Bioloģiski nozīmīgi elementi (atšķirībā no bioloģiski inertiem elementiem) ir ķīmiskie elementi, kas dzīviem organismiem ir nepieciešami normālas dzīves nodrošināšanai. Bioloģiski nozīmīgos elementus iedala:
- makroelementi (kuru saturs dzīvajos organismos ir lielāks par 0,01%)
- mikroelementi (satur mazāk par 0,001%).
Makroelementi
Šie elementi veido dzīvo organismu miesu. Makroelementos ietilpst tie elementi, kuru ieteicamā dienas deva ir lielāka par 200 mg. Makroelementi, kā likums, nonāk cilvēka ķermenī kopā ar pārtiku.
Biogēnie elementi:
- Skābeklis - 65%
- Ogleklis - 18%
- Ūdeņradis - 10%
- Slāpeklis - 3%
Šos makroelementus sauc par biogēniem (organogēniem) elementiem vai makroelementiem. Organiskās vielas, piemēram, olbaltumvielas, tauki, ogļhidrāti un nukleīnskābes, galvenokārt tiek veidotas no makroelementiem. Makroelementu apzīmēšanai dažreiz tiek lietots saīsinājums CHNO, kas sastāv no atbilstošo ķīmisko elementu apzīmējumiem periodiskajā tabulā.
Citi makroelementi
- Kālijs
- Kalcijs
- Magnijs
- Nātrijs
- Fosfors
Mikroelementi
Jēdziens "mikroelementi" kļuva īpaši populārs medicīnas, bioloģijas un lauksaimniecības zinātniskajā literatūrā 20. gadsimta vidū. Jo īpaši agronomiem kļuva skaidrs, ka pat pietiekams "makroelementu" daudzums mēslošanas līdzekļos (NPK trīsvienība - slāpeklis, fosfors, kālijs) nenodrošina normālu augu attīstību.
Mikroelementi ir elementi, kuru saturs organismā ir neliels, bet tie ir iesaistīti bioķīmiskos procesos un ir nepieciešami dzīviem organismiem. Ieteicamā mikroelementu dienas deva cilvēkiem ir mazāka par 200 mg. Pēdējā laikā tiek lietots termins mikroelements, kas aizgūts no Eiropas valodām.
Ķermeņa iekšējās vides (homeostāzes) noturības uzturēšana galvenokārt ietver minerālvielu kvalitatīvā un kvantitatīvā satura uzturēšanu orgānu audos fizioloģiskā līmenī.
Pamata mikroelementi
Saskaņā ar mūsdienu datiem vairāk nekā 30 mikroelementi tiek uzskatīti par būtiskiem augu, dzīvnieku un cilvēku dzīvībai. Starp tiem (alfabēta secībā):
- Dzelzs
- Kobalts
- Mangāns
- Molibdēns
- Selēns
Jo mazāka ir savienojumu koncentrācija organismā, jo grūtāk ir noteikt elementa bioloģisko lomu, identificēt savienojumus, kuru veidošanā tas piedalās. Neapšaubāmi svarīgs ir bors, vanādijs, silīcijs utt.
Mikroelementu saderība
Vitamīnu, mikroelementu un makroelementu asimilācijas procesā organismā iespējama antagonisms (negatīva mijiedarbība) vai sinerģija (pozitīva mijiedarbība) starp dažādām sastāvdaļām.
Vairāk par mikroelementu saderību lasiet ŠEIT:
Mikroelementu trūkums organismā
Galvenie minerālvielu trūkuma iemesli:
- Nepareiza vai vienmuļa diēta, sliktas kvalitātes dzeramais ūdens.
- Dažādu zemes reģionu ģeoloģiskās iezīmes ir endēmiskas (nelabvēlīgas) teritorijas.
- Liels minerālvielu zudums asiņošanas dēļ, Krona slimība, čūlainais kolīts.
- Dažu zāļu lietošana, kas saistās vai izraisa mikroelementu zudumu.
Mikroelementoze
Visus patoloģiskos procesus, ko izraisa mikroelementu trūkums, pārpalikums vai nelīdzsvarotība, sauc par mikroelementozi.
Minerālu pamatīpašības
Minerālvielas-makroelementi
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Minerālvielas-mikroelementi
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
* - Vidējā dienas nepieciešamība pieaugušajiem: vīriešiem un sievietēm vecumā no 25 līdz 51 gadam. Tabulā ir norādītas Vācijas Uztura speciālistu biedrības (Deutsche Gesselschaft für Ernahrung – DGE) ieteiktās normas.
** — tabulā norādītas ASV Medicīnas institūta Pārtikas un uztura padomes (FNB) un Eiropas Savienības Pārtikas zinātniskās komitejas (SCF) ieteiktās devas.
- Dzelzs - izraisa sarkano asins šūnu veidošanās pārkāpumu (eritropoēzi); augšanas traucējumi; nogurums visas dienas garumā un bieža pamošanās naktī; paaugstināts infekcijas slimību risks; anēmija, nedabisks ādas bālums; vispārēja labklājības pasliktināšanās; trausli mati un nagi; biežas galvassāpes; aizkaitināmība; sekla un ātra elpošana; kuņģa-zarnu trakta slimības; aizcietējums un plaisas mutes kaktiņos.
- Magnijs - izraisa apātiju, niezi, muskuļu distrofiju un krampjus; kuņģa-zarnu trakta slimības; sirds ritma traucējumi; ādas novecošanās; bailes; nervozitāte; nepacietība; bezmiegs; galvassāpes; pastāvīga noguruma sajūta; nekontrolējams kairinājums. Ar magnija trūkumu organisms to "nozog" no kauliem. Ar ilgstošu magnija deficītu organismā palielinās kalcija sāļu nogulsnēšanās artēriju asinsvadu sieniņās, sirds muskuļos un nierēs.
- Kālijs – izraisa muskuļu distrofiju, muskuļu paralīzi, traucētu nervu impulsu pārvadi un sirds ritmu, kā arī tūsku un sklerozi.
- Kalcijs – izraisa osteoporozi, krampjus. Tās koncentrācijas samazināšanās asinīs ir saistīta ar nervu sistēmas disfunkcijām. Ar pārmērīgu kalcija daudzumu organismā tas tiek nogulsnēts dažādos orgānos un audos.
- Nātrijs - izraisa hipotensiju, tahikardiju, muskuļu krampjus.
- Fosfors – izraisa augšanas traucējumus, kaulu deformācijas, rahītu, osteomalāciju. Fosfora trūkumu veicina kalcija pārpalikums ar olbaltumvielu un D vitamīna deficītu, tas izpaužas kā apetītes zudums, apātija, garīgās un fiziskās veiktspējas samazināšanās, svara zudums. Pārmērīgs daudzums traucē kalcija uzsūkšanos no zarnām, kavē D vitamīna aktīvās formas veidošanos, saista daļu no kalcija asinīs, kas noved pie tā izvadīšanas no kauliem un kalcija sāļu nogulsnēšanās nierēs un asinsvados. .
- Jods - izraisa Greivsa slimību (difūzu toksisku goitu), kurai raksturīga vairogdziedzera darbības palielināšanās, ko papildina tā lieluma palielināšanās organismā notiekošu autoimūnu procesu dēļ, kā arī attīstības palēninājums. centrālās nervu sistēmas.
- Mangāns - izraisa svara zudumu, dermatītu, sliktu dūšu, vemšanu.
- Kobalts - izraisa nukleīnskābju sintēzes palielināšanos. Kobalts, mangāns un varš novērš priekšlaicīgu nosirmošanu un uzlabo to stāvokli, kā arī piedalās vispārējā organisma atveseļošanā pēc smagām slimībām.
- Varš - izraisa anēmiju.
- Fluors - izraisa augšanas traucējumus; mineralizācijas procesa pārkāpums. Fluora trūkums izraisa zobu bojāšanos. Fluorīda pārpalikums izraisa osteohondrozi, zobu krāsas un formas izmaiņas, kā arī kaulu izaugumus.
- Cinks - izraisa augšanas traucējumus, sliktu brūču dzīšanu, apetītes trūkumu, garšas traucējumus un prostatas palielināšanos.
- Selēna - Izraisa anēmiju, kardiomiopātiju, traucētu augšanu un kaulu veidošanos. Pastāv augsts taisnās zarnas, krūts, dzemdes un olnīcu, prostatas, urīnpūšļa, plaušu un ādas vēža risks.
- Hroms – liek organismam strādāt ar atjaunotu enerģiju, lai saglabātu cukura līdzsvaru. Līdz ar to steidzami rodas vajadzība pēc saldumiem. Pārmērīgs hroma daudzums putekļos izraisa astmu.
- Molibdēns - izraisa sēru saturošu aminoskābju apmaiņas pārkāpumu, kā arī nervu sistēmas darbības traucējumus.
Daudzi droši vien ir dzirdējuši šādus vārdus "makro- un mikroelementi"? Un, iespējams, rodas jautājums: kāda ir atšķirība starp tām?
Par to jūs uzzināsiet šeit.
Un vēl par to, kāpēc šie elementi ir svarīgi cilvēka organismā. Un kādas problēmas tie var radīt, ja to trūkst.
Makroelementi- tās ir minerālvielas, kas mūsu organismā ir no 25 g līdz 1 kg. Tajos ietilpst nātrijs, hlors, kālijs, fosfors, magnēzijs, kalcijs, sērs.
Mikroelementi- tās ir minerālvielas, kuru daudzums organismā ir mazāks par 0,015 g. Tajos ietilpst: mangāns, varš, molibdēns, niķelis, vanādijs, silīcijs, alva, bors, kobalts, fluors, dzelzs, cinks, selēns.
Kalcijs
Kalcijs, organismā parasti ir aptuveni 1200 g kalcija, 99% no tā koncentrējas kaulos. Katru dienu no kaulaudiem tiek izvadīts līdz 700 mg kalcija, un tikpat daudz jānogulsnē. Kaulu audi ir mūsu ķermeņa "noliktava", kurā tiek glabātas tā minerālu (sārmu) rezerves. Ar acidozi (audu paskābināšanos) organismam nepieciešams palielināts sārma rezervju daudzums, lai neitralizētu skābi. No tā (no rezervēm) organisms ekstrahē kalciju un fosforu, tos neuzņemot ar pārtiku. Līdz ar to kaulaudiem ir kalcija un fosfora noliktavas loma.
Kalcija nepieciešamība, salīdzinot ar citām uzturvielām, ir milzīga. Jāņem vērā, ka cukurs paskābina asinis, izraisot kalcija izvadīšanu no organisma.
Kalcijs ir galvenais minerāls pret skābēm. Tāpēc, jo pareizāks uzturs un mazāk skābi veidojošo pārtikas produktu uzturā, jo labāks ir zobu un kaulu stāvoklis.
Kalcijs veicina sirds un asinsvadu sistēmas veselību, palīdzot samazināt holesterīna un triglicerīdu līmeni asinīs, kā arī nodrošina stabilu miegu.
Kalcija deficīts ir saistīts ar sāpēm kaulos sliktos laikapstākļos, jo valda uzskats, ka, pazeminoties atmosfēras spiedienam, kalcijs izdalās no organisma, kas noved pie "sūdzībām par sliktiem laikapstākļiem", īpaši gados vecākiem cilvēkiem. Hiperaktivitāte bērniem ir saistīta ar kalcija deficītu. Kad bērns nevar mierīgi nosēdēt un kad viņš ir ļoti kaprīzs.
Kālijs
Kālijs ir būtisks makroelements. Nodrošina šūnu līdzsvaru ar citiem elektrolītiem. Kālijs ir atbildīgs par asinsspiediena normalizēšanu. Kālijs ir cieši saistīts ar sirdi, un tā līmeņa trūkums asinīs ietekmē sirds ritma darbu.
Mangāns (aspartāts)
Mangāns ir būtisks dabiskā insulīna ražošanai un palīdz regulēt cukura līmeni asinīs.
Samazina aterosklerozes risku – stiprina artēriju audus, padarot tos izturīgākus pret sklerozes aplikumu veidošanos, un kopā ar magniju palīdz normalizēt holesterīna un triglicerīdu līmeni, īpaši stabilizējot "slikto" holesterīnu.
Mangāna koncentrācijai organismā jābūt zemai, taču mūsu ikdienas uzturs bieži vien nespēj nodrošināt pat tādu daudzumu.
Chromium
Cilvēka organismā ir ļoti mazs hroma daudzums (vidēji ap 5 mg – aptuveni 100 reižu mazāk nekā cinkā vai dzelzs). No neorganiskiem savienojumiem, kas tiek piegādāti ar pārtiku, tiek absorbēti tikai 0,5 - 0,7% hroma, bet organiskā -25%.
Hroms stimulē insulīna ražošanu. Hroma deficīts var izraisīt nejutīgumu un sāpes ekstremitātēs, kas ir izplatīta diabēta gadījumā. Ar hroma trūkumu cilvēku velk pie saldumiem, un, jo vairāk cukura viņš apēd, jo vairāk izsīkst hroma rezerves.
Cinks
Cinks ir būtisks insulīna un gremošanas enzīmu sintēzei un ražošanai. Cinks ir iesaistīts vairāk nekā 80 iekšējos procesos, kas organismā notiek hormonu un enzīmu līmenī. Regulē hormonālo un enzīmu līmeni.
Cinka deficīts izraisa nopietnas sekas, tostarp šizofrēniju un garīgus traucējumus, diabētu un prostatas adenomu, kataraktu, sirds slimības, smadzeņu un nervu sistēmas bojājumus, imūnsistēmas disfunkciju, gremošanas traucējumus un pārtikas alerģiju, kā arī peptiskās čūlas slimību.
Cinka deficīta gadījumā uzkrājas toksiskie metāli, slikti dzīst brūces, var attīstīties osteoporoze, ādas slimības, pārmērīgs nogurums un apetītes zudums, dzirdes traucējumi, cukura līmeņa asinīs nelīdzsvarotība.
Cinks un kalcijs "nepatīk" viens otram - kalcija uzņemšana var samazināt cinka uzsūkšanos gandrīz par 50%.Cinks intensīvi izdalās no organisma stresa apstākļos, kā arī toksisko metālu, pesticīdu u.c.
Selēns
Spēcīgs antioksidants. Ar tā trūkumu aizkuņģa dziedzera darbība samazinās, kas provocē diabēta iestāšanos. Ar cukura diabētu un vairogdziedzeri ir nepieciešams uzņemt selēnu.
Magnijs
Pieauguša cilvēka organismā ir 25 g magnija. Magnijs ir vairāk nekā 300 enzīmu, galvenokārt ogļhidrātu metabolisma, aktivators. Magnijs ir vissvarīgākais elements sirdij un īpaši nepieciešams cilvēkiem ar sirds un asinsvadu slimībām.
Magnijs normalizē asinsspiedienu un sirdsdarbību, novērš asins recekļu (asins recekļu) salipšanu. Magnijs ir iesaistīts virsnieru dziedzeru izdalīto hormonu apmaiņā un dod mums spēku.
Kad organismā ir pietiekami daudz magnija, hormonu izdalīšanās maksimums ir agrā rītā, saglabājot cilvēku modrību visas dienas garumā. Ar magnija deficītu - šāds maksimums notiek vakarā, un to pavada novēlota spara un paaugstinātas efektivitātes paisums līdz pusnaktij.
Mikroelementi un makroelementi ir bioloģiskas vielas, kurām ir būtiska loma dzīvā organisma dzīvē. Daudzas slimības un citi nelabvēlīgi cilvēka apstākļi tā vai citādi ir saistīti ar šo bioloģisko vielu trūkumu. Nav iespējams izdalīt, kurš elements ir primārais un kurš ir sekundārs, jo katrs no tiem ir svarīgs mūsu ķermenim savā veidā. (atbildīgs par noteiktu funkciju)... Tagad es mēģināšu jums pastāstīt sīkāk par makroelementi (sarakstu labākie pārtikas produkti, patēriņa rādītāji, derīgās īpašības).
Jums jāsaprot, ka mūsu ķermenis nevar sintezēt makroelementus pats par sevi. Tāpēc tiem obligāti jābūt no pārtikas, tīra ūdens utt. Spēcīgs viena vai otra elementa trūkums rada fizioloģiskus traucējumus, noteiktas slimības izpausmes utt.
Saraksts vitāli svarīgi makroelementi ko varam iegūt ar pārtiku: Ca, P, K, Na, S, Cl, Mg
Kalcijs (Ca)
Kāpēc mums tas ir vajadzīgs:
- palīdz stiprināt kaulus un zobus
- padara muskuļus elastīgākus
- normalizē sirds darbību
- spēlē svarīgu lomu neiromuskulāro audu vadīšanā
- palielina ķermeņa izturību pret dažādām slimībām
Trūkuma simptomi:
- rahīts
- osteoporoze
- krampji
- sāpes kaulu un muskuļu audos
- blāvi mati
- trausli nagi
- smaganu iekaisums
|
Mazuļi |
Bērni |
Sievietes |
Vīrs. |
|||
|
Vecums |
0–1 |
2–5 / 6–11 |
12–70+ |
mēs ņemam. |
barība. |
12–70+ |
|
Norm |
400 – 600 |
800 / 1000 |
1000 – 1200 |
1500 |
1500 |
1000 – 1200 |
Labākie kalcija avoti: piens, biezpiens, cietais siers, jogurts, kefīrs, skābais krējums, mandeles, lazda, pistācijas, sezams, pupiņas, saulespuķu sēklas, valrieksti, konservi (sardīnes), krabji, garneles, baziliks, pētersīļi, kāposti, brokoļi, dilles, žāvētas aprikozes...
Fosfors (P)
Kāpēc mums tas ir vajadzīgs:
- spēlē svarīgu lomu šūnu veidošanā
- piedalās kaulu veidošanās procesā
- pozitīvi ietekmē smadzeņu darbību
- uzlabo kaulu, zobu un nagu stāvokli
- piedalās glikozes pārvēršanā enerģijā
- pozitīvi ietekmē centrālās nervu sistēmas un aknu darbību
Trūkuma simptomi:
- rahīts
- periodonta slimība
- traucēta augšanas funkcija
- osteomalācija
- hronisks nogurums
- muskuļu spazmas
- koncentrācijas zudums
|
Mazuļi |
Bērni |
Sievietes |
Vīrs. |
|||
|
Vecums |
0–1 |
2–5 / 6–11 |
12–70+ |
mēs ņemam. |
barība. |
12–70+ |
|
Norm |
100 – 275 |
460 / 1000 |
1000 |
1000 |
||
Labākie fosfora avoti ir: teļa gaļa, liellopu gaļa, pupiņas, liellopu gaļa (aknas, smadzenes, sirds, nieres, mēle), cūkgaļas aknas, zirņi, putraimi (griķi, auzu pārslas, grūbas, rīsi), rudzu un kviešu maize, biezpiens, menca, butes, cietais siers, vistas ola, vista, piens, kefīrs.
Kālijs (KAM)
Kāpēc mums tas ir vajadzīgs:
- piedalās skābju-bāzes līdzsvara uzturēšanā
- būtiska intracelulārā šķidruma sastāvdaļa
- piedalās proteīnu un glikogēna sintēzes procesos
- piedalās toksīnu izvadīšanas procesos
- pozitīvi ietekmē centrālās nervu sistēmas darbu
- piedalās vielmaiņas procesos
Trūkuma simptomi:
- muskuļu distrofija
- muskuļu paralīze
- ir traucēts sirds ritms
- krampji
- slikta dūša un vemšana
|
Mazuļi |
Bērni |
Sievietes |
Vīrs. |
|||
|
Vecums |
0–1 |
2–5 / 6–11 |
12–70+ |
mēs ņemam. |
barība. |
12–70+ |
|
Norm |
0.4 – 0.7 |
3 – 3.5 / 4.3 |
||||
Labākie kālija avoti:žāvētas aprikozes, pupiņas, jūraszāles, zirņi, žāvētas plūmes, rozīnes, mandeles, lazdu rieksti, lēcas, zemesrieksti, kartupeļi, valrieksti, paltuss, tuncis, forele, banāns, apelsīns, piens.
Nātrijs (Na)
Kāpēc mums tas ir vajadzīgs:
- piedalās skābju-bāzes līdzsvara uzturēšanā
- būtiska starpšūnu šķidruma sastāvdaļa
- piedalās nervu impulsu pārraidē
- piedalās osmotiskā spiediena uzturēšanas procesos
- saglabā ūdeni audos
Trūkuma simptomi:
- hipotensija
- tahikardija
- krampji
- skābju-bāzes līdzsvara pārkāpums
- slikta ogļhidrātu uzsūkšanās
|
Mazuļi |
Bērni |
Sievietes |
Vīrs. |
|||
|
Vecums |
0–1 |
2–5 / 6–11 |
12–70+ |
mēs ņemam. |
barība. |
12–70+ |
|
Norm |
0.5 / 1 |
2 – 5 |
2 – 5 |
2 – 5 |
2 – 5 |
|
Labākie nātrija avoti ir: pārtikas sāls, sojas mērce, sarkanie ikri, jūraszāles, mīdijas, omāri, butes, anšovi, garneles, sardīnes, vistu olas, vēži, kalmāri.
Sērs (S)
Kāpēc mums tas ir vajadzīgs:
- piedalās enerģijas ražošanā
- piedalās asins recēšanas procesā
- sintezē kolagēnu
- uzlabo centrālās nervu sistēmas darbību
Trūkuma simptomi:
- locītavu sāpes
- tahikardija
- augsts asinsspiediens
- matu izkrišana
- aizcietējums
- tiek traucēta olbaltumvielu un ogļhidrātu vielmaiņa
- aizkaitināmība
|
Mazuļi |
Bērni |
Sievietes |
Vīrs. |
|||
|
Vecums |
0–1 |
2–5 / 6–11 |
12–70+ |
mēs ņemam. |
barība. |
12–70+ |
|
Norm |
500 / 700 |
700 – 1200 |
1200 |
1200 |
700 – 1200 |
|
Saraksts
labākie šādu avotu avoti makroelements kā sērs: tītara, liellopa gaļa, cūkgaļa, jēra gaļa, aknas (liellopu gaļa, cūkgaļa), trusis, līdaka, jūras asaris, sardīnes, rozā lasis, zirņi, butes, sams, vista, vistas ola.
Hlors (Cl)
Kāpēc mums tas ir vajadzīgs:
- piedalās ūdens apmaiņā
- ražo sālsskābi kuņģī
- piedalās aknu attīrīšanā no taukiem
Trūkuma simptomi:
- gastrīts
- zems skābums
- sausa mute
|
Mazuļi |
Bērni |
Sievietes |
Vīrs. |
|||
|
Vecums |
0–1 |
2–5 / 6–11 |
12–70+ |
mēs ņemam. |
barība. |
12–70+ |
|
Norm |
0.5 / 1 |
2 – 5 |
2 – 5 |
2 – 5 |
2 – 5 |
|
Labākie hlora avoti ir: skumbrija, anšovi, sams, karūsa, moiva, rozā lasis, butes, heks, austeres, tuncis, vistu olas, zirņi, rīsi, griķi.
Magnijs (Mg)
Kāpēc mums tas ir vajadzīgs:
- piedalās kaulu veidošanās procesā
- piedalās zobu veidošanā
- svarīga muskuļu audu un centrālās nervu sistēmas normālai darbībai
- ir pozitīva ietekme uz imūnsistēmu
- piedalās ķermeņa audu atjaunošanā un atjaunošanā
- labvēlīgi ietekmē sirdsdarbību un asinsspiedienu
- piedalās estrogēnu veidošanā
- piedalās asins recēšanas procesā
- neatņemama intracelulārā šķidruma sastāvdaļa
- noņem slikto holesterīnu
Trūkuma simptomi:
- apātija
- muskuļu distrofija
- krampji
- kuņģa-zarnu trakta slimības
- ir traucēts sirds ritms
- aizkaitināmība
- spiediena kritumi
- roku nejutīgums
- galvas, kakla un muguras sāpes
|
Mazuļi |
Bērni |
Sievietes |
Vīrs. |
|||
|
Vecums |
0–1 |
2–5 / 6–11 |
12–70+ |
mēs ņemam. |
barība. |
12–70+ |
|
Norm |
100 / 200 |
400 – 500 |
400 – 500 |
|||
Labākie magnija avoti: Indijas rieksti, griķi, priežu rieksti, mandeles, pistācijas, zemesrieksti, lazdu rieksti, jūraszāles, mieži, auzu pārslas, prosa, valrieksti, zirņi, pupiņas, banāni, žāvētas plūmes.
No šī raksta jūs uzzinājāt sarakstu svarīgākā makroelementi... Lai iegūtu pietiekamu daudzumu noteiktu elementu, jācenšas ēst pēc iespējas daudzveidīgāk. Kā zināms, papildus makro ir arī mikroelementi, bet par tiem mēs runāsim nākamajā rakstā.
Ar cieņu
2. video apmācība: Organisko savienojumu uzbūve, īpašības un funkcijas Biopolimēru jēdziens
Lekcija: Šūnas ķīmiskais sastāvs. Makro un mikroelementi. Saistība starp neorganisko un organisko vielu uzbūvi un funkcijām
Šūnu ķīmija
Tika konstatēts, ka dzīvo organismu šūnās nešķīstošu savienojumu un jonu veidā pastāvīgi atrodas aptuveni 80 ķīmiskie elementi. Visi tie ir sadalīti 2 lielās grupās pēc to koncentrācijas:
makroelementi, kuru saturs nav mazāks par 0,01%;
mikroelementi - koncentrācija, kas ir mazāka par 0,01%.
Jebkurā šūnā mikroelementu saturs ir mazāks par 1%, makroelementu, attiecīgi, vairāk nekā 99%.
Makroelementi:
Nātrijs, kālijs un hlors – nodrošina daudzus bioloģiskos procesus – turgoru (šūnu iekšējo spiedienu), nervu elektrisko impulsu parādīšanos.
Slāpeklis, skābeklis, ūdeņradis, ogleklis. Šīs ir galvenās šūnas sastāvdaļas.
Fosfors un sērs ir svarīgas peptīdu (olbaltumvielu) un nukleīnskābju sastāvdaļas.
Kalcijs ir pamats jebkuriem skeleta veidojumiem – zobiem, kauliem, čaumalām, šūnu sieniņām. Turklāt tas ir iesaistīts muskuļu kontrakcijā un asins recēšanu.
Magnijs ir hlorofila sastāvdaļa. Piedalās olbaltumvielu sintēzē.
Dzelzs – hemoglobīna sastāvdaļa, piedalās fotosintēzē, nosaka enzīmu darbību.
Mikroelementi satur ļoti zemu koncentrāciju, ir svarīgi fizioloģiskiem procesiem:
Cinks ir insulīna sastāvdaļa;
Varš - piedalās fotosintēzē un elpošanā;
Kobalts ir B12 vitamīna sastāvdaļa;
Jods - piedalās vielmaiņas regulēšanā. Tā ir būtiska vairogdziedzera hormonu sastāvdaļa;
Fluors ir zobu emaljas sastāvdaļa.
Mikro un makroelementu koncentrācijas nelīdzsvarotība izraisa vielmaiņas traucējumus un hronisku slimību attīstību. Kalcija trūkums - rahīta cēlonis, dzelzs - anēmija, slāpekļa - olbaltumvielu deficīts, joda - vielmaiņas procesu intensitātes samazināšanās.
Apsveriet attiecības starp organiskajām un neorganiskajām vielām šūnā, to struktūru un funkciju.
Šūnas satur milzīgu skaitu mikro un makromolekulu, kas pieder dažādām ķīmiskajām klasēm.
Šūnas neorganiskās vielas
Ūdens... No dzīvā organisma kopējās masas tas veido lielāko procentuālo daļu - 50-90% un piedalās gandrīz visos dzīvības procesos:
termoregulācija;
kapilārie procesi, jo tas ir universāls polārs šķīdinātājs, ietekmē intersticiāla šķidruma īpašības, vielmaiņas ātrumu. Attiecībā uz ūdeni visus ķīmiskos savienojumus iedala hidrofilos (šķīstošos) un lipofilos (taukos šķīstošos).
Vielmaiņas intensitāte ir atkarīga no tā koncentrācijas šūnā – jo vairāk ūdens, jo ātrāk notiek procesi. Cilvēka ķermeņa 12% ūdens zudums prasa atjaunošanu ārsta uzraudzībā, zaudējot 20%, iestājas nāve.
Minerālsāļi. Dzīvās sistēmās atrodas izšķīdinātā veidā (disociēts jonos) un neizšķīdināts. Izšķīdušie sāļi ir iesaistīti:
vielu pārnešana caur membrānu. Metāla katjoni nodrošina "kālija-nātrija sūkni", mainot šūnas osmotisko spiedienu. Sakarā ar to ūdens ar tajā izšķīdinātām vielām ieplūst šūnā vai atstāj to, aiznesot nevajadzīgās;
elektroķīmiska rakstura nervu impulsu veidošanās;
muskuļu kontrakcija;
asins sarecēšana;
ir daļa no olbaltumvielām;
fosfāta jons - nukleīnskābju un ATP sastāvdaļa;
karbonāta jons - uztur Ph citoplazmā.
Nešķīstošie sāļi veselu molekulu veidā veido čaumalu, čaumalu, kaulu, zobu struktūras.
Šūnu organiskā viela
Organisko vielu kopīgā iezīme- oglekļa skeleta ķēdes klātbūtne. Tie ir biopolimēri un nelielas vienkāršas struktūras molekulas.
Galvenās dzīvajos organismos sastopamās klases:
Ogļhidrāti... Šūnās atrodas dažādi to veidi – vienkāršie cukuri un nešķīstošie polimēri (celuloze). Procentuāli to īpatsvars augu sausnā ir līdz 80%, dzīvniekiem - 20%. Viņiem ir svarīga loma šūnu dzīvības nodrošināšanā:
Fruktoze un glikoze (monocukurs) ātri uzsūcas organismā, tiek iekļauti vielmaiņā un ir enerģijas avots.
Riboze un dezoksiriboze (monosaharīdi) ir viena no trim galvenajām DNS un RNS sastāva sastāvdaļām.
Laktoze (attiecas uz disahariem) - sintezē dzīvnieku organisms, ir daļa no zīdītāju piena.
Saharoze (disaharīds) - enerģijas avots, veidojas augos.
Maltoze (disaharīds) - nodrošina sēklu dīgtspēju.
Arī vienkāršie cukuri pilda citas funkcijas: signalizācijas, aizsardzības, transportēšanas.
Polimēru ogļhidrāti ir ūdenī šķīstošs glikogēns, kā arī nešķīstošs celuloze, hitīns, ciete. Viņiem ir svarīga loma vielmaiņā, tie veic strukturālās, uzglabāšanas, aizsargfunkcijas.
Lipīdi vai tauki. Tie nešķīst ūdenī, bet labi sajaucas savā starpā un šķīst nepolāros šķidrumos (nesatur skābekli, piemēram, petroleja vai cikliskie ogļūdeņraži ir nepolāri šķīdinātāji). Lipīdi ir nepieciešami organismā, lai nodrošinātu to ar enerģiju – tiem oksidējoties veidojas enerģija un ūdens. Tauki ir ļoti energoefektīvi - ar oksidēšanās laikā izdalīto 39 kJ uz gramu palīdzību var pacelt 4 tonnas smagu kravu līdz 1 m augstumam.Tāpat tauki nodrošina aizsargājošu un siltumizolējošu funkciju - dzīvniekiem tās biezās slānis palīdz saglabāt siltumu aukstajā sezonā. Taukiem līdzīgas vielas pasargā ūdensputnu spalvas no samirkšanas, nodrošina veselīgu spīdīgu izskatu un dzīvnieku apmatojuma elastību, veic pārklājuma funkciju augu lapās. Dažiem hormoniem ir lipīdu struktūra. Tauki veido membrānas struktūras pamatu.
Olbaltumvielas vai olbaltumvielas
ir biogēnas struktūras heteropolimēri. Tie sastāv no aminoskābēm, kuru struktūrvienības ir: aminogrupa, radikālis un karboksilgrupa. Aminoskābju īpašības un to atšķirības viena no otras nosaka radikāļus. Pateicoties to amfoteriskajām īpašībām, tie var veidot saites savā starpā. Proteīns var sastāvēt no vairākām vai simtiem aminoskābju. Kopumā olbaltumvielu struktūrā ietilpst 20 aminoskābes, to kombinācijas nosaka olbaltumvielu formu un īpašību daudzveidību. Apmēram ducis aminoskābju ir neaizstājamas – tās netiek sintezētas dzīvnieku organismā un to uzņemšanu nodrošina augu barība. Gremošanas traktā olbaltumvielas tiek sadalītas atsevišķos monomēros, kurus izmanto, lai sintezētu savus proteīnus.
Olbaltumvielu strukturālās īpašības:
primārā struktūra - aminoskābju ķēde;
sekundārā - spirālē savīta ķēde, kur starp pagriezieniem veidojas ūdeņraža saites;
terciārais - spirāle vai vairākas no tām, velmētas globulā un savienotas ar vājām saitēm;
Kvartārais neeksistē visos proteīnos. Tās ir vairākas lodītes, kas savienotas ar nekovalentām saitēm.
Struktūru stiprība var tikt traucēta un pēc tam atjaunota, savukārt proteīns īslaicīgi zaudē savas raksturīgās īpašības un bioloģisko aktivitāti. Tikai primārās struktūras iznīcināšana ir neatgriezeniska.
Olbaltumvielām šūnā ir daudz funkciju:
ķīmisko reakciju paātrināšana
(fermentatīvā vai katalītiskā funkcija, no kurām katra ir atbildīga par konkrētu atsevišķu reakciju);
transports - jonu, skābekļa, taukskābju pārnešana caur šūnu membrānām;
aizsargājošs- tādas asins olbaltumvielas kā fibrīns un fibrinogēns, atrodas asins plazmā neaktīvā veidā un skābekļa ietekmē veido asins recekļus traumu vietā. Antivielas - nodrošina imunitāti.
strukturāli- peptīdi ir daļēji iekļauti vai ir šūnu membrānu, cīpslu un citu saistaudu, matu, vilnas, nagu un spārnu, spārnu un ārējo apvalku pamatā. Aktīns un miozīns nodrošina muskuļu kontrakcijas aktivitāti;
regulējošas- hormonu proteīni nodrošina humorālo regulējumu;
enerģija - uzturvielu trūkuma laikā organisms sāk sadalīt savas olbaltumvielas, izjaucot savas dzīvībai svarīgās aktivitātes procesu. Tāpēc organisms pēc ilgstoša bada ne vienmēr var atgūties bez medicīniskās palīdzības.
Nukleīnskābes. Ir 2 no tiem - DNS un RNS. RNS ir vairāku veidu – informatīvā, transporta, ribosomālā. 19. gadsimta beigās atklājis šveicietis F. Fišers.
DNS ir dezoksiribonukleīnskābe. Satur kodolā, plastidos un mitohondrijās. Strukturāli tas ir lineārs polimērs, kas veido dubulto spirāli no komplementārām nukleotīdu ķēdēm. Ideju par tās telpisko struktūru 1953. gadā radīja amerikāņi D. Vatsons un F. Kriks.
Tās monomēru vienības ir nukleotīdi, kuriem ir principiāli kopīga struktūra no:
fosfātu grupas;
dezoksiriboze;
slāpekļa bāzes (kas pieder pie purīna - adenīna, guanīna, pirimidīna - timīna un citozīna grupas).
Polimēra molekulas struktūrā nukleotīdi ir apvienoti pa pāriem un komplementāri, kas ir saistīts ar atšķirīgu ūdeņraža saišu skaitu: adenīns + timīns - divas, guanīns + citozīns - trīs ūdeņraža saites.
Nukleotīdu secība kodē proteīnu molekulu strukturālās aminoskābju secības. Mutāciju sauc par nukleotīdu secības maiņu, jo tiks kodētas dažādas struktūras olbaltumvielu molekulas.
RNS apzīmē ribonukleīnskābi. Tās atšķirības no DNS strukturālās iezīmes ir šādas:
timīna nukleotīda vietā - uracils;
riboze dezoksiribozes vietā.
Transporta RNS Tā ir polimēra ķēde, kas plaknē velmēta āboliņa lapas formā, tās galvenā funkcija ir aminoskābju nogādāšana ribosomās.
Matricas (informatīvā) RNS pastāvīgi veidojas kodolā, papildinot jebkuru DNS gabalu. Šī ir strukturāla matrica, kuras struktūras dēļ uz ribosomas tiks samontēta proteīna molekula. Šāda veida kopējais RNS molekulu saturs ir 5%.
Ribosomāls- ir atbildīgs par olbaltumvielu molekulas veidošanas procesu. Tas tiek sintezēts kodolā. Būrī ir 85% no tā.
ATP apzīmē adenozīna trifosforskābi. Tas ir nukleotīds, kas satur:
3 fosforskābes atlikumi;
Kaskādes ķīmisko procesu rezultātā mitohondrijās tiek sintezēta elpošana. Galvenā funkcija ir enerģija, viena ķīmiskā saite tajā satur gandrīz tikpat daudz enerģijas, cik tiek iegūta oksidējot 1 g tauku.
Notiek ielāde...