Химическая структура витаминов. Физические, химические и биологические свойства
Содержание статьи
ВИТАМИНЫ
Витамины — органические вещества различной химической природы, не образующиеся в достаточном количестве клетками человеческого организма, но необходимые для его нормальной жизнедеятельности. Витамины проявляют биологическую активность в очень малых концентрациях. Они выполняют функции регуляторов обмена веществ. Большинство витаминов входит в состав ферментов, являясь их коферментами.
Приоритет открытия витаминов принадлежит русскому врачу Николаю Ивановичу Лунину. В 1880 г. Н.И. Лунин писал, что в пище, кроме «казеина, жира, молочного сахара и солей, содержатся еще другие вещества, незаменимые для питания».
Термин «витамины» был предложен польским ученым Казимиром Функом в 1912 году от лат. «vita» — «жизнь», т.е. дословно термин означает «амины жизни». Поскольку первое выделенное в кристаллическом виде вещество, а это был тиамин (B1) из отрубей риса, содержало азот, то К. Функ предполагал, что наличие азота характерно для всех витаминов. Термин «витамины» не точен, но сохранился до настоящего времени.
Классификация витаминов и витаминосодержащего лекарственного растительного сырья
Существует несколько классификаций витаминов.
1. Буквенная классификация- первая в историческом плане. При обнаружении новых факторов витаминной природы им присваивали условные названия в виде буквы латинского алфавита. Например: витамины A, B, C, D и др.
2. Фармакологическая классификация.Эта классификация вводилась параллельно с буквенной и указывала на заболевание, от которого предохраняет витамин:
· витамин С — противоцинготный;
· витамин К — антигеморрагический;
· витамин D — антирахитический и др.
3. Химическая классификация.В зависимости от химической структуры выделены группы:
· витамины алифатического ряда — С, F и др.;
· витамины алициклического ряда — A, D и др.;
· витамины ароматического ряда — К и др.;
· витамины гетероциклического ряда — Е, Р и др.
4. Классификация по растворимости витаминов:
· водорастворимые витамины — группы В, С, Р, Н, РР;
· жирорастворимые витамины — A, D, Е, К, F, U.
Витамины содержатся во всех растениях, но витаминосодержащими называют только те растения, которые избирательно накапливают витамины в дозах, способных оказать выраженный фармакологический эффект. Это в 500-1000 раз больше, чем в других растениях.
В настоящее время практически все витамины получают синтетическим путем. Однако витаминосодержащие лекарственные растения не утратили своего значения. Они широко используются, особенно в педиатрии, в гериатрии и для лечения лиц, склонных к аллергическим заболеваниям, поскольку:
· во-первых, витамины в лекарственном растительном сырье находятся в комплексе с полисахаридами, сапонинами, флавоноидами, поэтому такие витамины легче усваиваются;
· во-вторых, растительные витамины реже дают аллергические реакции, чем их синтетические аналоги;
· в-третьих, в организме человека есть специальные системы защиты от передозировки витаминов (например, каротин в организме человека превращается в витамин А по мере необходимости).
Лекарственное растительное сырье, содержащее витамины
1. Концентраторы витамина С: плоды черной смородины, плоды шиповника, плоды рябины, плоды малины, листья крапивы, плоды и листья земляники.
2. Концентраторы и источники витамина Р: бутоны и плоды софоры японской, плоды аронии (рябины) черноплодной, плоды черной смородины, кожура плодов цитрусовых, листья чая.
3. Концентраторы каротиноидов (провитаминов А): плоды шиповника, плоды облепихи, плоды рябины, цветки календулы, трава череды, трава сушеницы топяной.
4. Концентраторы витамина К: листья крапивы, трава пастушьей сумки, трава тысячелистника, цветки и листья зайцегуба, кора калины, кукурузные рыльца.
5. Концентраторы витамина Е: плоды облепихи, облепиховое масло, масло шиповника, кукурузное масло, льняное масло, семена тыквы.
6. Концентраторы витамина F: масло кукурузное, масло подсолнечное и другие растительные жирные масла.
В лекарственном растительном сырье довольно часто встречаются витамины группы В: В2 — рибофлавин, В5 — пантотеновая кислота, В9 — фолиевая кислота, провитамин витаминов группы D — эргостерол и другие фитостеролы.
В высоких концентрациях способны накапливаться только кислота аскорбиновая (витамин С), каротиноиды (провитамин А), витамин К1 (филлохинон) и некоторые флавоноиды (рутин, кверцетин и др.), относимые к витамину Р.
Химическая структура витаминов. Физические, химические и биологические свойства
Витамин С- аскорбиновая кислота.
| гамма-лактон 2,3-дегидро-альфа-гулоновой кислоты (гексуроновая кислота) |
Существует в двух формах — аскорбиновой и дегидроаскорбиновой кислот. Обе формы легко переходят друг в друга при соответствующих условиях, обе формы одинаково фармакологически активны. Аскорбиновая кислота — белый кристаллический порошок, кислого вкуса. Легко растворяется в воде и спирте, не растворяется в органических растворителях: эфире, хлороформе, бензоле. Аскорбиновая кислота — нестойкое вещество. В водных растворах она легко разрушается под действием кислорода воздуха, света; следы железа и меди ускоряют процесс разрушения (окисления).
Аскорбиновая кислота участвует в окислительно-восстановительных реакциях, в том числе в липидном и пигментном обмене, активирует протромбин, обладает десенсибилизирующем действием, поднимает жизненный тонус организма и повышает сопротивляемость к экстремальным воздействиям. Недостаток витамина С вызывает цингу, или скорбут (рыхлость десен, выпадение зубов, кровоизлияния).
Витамин Р — полифенольные гетероциклические соединения группы флавоноидов.
Физические и химические свойства описаны в разделе «Флавоноиды».
Укрепляют стенки кровеносных сосудов и капилляров.
Каротиноиды — предшественники (провитамины) витамина А — жирорастворимые растительные пигменты желтого, оранжевого или красного цвета. По своей химической природе являются тетратерпеноидами с общей формулой [(С5H8)2]4, или С40Н64 (см. раздел «Терпеноиды»).
В растениях каротиноиды находятся в виде ненасыщенных углеводородов — каротинов — и кислородсодержащих производных — ксантофиллов. Представлены приблизительно 70 соединениями, но провитаминами А являются 9 веществ. Каротиноиды играют важную роль в процессах фотосинтеза, дыхания, участвуют в окислительно-восстановительных реакциях, оплодотворении. Каротиноиды синтезируются высшими растениями, грибами и бактериями. Животные не способны их синтезировать.
Широко распространены в растениях альфа-, бета- и гамма-каротины, ликопин, зеаксантин, виолаксантин и др. Наибольшую биологическую активность проявляет бета-каротин, в результате окислительно-гидролитического расщепления которого в тканях животных и человека образуется две молекулы витамина А, из остальных — одна молекула.
бета-Каротин
Каротиноиды нерастворимы в воде, растворимы в жирных маслах, хлороформе, эфире, ацетоне, бензине и трудно растворимы в спирте. Легко окисляются кислородом воздуха, разрушаются на свету.
Витамин А (ретинол) способствует нормализации обмена веществ, росту и развитию организма, регенерации тканей, обеспечивает нормальную деятельность органов зрения. Недостаток вызывает ухудшение сумеречного зрения («куриную слепоту»), сухость роговицы, поражение слизистых.
Источниками промышленного получения бета-каротина служат свежие корнеплоды моркови посевной и свежая мякоть плодов различных сортов тыквы.
Витамины группы К — производные 2-метил-1,4-нафтохинона. В природе данные витамины представлены несколькими соединениями, в высших растениях находится только витамин К1, или филлохинон.
Витамин К1 (филлохинон)
Длинная боковая изопреноидная цепь витамина K1 является остатком дитерпенового алифатического спирта фитола (см. раздел «Терпеноиды»).
Витамин K1 — филлохинон — вязкое маслообразное вещество желтого цвета. Нерастворим в воде, растворим в жирных маслах и органических растворителях. Стоек при длительном кипячении с водой, но быстро разрушается при нагревании в растворах щелочей. Флуоресцирует в УФ-свете красным светом, затем флуоресценция становится зеленой, а под действием спиртового раствора калия гидроксида — оранжевой. Витамин K1 легко окисляется, быстро разрушается под действием УФ-лучей.
Витамины группы К участвуют в свертывании крови, индуцируя образование протромбина (антигеморрагический фактор). Недостаток вызывает замедление свертывания крови и кровоизлияния.
Витамины группы Е- производные хромана. Витамины Е — смесь высокомолекулярных спиртов — токоферолов. Наиболее активен бета-токоферол.
бета-Токоферол
Токоферолы не растворяются в воде, растворимы в жирных маслах и органических растворителях. Соединения нестойкие, легко разрушаются под действием света и кислорода воздуха.
Витамины группы Е являются природными антиоксидантами, участвуют в биосинтезе белков, тканевом дыхании, процессах размножения, влияют на состояние сердечно-сосудистой и нервной систем.
Витамины группы F- высоконепредельные жирные кислоты с 18-20 углеродными атомами: линолевая — С17Н31СООН, линоленовая — С17Н29СООН, арахидоновая — С19Н31СООН — кислоты.
Физические и химические свойства описаны в разделе «Жирные масла». Участвуют в липидном обмене, препятствуют отложению холестерина на стенках кровеносных сосудов. Из витаминов F в тканях образуются простагландины.
Витамины, в целом, участвуют в окислительно-восстановительных процессах в организме. Многие из них (витамины С, Р, К, Е, каротиноиды) являются природными антиоксидантами. Они защищают клеточные и субклеточные мембраны от повреждения активными свободными радикалами, нейтрализуя активные свободные радикалы путем связывания их непарных электронов.
Источник
: ?
, ( ) . , .
vita . .
, , , . , , .
?
13 , . .
, . .
:
.
D .
.
, , , .
, . , .
[] — ?
, .
:
B1 — .
B2 — .
B3 — PP , , .
B5 — .
B6 — .
7 — , .
B9 — Bc, , .
B12 — , .
C — .
.
.
, , . .
:
F .
N .
Q , Q.
:
B4 — .
B8 — , .
B10 — .
11 — B, , , L-.
B13 — , .
14 — , PQQ.
B15 — .
16 — , .
17 — , , .
P — .
U — S-.
?
.
:
.
, , , — .
, .
, .
. . .
, , . . , , .
:
- 1
- 2
- 3
- 5
- 6
- 7
- 9
- 12
- C
- D
- E
- K
- F
. , , . , , .
() — . «Retina» — , . , , . , . , . , , , .
. . , , , , , .
-10 , 100 :
3333%.
1195%.
1034%.
601%.
477%.
126%.
— 111%.
110%
107%.
106%.
, , . -. — . — .
. . . , . , . , , , , . , 1 20000 , 3000 . 10000 .
1
1 — , . 1 , , .
. — 1. , . , . 1 , . . 1 , , , .
1. , , , , .
« » , 1 ( 100 ):
333%.
266%.
, 229%.
217%.
198%.
123%.
106%.
100%.
100%.
82%.
2
2 — , . 2 , . , , . , , .
. 2 , , , . , .
. . , . . .
2. , , , , , , .
2 (% 100 ):
392%.
282%.
264%.
229%.
207%.
183%.
178%.
139%.
131%.
109%.
3
3 , — :
, , , .
.
.
— .
.
.
.
.
.
.
3 , , . — , — , . , 3 .
3. . , , . 19-20 .
3. , , , , .
-10 3 100 :
208%.
221%.
124%.
110%.
96%.
90%.
88%.
87%.
83%.
76%.
. , 3 .
5
5 ( ) , . . , , , — .
? , , . , 5 . , , .
5. , , , , .
, 5, :
438%.
181%
148%.
144%.
— 133%.
126%.
110%.
70%.
67%.
40%.
6
6 — , . :
.
;
.
.
.
.
.
.
.
. 6 , , , , , , , , .
6. , , , , .
— 6:
313%.
280%.
207%.
198%.
Red Bull ( ) 167%.
131%.
104%.
100%.
95%.
89%.
7
7 (, ) — . , , . . 7 , , , , .
. 7 , , , .
. 7 , , , . . , , , .
7. , , , , , , , .
7 (% 100 ):
196%.
160%.
42%.
40%
40%.
38%.
22%.
20%.
20%.
20%.
, . , . 7.
9
9 ( ) — . , , . 12. .
. 9 . , , . , , , , , , , , .
. , . 7 , . , . , . , .
, 12.
9. , , , , .
9 (% 100 ):
185%.
182%.
173%.
158%.
145%.
139%.
120%.
111%.
109%.
73%.
12
12 () — , , . 12 . .
12 , . , . — 23 . .
. 12 , , , , . . .
. 12 :
.
, .
12 .
12. , , , .
-10 12 (% 100 ):
4120%.
2940%.
1500%.
1038%.
880%.
792%.
570%.
538%.
481%.
450%.
, 12 .
( ) . , . , , — . . , , , . , , .
. , , — , , , , — , . , , , , , .
? . , . .
. , , , , .
(% 100 ):
1864%.
254%.
Ƹ 204%.
201%.
148%.
144%.
142%.
103%.
99%.
94%.
, , . . , , , . 15%. , . . , , .
D
D () — , . , .
. . . , .
? D :
, .
.
.
.
.
.
. D , .
D. , , , , , .
10 D (% 100 ):
1667%.
187%.
168%.
165%.
155%.
111%.
89%.
86%.
83%.
81%.
, — D. , , .
D , . 10-15 D.
() — , . . . , , . , , , . , , .
. , , , . , , , , .
. , 300 800 , . .
. , , .
, , :
1023%.
323%.
281%.
269%.
241%.
197%.
176%.
108%.
106%.
105%.
— . , . , . , , — . , .
? . , .
. , .
-10 100 :
1429%.
1429%.
1367%
950%.
587%.
— 452%
402%.
364%.
153%.
148%.
F
F — . F — :
.
.
.
.
.
, F , , , , , , , , .
F. F , — , , , . , , .
, . , , , .
: 2.3.1.243208 —
[] — , ?
:
, , , .
, .
, .
.
.
, , .
.
.
, .
, .
.
.
, .
.
.
.
.
?
(, , ) . . : » ?».
. , , . .
, :
,
, . «» , , — .
. , , . , . , .
— . 11 7 . — , .
. , . 12 8 .
. , 12 . 13 17 . — .
. , .
. , . 12 17 .
— , 6 0,5 . , . . , 1.
,
. , . , , .
skin, nails & hair. , . (). , , , . , , , , .
. L- , . , (2, 6, 12), , .
. 10 , : 1, 2, , 6, D3. .
. 10 , . , .
. . , : , , , . .
. , . , .
V.I.P. . . :
.
.
.
.
.
.
, .
PharmaMed «Men¢s formula». , :
;
;
;
.
, . 26 , .
30 «», . , , , .
VP Laboratory Ultra Men’s Multivitamin Formula. , . , . — 12 9 . , , . , , , .
. . , « ». . , — . . 2-3 .
Kinder. , . , . , . , , . .
. ( ). 1 2, .
— . : 3 . (1, 9, 12), D, , , . 13 6 .
. 3 . , . , : , , , , , 1, 2, 5, 9, 12.
. : 1+, 3+, 4+, 7+.
. , . , . 13 11 , , .
. 11 9 , ( ), . , , , .
. , , , , . , , . .
-I. , . , , , , , , , , , , , , , ( ). , , , . , — .
. , , , . , .
. , — , . , .
. , , . 12, .
. , .
. , . , .
. — , , .
. (1, 5, 6, 12), , , , , , . , . . — . , . , .
. , , , . , , .
. , 3 , . , .
. 7 10 , . .
. . , , , .
. , , .
. , , , , , , . , , .
?
. , , , .
-:
, .
D .
3, -.
3 , .
. , .
?
, . , .
, . . . .
, , . . 1330 « », .
1753 « », . .
1880 . , , , , . . , , . . , , . , .
1889 , -. 1911 , . «». , , , .
1920 «» «». 1933 . 1910-, 1920- 1930- . 1940-.
. , , , . , .
[] — ?
1- ( ) RUS-OPH-TRA-TRA-03-2021-2899.
Источник
Какие хим элементы входят в состав витаминов?
В клетках разных организмов обнаружено около 70 элементов периодической системы элементов Д. И. Менделеева, но лишь 24 из них имеют вполне установленное значение и встречаются постоянно во всех типах клеток.
Наибольший удельный вес в элементном составе клетки приходится на кислород, углерод, водород и азот. Это так называемые основные или биогенные элементы. На долю этих элементов приходится более 95 % массы клеток, причем их относительное содержание в живом веществе гораздо выше, чем в земной коре. Жизненно важными являются также кальций, фосфор, сера, калий, хлор, натрий, магний, йод и железо. Их содержание в клетке исчисляется десятыми и сотыми долями процента. Перечисленные элементы составляют группу макроэлементов.
Другие химические элементы: медь, марганец, молибден, кобальт, цинк, бор, фтор, хром, селен, алюминий, йод, железо, кремний — содержатся в исключительно малых количествах (менее 0,01 % массы клеток). Они относятся к группе микроэлементов.
Процентное содержание в организме того или иного элемента никоим образом не характеризует степень его важности и необходимости в организме. Так, например, многие микроэлементы входят в состав различных биологически активных веществ — ферментов, витаминов (кобальт входит в состав витамина B12), гормонов (йод входит в состав тироксина);оказывают влияние на рост и развитие организмов (цинк, марганец, медь), кроветворение (железо, медь), процессы клеточного дыхания (медь, цинк) и т. д. Содержание и значение для жизнедеятельности клеток и организма в целом различных химических элементов приведено в таблице:
| Кислород | O | 62 | Входит в состав воды и органических веществ; участвует в клеточном дыхании |
| Углерод | C | 20 | Входит в состав всех органических веществ |
| Водород | H | 10 | Входит в состав воды и органических веществ; участвует в процессах преобразования энергии |
| Азот | N | 3 | Входит в состав аминокислот, белков, нуклеиновых кислот, АТФ, хлорофилла, витаминов |
| Кальций | Ca | 2,5 | Входит в состав клеточной стенки у растений, костей и зубов, повышает свертывание крови и сократимость мышечных волокон |
| Фосфор | P | 1,0 | Входит в состав костной ткани и зубной эмали, нуклеиновых кислот, АТФ, некоторых ферментов |
| Сера | S | 0,25 | Входит в состав аминокислот (цистеин, цистин и метионин), некоторых витаминов, участвует в образовании дисульфидных связей при образовании третичной структуры белков |
| Калий | K | 0,25 | Содержится в клетке только в виде ионов, активирует ферменты белкового синтеза, обуславливает нормальный ритм сердечной деятельности, участвует в процессах фотосинтеза, генерации биоэлектрических потенциалов |
| Хлор | Cl | 0,2 | Преобладает отрицательный ион в организме животных. Компонент соляной кислоты в желудочном соке |
| Натрий | Na | 0,1 | Содержится в клетке только в виде ионов, обуславливает нормальный рит сердечной деятельности, влияет на синтез гормонов |
| Магний | Mg | 0,07 | Входит в состав молекул хлорофилла, а также костей и зубов, активирует энергетический обмен и синтез ДНК |
| Йод | I | 0,01 | Входит в состав гормонов щитовидной железы |
| Железо | Fe | Следы | Входит в состав многих ферментов, гемоглобина и миоглобина, участвует в биосинтезе хлорофилла, в транспорте электронов, в процессах дыхания и фотосинтеза |
| Медь | Cu | Следы | Входит в состав гемоцианинов у беспозвоночных, в состав некоторых ферментов, участвует в процессах кроветворения, фотосинтеза, синтеза гемоглобина |
| Марганец | Mn | Следы | Входит в состав или повышает активность некоторых ферментов, участвует в развитии костей, ассимиляции азота и процессе фотосинтеза |
| Молибден | Mo | Следы | Входит в состав некоторых ферментов (нитратредуктаза), участвует в процессах связывания атмосферного азота клубеньковыми бактериями |
| Кобальт | Co | Следы | Входит в состав витамина B12, участвует в фиксации атмосферного азота клубеньковыми бактериями |
| Бор | B | Следы | Влияет на ростовые процессы растений, активирует восстановительные ферменты дыхания |
| Цинк | Zn | Следы | Входит в состав некоторых ферментов, расщепляющих полипептиды, участвует в синтезе растительных гормонов (ауксинов) и гликолизе |
| Фтор | F | Следы | Входит в состав эмали зубов и костей |
В живых организмах обнаружено более 70 химических элементов. Они являются составной частью определенных веществ, образующих структуры организма и участвующих в химических реакциях. Одних химических элементов в организмах содержится больше, других меньше, третьи присутствуют в ничтожных количествах.
Макроэлементы. Химические элементы, содержание которых в живых организмах составляет от десятков до сотых долей процента, называются макроэлементами. Живые организмы более чем на 98 % состоят из четырех химических элементов: кислорода (О), углерода (С), водорода (Н) и азота (N). Водород и кислород — составные элементы воды. Наряду с углеродом и азотом эти элементы являются основными составляющими органических соединений живых организмов.
В состав молекул многих органических веществ также входят сера (S) и фосфор (Р). Кроме того, к макроэлементам относятся натрий (Na), калий (К), магний (Mg), кальций (Са), хлор (С1) и др.
Важнейшим макроэлементом для организма человека является кальций. Его соединения, в частности ортофосфат, составляют минеральную основу костей и зубов. Другие соединения кальция участвуют в нервной и мышечной деятельности, входят в состав клеток и тканевой жидкости организма. Суточная потребность взрослого человека в кальции составляет от 0,8 до 2 г. Основные источники этого элемента — молоко, кефир, творог, сыр, рыба, фасоль, петрушка, зеленый лук, а также яйца, гречка, овсянка, морковь и горох.
Однако в пище могут также содержаться вещества, препятствующие усвоению кальция, например щавелевая кислота и фитин. Со щавелевой кислотой кальций образует малорастворимую соль, фитин тоже довольно прочно удерживает кальций. Поэтому важно не злоупотреблять блюдами из щавеля и шпината, в листьях которых содержится 0,1 -0,5 % щавелевой кислоты. Фитин, присутствующий в овощах и злаках, разрушается при нагревании, поэтому менее вреден. Ржаной хлеб полезнее пшеничного — в нем меньше фитина.
Микроэлементы. Жизненно важные элементы, которые содержатся в живых организмах в исключительно малых количествах (менее 0,01 %) составляют группу микроэлементов. К этой группе относятся некоторые металлы, например железо (Fe), цинк (Zn), медь (Си), марганец (Мп), кобальт (Со), молибден (Мо), а также неметаллы фтор (F), йод (I) и др.
Процентное содержание того или иного элемента не характеризует степень его важности в организме. Например, йод, содержание которого в норме в организме человека не превышает 0,0001 %, входит в состав гормонов щитовидной железы тироксина и т р и й о д т и р о н и н а. Эти гормоны регулируют обмен веществ, влияют на рост, развитие и дифференцировку тканей, на деятельность нервной системы.
Железо и медь входят в состав ферментов, участвующих в клеточном дыхании. Вместе с кобальтом они играют важную роль в процессах кроветворения. Цинк и марганец оказывают влияние на рост и развитие организмов. Фтор входит в состав костной ткани и эмали зубов. Более подробная информация о содержании и биологической роли химических элементов в живых организмах приведена в таблице 1.
Таблица 1. Биологически важные химические элементы
Элемент | Содержание, % | Биологическая роль |
Макроэлементы | ||
Кислород(О) | 65 — 75 | Входит в состав молекул воды и органических веществ, обеспечивает реакции окисления, в ходе которых выделяется необходимая организму энергия |
Углерод(С) | 15-18 | Входит в состав молекул всех органических веществ |
Водород (Н) | 8-10 | Входит в состав молекул воды и всех органических веществ |
Азот(N) | 1,5 — 3 | Входит в состав молекул органических веществ, в том числе белков, нуклеиновых кислот, АТФ |
Кальций(Са) | 0,04-2 | Входит в состав костной ткани, зубной эмали, участвует в процессах свертывания крови и обеспечивает сократимость мышечных волокон. У растений входит в состав клеточной стенки |
Фосфор (Р) | 0,2-1 | Входит в состав органических веществ (ДНК, РНК, АТФ и др.), костной ткани и зубной эмали |
Калий(К) | 0,15 — 0,4 | Один из основных катионов в организме животных: участвует в генерации биоэлектрических потенциалов, регуляции ритма сердечной деятельности. Также участвует в процессе фотосинтеза |
Сера (S) | 0,15 — 0,2 | Входит в состав органических веществ (белков, некоторых аминокислот) |
Хлор (С1) | 0,05 — 0,1 | Основной анион в организме животных. Входит в состав соляной кислоты желудочного сока |
Натрий (Na) | 0,02 — 0,03 | Один из основных катионов: участвует в генерации биоэлектрических потенциалов, поддерживает нормальный ритм сердечной деятельности, влияет на синтез гормонов |
Магний (Mg) | 0,02 — 0,03 | Входит в состав хлорофилла, некоторых ферментов, а также в состав костной ткани и зубной эмали |
Элемент | Содержание, % | Биологическая роль |
Микроэлементы | ||
Железо (Fe) | Входит в состав многих ферментов, гемоглобина и миоглобина. Участвует в процессах клеточного дыхания и фотосинтеза | |
Кремний (Si)* | Участвует в формировании костей и коллагена — основного белка соединительной ткани животных. Входит в состав клеточной оболочки растений | |
U,iiHK(Zn) | Входит в состав инсулина, некоторых ферментов, принимает участие в процессах синтеза растительных гормонов | |
Медь (Си) | Участвует в процессах фотосинтеза, клеточного дыхания, синтеза гемоглобина. Входит в состав гемоцианинов — дыхательных пигментов крови и гемолимфы некоторых видов беспозвоночных животных | |
Фтор (F) | Входит в состав зубной эмали и костной ткани | |
Йод(1) | Входит в состав гормонов щитовидной железы | |
Марганец (Мп) | менее 0,0001 | Входит в состав или повышает активность некоторых ферментов. Участвует в формировании костей, в процессе фотосинтеза |
Кобальт (Со) | менее 0,0001 | Входит в состав витамина В12, участвует в процессах кроветворения |
Молибден (Мо) | менее 0,0001 | Участвует в процессах связывания атмосферного азота клубеньковыми бактериями |
* Для растений — макроэлемент
Для человека источниками макро- и микроэлементов являются продукты питания и вода. Поэтому для полного удовлетворения потребностей в макро- и микроэлементах необходимо полноценное и разнообразное питание, включающее продукты животного и растительного происхождения. Для Беларуси и некоторых других регионов Земли характерен недостаток йода и фтора в природной воде. Поэтому очень важно чаще употреблять в пищу морепродукты, а также восполнять этот недостаток употреблением фторированной и йодированной поваренной соли, производство и продажа которой налажены в нашей стране.
1. В какой группе все элементы относятся к макроэлементам? К микроэлементам?
а ) Железо, сера, кобальт; в ) натрий, кислород, йод;
б ) фосфор, магний, азот; г) фтор, медь, марганец.
2. Какие химические элементы называются макроэлементами? Перечислите их. Каково значение макроэлементов в живых организмах?
3. Какие элементы называются микроэлементами? Приведите примеры. В чем заключается роль микроэлементов для жизнедеятельности организмов?
4. Установите соответствие между химическим элементом и его биологической функцией:
1) кальций
2 ) магний
3 ) кобальт
4 ) йод 5) цинк 6 ) медь
а) участвует в синтезе гормонов растений, входит в состав инсулина, б ) входит в состав гормонов щитовидной железы.
в) является компонентом хлорофилла.
г) входит в состав гемоцианинов некоторых беспозвоночных животных.
д) необходим для мышечного сокращения и свертывания крови, е ) входит в состав витамина В12.
5. На основании материала о биологической роли макро- и микроэлементов и знаний, полученных при изучении организма человека в 9-м классе, объясните, к каким последствиям может привести недостаток тех или иных химических элементов в организме человека.
6. В таблице указано содержание основных химических элементов в земной коре (по массе, в %). Сравните состав земной коры и живых организмов. В чем заключаются особенности элементарного состава живых организмов? Какие факты позволяют сделать вывод о единстве живой и неживой природы?
Элемент | Содержание, % | Элемент | Содержание, % | Элемент | Содержание, % |
Кислород | Натрий | Углерод | |||
Кремний | Магний | Хлор | |||
Алюминий | Калий | Фосфор | |||
Железо | Водород | Сера | |||
Кальций | Титан | Азот |
Биология: учеб. для 10-го кл. учреждений общ. сред, образования с рус. яз. обуч. / Н. Д. Лисов ; под ред. Н. Д. Лисова. — 3-е изд., перераб. — Минск : Народная асвета, 2014. — 270 с.: ил.
Источник