Макроэлементы где содержатся. Макроэлементы

  • Железа - вызывает нарушение образования эритроцитов (эритропоэза); нарушение роста; усталость в течение всего дня и частые ночные пробуждения; увеличение риска инфекционных заболеваний; анемию, неестественную бледность кожи; общее ухудшение самочувствия; ломкость волос и ногтей; частые головные боли; раздражительность; поверхностное и учащенное дыхание; желудочно-кишечные заболевания; запоры и трещины в уголках рта.

  • Магния - вызывает апатию, зуд, мышечную дистрофию и судороги; заболевания желудочно-кишечного тракта; нарушение сердечного ритма; старение кожи; страхи; нервозность; нетерпение; бессонницу; головную боль; постоянное чувство усталости; неконтролируемое раздражение. При недостаткке магния, организм "крадет" его из костей. При длительной недостаточности магния в организме наблюдается усиленное отложение солей кальция в стенках артериальных сосудов, сердечной мышце и почках.

  • Калия - вызывает мышечную дистрофию, паралич мышц, нарушение передачи нервного импульса и сердечного ритма, а также отеки и склероз.

  • Кальция - вызвает остеопороз, судороги. Понижение его концентрации в крови чревато нарушениями функций нервной системы. При избытке кальция в организме происходит его отложение в различных органах и тканях.

  • Натрия - вызвает гипотонию, тахикардию, мышечные судороги.

  • Фосфора - вызывает нарушения роста, костные деформации, рахит, остеомаляция. Недостатку фосфора способствует избыток кальция при дефиците белков и витамина D, проявляется это потерей аппетита, апатией, снижением умственной и физической работоспособности, похуданием. Избыток нарушает всасывание кальция из кишечника, тормозит образование активной формы витамина D, связывает часть кальция в крови, что ведет к его выведению из костей и отложению солей кальция в почках и кровеносных сосудах.

  • Йода - вызыает базедову болезнь (диффузный токсичный зоб), которая характеризуется повышением функции щитовидной железы, сопровождающееся увеличением ее размеров, вследствие аутоиммунных процессов в организме, а также замедление развития центральной нервной системы.

  • Марганца - вызывает похудание, дерматит, тошноту, рвоту.

  • Кобальта - вызывает увеличение синтеза нуклеиновых кислот. Кобальт, марганец и медь предупреждают раннюю седину в волосах и улучшают из состояние, а также участвует в общем восстановлении организма после тяжелых заболеваний.

  • Меди - вызывает анемию.

  • Фтора - вызывает нарушение роста; нарушение процесса минерализации. Недостаток фтора вызывает кариес. Избыток фтора вызывает остеохондроз, изменение цвета и формы зубов, костные наросты.

  • Цинка - вызывает нарушение роста, плохое заживление ран, отсутствие аппетита, нарушение вкуса, а также увеличения размеров простаты.

  • Селена - вызывает анемию, кардиомиопатию, нарушение роста и образование костной ткани. Высок риск заболеваний раком прямой кишки, молочной железы, матки и яичников, простаты, мочевого пузыря, легких и кожи.

  • Хрома - заставляет организм работать с удвоенной энергией, чтобы поддерживать сахарный баланс. В результате возникает острая потребность в сладком. Избыток хрома в пыли вызывает заболевание астмой.

  • Молибдена - вызывает нарушение обмена серосодержащих аминокислот, а также нарушения функций нервной системы.

Многие, наверное, слышали такие слова "макро- и микроэлементы"? И, наверное, возникает вопрос: в чем между ними разница?

Об этом вы здесь узнаете.

И еще о том, для чего важны эти элементы в организме человека. И какие проблемы могут вызвать при их недостатке.

Макроэлементы - это минералы присутствующие в нашем организме в количестве от 25 г до 1 кг. К ним относится натрий, хлор, калий, фосфор, магнезия, кальций, сера.

Микроэлементы - это минералы, присутствующие в организме в количестве менее 0,015 г. К ним относятся: марганец, медь, молибден, никель, ванадий, кремний, олово, бор, кобальт, фтор, железо, цинк, селен.

Кальций
Кальций, в организме содержится в норме около 1200 г кальция, 99% его сосредоточено в костях. Каждый день из костной ткани выводится до 700 мг кальция, и столько же должно откладываться. Костная ткань - это "склад" нашего организма, где хранятся его минеральные (щелочные) резервы. При ацидозе (закислении тканей), организм нуждается в повышенных количествах щелочных резервов для нейтрализации кислоты. Оттуда же (из резервов) извлекает организм кальций и фосфор при недостатке поступления их с пищей. Следовательно, костная ткань играет роль депо кальция и фосфора.

Потребность в кальции, по сравнению с другими питательными веществами, у нас огромна. Следует отметить, что сахар закисляет кровь, вызывая выведения кальция из организма.

Кальций - главный из минералов борец с кислотами. Поэтому, чем правильнее питание и меньше кислотообразующих продуктов в рационе, тем лучше состояние зубов и костей.

Кальций способствует оздоровлению сердечно-сосудистой системы, помогая снижению уровня холестерина в крови и триглициридов, обепечивает стабильный сон.

С дефицитом кальция связывают боли в костях при плохой погоде, так как считается, что припадении атмосферного давления кальций усиленно выводится из организма, что приводит к "жалобам на плохую погоду", особенно у пожилых людей. С дефицитом кальция связана гиперактивность детей. Когда ребенок не может сидеть на месте и когда много капризничает.

Калий
Калий - незаменимый макроэлемент. Обеспечивает клеточное равновесие с другими элетролитами. Калий отвечает за нормализацию артериального давления. Калий тесно связан с сердцем и недостаток его уровня в крови сказывается на работе сердечного ритма.

Марганец (аспартат)
Марганец незаменим для производства естественного инсулина, способствует регуляции содержания сахара в крови.

Снижает риск атеросклероза - укрепляет ткани артерий, делая их более устойчивыми к образованию склеротических бляшек, и, вместе с магнием, способствует номализации уровней холестерина и триглициридов, оказывая особое стабилизируещее действие на "плохой " холестерин.

Концентрация марганца в организме должна быть небольшой, однако наш повседневный рацион зачастую не способен обеспечит даже такого количества.

Хром
В организме человека содержится очень небольшое количество хрома (в среднем, около 5 мг - примерно в 100 раз меньше чем цинка или железа). Из неорганических соединений, поступающих с пищей, всасывается всего 0,5 - 0,7% хрома, а органических -25%.
Хром стимулирует выработку инсулина. Дефицит хрома может вызвать онемение и боли в конечностях, что свойственно диабету. При недостатке хрома человека тянет на сладкое, и чем больше сахара он ест, тем в большей степени истощаются запасы хрома.

Цинк
Цинк необходим для синтеза и производства инсулина, а так же пищеварительных ферментов. Цинк участвует в более чем 80 внутренних процессах, которые протекают в организме на уровне гормонов, ферментов. Регулирует гормонально-ферментный уровень.

Недостаток цинка ведет к тяжелым последствиям, среди них шизофрения и психические расстройства, диабет и аденома простаты, катаракта, болезни сердца, повреждение мозга и нервной системы, нарушение функций иммунной системы, нарушение пищеварения и пищевые аллергии и язвенная болезнь.

При дефиците цинка происходит накопление токсичных металлов, плохо заживают раны, может развиться остеопороз, кожные болезни, чрезмерная усталость и потеря аппетита, нарушение слуха, происходит дисбаланс сахара в крови.

Цинк и кальций "не любят "друг друга - прием кальция способен снизить усвоение цинка почти на 50%.Цинк усиленно выводится из организма при стрессе, а так же под действием ядовитых металлов, пестицидов, и др.

Селен
Сильный антиоксидант. При его дефиците снижается активность поджелудочной железы, что провоцирует появление диабета. При диабете и щитовидке прием селена обязателен.

Магний
В организме взрослого человека содержится 25 г магния. Магний является активатором более 300 ферментов - в основном углеводного обмена. Магний - самый важный элемент для сердца и особенно необходим людям с заболеванием сердца и сосудов.
Магний нормализует давление и сердечный ритм, предотвращает слипание сгустков крови (тромбов). Магний участвует в обмене гормонов, выделяемых надпочечниками и придающих нам бодрость.

Когда магния в организме достаточно, пик выделения гормонов происходит рано утром, благодаря чему человек сохраняет бодрость в течении дня. При дефиците магния - такой пик приходится на вечер и сопровождается приливом запоздалой бодрости и повышенной работоспособности до полуночи.

Микро и Макроэлементы – биологические вещества, которые играют важнейшую роль в жизнедеятельности живого организма. Множество болезней и прочих неблагоприятных состояний человека тем или иным образом связаны с недостачей данных биологических веществ. Невозможно выделить какой элемент первичный, а какой вторичный, так как каждый из них по-своему важен для нашего организма (отвечает за ту или иную функцию) . Сейчас я постараюсь подробно рассказать про макроэлементы (список лучших продуктов питания, норм потребления, полезных свойств) .

Вы должны понимать, что наш организм не может самостоятельно синтезировать макроэлементы. Поэтому, они в обязательном порядке должны поступать из продуктов питания, чистой воды и т.д. Сильная недостача того или иного элемента влечет за собой физиологические нарушения, проявления той или иной болезни и т.д.

Список жизненно необходимых макроэлементов которые мы можем получить из пищи: Ca , Р , К , Na , S , Cl , Mg

Кальций (Ca)

Для чего он нам нужен:

  • способствует укреплению костей и зубов
  • делает мышцы более упругими
  • нормализует работу сердца
  • принимает важное участие в нервно – мышечной проводимости тканей
  • повышает устойчивость организма к различным болезням

Симптомы при дефиците:

  • рахит
  • остеопороз
  • судороги
  • болевые ощущения в костных и мышечных тканях
  • тусклость волос
  • ломкость ногтей
  • воспаление десен

Грудные дети

Дети

Женщины

Муж.

Возраст

0–1

2–5 / 6–11

12–70+

берем.

корм.

12–70+

Норма

400 – 600

800 / 1000

1000 – 1200

1500

1500

1000 – 1200


Лучшие источники кальция: молоко, творог, твердый сыр, йогурт, кефир, сметана, миндаль, лещина, фисташки, кунжут, фасоль, семена подсолнуха, грецкий орех, консервы (сардины) , крабы, креветки, базилик, петрушка, белокочанная капуста, брокколи, укроп, курага.

Фосфор (P)

Для чего он нам нужен:

  • играет важную роль в построении клеток
  • участвует в процессе образования костной ткани
  • положительно влияет на работу головного мозга
  • улучшает состояние костей, зубов и ногтей
  • участвует в процессе трансформации глюкозы в энергию
  • положительно влияет на работу ЦНС и печени

Симптомы при дефиците:

  • рахит
  • пародонтоз
  • нарушение функций роста
  • остеомаляция
  • хроническая усталость
  • спазмы мышечных тканей
  • потеря концентрации внимания

Грудные дети

Дети

Женщины

Муж.

Возраст

0–1

2–5 / 6–11

12–70+

берем.

корм.

12–70+

Норма

100 – 275

460 / 1000

1000

1000


Лучшие источники фосфора: телятина, говядина, фасоль, говяжья (печень, мозги, сердце, почки, язык) , печень свиная, горох, крупа (гречневая, овсяная, перловая, рисовая) , хлеб ржаной и пшеничный, творог, треска, камбала, твердый сыр, яйцо куриное, цыплята, молоко, кефир.

Калий (К)

Для чего он нам нужен:

  • участвует в поддержании кислотно – щелочного равновесия
  • важнейший компонент внутриклеточной жидкости
  • участвует в процессах синтеза белков и гликогена
  • участвует в процессах избавления от шлаков
  • положительно влияет на работу ЦНС
  • принимает участие в обменных процессах

Симптомы при дефиците:

  • мышечная дистрофия
  • паралич мышечных тканей
  • нарушается сердечный ритм
  • судороги
  • тошнота и рвота

Грудные дети

Дети

Женщины

Муж.

Возраст

0–1

2–5 / 6–11

12–70+

берем.

корм.

12–70+

Норма

0.4 – 0.7

3 – 3.5 / 4.3


Лучшие источники калия: курага, фасоль, морская капуста, горох, чернослив, изюм, миндаль, фундук, чечевица, арахис, картофель, грецкий орех, палтус, тунец, форель, банан, апельсин, молоко.

Натрий (Na)

Для чего он нам нужен:

  • участвует в поддержании кислотно – щелочного равновесия
  • важнейший компонент межклеточной жидкости
  • участвует в передачах нервных импульсов
  • участвует в процессах поддержания осмотического давления
  • удерживает воду в тканях

Симптомы при дефиците:

  • гипотония
  • тахикардия
  • судороги
  • нарушение кислотно – щелочного баланса
  • плохое усвоение углеводов

Грудные дети

Дети

Женщины

Муж.

Возраст

0–1

2–5 / 6–11

12–70+

берем.

корм.

12–70+

Норма

0.5 / 1

2 – 5

2 – 5

2 – 5

2 – 5


Лучшие источники натрия: пищевая соль, соевый соус, красная икра, морская капуста, мидии, лобстер, камбала, анчоусы, креветки, сардины, куриное яйцо, рак, кальмар.

Сера (S)

Для чего она нам нужна:

  • участвует в выработке энергии
  • принимает участие в процессе свертывания крови
  • синтезирует коллаген
  • улучшает работу ЦНС

Симптомы при дефиците:

  • боль в суставах
  • тахикардия
  • повышенное артериальное давление
  • выпадение волос
  • запоры
  • нарушается белковый и углеводный обмен
  • раздражительность

Грудные дети

Дети

Женщины

Муж.

Возраст

0–1

2–5 / 6–11

12–70+

берем.

корм.

12–70+

Норма

500 / 700

700 – 1200

1200

1200

700 – 1200


Список
лучших источников такого макроэлемента , как сера: индейка, говядина, свинина, баранина, печень (говяжья, свиная) , кролик, щука, морской окунь, сардины, горбуша, горох, камбала, зубатка, курица, куриное яйцо.

Хлор (Cl)

Для чего он нам нужен:

  • принимает участие в водном обмене
  • вырабатывает соляную кислоту в желудке
  • принимает участие в очищении печени от жира

Симптомы при дефиците:

  • гастрит
  • пониженная кислотность
  • сухость во рту

Грудные дети

Дети

Женщины

Муж.

Возраст

0–1

2–5 / 6–11

12–70+

берем.

корм.

12–70+

Норма

0.5 / 1

2 – 5

2 – 5

2 – 5

2 – 5


Лучшие источники хлора: скумбрия, анчоусы, зубатка, карась, мойва, горбуша, камбала, хек, устрицы, тунец, яйцо куриное, горох, рис, гречка.

Магний (Mg)

Для чего он нам нужен:

  • участвует в процессе образования костной ткани
  • участвует в процессе формирования зубов
  • важен для нормальной работы мышечных тканей и ЦНС
  • положительно влияет на иммунную систему
  • участвует в восстановлении и обновлении тканей организма
  • положительно влияет на сердечный ритм и АД
  • принимает участие в создании эстрогенов
  • принимает участие в процессе свертывания крови
  • неотъемлемый компонент внутриклеточной жидкости
  • выводит плохой холестерин

Симптомы при дефиците:

  • апатия
  • мышечная дистрофия
  • судороги
  • заболевания ЖКТ
  • нарушается сердечный ритм
  • раздражительность
  • перепады давления
  • онемения рук
  • боли в области головы, шеи и спине

Грудные дети

Дети

Женщины

Муж.

Возраст

0–1

2–5 / 6–11

12–70+

берем.

корм.

12–70+

Норма

100 / 200

400 – 500

400 – 500


Лучшие источники магния: кешью, гречка, кедровые орехи, миндаль, фисташки, арахис, фундук, морская капуста, ячневая крупа, овсянка, пшено, грецкий орех, горох, фасоль, бананы, чернослив.

Из этой статьи вы узнали список важнейших макроэлементов . Что бы получить достаточное количество тех или иных элементов, нужно стараться максимально разнообразно питаться. Так же, как вы знаете, кроме макро, есть еще и микроэлементы, но про них мы уже поговорим в следующей статье.

С уважением,


Микроэлементами принято называть химические элементы, которые находятся во всех живых организмах, включая человека, в минимальных (следовых) количествах, то есть в тысячных и менее долях процентов. Иногда можно услышать название следовые элементы, но чаще встречается микроэлементы . Несмотря на незначительное количество содержания в организме человека, микроэлементы - жизненно важные составные части нашего здоровья.

Список всех микроэлементов (можно перейти на любой микроэлемент, кликнув по нему мышью):

Организм человека содержит более 70 минеральных веществ, микроэлементы участвуют во всех процессах жизнеобеспечения. Чтобы понять, насколько важны и эффективны микроэлементы, посмотрим на список основных функций следовых элементов:

  • Обеспечение нормального кислотно-щелочного баланса,
  • Участие в процессах кроветворения, секреции и костеобразования,
  • Поддержание осмотического давления на постоянном уровне,
  • Управление нервной проводимостью,
  • Налаживание внутриклеточного дыхания,
  • Влияние на иммунную систему,
  • Обеспечение полноценного сокращения мышц.

Становится понятно, что микроэлементы необходимы человеку, чтобы поддерживать физическое и умственное здоровье на должном уровне, поэтому, живя в постоянном стрессе и в условиях всё ухудшающейся экологии, необходимо уделять повышенное внимание поступлению в организм не только , но и минеральных веществ.

Интересный факт - волосы реагируют на нехватку микроэлементов быстрее всего, именно анализ состояния волос покажет самое точное количество и качество имеющихся в организме человека микроэлементов.

Основные минеральные вещества по количеству содержания делятся на макроэлементы (содержатся в организме в количестве 0,1% и выше), микроэлементы (содержание 0,001% и ниже) и ультрамикроэлементы (содержание менее 0,00001%). Это является традиционным способом классификации, но он не даёт полной картины биологической ценности или заменимости, поэтому часто микроэлементы классифицируют по другим признакам.

Например, существует разделение по заменимости микроэлементов:

  • Незаменимые (железо, кобальт, марганец и цинк),
  • Жизненно необходимые (алюминий, бор, бериллий, йод, молибден и никель),
  • Токсиканты (кадмий, рубидий, свинец),
  • Недостаточно изученные (висмут, золото, мышьяк, титан, хром).

Для определения ценности различных микроэлементов, имеется данная классификация, согласно которой микроэлементы делятся на следующие группы:

  • Незаменимые (железо, йод, кобальт, марганец и цинк),
  • Вероятно незаменимые (бром, молибден, селен, фтор),
  • Физиологически неактивные (бериллий, кадмий).

Все имеющиеся классификации не идеальны, потому что многие микроэлементы недостаточно изучены и в различных тканях организма ведут себя по-разному, иногда из незаменимых превращаясь в токсичные. Поэтому учёные-химики и медики постоянно находятся в писке новых критериев для классификации (роль в питании и метаболизме, например), чтобы получить наиболее подробную и понятную систему.

В организме человека прослеживается чёткая взаимосвязь и совместимость микроэлементов и витаминов, более того, процесс совместимости может играть как положительную роль, помогая усвоению витаминов или микроэлементов, так и отрицательную - разрушительно действуя на ту или иную сторону взаимосвязи. Многие витамины и микроэлементы не вступают в реакции, то есть воздействие их друг на друга нейтральное.

Положительная совместимость:

  • улучшает усвояемость железа,
  • увеличивает биодоступность магния,
  • Цинк заметно улучшает усвояемость ,
  • усиленно действует при наличии селена.

Несовместимость микроэлементов и витаминов:

  • препятствует всасыванию цинка,
  • Кальций, магний и цинк препятствуют усвоению железа,
  • Медь и железо обесценивают действие ,
  • Кальций теряет биодоступность в присутствии фосфора.

Зная эти особенности, можно скорректировать режим питания и быть внимательным, принимая лекарственные препараты. Как правило, в инструкциях к лекарствам указано, как они влияют на содержания минеральных веществ (например, цинк из организма вымывается при приёме аспирина).

Всасывание и выделение микроэлементов

Большинство микроэлементов хорошо растворяются в воде, поэтому проблем с их всасыванием, как правило, не замечено. Процесс всасывания происходит в зоне тонкого кишечника, особенно в двенадцатиперстной кишке. Выделение микроэлементов происходит традиционными путями - через выдыхаемый воздух, кал (железо, медь, ртуть, цинк и фосфор) и мочу (бром, калий, литий, марганец, натрий).

Дефицит микроэлементов

Дефицит микроэлементов может иметь пагубное влияние на организм человека, основные признаки нехватки микроэлементов:

  • Дисбактериоз,
  • Анемия,
  • Снижение иммунитета,
  • Задержка в развитии,
  • Тусклость и выпадение волос,
  • Плохое пищеварение,
  • Лишний вес вплоть до ожирения,
  • Развитие диабета,
  • Заболевания кожных покровов и костей,
  • Сердечно-сосудистые недуги,
  • Проблемы в половой сфере.

Дефицит микроэлементов возникает при скудном или несбалансированном питании, если человек проживает в экологически неблагоприятном регионе, где имеется питьевая вода ненадлежащего качества, при неконтролируемом приёме препаратов, влияющих на содержание микроэлементов.

Необходимость микроэлементов подтверждают исследования учёных, подтверждающие, что микроэлементы способны усиливать защитные механизмы иммунной системы, оказывая стимулирующее действие на основные функции организма. Некоторые из минералов (железо, йод, кобальт, медь и марганец) участвуют в образовании антител, разрушают бактериальные токсины.

Многообразие воздействия микроэлементов на организм человека доказывает необходимость данных минеральных веществ для полноценного функционирования и поддержания организма в здоровом состоянии в течении всей жизни.

Больше и микро- и макроэлементах смотрите в видеоролике «Роль химических элементов в организме человека»


Видеоурок 2: Строение, свойства и функции органических соединений Понятие о биополимерах

Лекция: Химический состав клетки. Макро- и микроэлементы. Взаимосвязь строения и функций неорганических и органических веществ

Химический состав клетки

Обнаружено, что в клетках живых организмов постоянно содержатся в виде нерастворимых соединений и ионов около 80 химических элементов. Все они подразделяются на 2 большие группы по своей концентрации:

    макроэлементы, содержание которых не ниже 0,01%;

    микроэлементы – концентрация, которых составляет меньше 0,01%.

В любой клетке содержание микроэлементов составляет менее 1%, макроэлементов соответственно -- больше 99%.

Макроэлементы:

    Натрий, калий и хлор – обеспечивают многие биологические процессы – тургор (внутреннее клеточное давление), появление нервных электрических импульсов.

    Азот, кислород, водород, углерод. Это основные компоненты клетки.

    Фосфор и сера – важные компоненты пептидов (белков) и нуклеиновых кислот.

    Кальций – основа любых скелетных образований – зубов, костей, раковин, клеточных стенок. Также, участвует в сокращении мышц и свертывании крови.

    Магний – компонент хлорофилла. Участвует в синтезе белков.

    Железо – компонент гемоглобина, участвует в фотосинтезе, определяет работоспособность ферментов.

Микроэлементы содержатся в очень низких концентрациях, важны для физиологических процессов:

    Цинк – компонент инсулина;

    Медь – участвует в фотосинтезе и дыхании;

    Кобальт – компонент витамина В12;

    Йод – участвует в регуляции обмена веществ. Он является важным компонентом гормонов щитовидной железы;

    Фтор – компонент зубной эмали.

Нарушение баланса концентрации микро и макроэлементов приводит к нарушениям метаболизма, развитию хронических болезней. Недостаток кальция – причина рахита, железа – анемия, азота – дефицит протеинов, йода – снижение интенсивности метаболитических процессов.

Расмотрим связь органических и неорганических веществ в клетке, их строение и функции.

В клетках содержится огромное количество микро и макромолекул, относящихся к разным химическим классам.

Неорганические вещества клетки

Вода . От общей массы живого организма она составляет наибольший процент – 50-90% и принимает участие практически во всех процессах жизнедеятельности:

    терморегуляции;

    капиллярных процессах, так как является универсальным полярным растворителем, влияет на свойства межтканевой жидкости, интенсивности обмена веществ. По отношению к воде все химические соединения делятся на гидрофильные (растворимые) и липофильные (растворимые в жирах).

От концентрации ее в клетке зависит интенсивность обмена веществ – чем больше воды, тем быстрее происходят процессы. Потеря 12% воды человеческим организмом – требует восстановления под наблюдением врача, при потере 20% – наступает смерть.

Минеральные соли. Содержатся в живых системах в растворенном виде (диссоциировав на ионы) и нерастворенном. Растворенные соли участвуют в:

    переносе веществ сквозь мембрану. Катионы металлов обеспечивают «калиево-натриевый насос», изменяя осмотическое давление клетки. Из-за этого вода с растворенными в ней веществами устремляется в клетку либо покидает ее, унося ненужные;

    формировании нервных импульсов, имеющих электрохимическую природу;

    сокращении мышц;

    свертывании крови;

    входят в состав белков;

    фосфат-ион – компонент нуклеиновых кислот и АТФ;

    карбонат-ион – поддерживает Ph в цитоплазме.

Нерастворимые соли в виде цельных молекул образуют структуры панцирей, раковин, костей, зубов.

Органические вещества клетки


Общая черта органических веществ – наличие углеродной скелетной цепи. Это биополимеры и небольшие молекулы простой структуры.

Основные классы, имеющиеся в живых организмах:

Углеводы . В клетках присутствуют различные их виды -- простые сахара и нерастворимые полимеры (целлюлоза). В процентном отношении доля их в сухом веществе растений -- до 80%, животных – 20%. Они играют важную роль в жизнеобеспечении клеток:

    Фруктоза и глюкоза (моносахара) – быстро усваиваются организмом, включаются в метаболизм, являются источником энергии.

    Рибоза и дезоксирибоза (моносахара) – один из трех основных компонентов состава ДНК и РНК.

    Лактоза (относится к дисахарам) – синтезируется животным организмом, входит в состав молока млекопитающих.

    Сахароза (дисахарид) – источник энергии, образуется в растениях.

    Мальтоза (дисахарид) – обеспечивает прорастание семян.

Также, простые сахара выполняют и другие функции: сигнальную, защитную, транспортную.
Полимерные углеводы – это растворимый в воде гликоген, а также нерастворимые целлюлоза, хитин, крахмал. Они играют важную роль в метаболизме, осуществляют структурную, запасающую, защитную функции.

Липиды или жиры. Они нерастворимы в воде, но хорошо смешиваются между собой и растворяются в неполярных жидкостях (не имеющих в составе кислород, например – керосин или циклические углеводороды относятся к неполярным растворителям). Липиды необходимы в организме для обеспечения его энергией – при их окислении образуется энергия и вода. Жиры очень энергоэффективны – с помощью выделяющихся при окислении 39 кДж на грамм можно поднять груз весом в 4 тонны на высоту в 1 м. Также, жир обеспечивает защитную и теплоизоляционную функцию – у животных толстый его слой способствует сохранению тепла в холодный сезон. Жироподобные вещества предохраняют от намокания перья водоплавающих птиц, обеспечивают здоровый лоснящийся вид и упругость шерсти животных, выполняют покровную функцию у листьев растений. Некоторые гормоны имеют липиднуюструктуру. Жиры входят в основу структуры мембран.


Белки или протеины
являются гетерополимерами биогенной структуры. Они состоят из аминокислот, структурными единицами которых являются: аминогруппа, радикал, и карбоксильная группа. Свойства аминокислот и их отличия друг от друга определяют радикалы. За счет амфотерных свойств – могут образовывать между собой связи. Белок может состоять из нескольких или сотен аминокислот. Всего в структуру белков входят 20 аминокислот, их комбинации определяют разнообразие форм и свойств протеинов. Около десятка аминокислот относятся к незаменимым – они не синтезируются в животном организме и их поступление обеспечивается за счет растительной пищи. В ЖКТ белки расщепляются на отдельные мономеры, используемые для синтеза собственных белков.

Структурные особенности белков:

    первичная структура – аминокислотная цепочка;

    вторичная – скрученная в спираль цепочка, где образуются между витками водородные связи;

    третичная – спираль или несколько их, свернутые в глобулу и соединенные слабыми связями;

    четвертичная существует не у всех белков. Это несколько глобул, соединенных нековалентными связями.

Прочность структур может нарушаться, а затем восстанавливаться, при этом белок временно теряет свои характерные свойства и биологическую активность. Необратимым является только разрушение первичной структуры.

Белки выполняют в клетке множество функций:

    ускорение химических реакций (ферментативная или каталитическая функция, причем каждый из них отвечает за конкретную единственную реакцию);
    транспортная – перенос ионов, кислорода, жирных кислот сквозь клеточные мембраны;

    защитная – такие белки крови как фибрин и фибриноген, присутствуют в плазме крови в неактивном виде,в месте ранений под действием кислорода образуют тромбы. Антитела -- обеспечивают иммунитет.

    структурная – пептиды входят частично или являются основой клеточных мембран, сухожилий и других соединительных тканей, волос, шерсти, копыт и ногтей, крыльев и внешних покровов. Актин и миозин обеспечивают сократительную активность мышц;

    регуляторная – белки-гормоны обеспечивают гуморальную регуляцию;
    энергетическая – во время отсутствия питательных веществ организм начинает расщеплять собственные белки, нарушая процесс собственной жизнедеятельности. Именно поэтому после длительного голода организм не всегда может восстановиться без врачебной помощи.

Нуклеиновые кислоты. Их существует 2 – ДНК и РНК. РНК бывает нескольких видов – информационная, транспортная, рибосомная. Открыты щвейцарцем Ф. Фишером в конце 19-го века.

ДНК – дезоксирибонуклеиновая кислота. Содержится в ядре, пластидах и митохондриях. Структурно является линейным полимером, образующим двойную спираль из комплементарных цепочек нуклеотидов. Представление о ее пространственной структуре было создано в в 1953 г американцами Д. Уотсоном и Ф. Криком.

Мономерные ее единицы --нуклеотиды, имеющие принципиально общую структуру из:

    фосфат-группы;

    дезоксирибозы;

    азотистого основания (принадлежащие к группе пуриновых – аденин, гуанин, пиримидиновых – тимин и цитозин.)

В структуре полимерной молекулы нуклеотиды объединены попарно и комплементарно, что обусловлено разным количеством водородных связей: аденин+тимин – две, гуанин+цитозин – водородных связей три.

Порядок расположения нуклеотидов кодирует структурные последовательности аминокислот белковых молекул. Мутацией называются изменения порядка нуклеотидов, так как будут кодироваться белковые молекулы другой структуры.

РНК – рибонуклеиновая кислота. Структурными особенностями ее отличия от ДНК являются:

    вместо тиминового нуклеотида – урациловый;

    рибоза вместо дезоксирибозы.

Транспортная РНК – это полимерная цепочка, которая в плоскости свернута в виде листочка клевера, основной ее функцией является доставка аминокислоты к рибосомам.

Матричная (информационная) РНК постоянно образуется в ядре, комплементарно какому-либо участку ДНК. Это -- структурная матрица, на основе ее строения на рибосоме будет собираться белковая молекула. От всего содержания молекул РНК этот тип составляет 5%.

Рибосомная – отвечает за процесс составления молекулы белка. Синтезируется на ядрышке. Ее в клетке 85%.

АТФ – аденозинтрифосфорная кислота. Это нуклеотид, содержащий:

    3 остатка фосфорной кислоты;

В результате каскадных химических процессов дыхания синтезируется в митохондриях. Основная функция – энергетическая, одна химическая связь в ней содержит почти столько же энергии, сколько получается при окислении 1 г жира.