Хранителни вещества. Биогенна класификация на химичните елементи

19.06.2019

Организмът на живите същества се състои не просто от молекули и атоми, а от съвкупност от такива елементи, които му позволяват да извършва всички жизнени процеси хармонично и хармонично. Чрез такива структури като хранителни вещества, хора, растения, животни, гъби и бактерии могат да се движат, дишат, ядат, размножават и живеят като цяло. Всички те имат клетки в общата химическа система на Менделеев.

биогенни елементи

Какво са хранителните вещества?

Като цяло, трябва да се отбележи, че от известните 118 елемента днес, точната роля и значение в организма на живите същества са дефинирани в относително малко. Въпреки че експерименталните данни позволяват да се установи, че всяка човешка клетка съдържа около 50 химични елемента. Именно те са получили името на биогенни или биофилни.

Разбира се, повечето от тях са добре проучени, взети са всички варианти на тяхното влияние върху здравето и състоянието на човека (както с излишък, така и с недостиг). Въпреки това остава определена част от веществата, чиято роля не е напълно изяснена. Той все още не е инсталиран.

таблица с химически елементи

Класификация на биофилните елементи

Биогенните елементи могат да бъдат разделени в три групи според количественото съдържание и стойността на живите системи.

  1. Макробиогенни - тези, от които се изграждат всички жизненоважни съединения: протеини, нуклеинови киселини, въглехидрати, липиди и др. Това са основните биогенни елементи, като въглерод, водород, кислород, сяра, натрий, хлор, магнезий, калций, фосфор, азот, калий. Тяхното съдържание в тялото е максимално по отношение на другите.
  2. Микробиогенни - съдържащи се в по-малки количества, но играещи много голяма роля за поддържане на нормално ниво на жизнената активност, осъществяване на различни процеси и поддържане на здравето. Тази група включва манган, селен, флуор, ванадий, желязо, цинк, йод, рутений, никел, хром, мед, германий.
  3. Ultramikrobiogennye. Ролята на тези биогенни химични елементи в организма все още не е изяснена. Смята се обаче, че те са важни и трябва да се поддържат в постоянен баланс.

Тази класификация на хранителните вещества отразява значимостта на веществото. Има обаче и друга, която разделя всички съединения в тялото на метали и неметали. Таблицата на химичните елементи се отразява в живите системи, което още веднъж подчертава как всичко е свързано.

биогенни химични елементи

Характеристики и значение на макронутриентите

Ако разберете структурата на протеиновите молекули, лесно е да разберете колко важни са биогенните елементи на група макронутриенти. В края на краищата те включват:

  • въглерод;
  • кислород;
  • водород;
  • азот;
  • понякога сяра.

Това означава, че всички изброени вещества, които сме посочили, са жизненоважни. Това е оправдано, защото не е за нищо, че протеините се наричат ​​основа на живота.

Химията на хранителните вещества играе важна роля в това. В края на краищата, например, именно поради химичните особености на въглерода, той може да се комбинира с еднотипни атоми, образувайки огромни макро вериги - основата на всички органични съединения което означава живот. Ако не беше способността на водорода да образува водородни връзки между молекулите, едва ли биха могли да има протеини и нуклеинови киселини. Без тях няма да има живи същества.

Кислородът като един от основните елементи е не само част от основното вещество на планетата - вода, но и силна електронегативност. Това му позволява да участва в много взаимодействия, включително образуването на водородни връзки.

основни хранителни елементи

За значението на водата, да се говори, вероятно не е необходимо. Всяко дете знае значението му. Той е разтворител, среда за биохимични реакции, основен компонент на цитоплазмата на клетките и т.н. Нейните биогенни елементи са все едно водород и кислород, което вече беше споменато по-рано.

Позиция номер 20 в таблицата

Калцият е част от костите на хората и животните, е важна част от зъбния емайл. Той също така участва в много биологични процеси в тялото:

  • екзоцитоза;
  • съсирване на кръвта;
  • свиване на мускулни влакна;
  • производство на хормони.

Освен това, той образува външния скелет на много безгръбначни и морски живот. Необходимостта от този елемент се увеличава с възрастта и след достигане на 20 години тя намалява.

хранителни елементи

Стойността на натрий и калий

Тези два елемента са много важни за правилното и добре координирано действие на клетъчните мембрани, както и на натриево-калиевата помпа на сърцето. Много лекарства за заболявания на сърдечно-съдовата система съдържат точно тези вещества. Освен това същите тези елементи:

  • поддържат осмотичното налягане в клетката;
  • регулират рН на средата;
  • част от кръвната плазма, лимфните течности;
  • задържане на вода в тъканите;
  • насърчава предаването на нервните импулси и т.н.

Процесите са жизненоважни, така че е трудно да се надценява важността на тези макроелементи.

Магнезий и фосфор

Таблицата на химичните елементи поставя тези две вещества доста далеч един от друг поради разликата в свойствата, както физически, така и химически. Биологичната роля също варира, но те също имат нещо общо - важно в живота на живите същества.

Магнезият има следните функции:

  • участва в разделянето на макромолекули, което е съпроводено с отделяне на енергия;
  • участва в предаването на нервните импулси и в регулацията на сърдечната дейност;
  • е активна съставка за нормална функция на червата;
  • влиза в състава на веществата, които контролират дейността на гладките мускули и т.н.

Това не са всички функции, а основни.

класификация на хранителните вещества

Фосфорът от своя страна играе следната роля:

  • част от голям брой макромолекули (фосфолипиди, ензими и други);
  • е компонент от най-важните енергийни резерви на тялото - молекулите на АТФ и АДФ;
  • контролира рН на разтворите, е буфер в тялото;
  • Включени в костите и зъбите като един от основните елементи на сградата.

Така макронутриентите са важна част от човешкото здраве и други същества, тяхната основа, началото на целия живот на планетата.

Основни характеристики на микроелементите

Хранителните вещества, които принадлежат към тази група, се отличават с факта, че нуждата на организма от тях е по-малка, отколкото за представителите на предишната група. Приблизително 100 mg на ден, но не повече от 150 mg. Общо има около 30 вида. Нещо повече, всички те са в различни концентрации в клетката.

Установена е ролята на не всички от тях, но последствията от недостатъчното използване на един или друг елемент са ясно проявени, изразени при различни заболявания. Най-изследвани върху биологичните ефекти върху тялото са мед, селен и цинк, както и желязо. Всички те участват в механизмите хуморална регулация, са част от ензими, които са катализатори на процеси.

цикъла на хранителните вещества

Цикъл на биофилни частици: въглерод

Всеки атом е в състояние да направи прехода от тялото към околната среда и обратно. Когато това се случи, процес, наречен "циркулация на биогенни елементи". Разгледайте неговата същност на примера на въглероден атом.

Атомите преминават през няколко етапа в обращение.

  1. По-голямата част се намира в недрата на земята под формата на въглища, както и във въздуха, образувайки слой от въглероден диоксид.
  2. От въздуха въглеродът преминава в растенията, тъй като се абсорбира от тях за фотосинтеза.
  3. Тогава той или остава в растенията, докато не умре и отиде във въглищните находища, или отива в животински организми, които се хранят с растения. От тях въглеродът се връща в атмосферата като въглероден диоксид.
  4. Ако говорим за въглеродния диоксид, който се разтваря в океаните, то от водата, в която попада растителна тъкан, с течение на времето, образувайки варовикови отлагания, или се изпарява в атмосферата и бившата циркулация започва отново.

По този начин се осъществява биогенна миграция на химични елементи, както макро-, така и микробиогенни.