Bioloogiliselt olulised elemendid (erinevalt bioloogiliselt inertsetest elementidest) on keemilised elemendid, mida elusorganismid vajavad normaalse elu tagamiseks. Bioloogiliselt olulised elemendid jagunevad:
- makrotoitained (mille sisaldus elusorganismides on üle 0,01%)
- mikroelemendid (sisaldus alla 0,001%).
Makrotoitained
Need elemendid moodustavad elusorganismide liha. Makrotoitainete hulka kuuluvad need elemendid, mille soovitatav päevane kogus on üle 200 mg. Makrotoitained sisenevad reeglina inimkehasse koos toiduga.
Biogeensed elemendid:
- hapnik - 65%
- Süsinik - 18%
- Vesinik - 10%
- Lämmastik - 3%
Neid makrotoitaineid nimetatakse biogeenseteks (organogeenseteks) elementideks või makrotoitaineteks. Orgaanilised ained nagu valgud, rasvad, süsivesikud ja nukleiinhapped koosnevad valdavalt makrotoitainetest. Vahel kasutatakse makrotoitainete tähistamiseks akronüümi CHNO, mis koosneb perioodilisuse tabeli vastavate keemiliste elementide tähistustest.
Muud makrotoitained
- Kaalium
- Kaltsium
- Magneesium
- Naatrium
- Fosfor
Mikroelemendid
Mõiste "mikroelemendid" muutus meditsiini-, bioloogia- ja põllumajandusteaduslikus kirjanduses eriti populaarseks 20. sajandi keskel. Eelkõige sai agronoomidele selgeks, et isegi piisav kogus "makroelemente" väetistes (NPK kolmainsus – lämmastik, fosfor, kaalium) ei taga taimede normaalset arengut.
Mikroelemendid on elemendid, mille sisaldus organismis on väike, kuid nad osalevad biokeemilistes protsessides ja on elusorganismidele vajalikud. Soovitatav päevane mikrotoitainete kogus inimesele on alla 200 mg. Viimasel ajal on hakatud kasutama Euroopa keeltest laenatud terminit mikroelement.
Organismi sisekeskkonna (homöostaasi) püsivuse säilitamine hõlmab eelkõige mineraalide kvalitatiivse ja kvantitatiivse sisalduse säilitamist elundite kudedes füsioloogilisel tasemel.
Põhilised mikroelemendid
Tänapäevaste andmete kohaselt peetakse enam kui 30 mikroelementi taimede, loomade ja inimeste eluks hädavajalikuks. Nende hulgas (tähestiku järjekorras):
- Raud
- Koobalt
- Mangaan
- Molübdeen
- Seleen
Mida madalam on ühendite kontsentratsioon organismis, seda keerulisem on kindlaks teha elemendi bioloogilist rolli, tuvastada ühendeid, mille moodustumisel ta osaleb. Boor, vanaadium, räni jne on kahtlemata olulised.
Mikroelementide ühilduvus
Vitamiinide, mikroelementide ja makroelementide organismi omastamise protsessis on võimalik erinevate komponentide antagonism (negatiivne koostoime) või sünergia (positiivne koostoime).
Loe lähemalt mikroelementide ühilduvuse kohta SIIT:
Mikroelementide puudumine kehas
Mineraalide puudumise peamised põhjused:
- Ebaõige või monotoonne toitumine, halva kvaliteediga joogivesi.
- Maa eri piirkondade geoloogilised tunnused on endeemilised (ebasoodsad) alad.
- Verejooksust tingitud suur mineraalide kadu, Crohni tõbi, haavandiline koliit.
- Teatud ravimite kasutamine, mis seovad mikroelemente või põhjustavad nende kadu.
Mikroelementoos
Kõiki patoloogilisi protsesse, mis on põhjustatud mikroelementide vaegusest, liigsest või tasakaalutusest, nimetatakse mikroelementoosiks.
Mineraalide põhiomadused
Mineraalained-makroelemendid
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Mineraalained-mikroelemendid
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
* - Keskmine päevane vajadus täiskasvanutele: mehed ja naised vanuses 25 kuni 51 aastat. Tabelis on toodud Saksa Toitumisspetsialistide Seltsi (Deutsche Gesselschaft für Ernahrung – DGE) soovitatud normid.
** – tabelis on toodud USA Meditsiiniinstituudi Toidu- ja Toitumisameti (FNB) ja Euroopa Liidu Toidu teaduskomitee (SCF) soovitatud annused.
- Raud - põhjustab punaste vereliblede moodustumise (erütropoeesi) rikkumist; kasvuhäire; väsimus kogu päeva jooksul ja sagedased ärkamised öösel; suurenenud risk nakkushaigustesse; aneemia, naha ebaloomulik kahvatus; üldine heaolu halvenemine; rabedad juuksed ja küüned; sagedased peavalud; ärrituvus; pinnapealne ja kiire hingamine; seedetrakti haigused; kõhukinnisus ja praod suunurkades.
- Magneesium – põhjustab apaatsust, sügelust, lihasdüstroofiat ja krampe; seedetrakti haigused; südame rütmihäired; naha vananemine; hirmud; närvilisus; kannatamatus; unetus; peavalu; pidev väsimustunne; kontrollimatu ärritus. Magneesiumipuuduse korral "varastab" keha selle luudest. Pikaajalise magneesiumipuuduse korral organismis suureneb kaltsiumisoolade ladestumine arteriaalsete veresoonte, südamelihase ja neerude seintesse.
- Kaalium – põhjustab lihasdüstroofiat, lihaste halvatust, närviimpulsside edastamise ja südamerütmi häireid, samuti turseid ja skleroosi.
- Kaltsium – põhjustab osteoporoosi, krampe. Selle kontsentratsiooni vähenemine veres on täis närvisüsteemi talitlushäireid. Kui kaltsiumi liig kehas on, ladestub see erinevatesse elunditesse ja kudedesse.
- Naatrium - põhjustab hüpotensiooni, tahhükardiat, lihaskrampe.
- Fosfor – põhjustab kasvuhäireid, luude deformatsioone, rahhiiti, osteomalaatsiat. Fosforipuudust soodustab kaltsiumi liig koos valkude ja D-vitamiini puudusega, see väljendub isutus, apaatia, vaimse ja füüsilise töövõime langus ning kaalulangus. Liigne tarbimine häirib kaltsiumi imendumist soolestikust, pärsib D-vitamiini aktiivse vormi teket, seob osa veres olevast kaltsiumist, mis viib selle eritumiseni luudest ning kaltsiumisoolade ladestumiseni neerudesse ja veresoontesse. .
- Jood - põhjustab Gravesi tõbe (difuusne toksiline struuma), mida iseloomustab kilpnäärme funktsiooni suurenemine, millega kaasneb selle suuruse suurenemine organismis toimuvate autoimmuunprotsesside tõttu, samuti arengu aeglustumine kesknärvisüsteemist.
- Mangaan – põhjustab kehakaalu langust, dermatiiti, iiveldust, oksendamist.
- Koobalt - põhjustab nukleiinhapete sünteesi suurenemist. Koobalt, mangaan ja vask hoiavad ära varajased hallid juuksed ja parandavad nende seisundit ning osalevad ka organismi üldises taastumises pärast raskeid haigusi.
- Vask - põhjustab aneemiat.
- Fluor - põhjustab kasvu halvenemist; mineralisatsiooniprotsessi rikkumine. Fluoriidi puudumine põhjustab hammaste lagunemist. Fluoriidi liig põhjustab osteokondroosi, hammaste värvi ja kuju muutumist ning luude kasvu.
- Tsink – põhjustab kasvu halvenemist, haavade halba paranemist, isutust, maitsetundlikkust ja eesnäärme suurenemist.
- Selena – põhjustab aneemiat, kardiomüopaatiat, kasvu ja luukoe moodustumist. Suur risk on pärasoole-, rinna-, emaka- ja munasarja-, eesnäärme-, põie-, kopsu- ja nahavähi tekkeks.
- Kroom – sunnib keha uuenenud energiaga tööle, et säilitada suhkrutasakaalu. Sellest tulenevalt on tungiv vajadus maiustuste järele. Kroomi liigne sisaldus tolmus põhjustab astmat.
- Molübdeen - põhjustab väävlit sisaldavate aminohapete vahetuse rikkumist, samuti närvisüsteemi talitlushäireid.
Paljud on ilmselt kuulnud selliseid sõnu "makro- ja mikroelemendid"? Ja ilmselt tekib küsimus: mis vahe neil on?
Selle kohta saate teada siit.
Ja veel sellest, miks need elemendid inimkehas olulised on. Ja milliseid probleeme võivad need tekkida, kui neid napib.
Makrotoitained- need on mineraalid, mida meie kehas leidub koguses 25 g kuni 1 kg. Nende hulka kuuluvad naatrium, kloor, kaalium, fosfor, magneesium, kaltsium, väävel.
Mikroelemendid- need on mineraalid, mida kehas leidub vähem kui 0,015 g Nende hulka kuuluvad: mangaan, vask, molübdeen, nikkel, vanaadium, räni, tina, boor, koobalt, fluor, raud, tsink, seleen.
Kaltsium
Kaltsium, keha sisaldab tavaliselt umbes 1200 g kaltsiumi, 99% sellest on koondunud luudesse. Iga päev eemaldatakse luukoest kuni 700 mg kaltsiumi ja sama palju tuleks ladestuda. Luukoe on meie keha "ladu", kus hoitakse selle mineraalseid (aluselisi) varusid. Atsidoosiga (kudede hapestumine) vajab organism happe neutraliseerimiseks suuremas koguses aluselisi reserve. Sealt (varudest) ammutab organism kaltsiumi ja fosforit, kui neid toiduga ei saa. Järelikult mängib luukoe kaltsiumi- ja fosforihoidla rolli.
Kaltsiumi vajadus võrreldes teiste toitainetega on tohutu. Tuleb märkida, et suhkur hapestab verd, põhjustades kaltsiumi väljutamist organismist.
Kaltsium on peamine hapete vastane mineraal. Seega, mida õigem on toitumine ja mida vähem on toidus happeid moodustavaid toiduaineid, seda parem on hammaste ja luude seisund.
Kaltsium aitab kaasa südame-veresoonkonna süsteemi parandamisele, aidates alandada vere kolesterooli ja triglütseriidide taset ning tagab stabiilse une.
Kaltsiumipuudust seostatakse halbade ilmadega luuvaludega, kuna arvatakse, et atmosfäärirõhu languse korral eritub kaltsium organismist kiiresti, mis toob kaasa „kurtmised halva ilma üle“, eriti eakatel. Laste hüperaktiivsust seostatakse kaltsiumipuudusega. Kui laps ei saa paigal istuda ja kui ta on palju kapriisne.
Kaalium
Kaalium on oluline makrotoitaine. Tagab raku tasakaalu teiste elektrolüütidega. Kaalium vastutab vererõhu normaliseerimise eest. Kaalium on südamega tihedalt seotud ja selle taseme puudumine veres mõjutab südamerütmi tööd.
Mangaan (aspartaat)
Mangaan on hädavajalik loodusliku insuliini tootmiseks ja aitab reguleerida veresuhkru taset.
Vähendab ateroskleroosi riski – tugevdab arterite kudesid, muutes need vastupidavamaks sklerootiliste naastude tekkele ning aitab koos magneesiumiga normaliseerida kolesterooli ja triglütseriidide taset, omades erilist stabiliseerivat toimet "halvale" kolesteroolile.
Mangaani kontsentratsioon organismis peaks olema madal, kuid meie igapäevane toit ei suuda sageli isegi sellist kogust pakkuda.
Kroom
Inimkeha sisaldab väga väikeses koguses kroomi (keskmiselt umbes 5 mg - umbes 100 korda vähem kui tsink või raud). Toiduga kaasasolevatest anorgaanilistest ühenditest imendub kroomi vaid 0,5–0,7% ja orgaanilist -25%.
Kroom stimuleerib insuliini tootmist. Kroomipuudus võib põhjustada jäsemete tuimust ja valu, mis on diabeedi puhul tavaline. Kroomipuudusel tõmbab inimene magusa poole ning mida rohkem suhkrut ta sööb, seda enam kahanevad kroomi varud.
Tsink
Tsink on hädavajalik insuliini ja seedeensüümide sünteesiks ja tootmiseks. Tsink osaleb enam kui 80 sisemises protsessis, mis toimuvad organismis hormoonide ja ensüümide tasemel. Reguleerib hormonaalset ja ensüümide taset.
Tsingipuudus toob kaasa tõsiseid tagajärgi, sealhulgas skisofreenia ja psüühikahäired, diabeet ja eesnäärme adenoom, katarakt, südamehaigused, aju- ja närvisüsteemi kahjustused, immuunsüsteemi talitlushäired, seedehäired ja toiduallergia ning peptiline haavand.
Tsingipuuduse korral kogunevad mürgised metallid, haavad paranevad halvasti, võivad tekkida osteoporoos, nahahaigused, liigne väsimus ja isutus, kuulmiskahjustus, veresuhkru tasakaaluhäired.
Tsink ja kaltsium teineteisele "ei meeldi" - kaltsiumi tarbimine võib vähendada tsingi imendumist ligi 50%.Tsink eritub intensiivselt organismist stressi all, samuti mürgiste metallide, pestitsiidide jms mõjul.
Seleen
Tugev antioksüdant. Selle puudusega väheneb kõhunäärme aktiivsus, mis kutsub esile diabeedi tekke. Diabeedi ja kilpnäärme korral on seleeni tarbimine vajalik.
Magneesium
Täiskasvanu keha sisaldab 25 g magneesiumi. Magneesium on enam kui 300 ensüümi, peamiselt süsivesikute metabolismi aktivaator. Magneesium on südame jaoks kõige olulisem element ja eriti vajalik südame- ja veresoonkonnahaigustega inimestele.
Magneesium normaliseerib vererõhku ja pulssi, takistab trombide (verehüüvete) kokkukleepumist. Magneesium osaleb neerupealiste poolt eritatavate hormoonide vahetuses ja annab meile elujõudu.
Kui kehas on piisavalt magneesiumi, saavutab hormoonide vabanemise haripunkt varahommikul, hoides inimese erksana kogu päeva. Magneesiumipuudusega – selline tipp saabub õhtul ning sellega kaasneb hilinenud elujõu ja efektiivsuse tõus kuni südaööni.
Mikro- ja makrotoitained on bioloogilised ained, mis mängivad elusorganismi elus olulist rolli. Paljud haigused ja muud inimese ebasoodsad seisundid on ühel või teisel viisil seotud nende bioloogiliste ainete puudumisega. On võimatu eristada, milline element on esmane ja milline sekundaarne, kuna igaüks neist on meie keha jaoks omal moel oluline. (vastutab teatud funktsiooni eest)... Nüüd proovin teile üksikasjalikult rääkida makrotoitained (nimekirja parimad toiduained, tarbimismäärad, kasulikud omadused).
Peate mõistma, et meie keha ei suuda ise makrotoitaineid sünteesida. Seetõttu peavad need tingimata pärinema toidust, puhtast veest jne. Ühe või teise elemendi tugev puudus toob kaasa füsioloogilisi häireid, konkreetse haiguse ilminguid jne.
Nimekiri elutähtis makrotoitained mida saame toidust: Ca, P, K, Na, S, Cl, Mg
Kaltsium (Ca)
Miks me seda vajame:
- aitab tugevdada luid ja hambaid
- muudab lihased elastsemaks
- normaliseerib südame tööd
- mängib olulist rolli neuromuskulaarsete kudede juhtivuses
- suurendab organismi vastupanuvõimet erinevatele haigustele
Puuduse sümptomid:
- rahhiit
- osteoporoos
- krambid
- valu luu- ja lihaskoes
- tuhmid juuksed
- rabedad küüned
- igemete põletik
|
Imikud |
Lapsed |
Naised |
Abikaasa. |
|||
|
Vanus |
0–1 |
2–5 / 6–11 |
12–70+ |
võtame. |
sööda. |
12–70+ |
|
Norm |
400 – 600 |
800 / 1000 |
1000 – 1200 |
1500 |
1500 |
1000 – 1200 |
Parimad kaltsiumi allikad: piim, kodujuust, kõva juust, jogurt, keefir, hapukoor, mandlid, sarapuu, pistaatsiapähklid, seesam, oad, päevalilleseemned, kreeka pähklid, konservid (sardiinid), krabid, krevetid, basiilik, petersell, kapsas, spargelkapsas, till, kuivatatud aprikoosid...
Fosfor (P)
Miks me seda vajame:
- mängib olulist rolli rakkude ehitamisel
- osaleb luu moodustumise protsessis
- avaldab positiivset mõju ajutegevusele
- parandab luude, hammaste ja küünte seisundit
- osaleb glükoosi energiaks muutmises
- mõjutab positiivselt kesknärvisüsteemi ja maksa tööd
Puuduse sümptomid:
- rahhiit
- periodontaalne haigus
- kasvufunktsiooni kahjustus
- osteomalaatsia
- krooniline väsimus
- lihasspasmid
- keskendumisvõime kaotus
|
Imikud |
Lapsed |
Naised |
Abikaasa. |
|||
|
Vanus |
0–1 |
2–5 / 6–11 |
12–70+ |
võtame. |
sööda. |
12–70+ |
|
Norm |
100 – 275 |
460 / 1000 |
1000 |
1000 |
||
Parimad fosfori allikad on: vasikaliha, veiseliha, oad, veiseliha (maks, aju, süda, neerud, keel), seamaks, herned, tangud (tatar, kaerahelbed, oder, riis), rukki- ja nisuleib, kodujuust, tursk, lest, kõva juust, kanamuna, kana, piim, keefir.
Kaalium (TO)
Miks me seda vajame:
- osaleb happe-aluse tasakaalu säilitamises
- rakusisese vedeliku oluline komponent
- osaleb valkude ja glükogeeni sünteesi protsessides
- osaleb toksiinide kõrvaldamise protsessides
- mõjutab positiivselt kesknärvisüsteemi tööd
- osaleb ainevahetusprotsessides
Puuduse sümptomid:
- lihasdüstroofia
- lihaste halvatus
- südamerütm on häiritud
- krambid
- iiveldus ja oksendamine
|
Imikud |
Lapsed |
Naised |
Abikaasa. |
|||
|
Vanus |
0–1 |
2–5 / 6–11 |
12–70+ |
võtame. |
sööda. |
12–70+ |
|
Norm |
0.4 – 0.7 |
3 – 3.5 / 4.3 |
||||
Parimad kaaliumiallikad: kuivatatud aprikoosid, oad, merevetikad, herned, ploomid, rosinad, mandlid, sarapuupähklid, läätsed, maapähklid, kartulid, kreeka pähklid, hiidlest, tuunikala, forell, banaan, apelsin, piim.
Naatrium (Na)
Miks me seda vajame:
- osaleb happe-aluse tasakaalu säilitamises
- rakkudevahelise vedeliku oluline komponent
- osaleb närviimpulsside edastamises
- osaleb osmootse rõhu säilitamise protsessides
- säilitab kudedes vett
Puuduse sümptomid:
- hüpotensioon
- tahhükardia
- krambid
- happe-aluse tasakaalu rikkumine
- süsivesikute halb imendumine
|
Imikud |
Lapsed |
Naised |
Abikaasa. |
|||
|
Vanus |
0–1 |
2–5 / 6–11 |
12–70+ |
võtame. |
sööda. |
12–70+ |
|
Norm |
0.5 / 1 |
2 – 5 |
2 – 5 |
2 – 5 |
2 – 5 |
|
Parimad naatriumiallikad on: toidusool, sojakaste, punane kaaviar, merevetikad, rannakarbid, homaar, lest, anšoovised, krevetid, sardiinid, kanamunad, vähid, kalmaar.
Väävel (S)
Miks me seda vajame:
- osaleb energia tootmises
- osaleb vere hüübimise protsessis
- sünteesib kollageeni
- parandab kesknärvisüsteemi tööd
Puuduse sümptomid:
- liigesevalu
- tahhükardia
- kõrge vererõhk
- juuste väljalangemine
- kõhukinnisus
- valkude ja süsivesikute ainevahetus on häiritud
- ärrituvus
|
Imikud |
Lapsed |
Naised |
Abikaasa. |
|||
|
Vanus |
0–1 |
2–5 / 6–11 |
12–70+ |
võtame. |
sööda. |
12–70+ |
|
Norm |
500 / 700 |
700 – 1200 |
1200 |
1200 |
700 – 1200 |
|
Nimekiri
nende parimad allikad makrotoitaine nagu väävel: kalkun, veiseliha, sealiha, lambaliha, maks (veiseliha, sealiha), küülik, haug, meriahven, sardiinid, roosa lõhe, herned, lest, säga, kana, kanamuna.
Kloor (Cl)
Miks me seda vajame:
- osaleb veevahetuses
- toodab maos vesinikkloriidhapet
- osaleb maksa rasvast puhastamisel
Puuduse sümptomid:
- gastriit
- madal happesus
- kuiv suu
|
Imikud |
Lapsed |
Naised |
Abikaasa. |
|||
|
Vanus |
0–1 |
2–5 / 6–11 |
12–70+ |
võtame. |
sööda. |
12–70+ |
|
Norm |
0.5 / 1 |
2 – 5 |
2 – 5 |
2 – 5 |
2 – 5 |
|
Parimad kloori allikad on: makrell, anšoovised, säga, ristikarp, moiva, roosa lõhe, lest, merluus, austrid, tuunikala, kanamunad, herned, riis, tatar.
Magneesium (Mg)
Miks me seda vajame:
- osaleb luu moodustumise protsessis
- osaleb hammaste moodustumisel
- oluline lihaskoe ja kesknärvisüsteemi normaalseks talitluseks
- avaldab positiivset mõju immuunsüsteemile
- osaleb kehakudede taastamises ja uuendamises
- avaldab positiivset mõju südame löögisagedusele ja vererõhule
- osaleb östrogeenide tootmises
- osaleb vere hüübimise protsessis
- rakusisese vedeliku lahutamatu komponent
- eemaldab halva kolesterooli
Puuduse sümptomid:
- apaatia
- lihasdüstroofia
- krambid
- seedetrakti haigused
- südamerütm on häiritud
- ärrituvus
- rõhk langeb
- käte tuimus
- pea-, kaela- ja seljavalu
|
Imikud |
Lapsed |
Naised |
Abikaasa. |
|||
|
Vanus |
0–1 |
2–5 / 6–11 |
12–70+ |
võtame. |
sööda. |
12–70+ |
|
Norm |
100 / 200 |
400 – 500 |
400 – 500 |
|||
Parimad magneesiumi allikad: India pähklid, tatar, männipähklid, mandlid, pistaatsiapähklid, maapähklid, sarapuupähklid, merevetikad, oder, kaerahelbed, hirss, kreeka pähklid, herned, oad, banaanid, ploomid.
Sellest artiklist õppisite nimekirja kõige tähtsam makrotoitained... Teatud elementide piisava koguse saamiseks tuleb püüda süüa võimalikult mitmekesiselt. Nagu teate, on lisaks makrole ka mikroelemente, kuid neist räägime järgmises artiklis.
Lugupidamisega
2. videoõpetus: Orgaaniliste ühendite struktuur, omadused ja funktsioonid Biopolümeeride mõiste
Loeng: Raku keemiline koostis. Makro- ja mikroelemendid. Anorgaaniliste ja orgaaniliste ainete struktuuri ja funktsioonide seos
Raku keemia
Leiti, et elusorganismide rakkudes sisaldub pidevalt umbes 80 keemilist elementi lahustumatute ühendite ja ioonide kujul. Kõik need jagunevad kontsentratsiooni järgi kahte suurde rühma:
makrotoitained, mille sisaldus on vähemalt 0,01%;
mikroelemendid - kontsentratsioon, mis on väiksem kui 0,01%.
Igas rakus on mikroelementide sisaldus alla 1%, makrotoitainete sisaldus vastavalt üle 99%.
Makrotoitained:
Naatrium, kaalium ja kloor - pakuvad palju bioloogilisi protsesse - turgorit (raku siserõhk), närvi elektriliste impulsside ilmumist.
Lämmastik, hapnik, vesinik, süsinik. Need on raku peamised komponendid.
Fosfor ja väävel on peptiidide (valkude) ja nukleiinhapete olulised komponendid.
Kaltsium on kõigi luumoodustiste – hammaste, luude, kestade, rakuseinte – aluseks. Samuti osaleb see lihaste kontraktsioonis ja vere hüübimises.
Magneesium on klorofülli komponent. Osaleb valkude sünteesis.
Raud - hemoglobiini komponent, osaleb fotosünteesis, määrab ensüümide jõudluse.
Mikroelemendid mis sisalduvad väga madalates kontsentratsioonides, on olulised füsioloogiliste protsesside jaoks:
Tsink on insuliini komponent;
Vask – osaleb fotosünteesis ja hingamises;
Koobalt on vitamiini B12 komponent;
Jood – osaleb ainevahetuse reguleerimises. See on kilpnäärmehormoonide oluline komponent;
Fluoriid on hambaemaili komponent.
Mikro- ja makrotoitainete kontsentratsiooni tasakaalustamatus põhjustab ainevahetushäireid ja krooniliste haiguste teket. Kaltsiumipuudus - rahhiidi põhjus, raud - aneemia, lämmastik - valgupuudus, jood - ainevahetusprotsesside intensiivsuse vähenemine.
Mõelge orgaaniliste ja anorgaaniliste ainete seostele rakus, nende struktuurile ja funktsioonidele.
Rakud sisaldavad tohutul hulgal erinevatesse keemilistesse klassidesse kuuluvaid mikro- ja makromolekule.
Raku anorgaanilised ained
Vesi... Elusorganismi kogumassist moodustab see suurima protsendi - 50–90% ja osaleb peaaegu kõigis eluprotsessides:
termoregulatsioon;
kapillaarprotsessid, kuna see on universaalne polaarne lahusti, mõjutab interstitsiaalse vedeliku omadusi, ainevahetuse kiirust. Vee suhtes jagunevad kõik keemilised ühendid hüdrofiilseteks (lahustuvateks) ja lipofiilseteks (rasvlahustuvateks).
Ainevahetuse intensiivsus sõltub selle kontsentratsioonist rakus – mida rohkem vett, seda kiiremini protsessid toimuvad. Inimorganismi 12% veekaotus nõuab arsti järelevalve all taastamist, 20% kaoga saabub surm.
Mineraalsoolad. Sisaldub elussüsteemides lahustunud kujul (dissotsieerunud ioonideks) ja lahustumata. Lahustunud soolad on seotud:
ainete ülekandmine läbi membraani. Metalli katioonid pakuvad "kaalium-naatriumpumpa", muutes raku osmootset rõhku. Seetõttu tungib vesi koos selles lahustunud ainetega rakku või lahkub sellest, viies ära mittevajalikud;
elektrokeemilise iseloomuga närviimpulsside moodustumine;
lihaste kokkutõmbumine;
vere hüübimine;
on osa valkudest;
fosfaatioon - nukleiinhapete ja ATP komponent;
karbonaadi ioon – säilitab Ph tsütoplasmas.
Tervete molekulide kujul lahustumatud soolad moodustavad kestade, kestade, luude, hammaste struktuure.
Raku orgaaniline aine
Orgaanilise aine ühine tunnus- süsiniku skeleti ahela olemasolu. Need on biopolümeerid ja lihtsa struktuuriga väikesed molekulid.
Peamised elusorganismides leiduvad klassid:
Süsivesikud... Rakkudes leidub neid erinevat tüüpi - lihtsuhkruid ja lahustumatuid polümeere (tselluloos). Protsentuaalselt on nende osakaal taimede kuivaines kuni 80%, loomadel - 20%. Nad mängivad olulist rolli rakkude elu toetamisel:
Fruktoos ja glükoos (monosuhkur) imenduvad organismis kiiresti, osalevad ainevahetuses ja on energiaallikaks.
Riboos ja desoksüriboos (monosahhariidid) on üks kolmest DNA ja RNA koostise põhikomponendist.
Laktoos (viitab disahharidele) – sünteesib loomorganism, on osa imetajate piimast.
Sahharoos (disahhariid) - taimedes moodustunud energiaallikas.
Maltoos (disahhariid) – tagab seemnete idanemise.
Samuti täidavad lihtsuhkrud muid funktsioone: signalisatsioon, kaitse, transport.
Polümeersed süsivesikud on vees lahustuv glükogeen, samuti lahustumatu tselluloos, kitiin, tärklis. Nad mängivad olulist rolli ainevahetuses, täidavad struktuurseid, säilitus- ja kaitsefunktsioone.
Lipiidid või rasvad. Need on vees lahustumatud, kuid segunevad omavahel hästi ja lahustuvad mittepolaarsetes vedelikes (ei sisalda hapnikku, näiteks petrooleum või tsüklilised süsivesinikud on mittepolaarsed lahustid). Lipiidid on organismis vajalikud, et varustada seda energiaga – nende oksüdeerumisel tekib energia ja vesi. Rasvad on väga energiasäästlikud - oksüdatsiooni käigus eralduva 39 kJ grammi abil saate tõsta 4 tonni kaaluva koorma 1 m kõrgusele. Samuti täidab rasv kaitsvat ja soojust isoleerivat funktsiooni - loomadel on selle paks kiht aitab säilitada soojust külmal aastaajal. Rasvataolised ained kaitsevad veelindude sulgi märjakssaamise eest, annavad loomakarvadele terve läikiva välimuse ja elastsuse ning täidavad taimelehtedes katvat funktsiooni. Mõnedel hormoonidel on lipiidide struktuur. Rasvad moodustavad membraanistruktuuri aluse.
Valgud või valgud
on biogeense struktuuriga heteropolümeerid. Need koosnevad aminohapetest, mille struktuuriüksused on: aminorühm, radikaal ja karboksüülrühm. Aminohapete omadused ja nende erinevused üksteisest määravad radikaalid. Tänu oma amfoteersetele omadustele võivad nad moodustada üksteisega sidemeid. Valk võib koosneda mitmest või sajast aminohappest. Kokku sisaldab valkude struktuur 20 aminohapet, nende kombinatsioonid määravad valkude vormide ja omaduste mitmekesisuse. Kümmekond aminohapet on asendamatud – looma kehas neid ei sünteesita ja nende omastamise tagab taimne toit. Seedetraktis lagunevad valgud üksikuteks monomeerideks, mida kasutatakse oma valkude sünteesimiseks.
Valkude struktuurilised omadused:
esmane struktuur - aminohappe ahel;
sekundaarne - spiraaliks keeratud kett, kus keerdude vahel tekivad vesiniksidemed;
tertsiaarne - spiraal või mitu neist, rullitud kerakujuliseks ja ühendatud nõrkade sidemetega;
Kvaternaari ei eksisteeri kõigis valkudes. Need on mitmed mittekovalentsete sidemetega ühendatud gloobulid.
Struktuuride tugevust saab häirida ja seejärel taastada, samas kui valk kaotab ajutiselt oma iseloomulikud omadused ja bioloogilise aktiivsuse. Ainult esmase struktuuri hävimine on pöördumatu.
Valkudel on rakus palju funktsioone:
keemiliste reaktsioonide kiirendamine
(ensümaatiline või katalüütiline funktsioon, millest igaüks vastutab konkreetse üksiku reaktsiooni eest);
transport - ioonide, hapniku, rasvhapete ülekanne rakumembraanide kaudu;
kaitsev- sellised verevalgud nagu fibriin ja fibrinogeen, esinevad vereplasmas inaktiivsel kujul ja moodustavad hapniku mõjul vigastuste kohas verehüübed. Antikehad - loovad immuunsuse.
struktuurne- peptiidid sisalduvad osaliselt või on rakumembraanide, kõõluste ja muude sidekudede, juuste, villa, kabjade ja küünte, tiibade ja väliskatete aluseks. Aktiin ja müosiin tagavad lihaste kontraktiilse aktiivsuse;
regulatiivsed- hormoonvalgud tagavad humoraalse regulatsiooni;
energia – toitainete puudumisel hakkab keha ise oma valke lagundama, häirides sellega enda elutegevuse protsessi. Seetõttu ei saa keha pärast pikka nälga alati ilma arsti abita taastuda.
Nukleiinhapped. Neid on 2 – DNA ja RNA. RNA-d on mitut tüüpi – informatsiooniline, transpordiline, ribosomaalne. Avastas šveitslane F. Fischer 19. sajandi lõpus.
DNA on desoksüribonukleiinhape. Sisaldub tuumas, plastiidides ja mitokondrites. Struktuurselt on see lineaarne polümeer, mis moodustab komplementaarsetest nukleotiidahelatest topeltheeliksi. Selle ruumilise struktuuri idee lõid 1953. aastal ameeriklased D. Watson ja F. Crick.
Selle monomeersed ühikud on nukleotiidid, millel on põhimõtteliselt ühine struktuur:
fosfaatrühmad;
desoksüriboos;
lämmastiku alused (mis kuuluvad puriinide rühma - adeniin, guaniin, pürimidiin - tümiin ja tsütosiin).
Polümeermolekuli struktuuris on nukleotiidid ühendatud paarikaupa ja komplementaarselt, mis on tingitud erinevast vesiniksidemete arvust: adeniin + tümiin - kaks, guaniin + tsütosiin - kolm vesiniksidet.
Nukleotiidide järjekord kodeerib valgumolekulide struktuurseid aminohappejärjestusi. Mutatsiooni nimetatakse nukleotiidide järjestuse muutuseks, kuna kodeeritakse erineva struktuuriga valgumolekule.
RNA tähistab ribonukleiinhapet. Selle erinevuse struktuur DNA-st on järgmine:
tümiini nukleotiidi asemel - uratsiil;
desoksüriboosi asemel riboos.
Transpordi RNA See on polümeerahel, mis on ristikulehe kujul tasapinnaliselt kokku keeratud, selle põhiülesanne on aminohapete toimetamine ribosoomidesse.
Maatriks (informatiivne) RNA moodustub tuumas pidevalt, mis on komplementaarne mis tahes DNA tükiga. See on struktuurne maatriks, mille struktuuri põhjal pannakse ribosoomile kokku valgumolekul. Seda tüüpi RNA molekulide kogusisaldus on 5%.
Ribosomaalne- vastutab valgu molekuli moodustamise protsessi eest. Seda sünteesitakse tuumas. Seda on puuris 85%.
ATP tähistab adenosiintrifosforhapet. See on nukleotiid, mis sisaldab:
3 fosforhappe jääki;
Kaskaadkeemiliste protsesside tulemusena sünteesitakse mitokondrites hingamine. Põhifunktsioon on energia, üks keemiline side selles sisaldab peaaegu sama palju energiat, kui saadakse 1 g rasva oksüdeerimisel.
Laadimine ...