Биогенные элементы в организме человека

Микроэлементы содержатся в клетках в очень малых количествах. К ним относятся цинк, марганец, медь, йод, фтор и другие. Но даже

Биогенные элементы в организме человека

Информация

Химия

Другие материалы по предмету

Химия

Сдать работу со 100% гаранией

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

«Биогенные элементы в организме человека»

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ

1. Содержание и биологическая роль химических элементов в организме человека

1.1 Биогенные элементы - неметаллы, входящие в состав организма человека

.2 Биогенные элементы - металлы, входящие в состав организма человека

. РОЛЬ КИСЛОРОДА В ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА

. РОЛЬ УГЛЕРОДА В ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА

. РОЛЬ ВОДОРОДА В ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА

. РОЛЬ КАЛИЯ В ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА

. РОЛЬ СЕРЫ В ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА

. РОЛЬ КАЛЬЦИЯ В ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Мнение о том, что в организме человека можно обнаружить практически все элементы периодической системы Д.И. Менделеева, становится привычным. Однако учёные предполагают, что в живом организме не только присутствуют все химические элементы, но каждый из них выполняет какую-то биологическую функцию. Вполне возможно, что эта гипотеза не подтвердится. По мере того как развиваются исследования в данном направлении, выявляется биологическая роль всё большего числа химических элементов.

Для сохранения своего здоровья человек должен обеспечивать организм сбалансированным поступлением питательных элементов с пищей, водой, вдыхаемым воздухом. Часто рекламируют продукты питания с повышенным содержанием кальция, йода и других химических элементов, но полезно ли это для нашего организма? К каким заболеваниям может привести избыток или недостаток того или иного химического элемента у детей и взрослых?

В наше время, когда здоровых людей уже с детского возраста становится всё меньше, эта проблема является действительно актуальной.

 

1. Содержание и биологическая роль химических элементов в организме человека

 

В человеческом организме непрерывно образуются невообразимое множество различных химических соединений. Часть из синтезированных соединений используется в качестве строительного материала или источника энергопитания и обеспечивает организму рост, развитие и жизнедеятельность; другая же часть, которую можно рассматривать как шлаки или отходы, выводится из организма.

В обмене веществ участвуют и неорганические и органические вещества. Химические элементы, которые образуют эти вещества, называются биогенными элементами. Достоверно биогенными считаются около 30 элементов.

На рисунке 1 представлены основные химические элементы, входящие в состав организма человека.

 

Рисунок 1 - Диаграмма. Элементарный состав организма человека.

 

1.1 Биогенные элементы - неметаллы, входящие в состав организма человека

 

Среди биогенных элементов особое место занимают элементы-органогены, которые образуют важнейшие вещества организма - воду, белки, углеводы, жиры, витамины, гормоны и другие. К органогенам относятся 6 химических элементов: углерод, кислород, водород, азот, фосфор, сера. Их общая массовая доля в организме человека составляет примерно 97,3% (см. таблицу 1).

Все элементы-органогены являются неметаллами. Среди неметаллов биогенными являются также хлор (массовая доля 0,15%), фтор, йод и бром. Эти элементы не включают в число элементов-органогенов, поскольку, в отличие от последних, они не играют столь универсальной роли в построении органических структур организма. Существуют данные о биогенности кремния, бора, мышьяка, селена.

 

Таблица 1. Содержание элементов-органогенов в организме человека.

Элементы - органогеныМассовая доля (в %)Масса (в г / 70 кг)углерод (С)21,014700кислород (О)62,443680водород (H)9,76790азот (N)3,12170фосфор (P)0,95665сера (S)0,16112Всего97,368117 ≈ 68 кг

1.2 Биогенные элементы - металлы, входящие в состав организма человека

 

К числу биогенных элементов относится ряд металлов, среди которых особенно важные биологические функции выполняют 10 так называемых «металлов жизни». Этими металлами являются кальций, калий, натрий, магний, железо, цинк, медь, марганец, молибден, кобальт (см. таблицу 2).

Кроме 10 «металлов жизни» к числу биогенных элементов относят еще несколько металлов, например, олово, литий, хром и некоторые другие.

 

Таблица 2. Содержание «металлов жизни» в организме человека

МеталлМассовая доля (в %)Масса (в г / 70 кг)Кальций (Ca)1,51050Калий (K)0,35245Натрий (Na)0,15105Магний (Mg)0,0535Железо (Fe)0,0064,2Цинк (Zn)0,00271,9Медь (Cu)2*10-40,14Марганец (Mn)3*10-50,02Молибден (Mo)2*10-50,015Кобальт (Co)4*10-60,003Всего≈ 2,1%≈ 1450 г

В зависимости от массовой доли в организме все биогенные элементы делятся на:

а) макроэлементы (массовая доля в организме больше 10-2%, или больше 7г);

б) микроэлементы (массовая доля в организме меньше 10-2%, или меньше 7г).

К макроэлементам относятся все органогены, хлор и 4 «металла жизни»: магний, калий, кальций, натрий. Они составляют 99,5%, причем более 96% приходится на 4 элемента (углерод, кислород, водород, азот). Они являются главными компонентами всех органических соединений.

Микроэлементы содержатся в клетках в очень малых количествах. К ним относятся цинк, марганец, медь, йод, фтор и другие. Но даже те элементы, которые содержатся в ничтожно малых количествах, необходимы для жизни и ничем не могут быть заменены. Биологическая роль и функции, которые выполняют эти элементы в организме человека, очень разнообразны, а их недостаток или избыток может привести к серьезным заболеваниям (см. приложения Б и Г). [4, с. 21] Достаточно сказать, что около 200 ферментов активизируются металлами. Всего в организме человека выявлено около 70 минеральных веществ, из них 14 микроэлементов считаются незаменимыми - это железо, кобальт, медь, хром, никель, марганец, молибден, цинк, йод, олово, фтор, кремний, ванадий, селен. Многие микроэлементы поступают в организм почти исключительно за счёт плодовоовощного питания. Дикорастущие съедобные растения также богаты микроэлементами, которые, будучи извлечены из глубинных слоёв, накапливаются в листьях, цветах, плодах.

 

2. РОЛЬ КИСЛОРОДА В ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА

 

Содержание кислорода в организме взрослого человека составляет около 62% от общей массы тела (43 кг на 70 кг массы тела).

Главной функцией молекулярного кислорода в организме является окисление различных соединений. Вместе с водородом кислород образует воду, содержание которой в организме взрослого человека в среднем составляет около 55-65%.

Кислород входит в состав белков, нуклеиновых кислот и других жизненно-необходимых компонентов организма. Кислород необходим для дыхания, окисления жиров, белков, углеводов, аминокислот, а также для многих других биохимических процессов.

Обычный путь поступления кислорода в организм лежит через легкие, где этот биоэлемент проникает в кровь, поглощается гемоглобином и образует легко диссоциирующее соединение - оксигемоглобин, а затем из крови поступает во все органы и ткани. Кислород поступает в организм также и в связанном состоянии, в виде воды. В тканях кислород расходуется преимущественно на окисление различных веществ в процессе метаболизма. В дальнейшем почти весь кислород метаболизируется до диоксида углерода и воды, и выводится из организма через легкие и почки.

Пониженное содержание кислорода в организме.

При недостаточном снабжении тканей организма кислородом или нарушении его утилизации развиваются явления гипоксии (кислородного голодания).

Основные причины дефицита кислорода:

·прекращение или снижение поступления кислорода в легкие, пониженное парциальное давление кислорода во вдыхаемом воздухе;

·значительное уменьшение количества эритроцитов или резкое понижение содержания в них гемоглобина;

·нарушение способности гемоглобина связывать, транспортировать или отдавать тканям кислород;

·нарушение способности тканей утилизировать кислород;

·угнетение окислительно-восстановительных процессов в тканях;

·застойные явления в сосудистом русле вследствие расстройств сердечной деятельности, кровообращения и дыхания;

·эндокринопатии, авитаминозы;

Основные проявления дефицита кислорода:

·в острых случаях (при полном прекращении поступления кислорода, острых отравлениях): потеря сознания, расстройство функций высших отделов ЦНС;

·в хронических случаях: повышенная утомляемость, функциональные нарушения деятельности ЦНС, сердцебиение и одышка при незначительной физической нагрузке, снижение реактивности иммунной системы.

Токсическая доза для человека: токсичен в виде О3.

Повышенное содержание кислорода в организме.

Длительное повышение содержания кислорода в тканях организма (гипероксия) может сопровождаться кислородным отравлением; обычно гипероксии сопутствует повышение содержания кислорода в крови (гипероксемия).

Токсическое действие озона и избытка кислорода связывают с образованием в тканях большого числа радикалов, возникающих в результате разрыва химических связей. В небольшом количестве радикалы образуются и в норме, как промежуточный продукт клеточного метаболизма. При избытке радикалов инициируется процесс окисления органических веществ, в том числе перекисное окисление липидов, с их последующим распадом и образованием кислородосодержащих продуктов (кетоны, спирты, кислоты).

Кислород входит в состав молекул множества веществ - от самых простых до сло

Похожие работы

1 2 3 4 > >>