Elementele semnificative din punct de vedere biologic (spre deosebire de elementele biologic inerte) sunt elemente chimice de care organismele vii au nevoie pentru a asigura o viață normală. Elementele semnificative din punct de vedere biologic sunt clasificate în:
- macronutrienți (al căror conținut în organismele vii este mai mare de 0,01%)
- microelemente (conținut mai mic de 0,001%).
Macronutrienți
Aceste elemente alcătuiesc carnea organismelor vii. Macronutrienții includ acele elemente, a căror doză zilnică recomandată este mai mare de 200 mg. Macronutrienții, de regulă, intră în corpul uman împreună cu alimentele.
Elemente biogene:
- Oxigen - 65%
- Carbon - 18%
- Hidrogen - 10%
- Azot - 3%
Acești macronutrienți sunt numiți elemente biogene (organogenice) sau macronutrienți. Substanțele organice precum proteinele, grăsimile, carbohidrații și acizii nucleici sunt construite în principal din macronutrienți. Acronimul CHNO este uneori folosit pentru a desemna macronutrienții, care constă din denumirile elementelor chimice corespunzătoare din tabelul periodic.
Alți macronutrienți
- Potasiu
- Calciu
- Magneziu
- Sodiu
- Fosfor
Oligoelemente
Termenul „oligoelemente” a devenit deosebit de popular în literatura științifică medicală, biologică și agricolă la mijlocul secolului al XX-lea. În special, pentru agronomii a devenit evident că chiar și o cantitate suficientă de „macroelemente” în îngrășăminte (trinitatea NPK - azot, fosfor, potasiu) nu asigură dezvoltarea normală a plantelor.
Oligoelementele sunt elemente al căror conținut în organism este mic, dar sunt implicate în procese biochimice și sunt necesare organismelor vii. Aportul zilnic recomandat de micronutrienți pentru oameni este mai mic de 200 mg. Recent, a fost folosit termenul de micronutrient, împrumutat din limbile europene.
Menținerea constantă a mediului intern (homeostazia) organismului presupune în primul rând menținerea conținutului calitativ și cantitativ de minerale în țesuturile organelor la nivel fiziologic.
Micronutrienți de bază
Conform datelor moderne, peste 30 de oligoelemente sunt considerate esențiale pentru viața plantelor, animalelor și oamenilor. Printre acestea (în ordine alfabetică):
- Fier
- Cobalt
- Mangan
- Molibden
- Seleniu
Cu cât concentrația de compuși în organism este mai mică, cu atât este mai dificil să se stabilească rolul biologic al elementului, să se identifice compușii la formarea cărora acesta ia parte. Borul, vanadiul, siliciul etc. sunt, fără îndoială, importante.
Compatibilitate cu micronutrienții
În procesul de asimilare a vitaminelor, microelementelor și macroelementelor de către organism, este posibil antagonismul (interacțiunea negativă) sau sinergia (interacțiunea pozitivă) între diferitele componente.
Citiți mai multe despre compatibilitatea micronutrienților AICI:
Lipsa oligoelementelor din organism
Principalele motive pentru lipsa de minerale:
- Alimentație necorespunzătoare sau monotonă, apă potabilă de proastă calitate.
- Caracteristicile geologice ale diferitelor regiuni ale pământului sunt zone endemice (nefavorabile).
- Pierderi mari de minerale din cauza sângerării, bolii Crohn, colită ulceroasă.
- Utilizarea anumitor medicamente care leagă sau provoacă pierderea micronutrienților.
Microelementoza
Toate procesele patologice cauzate de o deficiență, exces sau dezechilibru de microelemente se numesc microelementoză.
Proprietățile de bază ale mineralelor
Substanțe minerale-macroelemente
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Substanțe minerale-oligoelemente
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
* - Necesarul zilnic mediu pentru adulți: bărbați și femei cu vârsta cuprinsă între 25 și 51 de ani. Tabelul prezinta normele recomandate de Societatea Germana a Nutritionistilor (Deutsche Gesselschaft für Ernahrung - DGE).
** - Tabelul arată dozele recomandate de Food and Nutrition Board (FNB) al Institutului de Medicină din SUA și de Comitetul Științific pentru Alimentație (SCF) al Uniunii Europene.
- Fier - provoacă o încălcare a formării globulelor roșii (eritropoieza); tulburare de creștere; oboseală pe tot parcursul zilei și treziri frecvente noaptea; risc crescut de boli infecțioase; anemie, paloarea nenaturală a pielii; deteriorarea generală a bunăstării; păr și unghii fragile; dureri de cap frecvente; iritabilitate; respirație superficială și rapidă; boli gastrointestinale; constipație și crăpături în colțurile gurii.
- Magneziul – provoacă apatie, mâncărime, distrofie musculară și crampe; boli ale tractului gastro-intestinal; tulburare de ritm cardiac; îmbătrânirea pielii; temerile; nervozitate; nerăbdare; insomnie; durere de cap; senzație constantă de oboseală; iritație incontrolabilă. Cu o lipsă de magneziu, organismul îl „fură” din oase. Cu deficit prelungit de magneziu în organism, există o depunere crescută de săruri de calciu în pereții vaselor arteriale, mușchiului inimii și rinichilor.
- Potasiul - provoacă distrofie musculară, paralizie musculară, transmitere afectată a impulsurilor nervoase și a ritmului cardiac, precum și edem și scleroză.
- Calciu - provoacă osteoporoză, convulsii. O scădere a concentrației sale în sânge este plină de disfuncții ale sistemului nervos. Cu un exces de calciu în organism, acesta se depune în diverse organe și țesuturi.
- Sodiu - provoacă hipotensiune arterială, tahicardie, crampe musculare.
- Fosfor - provoacă tulburări de creștere, deformări osoase, rahitism, osteomalacie. Lipsa de fosfor este facilitată de un exces de calciu cu deficit de proteine și vitamina D, aceasta se manifestă prin pierderea poftei de mâncare, apatie, scăderea performanțelor psihice și fizice, și scădere în greutate. Excesul perturbă absorbția calciului din intestine, inhibă formarea formei active a vitaminei D, leagă o parte din calciul din sânge, ceea ce duce la excreția acestuia din oase și la depunerea sărurilor de calciu în rinichi și vasele de sânge. .
- Iod - provoacă boala lui Graves (gușă toxică difuză), care se caracterizează printr-o creștere a funcției glandei tiroide, însoțită de o creștere a dimensiunii acesteia, datorită proceselor autoimune din organism, precum și o încetinire a dezvoltării. a sistemului nervos central.
- Mangan - provoacă pierdere în greutate, dermatită, greață, vărsături.
- Cobaltul – determină o creștere a sintezei acizilor nucleici. Cobaltul, manganul și cuprul previn părul gri precoce și îmbunătățesc starea și, de asemenea, participă la recuperarea generală a organismului după boli grave.
- Cuprul - provoacă anemie.
- Fluorul – provoacă tulburări de creștere; încălcarea procesului de mineralizare. Lipsa de fluor provoacă carii dentare. Un exces de fluor provoacă osteocondroză, o schimbare a culorii și formei dinților și creșteri osoase.
- Zincul - provoacă tulburări de creștere, vindecare slabă a rănilor, lipsă de apetit, gust afectat și mărirea prostatei.
- Selena - Provoacă anemie, cardiomiopatie, tulburări de creștere și formare osoasă. Există un risc mare de cancer de rect, sân, uter și ovare, prostată, vezică urinară, plămâni și piele.
- Crom - obligă organismul să lucreze cu energie reînnoită pentru a menține echilibrul zahărului. Ca urmare, există o nevoie urgentă de dulciuri. Excesul de crom în praf provoacă astm.
- Molibden - provoacă o încălcare a schimbului de aminoacizi care conțin sulf, precum și disfuncții ale sistemului nervos.
Mulți au auzit probabil astfel de cuvinte „macro și microelemente”? Și, probabil, se pune întrebarea: care este diferența dintre ele?
Veți afla despre asta aici.
Și mai multe despre de ce aceste elemente sunt importante în corpul uman. Și ce probleme pot cauza dacă lipsesc.
Macronutrienți- acestea sunt minerale prezente in corpul nostru intr-o cantitate de la 25 g la 1 kg. Acestea includ sodiu, clor, potasiu, fosfor, magnezie, calciu, sulf.
Oligoelemente- sunt minerale prezente in organism in cantitate mai mica de 0,015 g. Printre acestea se numara: mangan, cupru, molibden, nichel, vanadiu, siliciu, staniu, bor, cobalt, fluor, fier, zinc, seleniu.
Calciu
Calciu, organismul contine in mod normal aproximativ 1200 g de calciu, 99% din acesta este concentrat in oase. În fiecare zi, până la 700 mg de calciu sunt îndepărtate din țesutul osos și aceeași cantitate trebuie depusă. Țesutul osos este „depozitul” corpului nostru, unde sunt stocate rezervele sale minerale (alcaline). Cu acidoză (acidificarea țesuturilor), organismul are nevoie de cantități crescute de rezerve alcaline pentru a neutraliza acidul. De acolo (din rezerve) organismul extrage calciu si fosfor cu lipsa aportului lor cu alimente. În consecință, țesutul osos joacă rolul unui depozit de calciu și fosfor.
Nevoia de calciu, în comparație cu alți nutrienți, este enormă. Trebuie remarcat faptul că zahărul acidifică sângele, determinând eliminarea calciului din organism.
Calciul este principalul mineral împotriva acizilor. Prin urmare, cu cât dieta este mai corectă și cu cât alimentele care formează mai puțin acid din dietă, cu atât starea dinților și a oaselor este mai bună.
Calciul contribuie la îmbunătățirea sistemului cardiovascular, contribuind la reducerea nivelului de colesterol și trigliceride din sânge și asigură un somn stabil.
Deficitul de calciu este asociat cu dureri osoase pe vreme rea, deoarece se crede că o scădere a presiunii atmosferice calciul este excretat rapid din organism, ceea ce duce la „plângeri de vreme rea”, în special la vârstnici. Hiperactivitatea la copii este asociată cu deficiența de calciu. Când copilul nu poate sta nemișcat și când este foarte capricios.
Potasiu
Potasiul este un macronutrient esențial. Oferă echilibru celular cu alți electroliți. Potasiul este responsabil pentru normalizarea tensiunii arteriale. Potasiul este strâns legat de inimă, iar lipsa nivelului său din sânge afectează activitatea ritmului cardiac.
Mangan (aspartat)
Manganul este esențial pentru producerea de insulină naturală și ajută la reglarea nivelului de zahăr din sânge.
Reduce riscul de ateroscleroză - întărește țesuturile arterelor, făcându-le mai rezistente la formarea plăcilor sclerotice și, împreună cu magneziul, ajută la normalizarea nivelului de colesterol și trigliceride, având un efect special de stabilizare asupra colesterolului „rău”.
Concentrația de mangan din organism ar trebui să fie scăzută, dar alimentația noastră zilnică este adesea incapabilă să furnizeze nici măcar o astfel de cantitate.
Crom
Corpul uman conține o cantitate foarte mică de crom (în medie, aproximativ 5 mg - de aproximativ 100 de ori mai puțin decât zincul sau fierul). Din compușii anorganici furnizați cu alimente, doar 0,5 - 0,7% din crom este absorbit, iar organic -25%.
Cromul stimulează producția de insulină. Deficiența de crom poate provoca amorțeală și durere la nivelul membrelor, care sunt frecvente în diabet. Cu o lipsă de crom, o persoană este atrasă de dulciuri și, cu cât mănâncă mai mult zahăr, cu atât rezervele de crom sunt epuizate.
Zinc
Zincul este esențial pentru sinteza și producerea insulinei și a enzimelor digestive. Zincul este implicat în peste 80 de procese interne care au loc în organism la nivelul hormonilor și enzimelor. Reglează nivelul hormonal și al enzimelor.
Deficiența de zinc duce la consecințe grave, inclusiv schizofrenie și tulburări mentale, diabet și adenom de prostată, cataractă, boli de inimă, leziuni ale creierului și sistemului nervos, disfuncție a sistemului imunitar, indigestie și alergii alimentare și boala ulcerului peptic.
Cu o deficiență de zinc, metalele toxice se acumulează, rănile se vindecă prost, se pot dezvolta osteoporoză, boli de piele, oboseală excesivă și pierderea poftei de mâncare, tulburări de auz și dezechilibru de zahăr din sânge.
Zincul și calciul „nu se plac” unul pe celălalt - aportul de calciu poate reduce absorbția zincului cu aproape 50%.Zincul este excretat intens din organism în condiții de stres, precum și sub influența metalelor toxice, pesticidelor etc.
Seleniu
Puternic antioxidant. Odată cu deficiența sa, activitatea pancreasului scade, ceea ce provoacă apariția diabetului. Cu diabet și glanda tiroidă, este necesar un aport de seleniu.
Magneziu
Corpul unui adult conține 25 g de magneziu. Magneziul este un activator a peste 300 de enzime, în principal metabolismul carbohidraților. Magneziul este cel mai important element pentru inimă și este necesar în special persoanelor cu boli ale inimii și ale vaselor de sânge.
Magneziul normalizează tensiunea arterială și ritmul cardiac, previne lipirea cheagurilor de sânge (cheaguri de sânge). Magneziul este implicat în schimbul de hormoni secretați de glandele suprarenale și dându-ne vigoare.
Când există suficient magneziu în organism, eliberarea de hormoni atinge vârfuri dimineața devreme, menținând persoana în alertă pe tot parcursul zilei. Cu o deficiență de magneziu - un astfel de vârf apare seara și este însoțit de un val de vigoare tardivă și eficiență crescută până la miezul nopții.
Micro și macronutrienții sunt substanțe biologice care joacă un rol esențial în viața unui organism viu. Multe boli și alte condiții nefavorabile ale unei persoane sunt într-un fel sau altul asociate cu lipsa acestor substanțe biologice. Este imposibil să evidențiem care element este primar și care este secundar, deoarece fiecare dintre ele este important pentru corpul nostru în felul său. (responsabil pentru o anumită funcție)... Acum voi încerca să vă povestesc în detaliu despre macronutrienti (listă cele mai bune produse alimentare, rate de consum, proprietăți utile).
Trebuie să înțelegeți că organismul nostru nu poate sintetiza macronutrienți de unul singur. Prin urmare, acestea trebuie neapărat să provină din alimente, apă curată etc. O lipsă puternică a unuia sau a altuia element implică tulburări fiziologice, manifestări ale unei anumite boli etc.
Listă vital macronutrienti pe care le putem obține din alimente: Ca, P, K, Na, S, Cl, Mg
Calciu (Ca)
De ce avem nevoie de el:
- ajută la întărirea oaselor și a dinților
- face mușchii mai elastici
- normalizează funcția inimii
- joacă un rol important în conducerea țesutului neuromuscular
- crește rezistența organismului la diferite boli
Simptome de deficit:
- rahitism
- osteoporoza
- convulsii
- durere în țesutul osos și muscular
- par lipsit de stralucire
- unghii fragile
- inflamația gingiilor
|
Bebeluși |
Copii |
femei |
soțul. |
|||
|
Vârstă |
0–1 |
2–5 / 6–11 |
12–70+ |
luăm. |
a hrani. |
12–70+ |
|
Normă |
400 – 600 |
800 / 1000 |
1000 – 1200 |
1500 |
1500 |
1000 – 1200 |
Cele mai bune surse de calciu: lapte, brânză de vaci, brânză tare, iaurt, chefir, smântână, migdale, alun, fistic, susan, fasole, semințe de floarea soarelui, nuci, conserve (sardine), crabi, creveți, busuioc, pătrunjel, varză, broccoli, mărar, caise uscate...
Fosfor (P)
De ce avem nevoie de el:
- joacă un rol important în construirea celulelor
- participă la procesul de formare a oaselor
- are un efect pozitiv asupra funcționării creierului
- îmbunătățește starea oaselor, dinților și unghiilor
- participă la transformarea glucozei în energie
- afectează pozitiv activitatea sistemului nervos central și a ficatului
Simptome de deficit:
- rahitism
- boala parodontala
- funcția de creștere afectată
- osteomalacie
- oboseala cronica
- spasme musculare
- pierderea concentrarii
|
Bebeluși |
Copii |
femei |
soțul. |
|||
|
Vârstă |
0–1 |
2–5 / 6–11 |
12–70+ |
luăm. |
a hrani. |
12–70+ |
|
Normă |
100 – 275 |
460 / 1000 |
1000 |
1000 |
||
Cele mai bune surse de fosfor sunt: vitel, vita, fasole, vita (ficat, creier, inimă, rinichi, limbă), ficat de porc, mazăre, crupe (hrișcă, fulgi de ovăz, orz perlat, orez), pâine de secară și grâu, brânză de vaci, cod, căptușeală, brânză tare, ou de pui, pui, lapte, chefir.
Potasiu (LA)
De ce avem nevoie de el:
- participă la menținerea echilibrului acido-bazic
- componenta esentiala a lichidului intracelular
- participă la procesele de sinteză a proteinelor și a glicogenului
- participă la procesele de eliminare a toxinelor
- afectează pozitiv activitatea sistemului nervos central
- participă la procesele metabolice
Simptome de deficit:
- distrofie musculara
- paralizie musculară
- ritmul cardiac este perturbat
- convulsii
- greață și vărsături
|
Bebeluși |
Copii |
femei |
soțul. |
|||
|
Vârstă |
0–1 |
2–5 / 6–11 |
12–70+ |
luăm. |
a hrani. |
12–70+ |
|
Normă |
0.4 – 0.7 |
3 – 3.5 / 4.3 |
||||
Cele mai bune surse de potasiu: caise uscate, fasole, alge marine, mazare, prune uscate, stafide, migdale, alune, linte, arahide, cartofi, nuci, halibut, ton, pastrav, banane, portocale, lapte.
Sodiu (N / A)
De ce avem nevoie de el:
- participă la menținerea echilibrului acido-bazic
- componenta esentiala a lichidului intercelular
- participă la transmiterea impulsurilor nervoase
- participă la procesele de menținere a presiunii osmotice
- reține apa în țesuturi
Simptome de deficit:
- hipotensiune
- tahicardie
- convulsii
- încălcarea echilibrului acido-bazic
- absorbția slabă a carbohidraților
|
Bebeluși |
Copii |
femei |
soțul. |
|||
|
Vârstă |
0–1 |
2–5 / 6–11 |
12–70+ |
luăm. |
a hrani. |
12–70+ |
|
Normă |
0.5 / 1 |
2 – 5 |
2 – 5 |
2 – 5 |
2 – 5 |
|
Cele mai bune surse de sodiu sunt: sare comestibila, sos de soia, caviar rosu, alge marine, midii, homar, lipa, hamsii, creveti, sardine, oua de gaina, raci, calmari.
Sulf (S)
De ce avem nevoie de el:
- participă la producerea de energie
- participă la procesul de coagulare a sângelui
- sintetizează colagenul
- îmbunătățește funcționarea sistemului nervos central
Simptome de deficit:
- dureri articulare
- tahicardie
- tensiune arterială crescută
- Pierderea parului
- constipație
- metabolismul proteinelor și carbohidraților este perturbat
- iritabilitate
|
Bebeluși |
Copii |
femei |
soțul. |
|||
|
Vârstă |
0–1 |
2–5 / 6–11 |
12–70+ |
luăm. |
a hrani. |
12–70+ |
|
Normă |
500 / 700 |
700 – 1200 |
1200 |
1200 |
700 – 1200 |
|
Listă
cele mai bune surse de astfel de macronutrient ca sulful: curcan, vita, porc, miel, ficat (carne de vita, porc), iepure, stiuca, biban de mare, sardine, somon roz, mazare, lipa, somn, pui, ou de gaina.
Clor (Cl)
De ce avem nevoie de el:
- participă la schimbul de apă
- produce acid clorhidric în stomac
- participă la curățarea ficatului de grăsimi
Simptome de deficit:
- gastrită
- aciditate scăzută
- gură uscată
|
Bebeluși |
Copii |
femei |
soțul. |
|||
|
Vârstă |
0–1 |
2–5 / 6–11 |
12–70+ |
luăm. |
a hrani. |
12–70+ |
|
Normă |
0.5 / 1 |
2 – 5 |
2 – 5 |
2 – 5 |
2 – 5 |
|
Cele mai bune surse de clor sunt: macrou, hamsii, somn, caras, capelin, somon roz, lipa, merluciu, stridii, ton, oua de gaina, mazare, orez, hrisca.
Magneziu (Mg)
De ce avem nevoie de el:
- participă la procesul de formare a oaselor
- participă la formarea dinților
- important pentru funcționarea normală a țesutului muscular și a sistemului nervos central
- are un efect pozitiv asupra sistemului imunitar
- participă la refacerea și reînnoirea țesuturilor corpului
- are un efect pozitiv asupra ritmului cardiac și tensiunii arteriale
- participă la formarea estrogenilor
- participă la procesul de coagulare a sângelui
- o componentă integrală a lichidului intracelular
- elimină colesterolul rău
Simptome de deficit:
- apatie
- distrofie musculara
- convulsii
- boli gastrointestinale
- ritmul cardiac este perturbat
- iritabilitate
- scade presiunea
- amorțeală a mâinilor
- dureri de cap, gât și spate
|
Bebeluși |
Copii |
femei |
soțul. |
|||
|
Vârstă |
0–1 |
2–5 / 6–11 |
12–70+ |
luăm. |
a hrani. |
12–70+ |
|
Normă |
100 / 200 |
400 – 500 |
400 – 500 |
|||
Cele mai bune surse de magneziu: caju, hrișcă, nuci de pin, migdale, fistic, alune, alune de pădure, alge marine, orz, fulgi de ovăz, mei, nuci, mazăre, fasole, banane, prune uscate.
Din acest articol, ai învățat listă cel mai important macronutrienti... Pentru a obține o cantitate suficientă de anumite elemente, trebuie să încercați să mâncați cât mai variat. După cum știți, pe lângă macro, există și microelemente, dar despre ele vom vorbi în următorul articol.
Cu sinceritate,
Tutorial video 2: Structura, proprietățile și funcțiile compușilor organici Conceptul de biopolimeri
Lectura: Compoziția chimică a celulei. Macro și microelemente. Relația dintre structura și funcțiile substanțelor anorganice și organice
Chimia celulară
S-a constatat că în celulele organismelor vii, aproximativ 80 de elemente chimice sunt continute sub formă de compuși și ioni insolubili. Toate sunt împărțite în 2 grupuri mari în funcție de concentrația lor:
macronutrienți, al căror conținut nu este mai mic de 0,01%;
oligoelemente - concentrație, care este mai mică de 0,01%.
În orice celulă, conținutul de oligoelemente este mai mic de 1%, macronutrienți, respectiv, mai mult de 99%.
Macronutrienti:
Sodiul, potasiul și clorul - asigură numeroase procese biologice - turgor (presiune internă a celulelor), apariția impulsurilor electrice nervoase.
Azot, oxigen, hidrogen, carbon. Acestea sunt componentele principale ale celulei.
Fosforul și sulful sunt componente importante ale peptidelor (proteinelor) și acizilor nucleici.
Calciul este baza oricăror formațiuni scheletice - dinți, oase, cochilii, pereți celulari. De asemenea, este implicat în contracția mușchilor și coagularea sângelui.
Magneziul este o componentă a clorofilei. Participă la sinteza proteinelor.
Fierul - o componentă a hemoglobinei, participă la fotosinteză, determină performanța enzimelor.
Oligoelemente conținute în concentrații foarte mici, sunt importante pentru procesele fiziologice:
Zincul este o componentă a insulinei;
Cuprul - participă la fotosinteză și respirație;
Cobaltul este o componentă a vitaminei B12;
Iod - participă la reglarea metabolismului. Este o componentă esențială a hormonilor tiroidieni;
Fluorul este o componentă a smalțului dentar.
Un dezechilibru în concentrația de micro și macronutrienți duce la tulburări metabolice și la dezvoltarea bolilor cronice. Lipsa de calciu - cauza rahitismului, fier - anemie, azot - deficit de proteine, iod - o scădere a intensității proceselor metabolice.
Luați în considerare relația dintre substanțele organice și anorganice din celulă, structura și funcția lor.
Celulele conțin un număr mare de micro și macromolecule aparținând diferitelor clase chimice.
Substante anorganice ale celulei
Apă... Din masa totală a unui organism viu, acesta reprezintă cel mai mare procent - 50-90% și participă la aproape toate procesele vieții:
termoreglare;
procesele capilare, deoarece este un solvent polar universal, afectează proprietățile fluidului interstițial, rata metabolică. În raport cu apa, toți compușii chimici sunt împărțiți în hidrofili (solubili) și lipofile (solubili în grăsimi).
Intensitatea metabolismului depinde de concentrația acestuia în celulă - cu cât mai multă apă, cu atât procesele au loc mai repede. Pierderea a 12% din apă de către corpul uman necesită refacere sub supravegherea unui medic, cu o pierdere de 20%, apare moartea.
Saruri minerale. Conținut în sistemele vii într-o formă dizolvată (disociată în ioni) și nedizolvată. Sărurile dizolvate sunt implicate în:
transferul de substante prin membrana. Cationii metalici asigură o „pompă de potasiu-sodiu” prin modificarea presiunii osmotice a celulei. Din această cauză, apa cu substanțe dizolvate în ea se repezi în celulă sau o părăsește, ducându-le pe cele inutile;
formarea impulsurilor nervoase de natură electrochimică;
contractie musculara;
coagularea sângelui;
fac parte din proteine;
ion fosfat - o componentă a acizilor nucleici și ATP;
ion carbonat – menține Ph-ul în citoplasmă.
Sărurile insolubile sub formă de molecule întregi formează structurile cochiliilor, cochiliilor, oaselor, dinților.
Materia organică celulară
Caracteristica comună a materiei organice- prezența unui lanț scheletic de carbon. Aceștia sunt biopolimeri și molecule mici cu structură simplă.
Principalele clase găsite în organismele vii:
Carbohidrați... Diferite tipuri de ele sunt prezente în celule - zaharuri simple și polimeri insolubili (celuloză). În termeni procentuali, ponderea lor în materia uscată a plantelor este de până la 80%, animalele - 20%. Ele joacă un rol important în susținerea vieții celulelor:
Fructoza și glucoza (monozahărul) sunt absorbite rapid de organism, sunt incluse în metabolism și sunt o sursă de energie.
Riboza și deoxiriboza (monozaharide) sunt una dintre cele trei componente principale ale compoziției ADN și ARN.
Lactoza (se referă la dizahare) - sintetizată de organismul animal, face parte din laptele de mamifere.
Zaharoza (disaharidă) - o sursă de energie, formată în plante.
Maltoza (disaharida) - asigura germinarea semintelor.
De asemenea, zaharurile simple îndeplinesc și alte funcții: de semnalizare, de protecție, de transport.
Carbohidrații polimerici sunt glicogenul solubil în apă, precum și celuloza insolubilă, chitina, amidonul. Ele joacă un rol important în metabolism, îndeplinesc funcții structurale, de depozitare, de protecție.
Lipide sau grăsimi. Sunt insolubile în apă, dar se amestecă bine între ele și se dizolvă în lichide nepolare (care nu conțin oxigen, de exemplu, kerosenul sau hidrocarburile ciclice sunt solvenți nepolari). Lipidele sunt necesare în organism pentru a-i furniza energie - atunci când sunt oxidate, se formează energie și apă. Grăsimile sunt foarte eficiente din punct de vedere energetic - cu ajutorul a 39 kJ pe gram eliberat în timpul oxidării, puteți ridica o sarcină care cântărește 4 tone la o înălțime de 1 m. De asemenea, grăsimea asigură o funcție de protecție și termoizolare - la animale, grăsimea sa. stratul ajută la reținerea căldurii în sezonul rece. Substanțele asemănătoare grăsimii protejează penele păsărilor de apă împotriva umezirii, oferă un aspect strălucitor sănătos și elasticitate părului de animale și îndeplinesc o funcție de acoperire a frunzelor plantelor. Unii hormoni au o structură lipidică. Grăsimile formează baza structurii membranei.
Proteine sau proteine
sunt heteropolimeri cu structură biogenă. Sunt compuse din aminoacizi, ale căror unități structurale sunt: o grupare amino, un radical și o grupare carboxil. Proprietățile aminoacizilor și diferențele lor între ele determină radicalii. Datorită proprietăților lor amfotere, ele pot forma legături între ele. O proteină poate fi compusă din câțiva sau sute de aminoacizi. În total, structura proteinelor include 20 de aminoacizi, combinațiile acestora determină varietatea de forme și proprietăți ale proteinelor. Aproximativ o duzină de aminoacizi sunt indispensabili - nu sunt sintetizați în organismul animal, iar aportul lor este asigurat de alimentele vegetale. În tractul digestiv, proteinele sunt descompuse în monomeri individuali care sunt utilizați pentru a sintetiza propriile proteine.
Caracteristicile structurale ale proteinelor:
structura primară - lanț de aminoacizi;
secundar - un lanț răsucit într-o spirală, unde se formează legături de hidrogen între spire;
terțiar - o spirală sau mai multe dintre ele, rulate într-un glob și conectate prin legături slabe;
Cuaternarul nu există în toate proteinele. Acestea sunt mai multe globule legate prin legături necovalente.
Rezistența structurilor poate fi perturbată și apoi restaurată, în timp ce proteina își pierde temporar proprietățile caracteristice și activitatea biologică. Numai distrugerea structurii primare este ireversibilă.
Proteinele au multe funcții în celulă:
accelerarea reacțiilor chimice
(funcție enzimatică sau catalitică, fiecare dintre acestea fiind responsabilă pentru o singură reacție specifică);
transport - transferul ionilor, oxigenului, acizilor grași prin membranele celulare;
de protecţie- astfel de proteine din sânge, cum ar fi fibrina și fibrinogenul, sunt prezente în plasma sanguină într-o formă inactivă și formează cheaguri de sânge la locul leziunilor sub influența oxigenului. Anticorpii - asigură imunitate.
structural- peptidele sunt parțial incluse sau stau la baza membranelor celulare, tendoanelor și altor țesuturi conjunctive, păr, lână, copite și unghii, aripi și învelișuri exterioare. Actina și miozina asigură activitate contractilă musculară;
de reglementare- proteinele hormonale asigură reglarea umorală;
energie - în absența nutrienților, organismul începe să-și descompună propriile proteine, perturbând procesul propriei sale activități vitale. De aceea, după o foame îndelungată, organismul nu se poate recupera întotdeauna fără ajutor medical.
Acizi nucleici. Există 2 dintre ele - ADN și ARN. ARN-ul este de mai multe tipuri - informațional, de transport, ribozomal. Descoperit de elvețianul F. Fischer la sfârșitul secolului al XIX-lea.
ADN-ul este acid dezoxiribonucleic. Conținut în nucleu, plastide și mitocondrii. Din punct de vedere structural, este un polimer liniar care formează o dublă helix din lanțuri de nucleotide complementare. Ideea structurii sale spațiale a fost creată în 1953 de americanii D. Watson și F. Crick.
Unitățile sale monomerice sunt nucleotidele, care au o structură fundamental comună din:
grupări fosfat;
dezoxiriboză;
baze azotate (aparținând grupului de purine - adenină, guanină, pirimidină - timină și citozină.)
În structura unei molecule de polimer, nucleotidele sunt combinate în perechi și complementare, ceea ce se datorează unui număr diferit de legături de hidrogen: adenină + timină - două, guanină + citozină - trei legături de hidrogen.
Ordinea nucleotidelor codifică secvențele structurale de aminoacizi ale moleculelor de proteine. O mutație se numește o modificare a ordinii nucleotidelor, deoarece moleculele de proteine cu o structură diferită vor fi codificate.
ARN înseamnă acid ribonucleic. Caracteristicile structurale ale diferenței sale față de ADN sunt:
în loc de nucleotide de timină - uracil;
riboză în loc de deoxiriboză.
ARN de transport Este un lanț polimeric, care este rulat în plan sub forma unei frunze de trifoi, funcția sa principală este de a furniza aminoacizi la ribozomi.
ARN matrice (informațional). se formează în mod constant în nucleu, complementar oricărei bucăți de ADN. Aceasta este o matrice structurală, pe baza structurii sale, o moleculă de proteină va fi asamblată pe ribozom. Acest tip de conținut total de molecule de ARN este de 5%.
Ribozomală- este responsabil de procesul de formare a unei molecule de proteine. Este sintetizat la nucleol. Există 85% din el în cușcă.
ATP înseamnă acid adenozin trifosforic. Este o nucleotidă care conține:
3 reziduu de acid fosforic;
Ca rezultat al proceselor chimice în cascadă, respirația este sintetizată în mitocondrii. Funcția principală este energia, o legătură chimică în ea conține aproape aceeași cantitate de energie ca și cea obținută din oxidarea a 1 g de grăsime.
Se încarcă ...