somatoliberin Stimulerer utskillelsen av veksthormon

Somatostatin - Hemmer utskillelsen av veksthormon og tyrotropin

Thyroliberin - Stimulerer utskillelsen av tyrotropin og prolaktin

Melanoliberin – Stimulerer utskillelsen av melanocyttstimulerende hormon

Melanostatin - Hemmer utskillelsen av melanocyttstimulerende hormon

ADENOGYPOFYSISKE HORMONER

STH (somatotropin, veksthormon) - Stimulerer kroppsvekst, proteinsyntese i celler, glukosedannelse og lipidnedbrytning

Prolaktin - Regulerer laktasjon hos pattedyr, instinktet for å amme avkom, differensiering av ulike vev

TSH (tyrotropin) - Regulerer biosyntesen og utskillelsen av skjoldbruskkjertelhormoner

Kortikotropin - Regulerer utskillelsen av hormoner fra binyrebarken

FSH (follitropin) og LH (luteiniserende hormon) - LH regulerer syntesen av kvinnelige og mannlige kjønnshormoner, stimulerer vekst og modning av follikler, eggløsning, dannelse og funksjon av corpus luteum i eggstokkene FSH har en sensibiliserende effekt på folliklene og Leydig-celler til virkningen av LH, stimulerer spermatogenese

skjoldbruskkjertelhormoner Frigjøringen av skjoldbruskkjertelhormoner kontrolleres av to "overordnede" endokrine kjertler. Området i hjernen som forbinder nervesystemet og det endokrine systemet kalles hypothalamus. Hypothalamus mottar informasjon om nivået av skjoldbruskkjertelhormoner og skiller ut stoffer som påvirker hypofysen. Hypofysen også plassert i hjernen i området for en spesiell depresjon - sella turcica. Det skiller ut flere dusin hormoner som er komplekse i struktur og virkning, men bare ett av dem virker på skjoldbruskkjertelen - skjoldbruskkjertelstimulerende hormon eller TSH. Nivået av skjoldbruskkjertelhormoner i blodet og signaler fra hypothalamus stimulerer eller hemmer frigjøringen av TSH. For eksempel, hvis mengden tyroksin i blodet er liten, vil både hypofysen og hypothalamus vite om det. Hypofysen vil umiddelbart frigjøre TSH, som aktiverer frigjøringen av hormoner fra skjoldbruskkjertelen.

Humoral regulering er koordineringen av menneskekroppens fysiologiske funksjoner gjennom blod, lymfe og vevsvæske. Humoral regulering utføres av biologisk aktive stoffer - hormoner som regulerer kroppsfunksjoner på subcellulært, cellulært, vevs-, organ- og systemnivå og mediatorer som overfører nerveimpulser. Hormoner produseres av de endokrine kjertlene (endokrine), så vel som av de ytre sekresjonskjertlene (vev - veggene i magen, tarmen og andre). Hormoner påvirker metabolismen og aktiviteten til forskjellige organer, og kommer inn i dem gjennom blodet. Hormoner har følgende egenskaper: Høy biologisk aktivitet; Spesifisitet – effekter på visse organer, vev, celler; De blir raskt ødelagt i vev; Molekylene er små i størrelse og trenger lett gjennom kapillærveggene inn i vev.

Binyrene - paret endokrine kjertler hos virveldyr dyr og person. Zona glomerulosa produserer hormoner kalt mineralkortikoider. Disse inkluderer :Aldosteron (grunnleggende mineralokortikosteroidhormon binyrebarken) Kortikosteron (ubetydelig og relativt inaktiv glukokortikoidhormon). Mineralkortikoider øker reabsorpsjon Na + og K + utskillelse i nyrene. I strålesonen dannes det glukokortikoider, som inkluderer: Kortisol. Glukokortikoider har en viktig effekt på nesten alle metabolske prosesser. De stimulerer til utdanning glukose fra fett Og aminosyrer(glukoneogenese), undertrykke inflammatorisk, immun Og allergisk reaksjoner, redusere spredning bindevev og øker også følsomheten sanseorganer Og eksitabilitet av nervesystemet. Produsert i maskesonen kjønnshormoner (androgener, som er forløperstoffer østrogen). Disse kjønnshormonene spiller en litt annen rolle enn hormonene som skilles ut gonader. Adrenal medulla celler produserer katekolaminer - adrenalin Og noradrenalin . Disse hormonene øker blodtrykket, øker hjertefunksjonen, utvider lumen i bronkiene og øker blodsukkernivået. Når de er i ro, frigjør de konstant små mengder katekolaminer. Under påvirkning av en stressende situasjon øker utskillelsen av adrenalin og noradrenalin av cellene i binyremargen kraftig.

Hvilemembranpotensialet er en mangel på positive elektriske ladninger inne i cellen, som følge av lekkasje av positive kaliumioner fra den og den elektrogene virkningen av natrium-kalium-pumpen.

Aksjonspotensial (AP). Alle stimuli som virker på cellen forårsaker primært en reduksjon i PP; når den når en kritisk verdi (terskel), oppstår en aktiv forplantningsrespons - PD. AP-amplitude omtrentlig = 110-120 mv. Et karakteristisk trekk ved AP, som skiller det fra andre former for cellerespons på stimulering, er at det adlyder «alt eller ingenting»-regelen, dvs. det oppstår bare når stimulansen når en viss terskelverdi, og en ytterligere økning i intensiteten til stimulansen påvirker ikke lenger amplituden, heller ikke på AP-varigheten. Aksjonspotensialet er en av de viktigste komponentene i eksitasjonsprosessen. I nervefibre sikrer det ledning av eksitasjon fra sensoriske avslutninger ( reseptorer) til nervecellens kropp og fra den til de synaptiske endene lokalisert på ulike nerve-, muskel- eller kjertelceller. Ledningen av PD langs nerve- og muskelfibre utføres av den såkalte. lokale strømmer, eller virkningsstrømmer som oppstår mellom de eksiterte (depolariserte) og de hvilende delene av membranen ved siden av den.

Postsynaptiske potensialer (PSPs) oppstår i områder av membranen til nerve- eller muskelceller direkte ved siden av synaptiske terminaler. De har en amplitude i størrelsesorden flere mv og varighet 10-15 msek. PSP-er er delt inn i eksitatorisk (EPSP) og hemmende (IPSP).

Generatorpotensialer oppstår i membranen til sensitive nerveender - reseptorer. Deres amplitude er i størrelsesorden flere mv og avhenger av styrken til stimulering som påføres reseptoren. Den ioniske mekanismen til generatorpotensialer er ennå ikke tilstrekkelig studert.

Handlingspotensial

Et aksjonspotensiale er en rask endring i membranpotensialet som oppstår når nerve-, muskel- og noen kjertelceller er opphisset. Dens forekomst er basert på endringer i den ioniske permeabiliteten til membranen. I utviklingen av et aksjonspotensial skilles fire påfølgende perioder ut: lokal respons, depolarisering, repolarisering og sporpotensialer.

Irritabilitet er en levende organismes evne til å reagere på ytre påvirkninger ved å endre dens fysisk-kjemiske og fysiologiske egenskaper. Irritabilitet manifesterer seg i endringer i gjeldende verdier av fysiologiske parametere som overskrider deres skift i hvile. Irritabilitet er en universell manifestasjon av den vitale aktiviteten til alle biosystemer. Disse miljøendringene som forårsaker en organismes respons kan inkludere et bredt repertoar av reaksjoner, alt fra diffuse protoplasmatiske reaksjoner i protozoer til komplekse, høyt spesialiserte reaksjoner hos mennesker. I menneskekroppen er irritabilitet ofte forbundet med egenskapen til nerve-, muskel- og kjertelvev til å reagere i form av å produsere en nerveimpuls, muskelsammentrekning eller utskillelse av stoffer (spytt, hormoner, etc.). Hos levende organismer som mangler nervesystem kan irritabilitet vise seg i bevegelser. Dermed etterlater amøber og andre protozoer ugunstige løsninger med høye saltkonsentrasjoner. Og planter endrer plasseringen av skuddene for å maksimere lysabsorpsjonen (strekk mot lyset). Irritabilitet er en grunnleggende egenskap ved levende systemer: dens tilstedeværelse er et klassisk kriterium for å skille levende ting fra ikke-levende ting. Minimumsstørrelsen på stimulansen som er tilstrekkelig for manifestasjon av irritabilitet kalles persepsjonsterskelen. Fenomenene irritabilitet hos planter og dyr har mye til felles, selv om deres manifestasjoner i planter skiller seg kraftig fra de vanlige formene for motorisk og nervøs aktivitet hos dyr

Lover om irritasjon av eksitabelt vev: 1) maktloven- eksitabilitet er omvendt proporsjonal med terskelkraften: jo større terskelkraft, jo mindre eksitabilitet. Men for at eksitasjon skal oppstå, er ikke stimuleringskraften alene nok. Det er nødvendig at denne irritasjonen varer i noen tid; 2) tidens lov virkningen av stimulansen. Når den samme kraften påføres forskjellige vev, vil det være nødvendig med forskjellige varigheter av irritasjon, noe som avhenger av et gitt vevs evne til å manifestere sin spesifikke aktivitet, det vil si eksitabilitet: minst tid vil kreves for vev med høy eksitabilitet og den lengste tiden for vev med lav eksitabilitet. Dermed er eksitabilitet omvendt proporsjonal med stimulansens varighet: jo kortere stimulansen er, desto større eksitabilitet. Eksitabiliteten til vev bestemmes ikke bare av styrken og varigheten av irritasjonen, men også av hastigheten (hastigheten) av økningen i styrken av irritasjonen, som bestemmes av den tredje loven - loven om økningen i styrken av irritasjon(forholdet mellom styrken til stimulansen og tidspunktet for dens virkning): jo større økningshastigheten i stimuleringsstyrken, desto mindre eksitabilitet. Hvert vev har sin egen terskelhastighet for økning i styrken av irritasjon.

Evnen til et vev til å endre sin spesifikke aktivitet som respons på stimulering (eksitabilitet) er omvendt avhengig av størrelsen på terskelkraften, varigheten av stimulansen og hastigheten (hastigheten) for økningen i stimuleringskraften.

Det kritiske nivået av depolarisering er verdien av membranpotensialet, når det nås som et aksjonspotensial oppstår. Det kritiske nivået av depolarisering (CLD) er nivået av elektrisk potensial til membranen til en eksiterbar celle hvorfra det lokale potensialet blir til et aksjonspotensial.

En lokal respons oppstår på subterskelstimuli; sprer seg over 1-2 mm med demping; øker med økende stimulusstyrke, dvs. adlyder loven om "kraft"; oppsummerer - øker med gjentatt hyppig subterskelstimulering 10 - 40 mV øker.

Den kjemiske mekanismen for synaptisk overføring, sammenlignet med den elektriske, gir mer effektivt synapsens grunnleggende funksjoner: 1) enveis signaloverføring; 2) signalforsterkning; 3) konvergens av mange signaler på en postsynaptisk celle, plastisitet av signaloverføring.

Kjemiske synapser overfører to typer signaler - eksitatoriske og hemmende. I eksitatoriske synapser forårsaker nevrotransmitteren frigjort fra de presynaptiske nerveendene et eksitatorisk postsynaptisk potensial i den postsynaptiske membranen - lokal depolarisering, og i inhiberende synapser - et hemmende postsynaptisk potensial, som regel hyperpolarisering. Nedgangen i membranmotstanden som oppstår under et hemmende postsynaptisk potensial, kortslutter den eksitatoriske postsynaptiske strømmen, og svekker eller blokkerer derved overføringen av eksitasjon.

Kjemisk sammensetning av cellen

Organismer er bygd opp av celler. Celler fra forskjellige organismer har lignende kjemiske sammensetninger. Rundt 90 grunnstoffer finnes i cellene til levende organismer, og rundt 25 av dem finnes i nesten alle celler. Basert på innholdet i cellen er kjemiske elementer delt inn i tre store grupper: makroelementer (99%), mikroelementer (1%), ultramikroelementer (mindre enn 0,001%).

Makroelementer inkluderer oksygen, karbon, hydrogen, fosfor, kalium, svovel, klor, kalsium, magnesium, natrium, jern. Mikroelementer inkluderer mangan, kobber, sink, jod, fluor. Ultramikroelementer inkluderer sølv, gull, brom, selen.

En mangel på ethvert element kan føre til sykdom og til og med død av kroppen, siden hvert element spiller en spesifikk rolle. Makroelementer av den første gruppen danner grunnlaget for biopolymerer - proteiner, karbohydrater, nukleinsyrer, så vel som lipider, uten hvilke liv er umulig. Svovel er en del av noen proteiner, fosfor er en del av nukleinsyrer, jern er en del av hemoglobin, og magnesium er en del av klorofyll. Kalsium spiller en viktig rolle i metabolismen Noen av de kjemiske elementene i cellen er en del av uorganiske stoffer - mineralsalter og vann.

Mineralsalter finnes i cellen, som regel, i form av kationer (K ​​+, Na +, Ca 2+, Mg 2+) og anioner (HPO 2-/4, H 2 PO -/4, CI -, HCO 3), hvor forholdet bestemmer surheten i miljøet, som er viktig for cellenes liv.

Av de uorganiske stoffene i levende natur, spiller en stor rolle vann.
Det utgjør en betydelig masse av de fleste celler. Mye vann er inneholdt i cellene i hjernen og menneskelige embryoer: mer enn 80 % vann; i fettvevsceller - kun 40,% Ved høy alder synker vanninnholdet i cellene. En person som har mistet 20 % av vannet dør. Vannets unike egenskaper bestemmer dets rolle i kroppen. Det er involvert i termoregulering, som skyldes den høye varmekapasiteten til vann - forbruket av en stor mengde energi ved oppvarming. Vann - godt løsemiddel. På grunn av deres polaritet interagerer molekylene med positivt og negativt ladede ioner, og fremmer derved oppløsningen av stoffet. I forhold til vann er alle cellestoffer delt inn i hydrofile og hydrofobe.

Hydrofil(fra gresk hydro- vann og filleo- kjærlighet) kalles stoffer som løses opp i vann. Disse inkluderer ioniske forbindelser (for eksempel salter) og noen ikke-ioniske forbindelser (for eksempel sukker).

Hydrofobisk(fra gresk hydro- vann og Phobos- frykt) er stoffer som er uløselige i vann. Disse inkluderer for eksempel lipider.

Vann spiller en viktig rolle i de kjemiske reaksjonene som skjer i cellen i vandige løsninger. Det løser opp metabolske produkter som kroppen ikke trenger og fremmer dermed deres fjerning fra kroppen. Det høye vanninnholdet i cellen gir det elastisitet. Vann letter bevegelsen av ulike stoffer i en celle eller fra celle til celle.

Uorganiske forbindelser i menneskekroppen.

Vann. Av de uorganiske stoffene som utgjør cellen, er det viktigste vann. Mengden varierer fra 60 til 95% av den totale cellemassen. Vann spiller en viktig rolle i livet til celler og levende organismer generelt. I tillegg til at det er en del av deres sammensetning, er det for mange organismer også et habitat. Vannets rolle i cellen bestemmes av dets unike kjemiske og fysiske egenskaper, hovedsakelig assosiert med den lille størrelsen på molekylene, polariteten til molekylene og deres evne til å danne hydrogenbindinger med hverandre. Vann som en komponent i biologiske systemer utfører følgende viktige funksjoner: 1- Vann- universalt løsemiddel for polare stoffer, som salter, sukker, alkoholer, syrer osv. Stoffer som er svært løselige i vann kalles hydrofil. 2- Vann løser ikke opp ikke-polare stoffer og blander seg ikke med dem, siden det ikke kan danne hydrogenbindinger med dem. Stoffer som er uløselige i vann kalles hydrofobisk. Hydrofobe molekyler eller deler av dem frastøtes av vann, og i dets nærvær tiltrekkes de av hverandre. Slike interaksjoner spiller en viktig rolle for å sikre stabiliteten til membraner, så vel som mange proteinmolekyler, nukleinsyrer og en rekke subcellulære strukturer. .3- Vann har en høy spesifikk Varmekapasitet. 4- Vann er karakterisert høy fordampningsvarme, dvs. e. molekylers evne til å frakte bort en betydelig mengde varme samtidig som den avkjøler kroppen. 5- Det er utelukkende karakteristisk for vann høy overflatespenning. 6- Vann gir bevegelse av stoffer i celle og kropp, absorpsjon av stoffer og utskillelse av metabolske produkter. 7- Hos planter bestemmer vann turgor celler, og i noen dyr utfører støttefunksjoner, være et hydrostatisk skjelett (runde og annelids, pigghuder). 8- Vann er en integrert del smørevæsker(synovial - i leddene til virveldyr, pleura - i pleurahulen, perikardial - i perikardsækken) og slim(lette bevegelsen av stoffer gjennom tarmene, skape et fuktig miljø på slimhinnene i luftveiene). Det er en del av spytt, galle, tårer, sædceller, etc.

Mineralsalter. Moderne metoder for kjemisk analyse har avslørt 80 elementer i det periodiske systemet i sammensetningen av levende organismer. Basert på deres kvantitative sammensetning er de delt inn i tre hovedgrupper. Makroelementer utgjør hoveddelen av organiske og uorganiske forbindelser, deres konsentrasjon varierer fra 60% til 0,001% av kroppsvekten (oksygen, hydrogen, karbon, nitrogen, svovel, magnesium, kalium, natrium, jern, etc.). Mikroelementer er hovedsakelig ioner av tungmetaller. Inneholdt i organismer i mengden 0,001% - 0,000001% (mangan, bor, kobber, molybden, sink, jod, brom). Konsentrasjonen av ultramikroelementer overstiger ikke 0,000001%. Deres fysiologiske rolle i organismer er ennå ikke fullstendig klarlagt. Denne gruppen inkluderer uran, radium, gull, kvikksølv, cesium, selen og mange andre sjeldne grunnstoffer. Ikke bare innholdet, men også forholdet mellom ioner i cellen er betydelig. Forskjellen mellom mengdene av kationer og anioner på overflaten og inne i cellen sikrer forekomsten handlingspotensial , hva som ligger til grunn for forekomsten av nervøs og muskeleksitasjon.

Hoveddelen av vevene til levende organismer som bor på jorden består av organogene elementer: oksygen, karbon, hydrogen og nitrogen, hvorfra organiske forbindelser hovedsakelig er bygget - proteiner, fett, karbohydrater.

Introduksjon

Jeg valgte et ganske komplekst emne, siden det kombinerer mange vitenskaper, hvor studiet er veldig viktig i verden: biologi, økologi, kjemi, etc. Emnet mitt er viktig i skolens kjemi- og biologikurs. Mennesket er en veldig kompleks levende organisme, men å studere ham virket ganske interessant for meg. Jeg mener at hver person bør vite hva de består av.

Mål: studere mer detaljert de kjemiske elementene som utgjør mennesker og deres interaksjon i kroppen.

For å nå dette målet ble følgende satt: oppgaver:

• 1) Studere den elementære sammensetningen av levende organismer;
• 2) Identifiser hovedgruppene av kjemiske elementer: mikro- og makroelementer;
• 3) Bestem hvilke kjemiske elementer som er ansvarlige for vekst, muskelfunksjon, nervesystem, etc.;
• 4) Gjennomfør laboratorieeksperimenter som bekrefter tilstedeværelsen av karbon, nitrogen og jern i menneskekroppen.

Metoder og teknikker: analyse av vitenskapelig litteratur, komparativ analyse, syntese, klassifisering og generalisering av utvalgt materiale; observasjonsmetode, eksperiment (fysisk og kjemisk).

Kjemiske elementer i menneskekroppen

Alle levende organismer på jorden, inkludert mennesker, er i nær kontakt med miljøet. Mat og drikkevann bidrar til at nesten alle kjemiske elementer kommer inn i kroppen. De introduseres i og fjernes fra kroppen hver dag. Analyser har vist at antall individuelle kjemiske elementer og deres forhold i den friske kroppen til forskjellige mennesker er omtrent det samme.

Mange forskere tror at ikke bare alle kjemiske elementer er tilstede i en levende organisme, men at hver av dem utfører en spesifikk biologisk funksjon. Rollen til rundt 30 kjemiske elementer er pålitelig etablert, uten hvilke menneskekroppen ikke kan eksistere normalt. Disse elementene kalles vitale. Menneskekroppen består av 60 % vann, 34 % organiske og 6 % uorganiske stoffer.

Kroppen til en person som veier 70 kg består av:

Karbon - 12,6 kg Klor - 200 gram

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

Hydrogen-7 kg Svovel-175 gram

Nitrogen-2,1 kg Jern-5 gram

Kalsium-1,4 kg Fluor-100 gram

Natrium-150 gram Silisium-3 gram

Kalium-100 gram Jod-0,1 gram

Magnesium-200 gram Arsen-0,0005 gram

4 søyler i livet

Karbon, oksygen, nitrogen og hydrogen er de fire kjemiske grunnstoffene som kjemikere kaller «kjemiens hvaler», og som samtidig er de grunnleggende elementene i livet. Ikke bare levende proteiner, men hele naturen rundt oss og i oss er bygget av molekylene til disse fire elementene.

Isolert sett er karbon en død stein. Nitrogen er, som oksygen, en fri gass. Nitrogen er ikke bundet av noe. Hydrogen kombinert med oksygen danner vann, og sammen skaper de universet.

I sine enkle forbindelser er de vann på jorden, skyer i atmosfæren og luft. I mer komplekse forbindelser er disse karbohydrater, salter, syrer, alkalier, alkoholer, sukker, fett og proteiner. Ved å bli enda mer komplekse når de det høyeste utviklingsstadiet - de skaper liv.

Karbon - livsgrunnlaget.

Alle organiske stoffer som levende organismer er bygget av skiller seg fra uorganiske ved at de er basert på det kjemiske grunnstoffet karbon. Organiske stoffer inneholder også andre elementer: hydrogen, oksygen, nitrogen, svovel og fosfor. Men de samler seg alle rundt karbon, som er det viktigste sentrale elementet.

Akademiker Fersman kalte det livsgrunnlaget, for uten karbon er liv umulig. Det er ikke noe annet kjemisk element med så unike egenskaper som karbon.

Dette betyr imidlertid ikke at karbon utgjør hoveddelen av levende materie. I enhver organisme er det bare 10% karbon, 80% vann, og de resterende ti prosentene kommer fra andre kjemiske elementer som utgjør kroppen.

Et karakteristisk trekk ved karbon i organiske forbindelser er dets ubegrensede evne til å binde forskjellige grunnstoffer til atomgrupper i en rekke kombinasjoner.

Litt kjemi

Av de 92 kjemiske grunnstoffene som for tiden er kjent for vitenskapen, finnes 81 grunnstoffer i menneskekroppen. Blant dem er 4 viktigste: C (karbon), H (hydrogen), O (oksygen), N (nitrogen), samt 8 makro- og 69 mikroelementer.

Makronæringsstoffer

Makronæringsstoffer- dette er stoffer hvis innhold overstiger 0,005 % av kroppsvekten. Dette Ca (kalsium), Cl (klor), F (fluor). K (kalium), Mg (magnesium), Na (natrium), P (fosfor) og S (svovel). De er en del av hovedvevet - bein, blod, muskler. Sammen utgjør hoved- og makroelementer 99% av en persons kroppsvekt.

Mikroelementer

Mikroelementer- dette er stoffer hvis innhold ikke overstiger 0,005 % for hvert enkelt element, og deres konsentrasjon i vev ikke overstiger 0,000001 %. Mikroelementer er også svært viktige for et normalt liv.

En spesiell undergruppe av mikroelementer er ultramikroelementer, som finnes i kroppen i ekstremt små mengder, er gull, uran, kvikksølv, etc.

70-80% av menneskekroppen består av vann, resten består av organiske og mineralske stoffer.

Organisk materiale

Organisk materiale kan dannes (eller syntetiseres kunstig) fra mineraler. Hovedkomponenten i alle organiske stoffer er karbon(studiet av strukturen, kjemiske egenskaper, produksjonsmetoder og praktisk bruk av ulike karbonforbindelser er gjenstand for organisk kjemi). Karbon er det eneste kjemiske elementet som er i stand til å danne et stort antall forskjellige forbindelser (antallet av disse forbindelsene overstiger 10 millioner!). Det finnes i proteiner, fett og karbohydrater, som bestemmer næringsverdien til maten vår; er en del av alle animalske organismer og planter.

I tillegg til karbon inneholder ofte organiske forbindelser oksygen, nitrogen, Noen ganger - fosfor, svovel og andre grunnstoffer, men mange av disse forbindelsene har uorganiske egenskaper. Det er ingen skarp linje mellom organiske og uorganiske stoffer. Hoved tegn på organiske forbindelser hydrokarboner har forskjellige karbon-hydrogen forbindelser og deres derivater. Molekyler av organiske stoffer inneholder hydrokarbonfragmenter.

En spesiell vitenskap omhandler studiet av ulike typer organiske forbindelser som finnes i levende organismer, deres struktur og egenskaper - biokjemi.

Avhengig av deres struktur er organiske forbindelser delt inn i enkle - aminosyrer, sukker og fettsyrer, mer komplekse - pigmenter, samt vitaminer og koenzymer (ikke-proteinkomponenter av enzymer), og de mest komplekse - ekorn Og nukleinsyrer.

Egenskapene til organiske stoffer bestemmes ikke bare av strukturen til molekylene deres, men også av antallet og arten av deres interaksjoner med nabomolekyler, så vel som deres gjensidige romlige arrangement. Disse faktorene er tydeligst manifestert i forskjellene i egenskapene til stoffer lokalisert i forskjellige aggregeringstilstander.

Prosessen med transformasjon av stoffer, ledsaget av en endring i deres sammensetning og (eller) struktur, kalles kjemisk reaksjon. Essensen av denne prosessen er brudd av kjemiske bindinger i utgangsstoffene og dannelse av nye bindinger i reaksjonsproduktene. Reaksjonen anses som fullført dersom materialsammensetningen til reaksjonsblandingen ikke lenger endres.

Reaksjoner av organiske forbindelser (organiske reaksjoner) følge de generelle lovene for kjemiske reaksjoner. Imidlertid er forløpet deres ofte mer komplekst enn når det gjelder interaksjon av uorganiske forbindelser. Derfor, i organisk kjemi, vies mye oppmerksomhet til studiet av reaksjonsmekanismer.

Mineraler

Mineraler i menneskekroppen mindre enn organiske, men de er også livsviktige. Slike stoffer inkluderer jern, jod, kobber, sink, kobolt, krom, molybden, nikkel, vanadium, selen, silisium, litium etc. Til tross for det lille behovet i kvantitative termer, påvirker de kvalitativt aktiviteten og hastigheten til alle biokjemiske prosesser. Uten dem er normal fordøyelse av mat og syntese av hormoner umulig. Med en mangel på disse stoffene i menneskekroppen oppstår spesifikke lidelser, noe som fører til karakteristiske sykdommer. Mikroelementer er spesielt viktige for barn i perioden med intensiv vekst av bein, muskler og indre organer. Med alderen avtar en persons behov for mineraler noe.

Som du vet kan alle stoffer deles inn i to store kategorier - mineralske og organiske. Du kan gi et stort antall eksempler på uorganiske eller mineralske stoffer: salt, brus, kalium. Men hvilke typer forbindelser faller inn i den andre kategorien? Organiske stoffer er tilstede i enhver levende organisme.

Ekorn

Det viktigste eksemplet på organiske stoffer er proteiner. De inneholder nitrogen, hydrogen og oksygen. I tillegg til disse kan noen ganger svovelatomer også finnes i noen proteiner.

Proteiner er blant de viktigste organiske forbindelsene og er de som oftest finnes i naturen. I motsetning til andre forbindelser har proteiner visse karakteristiske trekk. Hovedegenskapen deres er deres enorme molekylvekt. For eksempel er molekylvekten til et alkoholatom 46, benzen er 78, og hemoglobin er 152 000 Sammenlignet med molekylene til andre stoffer, er proteiner ekte kjemper, som inneholder tusenvis av atomer. Noen ganger kaller biologer dem makromolekyler.

Proteiner er de mest komplekse av alle organiske strukturer. De tilhører klassen av polymerer. Hvis du undersøker et polymermolekyl under et mikroskop, kan du se at det er en kjede som består av enklere strukturer. De kalles monomerer og gjentas mange ganger i polymerer.

I tillegg til proteiner er det et stort antall polymerer - gummi, cellulose, så vel som vanlig stivelse. Også mange polymerer ble laget av menneskelige hender - nylon, lavsan, polyetylen.

Proteindannelse

Hvordan dannes proteiner? De er et eksempel på organiske stoffer, hvis sammensetning i levende organismer bestemmes av den genetiske koden. I deres syntese, i de aller fleste tilfeller, brukes forskjellige kombinasjoner

Dessuten kan det dannes nye aminosyrer allerede når proteinet begynner å fungere i cellen. Imidlertid inneholder den bare alfa-aminosyrer. Den primære strukturen til stoffet som beskrives bestemmes av sekvensen av aminosyrerester. Og i de fleste tilfeller, når et protein dannes, er polypeptidkjeden vridd til en spiral, hvis svinger er plassert nær hverandre. Som et resultat av dannelsen av hydrogenforbindelser har den en ganske sterk struktur.

Fett

Et annet eksempel på organiske stoffer er fett. Mennesket kjenner mange typer fett: smør, biff og fiskeolje, vegetabilske oljer. Fett dannes i store mengder i plantefrø. Hvis du legger et skrelt solsikkefrø på et papirark og trykker det ned, vil en fet flekk forbli på arket.

Karbohydrater

Karbohydrater er ikke mindre viktige i levende natur. De finnes i alle planteorganer. Karbohydratklassen inkluderer sukker, stivelse og fiber. Potetknoller og bananfrukter er rike på dem. Det er veldig enkelt å oppdage stivelse i poteter. Når det reagerer med jod, blir dette karbohydratet blått. Du kan bekrefte dette ved å droppe litt jod på en kuttet potet.

Sukker er også lett å oppdage - alle smaker søtt. Mange karbohydrater av denne klassen finnes i fruktene av druer, vannmeloner, meloner og epler. De er eksempler på organiske stoffer som også produseres under kunstige forhold. For eksempel utvinnes sukker fra sukkerrør.

Hvordan dannes karbohydrater i naturen? Det enkleste eksemplet er prosessen med fotosyntese. Karbohydrater er organiske stoffer som inneholder en kjede av flere karbonatomer. De inneholder også flere hydroksylgrupper. Under fotosyntesen dannes uorganisk sukker fra karbonmonoksid og svovel.

Cellulose

Et annet eksempel på organisk materiale er fiber. Det meste finnes i bomullsfrø, samt plantestengler og bladene deres. Fiber består av lineære polymerer, dens molekylvekt varierer fra 500 tusen til 2 millioner.

I sin rene form er det et stoff som ikke har lukt, smak eller farge. Den brukes til fremstilling av fotografisk film, cellofan og eksplosiver. Fiber tas ikke opp av menneskekroppen, men er en nødvendig del av kostholdet, da det stimulerer funksjonen til mage og tarm.

Organiske og uorganiske stoffer

Vi kan gi mange eksempler på dannelsen av organiske og andre som alltid stammer fra mineraler - ikke-levende som dannes i jordens dyp. De finnes også i forskjellige bergarter.

Under naturlige forhold dannes uorganiske stoffer under ødeleggelse av mineraler eller organiske stoffer. På den annen side dannes det hele tiden organiske stoffer fra mineraler. For eksempel absorberer planter vann med forbindelser oppløst i det, som deretter beveger seg fra en kategori til en annen. Levende organismer bruker hovedsakelig organiske stoffer til ernæring.

Årsaker til mangfold

Ofte må skoleelever eller studenter svare på spørsmålet om hva som er årsakene til mangfoldet av organiske stoffer. Hovedfaktoren er at karbonatomer er koblet til hverandre ved hjelp av to typer bindinger - enkle og multiple. De kan også danne kjeder. En annen grunn er variasjonen av forskjellige kjemiske elementer som inngår i organisk materiale. I tillegg skyldes mangfold også allotropi - fenomenet med eksistensen av det samme elementet i forskjellige forbindelser.

Hvordan dannes uorganiske stoffer? Naturlige og syntetiske organiske stoffer og deres eksempler studeres både på videregående skole og i spesialiserte høyere utdanningsinstitusjoner. Dannelsen av uorganiske stoffer er ikke en så kompleks prosess som dannelsen av proteiner eller karbohydrater. For eksempel har folk hentet ut brus fra brusinnsjøer i uminnelige tider. I 1791 foreslo kjemiker Nicolas Leblanc å syntetisere det i laboratoriet ved å bruke kritt, salt og svovelsyre. En gang i tiden var brus, som er kjent for alle i dag, et ganske dyrt produkt. For å gjennomføre eksperimentet var det nødvendig å kalsinere bordsalt sammen med syre, og deretter kalsinere det resulterende sulfatet sammen med kalkstein og trekull.

En annen er kaliumpermanganat, eller kaliumpermanganat. Dette stoffet er oppnådd industrielt. Dannelsesprosessen består av elektrolyse av en løsning av kaliumhydroksid og en mangananode. I dette tilfellet oppløses anoden gradvis for å danne en lilla løsning - dette er det velkjente kaliumpermanganatet.

KJEMISKE ELEMENTER I MENNESKELIG KROPP (KUKUSHKIN Y. N., 1998), KJEMI

For menneskekroppen er rollen til rundt 30 kjemiske elementer definitivt etablert, uten hvilke den ikke kan eksistere normalt. Disse elementene kalles vitale. I tillegg til dem er det elementer som i små mengder ikke påvirker kroppens funksjon, men på visse nivåer er giftstoffer.

KJEMISKE ELEMENTER I MENNESKELIG KROPP

Yu. N. KUKUSHKIN

St. Petersburg State Technological Institute

INTRODUKSJON

Mange kjemikere kjenner til de berømte ordene som ble talt på 40-tallet av dette århundret av de tyske forskerne Walter og Ida Noddack, at hver brostein på fortauet inneholder alle elementene i det periodiske system. Til å begynne med ble disse ordene ikke møtt med enstemmig godkjenning. Men etter hvert som flere og mer nøyaktige metoder for analytisk bestemmelse av kjemiske elementer ble utviklet, ble forskerne stadig mer overbevist om sannheten til disse ordene.

Hvis vi er enige om at hver brostein inneholder alle grunnstoffene, bør dette også gjelde for en levende organisme. Alle levende organismer på jorden, inkludert mennesker, er i nær kontakt med miljøet. Livet krever konstant forbrenning i kroppen. Innføringen av kjemiske elementer i kroppen forenkles av ernæring og inntatt vann. I samsvar med anbefalingen fra Dietetic Commission of the US National Academy, bør det daglige inntaket av kjemiske elementer fra mat være på et visst nivå (tabell 1). Det samme antall kjemiske elementer må skilles ut fra kroppen hver dag, siden innholdet deres er relativt konstant.

Forutsetningene til noen forskere går lenger. De tror at ikke bare er alle kjemiske elementer til stede i en levende organisme, men at hver av dem utfører en spesifikk biologisk funksjon. Det er godt mulig at denne hypotesen ikke vil bli bekreftet. Men etter hvert som forskning i denne retningen utvikler seg, avsløres den biologiske rollen til et økende antall kjemiske elementer.

Menneskekroppen består av 60 % vann, 34 % organisk materiale og 6 % uorganisk materiale. Hovedkomponentene i organiske stoffer er karbon, hydrogen, oksygen, de inkluderer også nitrogen, fosfor og svovel. Uorganiske stoffer i menneskekroppen inneholder nødvendigvis 22 kjemiske 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 veier 70 kg, inneholder den (i gram): kalsium - 1700, kalium - 250, natrium - 70, magnesium - 42, jern - 5, sink - 3.

Forskere har blitt enige om at hvis massefraksjonen av et element i kroppen overstiger 10 -2%, bør det betraktes som et makroelement. Andelen mikroelementer i kroppen er 10 -3 -10 -5%. Hvis innholdet av et grunnstoff er under 10 -5 %, vurderes det ultramikroelement. Selvfølgelig er en slik gradering vilkårlig. Gjennom det kommer magnesium inn i mellomområdet mellom makro- og mikroelementer.

Tabell 1. Daglig inntak av kjemiske elementer i menneskekroppen

Kjemisk element	Daglig inntak, mg
	voksne
	Omtrent 0,2 (vitamin B 12)

VITALE ELEMENTER

Tiden vil utvilsomt gjøre justeringer av moderne ideer om antall og biologiske rolle til visse kjemiske elementer i menneskekroppen. I denne artikkelen vil vi gå ut fra det som allerede er pålitelig kjent. Rollen til makroelementer som utgjør uorganiske stoffer er åpenbar. For eksempel kommer hovedmengden av kalsium og fosfor inn i beinene (kalsiumhydroksyfosfat Ca 10 (PO 4) 6 (OH) 2), og klor i form av saltsyre finnes i magesaft.

Mikroelementer er inkludert i den ovennevnte serien med 22 elementer som nødvendigvis er tilstede i menneskekroppen. Merk at de fleste av dem er metaller, og av metallene er mer enn halvparten det d-elementer. Sistnevnte danner koordinasjonsforbindelser i kroppen med komplekse organiske molekyler. Dermed har det blitt fastslått at mange biologiske katalysatorer - enzymer inneholder overgangsmetallioner ( d-elementer). For eksempel er det kjent at mangan er en del av 12 forskjellige enzymer, jern - i 70, kobber - i 30, og sink - i mer enn 100. Mikroelementer kalles livsviktige hvis deres fravær eller mangel forstyrrer kroppens normale funksjon. Et karakteristisk trekk ved det nødvendige elementet er det klokkeformede utseendet til dosekurven ( n) - reaksjonsevne ( R, effekt) (fig. 1).

Ris. 1. Responsavhengighet ( R) fra dose ( n) for vitale elementer

Med et lite inntak av dette elementet forårsakes betydelig skade på kroppen. Han fungerer på kanten av overlevelse. Dette skyldes hovedsakelig en reduksjon i aktiviteten til enzymer som inneholder dette elementet. Når dosen av elementet øker, øker responsen og når normen (platået). Med en ytterligere økning i dosen vises den toksiske effekten av et overskudd av dette elementet, som et resultat av at et dødelig utfall ikke kan utelukkes. Kurven i fig. 1 kan tolkes som følger: alt skal være med måte og veldig lite og veldig mye er skadelig. For eksempel fører mangel på jern i kroppen til anemi, siden det er en del av hemoglobinet i blodet, eller mer presist, dets komponent - hem. En voksens blod inneholder omtrent 2,6 g jern. I løpet av livet bryter kroppen hele tiden ned og syntetiserer hemoglobin. For å fylle på jernet som går tapt med nedbrytningen av hemoglobin, trenger en person et gjennomsnittlig daglig inntak på omtrent 12 mg av dette elementet fra mat. Sammenhengen mellom anemi og jernmangel har vært kjent for leger i lang tid, siden tilbake på 1600-tallet i enkelte europeiske land ble en infusjon av jernspon i rødvin foreskrevet for anemi. Men overflødig jern i kroppen er også skadelig. Det er assosiert med siderose av øyne og lunger - sykdommer forårsaket av avsetning av jernforbindelser i vevet til disse organene. Den viktigste regulatoren av jerninnholdet i blodet er leveren.

Mangel på kobber i kroppen fører til ødeleggelse av blodkar, patologisk beinvekst og defekter i bindevev. I tillegg antas kobbermangel å være en av årsakene til kreft. I noen tilfeller forbinder leger lungekreft hos eldre mennesker med en aldersrelatert reduksjon i kobberinnholdet i kroppen. Imidlertid fører overskudd av kobber i kroppen til psykiske lidelser og lammelser av enkelte organer (Wilsons sykdom). Bare relativt store mengder kobberforbindelser er skadelige for mennesker. I små doser brukes de i medisin som et astringerende middel og bakteriostase (hemmer vekst og reproduksjon av bakterier). For eksempel brukes kobber (II) sulfat til behandling av konjunktivitt i form av øyedråper (25% løsning), samt for kauterisering for trakom i form av øyeblyanter (en legering av kobber (II) sulfat, kaliumnitrat, alun og kamfer). Ved hudforbrenninger med fosfor, fuktes huden grundig med en 5% løsning av kobber(II)sulfat.

Tabell 2. Karakteristiske symptomer på mangel på kjemiske elementer i menneskekroppen

Elementmangel	Typisk symptom
	Langsommere skjelettvekst
	Muskel kramper
	Anemi, forstyrrelse i immunsystemet
	Hudskade, redusert vekst, forsinket pubertet
	Arteriell svakhet, leverdysfunksjon, sekundær anemi
	Infertilitet, forverring av skjelettvekst
	Langsom cellevekst, mottakelighet for karies
	Pernisiøs anemi
	Økt forekomst av depresjon, dermatitt
	Diabetes symptomer
	Skjelettvekstforstyrrelse
	Tannkaries
	Skjoldbrusk dysfunksjon, langsom metabolisme
	Muskelsvakhet (spesielt hjerte).

Den biologiske funksjonen til andre alkalimetaller i en sunn kropp er fortsatt uklar. Det er imidlertid indikasjoner på at det ved å introdusere litiumioner i kroppen er mulig å behandle en av formene for manisk-depressiv psykose. La oss gi et bord. 2, hvorfra den viktige rollen til andre vitale elementer er synlig.

URENHETSELEMENTER

Det er et stort antall kjemiske elementer, spesielt tunge, som er gift for levende organismer - de har negative biologiske effekter. I tabellen 3 viser disse grunnstoffene i samsvar med det periodiske system for D.I. Mendeleev.

Tabell 3.

Periode	Gruppe

Med unntak av beryllium og barium danner disse grunnstoffene sterke sulfidforbindelser. Det er en oppfatning at årsaken til virkningen av giftstoffer er assosiert med blokkering av visse funksjonelle grupper (spesielt sulfhydrylgrupper) av proteinet eller med forskyvning av metallioner, som kobber og sink, fra visse enzymer. Elementene presentert i tabellen. 3 kalles urenheter. Deres dose-respons-diagram har en annen form sammenlignet med livreddende (fig. 2).

Ris. 2. Responsavhengighet ( R) fra dose ( n) for urenheter kjemiske elementer Opp til et visst innhold av disse elementene opplever ikke kroppen noen skadelige effekter, men med en betydelig økning i konsentrasjonen blir de giftige.

Det finnes grunnstoffer som er giftige i relativt store mengder, men har gunstig effekt i lave konsentrasjoner. For eksempel er arsen, en sterk gift som forstyrrer det kardiovaskulære systemet og påvirker nyrene og leveren, gunstig i små doser, og leger foreskriver det for å forbedre appetitten. Oksygen, som en person trenger for å puste, i høye konsentrasjoner (spesielt under trykk) har en giftig effekt.

Fra disse eksemplene er det klart at konsentrasjonen av elementet i kroppen spiller en svært betydelig, og noen ganger katastrofal, rolle. Blant urenhetselementene er det også de som i små doser har effektive helbredende egenskaper. Dermed ble den bakteriedrepende egenskapen til sølv og dets salter lagt merke til for lenge siden. For eksempel, i medisin brukes en løsning av kolloidalt sølv (collargol) til å vaske purulente sår, blæren, for kronisk blærebetennelse og uretitt, samt i form av øyedråper for purulent konjunktivitt og blennoré. Sølvnitratblyanter brukes til å kauterisere vorter og granuleringer. I fortynnede løsninger (0,1-0,25%) brukes sølvnitrat som et snerpende og antimikrobielt middel for kremer, og også som øyedråper. Forskere mener at den kauteriserende effekten av sølvnitrat er assosiert med dets interaksjon med vevsproteiner, noe som fører til dannelse av proteinsalter av sølv - albuminater. Sølv er ennå ikke klassifisert som et viktig element, men dets økte innhold i den menneskelige hjernen, endokrine kjertler og leveren er allerede eksperimentelt etablert. Sølv kommer inn i kroppen gjennom plantemat, som agurk og kål.

Artikkelen presenterer det periodiske system, der bioaktiviteten til individuelle grunnstoffer er karakterisert. Vurderingen er basert på manifestasjonen av symptomer på mangel eller overskudd av et bestemt element. Det tar hensyn til følgende symptomer (i rekkefølge av økende effekt): 1 - tap av appetitt; 2 - behov for å endre kosthold; 3 - betydelige endringer i vevssammensetning; 4 - økt skade på ett eller flere biokjemiske systemer, manifestert under spesielle forhold; 5 - manglende evne til disse systemene under spesielle forhold; 6 - subkliniske tegn på inhabilitet; 7 - kliniske symptomer på inhabilitet og økt skade; 8 - hemmet vekst; 9 - mangel på reproduktiv funksjon. Den ekstreme formen for manifestasjon av mangel eller overskudd av et element i kroppen er døden. Bioaktiviteten til elementet ble vurdert på en ni-punkts skala avhengig av karakteren av symptomet som spesifisiteten ble identifisert for.

Med denne vurderingen er vitale elementer preget av høyest poengsum. For eksempel er elementene hydrogen, karbon, nitrogen, oksygen, natrium, magnesium, fosfor, svovel, klor, kalium, kalsium, mangan, jern, etc. karakterisert ved en poengsum på 9.

KONKLUSJON

Å identifisere den biologiske rollen til individuelle kjemiske elementer i funksjonen til levende organismer (mennesker, dyr, planter) er en viktig og spennende oppgave. Mineraler, som vitaminer, fungerer ofte som koenzymer for å katalysere kjemiske reaksjoner som oppstår hele tiden i kroppen.

Spesialistenes innsats er rettet mot å avsløre mekanismene for manifestasjon av bioaktiviteten til individuelle elementer på molekylært nivå (se artikler av N.A. Ulakhnovich "Metal complexes in living organisms": Soros Educational Journal. 1997. No. 8. S. 27- 32; D.A. Lemenovsky "Forbindelser av metaller i levende natur": Ibid. 9. S. 48-53. Det er ingen tvil om at metallioner i levende organismer hovedsakelig finnes i form av koordinasjonsforbindelser med "biologiske" molekyler som fungerer som ligander. På grunn av plassbegrensninger inneholder artikkelen materiale hovedsakelig relatert til menneskekroppen. Å avklare metallers rolle i plantenes liv vil utvilsomt være nyttig for landbruket. Arbeid i denne retningen utføres mye i laboratorier i forskjellige land.

Et veldig interessant spørsmål handler om prinsippene for naturens utvalg av kjemiske elementer for funksjonen til levende organismer. Det er ingen tvil om at deres utbredelse ikke er en avgjørende faktor. En sunn kropp er selv i stand til å regulere innholdet av individuelle elementer. Gitt et valg (mat og vann), kan dyr instinktivt bidra til denne reguleringen. Mulighetene til planter i denne prosessen er begrenset. Bevisst regulering fra menneskers side av innholdet av mikroelementer i jorda på jordbruksland er også en av de viktige oppgavene forskerne står overfor. Kunnskapen ervervet av forskere i denne retningen har allerede dannet seg til en ny gren av kjemisk vitenskap - biouorganisk kjemi. Derfor er det på sin plass å minne om ordene til den fremragende vitenskapsmannen fra det 19. århundre A. Ampere: «Lykkelige er de som utvikler vitenskapen i årene da den ikke er fullført, men når en avgjørende vending allerede er moden i den.» Disse ordene kan være spesielt nyttige for de som står overfor å velge yrke.

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

2. Kukushkin Yu.N. Høyere ordens tilkoblinger. L.: Kjemi, 1991.

3. Kukushkin Yu.N. Kjemi er rundt oss. M.: Høyere. skole, 1992.

4. Lazarev N.V. Evolusjon av farmakologi. L.: Forlag Voen.-med. akademisk, 1947.

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

6. Miljøkjemi / Red. Joe. Bockris. M.: Kjemi, 1982.

7. Yatsimirsky K.B. Introduksjon til biouorganisk kjemi. Kiev: Nauk. Dumka, 1973.

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

Yuri Nikolaevich Kukushkin, doktor i kjemiske vitenskaper, professor, leder. Institutt for uorganisk kjemi ved St. Petersburg State Technological Institute, æret vitenskapsmann i den russiske føderasjonen, vinner av prisen oppkalt etter. L.A. Chugaev fra USSR Academy of Sciences, akademiker ved det russiske naturvitenskapsakademiet. Område med vitenskapelige interesser: koordineringskjemi og kjemi av platinametaller. Forfatter og medforfatter av mer enn 600 vitenskapelige artikler, 14 monografier, lærebøker og populærvitenskapelige bøker, 49 oppfinnelser.