Pierwiastki biogenne w życiu
człowieka
Pierwiastki życia i cząsteczki z
nich powstające
Każdy organizm zbudowany jest z atomów
pierwiastków, które pobiera z otaczającego
go świata. W powietrzu pierwiastki
występują w postaci gazów: azot 78 %,
tlen 21 %, inne gazy 1 %, dwutlenek węgla
0,03 %. W glebie występują złoża czystych
pierwiastków, jednak te pobierane przez
organizmy mają postać różnego rodzaju
związków chemicznych.
Pierwiastki biogenne
to takie, które wchodzą w większości w skład
każdej komórki w organizmie wielokomórkowym
czy też w jednokomórkowym. Pierwiastkami
biogennymi są: C, H, O, N, S, P. Makroelementy, to
te pierwiastki, których udział w budowie suchej
masy organizmów jest nie mniejszy, niż 0,01 %.
Zalicza się do nich: C, H, O, N, S, P, Ca, Mg, Na, Cl.
Mikroelementy są pierwiastkami, których udział w
suchej masie waha się w granicach 0,01 %-0,00001
%, np. Fe, B, Cu, Mn, Zn, Mo, F. Ultraelementy
stanowią milionowe części suchej masy, np. Ra, Au,
Ag.
Węgiel tlen wodór
Węgiel, tlen i wodór wchodzą w skład budowy wszystkich związków organicznych
budujących organizm człowieka: węglowodany, lipidy, białka, kwasy nukleinowe.
Tlen bierze udział w procesach oddechowych, jest niezbędny do życia. Azot
buduje kwasy nukleinowe (składnik zasad purynowych i pirymidynowych) i
aminokwasy (z których złożone są białka). Wchodzi w skład uniwersalnego
przenośnika energii, jakim jest ATP. Siarka wchodzi w skład dwóch aminokwasów.
Dzięki niej możliwe jest wytwarzanie mostków dwusiarczkowych w cząsteczkach.
Buduje białka keratynowe (włosy, paznokcie). Fosfor wchodzi w skład kwasów
nukleinowych, ATP (to energia zawarta w wiązaniach bezwodnikowych pomiędzy
resztami fosforanowymi może być w organizmie przenoszona i magazynowana
na pewien czas). Fosfor wchodzi w skład kości. Wapń również buduje kości.
Odpowiada za prawidłowe działanie mięśni. Wiąże się z białkami, np. z
kalmoduliną. Potrzebny jest do zajścia niektórych procesów zachodzących w
organizmach. Sód i potas odpowiadają za prawidłową gospodarkę elektrolitową
organizmu, utrzymują odpowiednie ciśnienie osmotyczne płynów ustrojowych,
utrzymują potencjał spoczynkowy i czynnościowy komórek nerwowych, dzięki
nim możliwe jest przewodzenie impulsów nerwowych. Jod jest niezbędnym
składnikiem hormonów wytwarzanych przez tarczycę (trójjodotyronina,
tyroksyna). Fluor odpowiada za prawidłowy stan zębów (w nadmiarze jest
toksyczny). Żelazo jest konieczne do wytworzenia hemoglobiny, czyli właściwie
całych krwinek czerwonych.
Najważniejsze pierwiastki
Istnieje dwadzieścia dziewięć pierwiastków
najważniejszych dla człowieka
Makroelementy: węgiel, tlen, wodór, azot,
sód, potas, magnez, wapń, siarka, fosfor,
chlor.
Mikroelementy: miedz, cynk, chrom,
mangan, żelazo, kobalt, krzem, cyna, fluor,
jod, lid, nikiel, aluminium, bor, brom.
Makroelementy
Makroelementy – jedne z rodzajów pierwiastków biogennych występujące w
organizmie w ilościach do kilku procent suchej masy, niezbędne do prawidłowego
rozwoju organizmów roślinnych i zwierzęcych.
Azot - pierwiastek chemiczny z grupy niemetali. Jest dla życia na Ziemi jednym z
najważniejszych pierwiastków. Gazowy azot jest niewykorzystywany przez organizmy
oprócz roślin motylkowatych. Dopiero w związkach takich jak sole kwasów azotowych
(III) i (V) lub soli amonowych jest łatwo przyswajalny przez rośliny. Wchodzi w skład
wielu biocząsteczek, takich jak aminokwasy, nukleotydy i kwasy nukleinowe.
Sód - pierwiastek chemiczny, z grupy metali alkalicznych w układzie okresowym. Jony
sodu są głównym kationem zewnątrzkomórkowym i są konieczne do utrzymania
potencjału czynnościowego błon komórkowych. Sód odgrywa pewną rolę w patogenezie
nadciśnienia i niewydolności krążenia. Sód bierze udział w przewodzeniu przez neurony
impulsów nerwowych, wpływa na ciśnienie osmotyczne płynów ustrojowych, a także
podwyższa stopień uwodnienia koloidów komórkowych. Niedobór u roślin i człowieka
powoduje zanik różnicy potencjałów (napięcia elektrycznego) i utratę pobudliwości
komórek.
Potas - pierwiastek chemiczny z grupy metali alkalicznych w układzie okresowym.
Bierze udział w przewodzeniu impulsów przez neuron Podwyższa stopień uwodnienia
koloidów komórkowych Aktywator wielu enzymów Niedobór u człowieka: Osłabienie
organizmu Zmniejszenie kurczliwości mięśnia sercowego Osłabienie mięśni
szkieletowych i gładkich
Magnez - wchodzi w skład chlorofilu, jony magnezu odgrywają też dużą rolę w
utrzymywaniu ciśnienia osmotycznego krwi i innych tkanek, oraz utrzymywaniu
właściwej struktury rybosomów. Jest składnikiem kości, obniża stopień uwodnienia
koloidów komórkowych, uczestniczy w przekazywaniu sygnałów w układzie nerwowym
Wapń - wchodzi w skład kości oraz niektórych rodzajów ścian komórkowych.
Całkowita zawartość wapnia w organizmie człowieka wynosi 1,4-1,66% masy
ciała, z czego 99% występuje w postaci związanej w kościach natomiast
pozostała część występuje w postaci zjonizowanej w płynie
śródkomórkowym. Bierze udział w krzepnięciu krwi w skurczu mięśni
szkieletowych, gładkich i mięśnia sercowego obniża stopień uwodnienia
koloidów komórkowych.
Fosfor - jest makroelementem niezbędnym do funkcjonowania każdej
komórki. Wchodzi w skład kości, kwasów nukleinowych oraz wielu związków
przekazujących energię na poziomie molekularnym, takich jak ATP. Wpływa
także na pracę nerek, mózgu.
Siarka - zapewnia zdrowe włosy, paznokcie, skóre , zwalcza infekcje
bakteryjne. Niedobór stan przygnębienia, zły stan skóry, włosów, paznokci,
stany bakteryjne, mleko jest trudno przyswajalne.
Chlor- odpowiada za dystrybucje płynów w organizmie, bierze udział w
procesie trawiennym
Mikroelementy
Mikroelementy - pierwiastki chemiczne występujące w organizmach w bardzo
małych ilościach i niezbędne do normalnego ich rozwoju.
Miedz- jest niezbędna do prawidłowego funkcjonowania organizmu. Bierze udział
w wytwarzaniu czerwonych krwinek, w tworzeniu kości i kolagenu, w prawidłowym
gojeniu ran, we wchłanianiu i transporcie żelaza, w metabolizmie kwasów
tłuszczowych i w powstawaniu RNA, jest składnikiem niektórych enzymów,
odgrywa pewną rolę w procesach przemiany materii ośrodkowego układu
nerwowego i w przemianie barwników.
Cynk- Jest niezbędny do syntezy DNA i RNA, białek, insuliny i nasienia, niezbędny
dla prawidłowego funkcjonowania systemu immunologicznego oraz do aktywacji
ponad 80 enzymów. Bierze udział w metabolizmie węglowodanów, tłuszczy, białek
i alkoholu. Potrzebny w procesie ochrony przed wolnymi rodnikami, odczuwania
smaku i zapachu, ma wpływ na wygląd włosów i paznokci.
Żelazo- Najistotniejszy składnik czerwonego barwnika krwi (hemoglobiny),
niezbędny także w procesie tworzenia czerwonych ciałek krwi w szpiku kostnym,
żelazo wiąże dwutlenek węgla w hemoglobinie i transportuje go do płuc, skąd jest
on usuwany. Pierwiastek ten jest także składnikiem wielu enzymów i białek
biorących udział w metabolizmie organizmu. Bierze udział w syntezie DNA,
niezbędny do prawidłowej budowy skóry, włosów, paznokci, do prawidłowego
funkcjonowania układu odpornościowego.
Mangan - jest pierwiastkiem niezbędnym w śladowych ilościach do
prawidłowego funkcjonowania. Bierze udział w budowie enzymów
metabolizujących glukozę i kwasy tłuszczowe, jest elementem
strukturalnym kości i skóry. Mangan jest bardzo ważny w procesach
reprodukcji oraz prawidłowym funkcjonowaniu ośrodkowego układu
nerwowego.
Jod - jest niezbędny do prawidłowego funkcjonowania tarczycy
(wchodzi w skład hormonów tarczycy, które biorą udział w
regulowaniu podstawowych funkcji życiowych: kontrolują
temperaturę, układ nerwowy, mięśniowy, podział komórek przez co
wpływa na tempo metabolizmu w organizmie).
Fluor - jest składnikiem kości i zębów, wzmacnia szkliwo, zębinę,
zapobiega występowaniu próchnicy, zmniejsza rozpuszczalność
szkliwa. U osób dorosłych pełni również ważną rolę w prawidłowym
funkcjonowaniu kośćca. Wpływa na gospodarkę wapnia i fosforu w
organizmie. W okresie ciąży pomaga we wchłanianiu żelaza i
zapobiega niedokrwistości.
Koniec
Magda Żurek
Anna Łoś
–
grupa A4
TiR III