macronutrients

• Hypoglykemia

Biologisesti merkittävät elementit (toisin kuin biologisesti inertit elementit) ovat kemiallisia elementtejä, jotka ovat välttämättömiä ihmisen tai eläimen elimistölle normaalin eliniän varmistamiseksi. Ne on jaettu makroelementteihin (joiden pitoisuus elävissä organismeissa on yli 0,001%) ja hivenaineet (pitoisuus on alle 0,001%).

Sisältö

Termin "mineraali" käyttö biologisesti merkittävien elementtien suhteen

Mikro- ja makroaineet (paitsi happi, vety, hiili ja typpi) pääsevät elimistöön pääsääntöisesti syömisen aikana. Niiden nimittäminen englanniksi on termi Dietary mineral.

1900-luvun lopulla venäläisten joidenkin lääkkeiden ja ravintolisien valmistajat alkoivat käyttää termiä mineraali viittaamaan makro- ja mikroelementteihin, jotka jäljittivät englanninkielisen ruokavalion. Tieteellisestä näkökulmasta termin "mineraali" tällainen käyttö on virheellinen, ja venäjäksi sanaa mineraali tulisi käyttää vain geologisen luonnollisen elimen osoittamiseen, jolla on kiteinen rakenne. Kuitenkin valmistajat ns. "Biologiset lisäaineet", mahdollisesti myynninedistämistarkoituksessa, alkoivat kutsua tuotteitaan vitamiini-mineraalikomplekseiksi.

macronutrients

Nämä elementit muodostavat elävien organismien lihan. Makroelintarvikkeiden suositeltu päivittäinen saanti on yli 200 mg. Makroelintarvikkeet pääsevät pääsääntöisesti ruumiilla ihmiskehoon.

Ravinteiden elementit

Näitä makroelementtejä kutsutaan biogeenisiksi (organogeenisiksi) elementeiksi tai makro-ravintoaineiksi (englanninkielinen makroaine). Orgaaniset aineet, kuten proteiinit, rasvat, hiilihydraatit, entsyymit, vitamiinit ja hormonit, on rakennettu pääasiassa makro-ravintoaineista. Makroelementtien nimeämisessä käytetään joskus lyhennettä CHNOPS, joka koostuu jaksollisen taulukon vastaavien kemiallisten elementtien nimityksistä.

Muut makroelementit

Suositeltu vuorokausiannos> 200 mg:

Hivenaineet

Termi "mikroelementit" oli erityisen suosittu lääketieteellisessä, biologisessa ja maatalousalan tieteellisessä kirjallisuudessa 1900-luvun puolivälissä. Erityisesti agronomien osalta tuli selväksi, että jopa riittävä määrä "makroelementtejä" lannoitteissa (kolminaisuus NPK - typpi, fosfori, kalium) ei takaa kasvien normaalia kehitystä.

Hivenaineita kutsutaan elementeiksi, joiden sisältö kehossa on pieni, mutta ne ovat mukana biokemiallisissa prosesseissa ja ovat välttämättömiä eläville organismeille. Mikroelintarvikkeiden suositeltu päivittäinen saanti ihmisille on alle 200 mg. Äskettäin ravintolisien valmistajat alkoivat käyttää termiä mikroelementti, joka on lainattu eurooppalaisista kielistä (englanninkielinen mikrotuotanto). Mikroelementteissä yhdistetään hivenaineita, vitamiineja ja joitakin makroelementtejä (kaliumia, kalsiumia, magnesiumia, natriumia).

Kehon sisäisen ympäristön (homeostaasi) pysyvyyden ylläpitäminen edellyttää ensisijaisesti mineraalien laadullisen ja kvantitatiivisen pitoisuuden ylläpitämistä elinten kudoksissa fysiologisella tasolla.

Perustekijät

Nykyaikaisen tiedon mukaan yli 30 mikroelementtiä pidetään välttämättömänä kasvien, eläinten ja ihmisten elintärkeän toiminnan kannalta. Niistä (aakkosjärjestyksessä):

Mitä pienempi on yhdisteiden pitoisuus kehossa, sitä vaikeampaa on määrittää elementin biologinen rooli, tunnistaa ne yhdisteet, joiden muodostuksessa se osallistuu. Epäilemättä tärkeitä ovat vanadiini, pii jne.

yhteensopivuus

Vitamiinien, mikroelementtien ja makroelementtien assimilaatioprosessissa elimistössä antagonismi (negatiivinen vuorovaikutus) tai eri komponenttien välinen positiivinen vuorovaikutus on mahdollista.

Hivenaineiden puute elimistössä

Mineraalien puuttumisen tärkeimmät syyt:

• Virheellinen ruokavalio tai yksitoikkoinen ruokavalio, huonolaatuinen juomavesi.
• Maan eri alueiden geologiset ominaisuudet ovat endeemisiä (epäedullisia) alueita.
• Suuret mineraalihäviöt verenvuodon, Crohnin taudin, haavaisen paksusuolitulehduksen vuoksi.
• Tiettyjen sellaisten lääkkeiden käyttö, jotka sitovat tai aiheuttavat hivenaineita.

Katso myös

muistiinpanot

viittaukset

Wikimedia Foundation. 2010.

Katso, mitä "Makroelementit" ovat muissa sanakirjoissa:

KONEEN ELEMENSSIT - kemialliset elementit tai niiden yhdisteet, joita organismit käyttävät suhteellisen suurina määrinä: happi, vety, hiili, typpi, rauta, fosfori, kalium, kalsium, rikki, magnesium, natrium, kloori jne. Makroelementit ovat mukana...... ekologisen sanakirjan rakentamisessa

Makroelementit ovat kemiallisia elementtejä, jotka muodostavat tärkeimmät ruoka-aineet ja muut, jotka ovat elimistössä suhteellisen suuria määriä, joista kalsium, fosfori, rauta, natrium ja kalium ovat hygieenisesti merkittäviä. Lähde:...... Virallinen terminologia

makroelementit - makrosolu makro - [L.G.Sumenko. Englanti Venäjän sanakirja tietotekniikasta. M.: GP ZNIIS, 2003.] Tietotekniikan aiheet yleisesti Synkronit makrosoluille EN Makrot makrokomento... Teknisen kääntäjän käsikirja

makrotaloudelliset aineet - makroelementai statusas T apgab chemija apibrėžtis Cheminiai elementai, labai labai reikia gyviesiems organizmams. atitikmenys: angl. makroalkuaineita; makroelementit rus. makroaineet... Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

makroelementit - makroelementai statusas terminų aiškinamasis žodynas

MACRO ELEMENTS - (kreikkalaisilta Makrósin suurilta, pitkiltä ja lat. Elementum-alkuperäisiltä aineilta), kemiallisten elementtien vanhentunut nimi, joka muodostaa suurimman osan elävästä aineesta (99,4%). M. sisältää: happea, hiiltä, ​​vetyä, typpeä, kalsiumia,...... eläinlääketieteellistä tietosanakirjaa

MACRO ELEMENTS - kasvien suurina määrinä assimiloidut kemialliset elementit, joiden pitoisuus ilmaistaan ​​arvoina, jotka vaihtelevat kymmenistä prosenteista sadasosiin. Organogeenien (C, O, H, N) lisäksi M-ryhmän ryhmään kuuluvat Si, K, Ca, Mg, Na, Fe, P, S, Al... Sanakirja botaanisista termeistä

Makroelementit - kasveilla suurina määrinä rinnastetut kemialliset elementit, n. 10 - n. 10 2 paino. %. Pääasialliset M. ovat N, P, K, Ca, Mg, Si, Fe, S... maaperän tieteellinen sanakirja

Makroelementit - - ruokavalioon sisältyvät elementit, joiden päivittäinen vaatimus mitataan vähintään kymmenesosalla grammasta, sisältyvät esimerkiksi solujen ja orgaanisten yhdisteiden rakenteeseen. natrium-, kalium-, kalsium-, magnesium-, fosforit jne.... maatilojen fysiologiaa koskevien sanastojen sanasto

elintarvikkeiden makroelementit - elintarvikkeiden sisältämät kemialliset elementit, joiden päivittäistä tarvetta mitataan vähintään kymmenesosassa grammaa. natrium, kalium, kalsium, magnesium, fosfori... Suuri lääketieteellinen sanakirja

Dashkov Maxim Leonidovich, biologian ohjaaja Minskissä

Laadullinen valmistelu keskitettyyn testaukseen, lyceumiin pääsyä varten

+375 29 751-37-35 (MTS) +375 44 761-37-35 (Velcom)

Jaa ystävien kanssa

Päävalikko

Opiskelijoille ja opettajille

Tutor-konsultointi

Hakusivusto

1. Missä ryhmässä kaikki elementit kuuluvat makroelementteihin? Voit jäljittää elementtejä?

a) Rauta, rikki, koboltti; b) fosfori, magnesium, typpi; c) natrium, happi, jodi; g) fluori, kupari, mangaani.

Makroelementteihin kuuluvat: b) fosfori, magnesium ja typpi.

Hivenaineita ovat: d) fluori, kupari, mangaani.

2. Mitä kemiallisia elementtejä kutsutaan makroaineiksi? Luettele ne. Mikä on makroelementtien arvo elävissä organismeissa?

Makroelementit ovat kemiallisia elementtejä, joiden pitoisuus elävissä organismeissa on yli 0,01% (painosta). Makroelementtejä ovat happi (O), hiili (C), vety (H), typpi (N), kalsium (Ca), fosfori (P), kalium (K), rikki (S), kloori (Cl), natrium (Na ) ja magnesium (Mg). Kasveille makroelementti on myös pii (Si).

Hiili, happi, vety ja typpi - elävien organismien orgaanisten yhdisteiden pääkomponentit. Lisäksi happi ja vety ovat osa vettä, jonka massaosuus elävissä organismeissa on keskimäärin 60-75%. Molekyylinen happi (O₂) useimmat elävät organismit käyttävät soluhengitystä varten, jonka aikana elimistö tarvitsee tarvittavaa energiaa. Rikki on proteiinien ja joidenkin aminohappojen komponentti, fosfori on osa orgaanisia yhdisteitä (esimerkiksi DNA, RNA, ATP), luukudoksen komponentteja ja hammaskiillettä. Kloori on osa ihmisten ja eläinten mahahapon suolahappoa.

Kalium ja natrium ovat mukana bioelektristen potentiaalien syntymisessä, varmistavat sydämen aktiivisuuden normaalin rytmin ylläpitämisen ihmisillä ja eläimillä. Kalium on mukana myös fotosynteesin prosessissa. Kalsium ja magnesium ovat osa luukudosta, hammaskiillettä. Lisäksi kalsium on välttämätön veren hyytymiselle ja lihasten supistumiselle, se on osa kasvisoluseinää ja magnesium on osa klorofylliä ja useita entsyymejä.

3. Mitä elementtejä kutsutaan hivenaineiksi? Anna esimerkkejä. Mikä on hivenaineiden merkitys organismien elintärkeässä toiminnassa?

Hivenaineita kutsutaan elintärkeiksi kemiallisiksi elementeiksi, joiden massaosuus elävissä organismeissa on 0,01% tai vähemmän. Tähän ryhmään kuuluvat rauta (Fe), sinkki (Zn), kupari (Cu), fluori (F), jodi (I), mangaani (Mn), koboltti (Co), molybdeeni (Mo) ja jotkut muut elementit.

Rauta on osa hemoglobiinia, myoglobiinia ja monia entsyymejä, osallistuu soluhengityksen ja fotosynteesin prosesseihin. Kupari on osa hemosyaniineja (joidenkin selkärangattomien veren ja hemolymfien hengityspigmentit), osallistuu soluhengityksen prosessiin, fotosynteesiin, hemoglobiinisynteesiin. Sinkki on osa hormoninsuliinia, jotkut entsyymit osallistuvat fytohormonien synteesiin. Fluori on osa hammaskiillettä ja luukudosta, jodi on osa kilpirauhasen hormoneja (trijodyroniinia ja tyroksiinia). Mangaani on osa useita entsyymejä tai lisää niiden aktiivisuutta, osallistuu luiden muodostumiseen fotosynteesin prosessissa. Koboltti on välttämätön verenmuodostusprosesseille, se on osa B-vitamiinia₁₂. Molybdeeni on mukana molekyylin typen sitoutumisessa (N₂) solmubakteerit.

4. Määritetään kemiallisen elementin ja sen biologisen toiminnon välinen vastaavuus:

1) kalsium

2) magnesium

3) koboltti

4) jodi

5) sinkki

6) kupari

a) osallistuu kasvihormonien synteesiin, on osa insuliinia.

b) on osa kilpirauhashormoneja.

c) on klorofyllin komponentti.

g) on ​​osa joidenkin selkärangattomien hemosyaniineja.

e) tarvitaan lihasten supistumiseen ja veren hyytymiseen.

e) on osa B-vitamiinia₁₂.

1 - d (kalsium on välttämätön lihasten supistumiselle ja veren hyytymiselle);

2 - in (magnesium on klorofyllin komponentti);

3 - e (koboltti on osa B-vitamiinia₁₂);

4 - b (jodi on osa kilpirauhashormoneja);

5 - a (sinkki on mukana kasvihormonien synteesissä, on osa insuliinia);

6 g (kupari on osa joidenkin selkärangattomien hemosyaniineja).

5. Perustuu aineistoon, joka koskee makro- ja mikroelementtien biologista roolia ja ihmiskehon tutkimuksessa saatuja tietoja yhdeksännellä luokalla, selittää seurauksia, jotka aiheutuvat tiettyjen kemiallisten elementtien puutteesta ihmiskehossa.

Esimerkiksi kalsiumin puutteen vuoksi hampaiden tila heikkenee ja hampaiden hajoaminen kehittyy, luiden lisääntynyt taipumus deformoida ja murtua, kouristukset näkyvät ja veren hyytyminen vähenee. Kaliumin puute johtaa uneliaisuuden, masennuksen, lihasheikkouden, sydämen rytmihäiriöiden kehittymiseen. Raudanpuutteen yhteydessä havaitaan hemoglobiinitason lasku, anemia (anemia) kehittyy. Jos jodia ei oteta riittävästi, trijodyroniinin ja tyroksiinin (kilpirauhashormonien) synteesi häiriintyy, kilpirauhanen voi lisääntyä struuman muodossa, kehittyy nopea väsymys, muistin heikkeneminen, huomion heikkeneminen jne. Jodin pitkäaikainen puute lapsilla voi johtaa fyysinen ja henkinen kehitys. Koboltin puuttuessa erytrosyyttien määrä veressä laskee. Fluoripuutos voi aiheuttaa hampaiden tuhoutumisen ja häviämisen.

6. Taulukossa on esitetty maankuoren tärkeimpien kemiallisten elementtien sisältö (painoprosentteina,%). Vertaa kuoren ja elävien organismien koostumusta. Mitkä ovat elävien organismien perusrakenteen ominaisuudet? Mitkä tosiasiat sallivat tehdä päätelmän elävän ja elottoman luonnon yhtenäisyydestä?

Vastaus

Asiantuntija on vahvistanut sen

Vastaus on annettu

Americanka

ne kemialliset elementit, joiden pitoisuus kehossa on yli 0,005% kehon painosta. Nämä ovat vety, hiili, happi, typpi, natrium, magnesium, fosfori, rikki, kloori, kalium, kalsium.

Yhdistä Knowledge Plus -palveluun saadaksesi kaikki vastaukset. Nopeasti, ilman mainoksia ja taukoja!

Älä missaa tärkeitä - liitä Knowledge Plus, jotta näet vastauksen juuri nyt.

Katsele videota saadaksesi vastauksen

Voi ei!
Vastausten näkymät ovat ohi

Yhdistä Knowledge Plus -palveluun saadaksesi kaikki vastaukset. Nopeasti, ilman mainoksia ja taukoja!

Älä missaa tärkeitä - liitä Knowledge Plus, jotta näet vastauksen juuri nyt.

macronutrients

Makroelementit ovat kemiallisia elementtejä, jotka kasvit imevät suurina määrinä. Tällaisten aineiden pitoisuus kasveissa vaihtelee sadasosista prosentteista useisiin kymmeniin prosentteihin.

sisältö:

elementtejä

Makroelementit osallistuvat suoraan kasvin orgaanisten ja epäorgaanisten yhdisteiden rakentamiseen, mikä muodostaa suurimman osan sen kuiva-aineesta. Useimmat niistä ovat edustettuina soluissa ioneilla.

Makroelementit ja niiden yhdisteet ovat eri mineraalilannoitteiden vaikuttavia aineita. Niitä käytetään tyypistä ja muodosta riippuen pää-, kylvö- ja lannoitteena. Makroelementtejä ovat: hiili, vety, happi, typpi, fosfori, kalium, kalsium, magnesium, rikki ja jotkut muut, mutta kasvin ravitsemuksen tärkeimmät osat ovat typpi, fosfori ja kalium.

Aikuisen kehossa on noin 4 grammaa rautaa, 100 g natrium, 140 g kaliumia, 700 g fosforia ja 1 kg kalsiumia. Tällaisista erilaisista numeroista huolimatta johtopäätös on ilmeinen: "makroelementtien" nimissä yhdistetyt aineet ovat elintärkeitä olemassaolomme kannalta. [8] Muille organismeille on myös suuri tarve: prokaryootit, kasvit, eläimet.

Evoluutioteorian kannattajat väittävät, että makroelementtien tarve määräytyy niiden olosuhteiden perusteella, joissa maapallon elämä on alkanut. Kun maa koostui kiinteistä kivistä, ilmakehä oli kyllästetty hiilidioksidilla, typellä, metaanilla ja vesihöyryllä, ja sateen sijasta happojen liuokset putosivat maahan, nimittäin makroelementit olivat ainoa matriisi, jonka perusteella ensimmäiset orgaaniset aineet ja alkukantaiset elämänmuodot voisivat esiintyä. Siksi jopa miljardeja vuosia myöhemmin koko planeetamme elämä tuntee edelleen tarpeen päivittää magnesiumin, rikin, typen ja muiden tärkeiden elementtien sisäiset resurssit, jotka muodostavat biologisten kohteiden fyysisen rakenteen.

Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet

Makroelementit ovat erilaisia ​​sekä kemiallisissa että fysikaalisissa ominaisuuksissa. Näitä ovat metallit (kalium, kalsium, magnesium ja muut) ja ei-metallit (fosfori, rikki, typpi ja muut).

Jotkin makroelementtien fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet tietojen mukaan: [2]

Makroelementti

Fyysinen kunto normaaleissa olosuhteissa

hopea-valkoinen metalli

kiinteä valkoinen metalli

hopea-valkoinen metalli

hauraita keltaisia ​​kiteitä

hopeametalli

Makroelintarvikkeiden sisältö luonnossa

Makroelementtejä löytyy luonnosta kaikkialla: maaperässä, kivissä, kasveissa, elävissä organismeissa. Jotkut niistä, kuten typpi, happi ja hiili, ovat olennainen osa maapallon ilmakehää.

Tietyt ravintoaineiden puuttuminen viljelykasveista tietojen mukaan [6]

elementti

Yleisiä oireita

Herkät kulttuurit

Lehden vihreän värin muuttaminen vaaleanvihreäksi, kellertäväksi ja ruskeaksi,

Lehtien koko pienenee,

Lehdet ovat kapeita ja sijaitsevat terävässä kulmassa varren kanssa,

Hedelmien (siementen, jyvien) määrä vähenee jyrkästi

Valkoinen ja kukkakaali,

Kierretään lehtiterän reunoja

Violetti väri

Lehden reuna palaa,

Pyöreän alkuunpanon valkaisu,

Valkaisevia nuoria lehtiä

Lehdet ovat taivutettu,

Lehden reunat on kierretty ylös

Valkoinen ja kukkakaali,

Valkoinen ja kukkakaali,

Lehden vihreän värin voimakkuuden muutos,

Alhainen proteiinipitoisuus

Lehtien väri muuttuu valkoiseksi,

• Typen sidottu tila on läsnä jokien, valtamerien, litosfäärin, ilmakehän vesissä. Suurin osa ilmakehän typestä on vapaassa tilassa. Ilman typpeä proteiinimolekyylien muodostuminen on mahdotonta. [2]
• Fosfori on helposti hapetettavissa, ja tässä yhteydessä sitä ei löydy luonnosta puhtaana. Kuitenkin lähes kaikkialla löydetyissä yhdisteissä. Se on tärkeä osa kasvi- ja eläinproteiineja. [2]
• Kalium on läsnä maaperässä suolojen muodossa. Kasveissa se varastoidaan pääasiassa varret. [2]
• Magnesium on kaikkialla. Massiivisissa kivissä se on aluminaattien muodossa. Maaperä sisältää sulfaatteja, karbonaatteja ja klorideja, mutta silikaatit ovat vallitsevia. Merivedessä olevan ionin muodossa. [1]
• Kalsium on yksi yleisimmistä luonnosta. Sen talletukset löytyvät liidusta, kalkkikivestä, marmorista. Fosfaattien, sulfaattien, karbonaattien muodossa esiintyvissä kasviperäisissä organismeissa. [4]
• Serav-luonto on hyvin yleinen: sekä vapaana että eri yhdisteiden muodossa. Sitä löytyy sekä kivistä että elävistä organismeista. [1]
• Rauta on yksi maan yleisimmistä metalleista, mutta vapaassa tilassa sitä löytyy vain meteoriiteista. Maanpäällisissä mineraaleissa rautaa on läsnä sulfideissa, oksideissa, silikaateissa ja monissa muissa yhdisteissä. [2]

Rooli laitoksessa

Biokemialliset toiminnot

Maatalouden viljelykasvien suuri saanto on mahdollista vain täydellisen ja riittävän ravinnon mukaan. Valojen, lämmön ja veden lisäksi kasvit tarvitsevat ravinteita. Kasviperäisten organismien koostumuksessa on yli 70 kemiallista elementtiä, joista 16 ehdottoman välttämättömiä ovat orgaaniset aineet (hiili, vety, typpi, happi), tuhka-alkuaineet (fosfori, kalium, kalsium, magnesium, rikki) sekä rauta ja mangaani.

Jokainen elementti suorittaa tehtävänsä kasveissa, ja on täysin mahdotonta korvata yhtä elementtiä toiseen.

Ilmakehästä

• Hiilen imeytyy ilmaa kasvien lehdistä ja hieman juurista maaperästä hiilidioksidin muodossa (CO₂). Se on kaikkien orgaanisten yhdisteiden koostumuksen perusta: rasvat, proteiinit, hiilihydraatit ja muut.
• Vetyä kulutetaan veden koostumuksessa, se on erittäin välttämätöntä orgaanisten aineiden synteesissä.
• Happea imeytyy lehdistä ilmaan, maaperän juurista ja vapautuu myös muista yhdisteistä. Se on välttämätöntä sekä hengityksessä että orgaanisten yhdisteiden synteesissä. [7]

Seuraavaksi on tärkeää

• Typpi on olennainen osa kasvien kehitystä, nimittäin proteiinien muodostumista. Sen proteiinipitoisuus vaihtelee 15 - 19%. Se on osa klorofylliä ja osallistuu siksi fotosynteesiin. Typpi löytyy entsyymeistä - eri prosessien katalysaattoreista organismeissa. [7]
• Fosforia on läsnä solunytimien, entsyymien, fytiinin, vitamiinien ja muiden yhtä tärkeiden yhdisteiden koostumuksessa. Osallistuu hiilihydraattien ja typpipitoisten aineiden muuntamiseen. Kasveissa se on sekä orgaanista että mineraalista. Hiilihydraattien synteesissä käytetään mineraaliyhdisteitä - ortofosforihapon suoloja. Kasvit käyttävät orgaanisia fosforiyhdisteitä (heksofosfaatit, fosfatidit, nukleoproteiinit, sokerifosfaatit, fytiini). [7]
• Kaliumilla on tärkeä rooli proteiinin ja hiilihydraatin aineenvaihdunnassa, se lisää typen käytön vaikutusta ammoniakkimuodoista. Ravitsemus kaliumilla on voimakas tekijä yksittäisten kasvien elinten kehityksessä. Tämä elementti suosii sokerin kerääntymistä soluvihaan, mikä lisää kasvien vastustuskykyä haitallisille luonnollisille tekijöille talvikaudella, edistää verisuonten nippujen kehittymistä ja sakeuttaa soluja. [7]

Seuraavat makroelementit

• Rikki on aminohappojen komponentti - kysteiini ja metioniini, joilla on tärkeä rooli sekä proteiinin aineenvaihdunnassa että redox-prosesseissa. Positiivinen vaikutus klorofyllin muodostumiseen vaikuttaa kyhmyjen muodostumiseen palkokasvien juurella sekä solmujen bakteerit, jotka assimiloituvat typestä ilmakehästä. [7]
• Kalsium - hiilihydraatti- ja proteiiniaineenvaihdunnan osallistujalla on positiivinen vaikutus juurikasvuun. Tarvitaan normaalisti kasvien normaalissa ravinnossa. Hapan maaperän kalkkiutuminen kalsiumilla lisää maaperän hedelmällisyyttä. [7]
• Magnesium on mukana fotosynteesissä, sen pitoisuus klorofylliin saavuttaa 10% sen kokonaispitoisuudesta kasvien vihreissä osissa. Magnesiumin tarve kasveissa ei ole sama. [7]
• Rauta ei kuulu klorofylliin, mutta se osallistuu redox-prosesseihin, jotka ovat välttämättömiä klorofyllin muodostumiselle. Toistaa suuren osan hengityksestä, koska se on olennainen osa hengityselimiä. Se on tarpeen sekä vihreille kasveille että kloorittomille organismeille. [7]

Makroelementtien puute (puute) kasveissa

Makrojen puutteessa maaperässä ja näin ollen kasvi osoittaa selvästi ulkoisia merkkejä. Kunkin kasvilajin herkkyys makroelementtien puuttumiselle on ehdottomasti yksilöllistä, mutta joitakin vastaavia merkkejä on. Esimerkiksi, kun typen, fosforin, kaliumin ja magnesiumin puutetta on, alemman tason vanhat lehdet kärsivät, kun taas kalsiumin, rikin ja rauta-nuorten elinten, tuoreiden lehtien ja kasvavan pisteen puute.

Erityisesti selvästi ravitsemuksen puute ilmenee korkeatuotteisissa viljelmissä.

Ylimääräiset makroelementit kasveissa

Kasvien tilaa ei vaikuta pelkästään makroelementtien puute, vaan myös ylimäärä. Se ilmenee pääasiassa vanhoissa elimissä ja hidastaa kasvien kasvua. Usein samojen elementtien puutteen ja ylimäärän merkit ovat hieman samanlaisia. [6]

Solun kemialliset elementit.

Elävien organismien solut niiden kemiallisessa koostumuksessa eroavat merkittävästi ympäröivästä elottomasta ympäristöstä ja kemiallisten yhdisteiden rakenteesta sekä kemiallisten elementtien joukosta ja sisällöstä. Kaikkiaan elävissä organismeissa on nykyään noin 90 kemiallista elementtiä, jotka ovat sisällöltään riippuen jaettu kolmeen pääryhmään: makroelementteihin, mikroelementteihin ja ultramikroelementteihin.

Macronutrients.

Merkittävissä määrissä makroelementit ovat edustettuina elävissä organismeissa, jotka vaihtelevat sadasosista prosentteista kymmeniin prosentteihin. Jos kemiallisen aineen pitoisuus kehossa ylittää 0,005% painosta, tätä ainetta kutsutaan makroelementeiksi. Ne ovat osa tärkeimpiä kudoksia: verta, luut ja lihakset. Näitä ovat esimerkiksi seuraavat kemialliset elementit: vety, happi, hiili, typpi, fosfori, rikki, natrium, kalsium, kalium, kloori. Makroelementtien osuus elävien solujen massasta on noin 99%, suurin osa (98%) vetyä, happea, hiiltä ja typpeä.

Seuraavassa taulukossa on esitetty tärkeimmät makrotaloudelliset aineet elimistössä:

Kaikkien neljän yleisimpiä elävien organismien elementtejä (vety, happi, hiili, typpi, kuten aiemmin sanottiin), yksi yhteinen ominaisuus on ominaista. Näillä elementeillä ei ole yhtä tai useampaa elektronia ulommassa kiertoradassa stabiilien elektronisten sidosten muodostamiseksi. Täten vetyatomilla stabiilin elektronisidoksen muodostamiseksi puuttuu yksi elektroni ulkoisessa kiertoradassa, happiatomeissa, typessä ja hiilessä - kaksi, kolme ja neljä elektronia. Tältä osin nämä kemialliset elementit muodostavat helposti kovalenttisia sidoksia elektronien parittumisen vuoksi, ja ne voivat helposti olla vuorovaikutuksessa toistensa kanssa täyttäen niiden ulkokuoret. Lisäksi happi, hiili ja typpi voivat muodostaa paitsi yksittäisiä sidoksia myös kaksoissidoksia. Tämän seurauksena näistä elementeistä muodostuvien kemiallisten yhdisteiden määrä kasvaa merkittävästi.

Lisäksi hiili, vety ja happi - kevyimmät niistä elementeistä, jotka kykenevät muodostamaan kovalenttisia sidoksia. Siksi ne osoittautuivat sopivimmiksi elävien aineiden muodostavien yhdisteiden muodostamiseksi. On huomattava erikseen toinen tärkeä hiiliatomien ominaisuus - kyky muodostaa kovalenttiset sidokset neljän muun hiiliatomin kanssa kerralla. Tämän kyvyn ansiosta luurankoja luodaan valtavasti erilaisista orgaanisista molekyyleistä.

Hivenaineet

Vaikka hivenaineiden pitoisuus ei ylitä 0,005% kutakin yksittäistä elementtiä kohden, ja niiden kokonaismäärä on vain noin 1% solujen massasta, hivenaineet ovat välttämättömiä organismien elintärkeän toiminnan kannalta. Sisällön puuttuessa tai puuttuessa voi esiintyä erilaisia ​​sairauksia. Monet hivenaineet ovat osa ei-proteiiniryhmiä ja ovat välttämättömiä niiden katalyyttisen toiminnan toteuttamiseksi.
Esimerkiksi rauta on olennainen osa hemia, joka on osa sytokroomeja, jotka ovat elektroninsiirtoketjun komponentteja, ja hemoglobiini, proteiini, joka kuljettaa happea keuhkoista kudoksiin. Raudanpuute ihmiskehossa aiheuttaa anemian kehittymistä. Jodin puute, joka on osa kilpirauhashormonia tyroksiinia, johtaa sellaisten sairauksien esiintymiseen, jotka liittyvät tämän hormonin vajaatoimintaan, kuten endeemiseen struumaukseen tai kretinismin.

Esimerkkejä hivenaineista on esitetty seuraavassa taulukossa:

macronutrients

Makroelementit ovat elimistölle hyödyllisiä aineita, joiden päivittäinen määrä ihmiselle on 200 mg.

Makroelementtien puute johtaa aineenvaihduntahäiriöihin, useimpien elinten ja järjestelmien toimintahäiriöihin.

On sanonta: me olemme se, mitä syömme. Mutta tietysti, jos kysyt ystäviltäsi, kun he söivät viimeistä kertaa, esimerkiksi rikkiä tai klooria, et voi välttää yllätystä. Samaan aikaan lähes 60 kemiallista elementtiä elää ihmiskehossa, joiden varannot, joskus ilman sen ymmärtämistä, täytetään ruoasta. Ja noin 96 prosenttia jokaisesta meistä koostuu vain neljästä kemiallisesta nimestä, jotka edustavat ryhmää makroelementtejä. Ja tämä:

• happea (65% jokaisessa ihmiskehossa);
• hiili (18%);
• vety (10%);
• typpi (3%).

Loput 4 prosenttia ovat muita jaksollisen taulukon aineita. Oikeastaan ​​ne ovat paljon pienempiä ja edustavat toista hyödyllisten ravintoaineiden ryhmää - mikroelementtejä.

Yleisimpiä kemiallisia elementtejä - makro-ravintoaineita - on tavallista käyttää termiä CHON, joka koostuu termien suurista kirjaimista: hiili, vety, happi ja typpi latinaksi (Carbon, Hydrogen, Oxygen, Nitrogen).

Makroelementit ihmiskehossa, luonto on peruuttanut melko laajat valtuudet. Se riippuu heistä:

• luuston ja solujen muodostuminen;
• kehon pH;
• hermoimpulssien oikea kuljetus;
• kemiallisten reaktioiden riittävyys.

Monien kokeiden tuloksena se perustettiin: joka päivä ihmiset tarvitsevat 12 mineraalia (kalsiumia, rautaa, fosforia, jodia, magnesiumia, sinkkiä, seleeniä, kuparia, mangaania, kromia, molybdeenia, klooria). Mutta jopa nämä 12 eivät pysty korvaamaan ravintoaineiden toimintoja.

Ravinteiden elementit

Lähes jokaisella kemiallisella elementillä on merkittävä rooli koko elämän elämässä maapallolla, mutta vain 20 niistä on tärkeimmät.

Nämä elementit on jaettu seuraavasti:

• 6 suurta ravintoainetta (edustettuina lähes kaikissa maan elävissä oloissa ja usein melko suurina määrinä);
• 5 vähäistä ravintoainetta (esiintyy monissa elävissä asioissa suhteellisen pieninä määrinä);
• hivenaineet (välttämättömät aineet, joita tarvitaan pieninä määrinä elollisen biokemiallisten reaktioiden ylläpitämiseksi).

Ravintoaineiden joukossa erotetaan:

Tärkeimmät biogeeniset elementit tai organogeenit ovat ryhmä hiiltä, ​​vetyä, happea, typpeä, rikkiä ja fosforia. Vähäisiä ravintoaineita edustaa natrium, kalium, magnesium, kalsium, kloori.

Happi (O)

Tämä on toinen maan yleisimpien aineiden luettelosta. Se on veden osa, ja kuten tiedätte, se muodostaa noin 60 prosenttia ihmiskehosta. Kaasumaisessa muodossa happi tulee osaksi ilmakehää. Tässä muodossa sillä on ratkaiseva merkitys maan elämää tukemalla, edistämällä fotosynteesiä (kasveissa) ja hengitystä (eläimissä ja ihmisissä).

Hiili (C)

Hiiltä voidaan pitää myös elämän synonyyminä: kaikkien planeetan olentojen kudoksissa on hiiliyhdiste. Lisäksi hiilisidosten muodostuminen edistää tietyn energiamäärän kehittymistä, jolla on merkittävä rooli tärkeiden kemiallisten prosessien virtauksessa solutasolla. Monet yhdisteet, jotka sisältävät hiiltä, ​​syttyvät helposti, vapauttavat lämpöä ja valoa.

Vety (H)

Tämä on maailmankaikkeuden yksinkertaisin ja yleisin elementti (erityisesti diatomi-kaasun H2 muodossa). Vety on reaktiivinen ja syttyvä aine. Hapen kanssa se muodostaa räjähtäviä seoksia. Siinä on 3 isotooppia.

Typpi (N)

Elementti, jossa on atomiluku 7, on pääkaasu maan ilmakehässä. Typpi on osa monia orgaanisia molekyylejä, mukaan lukien aminohapot, jotka ovat DNA: ta muodostavien proteiinien ja nukleiinihappojen komponentti. Lähes kaikki typpi syntyy avaruudessa - ikääntyvien tähtien aiheuttama ns. Planeettakumpa rikastuttaa Universumia tämän makroelementin avulla.

Muut makroelementit

Kalium (K)

Kalium (0,25%) on tärkeä aine, joka vastaa kehon elektrolyyttimenetelmistä. Yksinkertaisesti sanottuna: se kuljettaa latauksen nesteiden kautta. Se auttaa säätämään sydämen sykettä ja välittämään hermoston hermoja. Osallistuu myös homeostaasiin. Elementin puute johtaa sydänongelmiin, jopa pysäyttämiseen.

Kalsium (Ca)

Kalsium (1,5%) on ihmiskehossa yleisimpiä ravintoaineita - lähes kaikki tämän aineen varaukset ovat keskittyneet hampaiden ja luuten kudoksiin. Kalsium vastaa lihasten supistumisesta ja proteiinien säätelystä. Mutta elin ”syö” tätä elementtiä luista (mikä on vaarallista osteoporoosin kehittymisen myötä), jos se tuntee sen puutteen päivittäisessä ruokavaliossa.

Tarvitaan kasveja solukalvojen muodostamiseksi. Eläimet ja ihmiset tarvitsevat tätä makroelementtiä terveiden luiden ja hampaiden ylläpitämiseksi. Lisäksi kalsium toimii solujen sytoplasmassa olevien prosessien "moderaattorina". Luonteeltaan edustettuna monien kivien (liitu, kalkkikivi) koostumuksessa.

Kalsium ihmisissä:

• vaikuttaa neuromuskulaariseen kiihtyvyyteen - osallistuu lihasten supistumiseen (hypokalsemia johtaa kouristuksiin);
• säätelee glykogenolyysiä (glykogeenin hajoamista glukoosin tilaan) lihaksissa ja glukoneogeneesissä (glukoosin muodostuminen ei-hiilihydraattien muodostumista) munuaisissa ja maksassa;
• vähentää kapillaariseinien ja solukalvon läpäisevyyttä, mikä parantaa anti-inflammatorisia ja anti-allergisia vaikutuksia;
• edistää veren hyytymistä.

Kalsiumionit ovat tärkeitä solunsisäisiä sananvälittäjiä, jotka vaikuttavat insuliiniin ja ruoansulatusentsyymeihin ohutsuolessa.

Ca-imeytyminen riippuu fosforin pitoisuudesta kehossa. Kalsiumin ja fosfaatin vaihtoa säädetään hormonaalisesti. Lisäkilpirauhashormoni (parathormoni) vapauttaa Ca: ta luista veressä, ja kalsitoniini (kilpirauhashormoni) edistää luiden laskeutumista, mikä vähentää sen pitoisuutta veressä.

Magnesium (Mg)

Magnesiumilla (0,05%) on merkittävä rooli luuston ja lihasten rakenteessa.

Se on yli 300 metabolisen reaktion jäsen. Tyypillinen solunsisäinen kationi, tärkeä klorofyllin komponentti. Läsnä luustossa (70% kokonaismäärästä) ja lihaksissa. Erottamaton osa kudoksia ja kehon nesteitä.

Ihmiskehossa magnesium on vastuussa lihasrelaksaatiosta, toksiinien erittymisestä ja veren virtauksen parantumisesta sydämeen. Aineen puute häiritsee ruoansulatusta ja hidastaa kasvua, mikä johtaa nopeaan väsymykseen, takykardiaan, unettomuuteen, PMS: n lisääntymiseen naisilla. Mutta makrojen ylitys on lähes aina virtsatulehduksen kehittyminen.

Natrium (Na)

Natrium (0,15%) on elektrolyyttia edistävä elementti. Se auttaa välittämään hermoimpulsseja koko kehoon ja vastaa myös kehon nestemäärän säätämisestä ja suojaa sitä nestehukkaantumiselta.

Rikki (S)

Rikkiä (0,25%) löytyy kahdesta aminohaposta, jotka muodostavat proteiineja.

Fosfori (P)

Fosfori (1%) on konsentroitu luut, edullisesti. Mutta lisäksi on olemassa ATP-molekyyli, joka tarjoaa soluille energiaa. Esitetty nukleiinihapoissa, solukalvoissa, luut. Kalsiumin tavoin se on välttämätöntä tuki- ja liikuntaelimistön asianmukaisen kehityksen ja toiminnan kannalta. Ihmiskehossa on rakenteellinen tehtävä.

Kloori (Cl)

Kloori (0,15%) löytyy yleensä kehosta negatiivisen ionin (kloridin) muodossa. Sen tehtäviin kuuluu veden tasapainon säilyttäminen kehossa. Huonelämpötilassa kloori on myrkyllinen vihreä kaasu. Vahva hapettava aine pääsee helposti kemiallisiin reaktioihin, jolloin muodostuu klorideja.

Aihe 4. "Solun kemiallinen koostumus".

Organismit koostuvat soluista. Eri organismien soluilla on samanlainen kemiallinen koostumus. Taulukossa 1 esitetään elävien organismien soluista löytyvät tärkeimmät kemialliset elementit.

Taulukko 1. Solun kemiallisten elementtien sisältö

Solun sisältö voidaan jakaa kolmeen ryhmään elementtejä. Ensimmäinen ryhmä sisältää happea, hiiltä, ​​vetyä ja typpeä. Ne muodostavat lähes 98% solun kokonaiskoostumuksesta. Toinen ryhmä sisältää kaliumia, natriumia, kalsiumia, rikkiä, fosforia, magnesiumia, rautaa, klooria. Niiden sisältö solussa on kymmenesosaa ja sadasosaa prosenttia. Näiden kahden ryhmän elementit kuuluvat makroelementteihin (kreikkalaisista. Makro - suuret).

Jäljelle jäävät elementit, joita soluissa on edustettuina sadasosa ja tuhannet prosenttia, kuuluvat kolmanteen ryhmään. Nämä ovat hivenaineita (kreikkalaisilta. Micro - small).

Mitään elementtejä, jotka ovat luonteeltaan vain luonteeltaan solussa, ei havaita. Kaikki luetellut kemialliset elementit ovat myös osa elävää luonnetta. Tämä osoittaa elävän ja elävän luonnon yhtenäisyyttä.

Elementin puute voi johtaa sairauden ja jopa organismin kuolemaan, koska jokaisella elementillä on tietty rooli. Ensimmäisen ryhmän makroelementit muodostavat perustan biopolymeereille - proteiineille, hiilihydraateille, nukleiinihapoille ja myös lipideille, ilman elämää on mahdotonta. Rikki on osa joitakin proteiineja, fosfori on osa nukleiinihappoja, rauta on osa hemoglobiinia, ja magnesium on osa klorofylliä. Kalsiumilla on tärkeä rooli aineenvaihdunnassa.

Jotkut solun sisältämät kemialliset elementit sisältyvät epäorgaanisten aineiden - mineraalisuolojen ja veden - koostumukseen.

Kivennäissuolat ovat solussa, yleensä kationien (K +, Na +, Ca2 +, Mg2 +) ja anionien muodossa (HPO 2- / 4, H₂PO - / 4, CI -, NSO₃), jonka suhde määrittää elatusaineen happamuuden, joka on tärkeää solujen elintärkeän aktiivisuuden kannalta.

(Monissa soluissa väliaine on hieman emäksinen ja sen pH on lähes muuttumaton, koska sillä on aina tietty kationien ja anionien suhde.)

Luonnossa olevista epäorgaanisista aineista vedellä on suuri rooli.

Ilman vettä elämä on mahdotonta. Se on merkittävä massa useimmista soluista. Ihmisen aivosoluissa ja alkioissa on paljon vettä: vesi on yli 80%; rasvakudoksen soluissa - vain 40%. Iän mukaan solujen vesipitoisuus laskee. Henkilö, joka on menettänyt 20 prosenttia vedestä, kuolee.

Veden ainutlaatuiset ominaisuudet määrittävät sen roolin kehossa. Se osallistuu lämmönsäätelyyn, joka johtuu veden suuresta lämmönkapasiteetista - suurten energiamäärien kulutuksesta kuumennettaessa. Mikä määrittelee veden korkean lämpökapasiteetin?

Vesimolekyylissä happiatomi on sitoutunut kovalenttisesti kahteen vetyatomiin. Vesimolekyyli on polaarinen, koska happiatomilla on osittain negatiivinen varaus ja kullakin kahdesta vetyatomista on

osittain positiivinen varaus. Vedyn sidos muodostaa yhden vesimolekyylin happiatomin ja toisen molekyylin vetyatomin. Vety- sidokset muodostavat suuren määrän vesimolekyylejä. Kun vettä kuumennetaan, merkittävä osa energiasta kuluu vetysidosten rikkomiseen, mikä määrää sen korkean lämmönkapasiteetin.

Vesi on hyvä liuotin. Sen molekyylien polaarisuuden vuoksi vuorovaikutuksessa positiivisesti ja negatiivisesti varautuneiden ionien kanssa edistetään siten aineen liukenemista. Veden suhteen kaikki solun aineet jaetaan hydrofiilisiksi ja hydrofobisiksi.

Hydrofiilisiä (kreikkalaisilta. Vesivettä ja phileoa - rakastan) kutsutaan aineiksi, jotka liukenevat veteen. Näitä ovat ioniset yhdisteet (esimerkiksi suolat) ja jotkut ei-ioniset yhdisteet (esimerkiksi sokerit).

Hydrofobiset (kreikkalaisilta. Vesivesi ja fobot - pelko) ovat aineita, jotka ovat veteen liukenemattomia. Näitä ovat esimerkiksi lipidit.

Vedellä on tärkeä rooli kemiallisissa reaktioissa, jotka tapahtuvat solussa vesiliuoksissa. Se liuottaa aineenvaihduntatuotteita, joita elimistö ei tarvita, ja siten edistää niiden poistumista kehosta. Korkea vesipitoisuus solussa antaa sille joustavuuden. Vesi edistää erilaisten aineiden liikkumista solun sisällä tai yhdestä solusta toiseen.

Elävän ja elottoman luonteen muodostavat samat kemialliset elementit. Elävien organismien koostumus sisältää epäorgaanisia aineita - vettä ja mineraalisuoloja. Veden elintärkeät useat toiminnot solussa johtuvat sen molekyylien erityispiirteistä: niiden napaisuus, kyky muodostaa vety-sidoksia.

INORGANISET KELLO-OSAT

Elävien organismien soluista löytyy noin 90 elementtiä, joista noin 25 löydetään lähes kaikissa soluissa. Solun sisällön mukaan kemialliset elementit jaetaan kolmeen suureen ryhmään: makroelementit (99%), mikroelementit (1%), ultramikroelementit (alle 0,001%).

Makroelementteihin kuuluvat happi, hiili, vety, fosfori, kalium, rikki, kloori, kalsium, magnesium, natrium, rauta.
Hivenaineita ovat mangaani, kupari, sinkki, jodi, fluori.
Ultramicroelements sisältää hopeaa, kultaa, bromia, seleeniä.

CELLIN ORGAANISET OSAT

Proteiinien tärkein tehtävä on katalyyttinen. Proteiinimolekyylejä, jotka lisäävät solujen kemiallisten reaktioiden nopeutta usealla suuruusluokalla, kutsutaan entsyymeiksi. Elimistössä ei esiinny biokemiallista prosessia ilman entsyymien osallistumista.

Tällä hetkellä löytyy yli 2000 entsyymiä. Niiden tehokkuus on monta kertaa suurempi kuin tuotannossa käytettävien epäorgaanisten katalyyttien tehokkuus. Siten 1 mg rautaa entsyymin katalaasin koostumuksessa korvaa 10 tonnia epäorgaanista rautaa. Katalaasi lisää vetyperoksidin hajoamisnopeutta (H₂oi₂) 10 - 11 kertaa. Entsyymi, joka katalysoi hiilihapon muodostumista (CO₂+H₂O = H₂CO₃), nopeuttaa reaktiota 10 kertaa 7 kertaa.

Entsyymien tärkeä ominaisuus on niiden toiminnan spesifisyys, jokainen entsyymi katalysoi vain yhtä tai pientä ryhmää vastaavia reaktioita.

Entsyymiin vaikuttavaa ainetta kutsutaan substraatiksi. Entsyymimolekyylin ja substraatin rakenteiden on vastattava toisiaan. Tämä selittää entsyymien toiminnan spesifisyyden. Kun substraatti yhdistetään entsyymiin, entsyymin tilarakenne muuttuu.

Entsyymin ja substraatin välisen vuorovaikutuksen sekvenssi voidaan esittää kaavamaisesti:

Substraatti + Entsyymi - Entsyymisubstraattikompleksi - Entsyymi + tuote.

Kaaviosta on selvää, että substraatti yhdistyy entsyymin kanssa entsyymisubstraattikompleksin muodostamiseksi. Tässä tapauksessa substraatti muuttuu uudeksi aineeksi - tuotteeksi. Lopullisessa vaiheessa entsyymi vapautuu tuotteesta ja vuorovaikutuksessa seuraavan substraattimolekyylin kanssa.

Entsyymit toimivat vain tietyssä lämpötilassa, aineiden pitoisuudessa, elatusaineen happamuus. Muuttuvat olosuhteet johtavat proteiinimolekyylin tertiäärisen ja kvaternäärisen rakenteen muutokseen ja siten estävät entsyymin aktiivisuutta. Miten tämä tapahtuu? Vain tietyllä osalla entsyymimolekyylistä, jota kutsutaan aktiiviseksi keskukseksi, on katalyyttinen aktiivisuus. Aktiivinen keskus sisältää 3 - 12 aminohappotähdettä ja se muodostuu polypeptidiketjun taivutuksen tuloksena.

Erilaisten tekijöiden vaikutuksesta entsyymimolekyylin rakenne muuttuu. Tämä häiritsee aktiivisen keskuksen spatiaalista konfiguraatiota ja entsyymi menettää aktiivisuutensa.

Entsyymit ovat proteiineja, joilla on biologisten katalyyttien rooli. Entsyymien ansiosta solujen kemiallisten reaktioiden määrä kasvaa useita suuruusluokkia. Entsyymien tärkeä ominaisuus on toiminnan spesifisyys tietyissä olosuhteissa.

Nukleiinihapot löydettiin 1800-luvun toisella puoliskolla. Sveitsin biokemisti F. Micher, joka eristää solun ytimistä suuren typpi- ja fosforipitoisuuden omaavan aineen ja kutsui sitä "nukleiiniksi" (latinankielisestä ytimestä).

Nukleiinihapot tallentavat perinnöllistä tietoa kunkin solun rakenteesta ja toiminnasta ja kaikista maan elävistä asioista. Nukleiinihappoja on kahdenlaisia ​​- DNA (deoksiribonukleiinihappo) ja RNA (ribonukleiinihappo). Nukleiinihapoilla, kuten proteiineilla, on lajispesifisyys, eli jokaisen lajin organismeilla on oma DNA-tyyppi. Lajien spesifisyyden syiden selvittämiseksi on otettava huomioon nukleiinihappojen rakenne.

Nukleiinihappomolekyylit ovat hyvin pitkiä ketjuja, jotka koostuvat monista sadoista ja jopa miljoonista nukleotideista. Mikä tahansa nukleiinihappo sisältää vain neljä nukleotidityyppiä. Nukleiinihappomolekyylien toiminnot riippuvat niiden rakenteesta, niiden nukleotideista, niiden lukumäärästä ketjussa ja yhdisteen sekvenssistä molekyylissä.

Kukin nukleotidi koostuu kolmesta komponentista: typpipohjasta, hiilihydraatista ja fosforihaposta. Kukin DNA-nukleotidi sisältää yhden neljästä typpeä sisältävän emäksen tyypistä (adeniini-A, tymiini-T, guaniini-G tai sytosiini-C) sekä deoksiribroosihiili ja fosforihappotähde.

Siten DNA-nukleotidit eroavat vain typpeä sisältävän emäksen tyypistä.

DNA-molekyyli koostuu valtavasta valikoimasta nukleotideja, jotka on ketjutettu yhteen tietyssä sekvenssissä. Kullakin DNA-molekyylityypillä on oma nukleotidien lukumäärä ja sekvenssi.

DNA-molekyylit ovat hyvin pitkiä. Esimerkiksi kirjain, jonka tilavuus on noin 820000 sivua, tarvitaan nukleotidisekvenssin kirjoittamiseksi DNA-molekyyleistä yhdestä ihmisen solusta (46 kromosomia). Neljän tyyppisten nukleotidien vuorottelu voi muodostaa äärettömän määrän DNA-molekyylien variantteja. Nämä DNA-molekyylien rakenneominaisuudet antavat niille mahdollisuuden tallentaa valtavan määrän tietoa kaikista organismien merkkeistä.

Vuonna 1953 amerikkalainen biologi J. Watson ja englantilainen fyysikko F. Crick loivat DNA-molekyylin rakenteen mallin. Tutkijat ovat todenneet, että kukin DNA-molekyyli koostuu kahdesta ketjusta, jotka ovat toisiinsa yhteydessä ja kierteisesti kierretyt. Sen ulkonäkö on kaksinkertainen. Kussakin ketjussa neljä nukleotidityyppiä vuorottelevat tietyssä sekvenssissä.

DNA: n nukleotidikoostumus eroaa erilaisissa bakteerien, sienien, kasvien ja eläinten lajeissa. Mutta se ei muutu iän myötä, riippuu vain vähän ympäristömuutoksista. Nukleotidit on paritettu, eli adeniini- nukleotidien lukumäärä missä tahansa DNA-molekyylissä on yhtä suuri kuin tymidiini- nukleotidien lukumäärä (A-T), ja sytosiini- nukleotidien lukumäärä on yhtä suuri kuin guaniini- nukleotidien (C-D) lukumäärä. Tämä johtuu siitä, että kahden ketjun liittäminen toisiinsa DNA-molekyylissä noudattaa tiettyä sääntöä, nimittäin: yhden ketjun adeniini on aina kytketty kahteen vetysidokseen vain toisen ketjun tymiiniin ja guaniini - kolmella vety-sidoksella sytosiiniin, toisin sanoen yhden molekyylin nukleotidiketjuihin DNA on komplementaarinen, komplementaarinen.

DNA sisältää kaikki bakteerit, suurin osa viruksista. Sitä esiintyy eläinten, sienien ja kasvien solujen ytimissä sekä mitokondrioissa ja kloroplasteissa. Ihmisen kehon kunkin solun ytimessä on 6,6 x 10-12 g DNA: ta ja itusolujen ytimessä - kaksi kertaa vähemmän - 3,3 x 10-12 g.

Nukleiinihappomolekyylit - DNA ja RNA koostuvat nukleotideista. DNA-nukleotidi sisältää typpipohjaisen emäksen (A, T, G, C), deoksiribroosihiilihydraatin ja fosforihappomolekyylin jäännöksen. DNA-molekyyli on kaksoiskierre, joka koostuu kahdesta ketjusta, jotka on liitetty vety- sidoksilla täydentävyyden periaatteen mukaisesti. DNA-toiminto - perinnöllisten tietojen tallentaminen.

Kaikkien organismien soluissa on ATP-adenosiinitrifosfaatin molekyylejä. ATP on yleismaailmallinen soluaine, jonka molekyylillä on energiaa sisältäviä sidoksia. ATP-molekyyli on eräänlainen nukleotidi, joka, kuten muut nukleotidit, koostuu kolmesta komponentista: typpipohjasta - adeniinista, hiilihydraatti-riboosista, mutta yhden sijasta sisältää kolme fosforihappomolekyylijäämiä (kuvio 12). Kuvassa kuvakkeessa mainitut joukkovelkakirjat ovat runsaasti energiaa ja niitä kutsutaan suureksi energiaksi. Kukin ATP-molekyyli sisältää kaksi makroergistä sidosta.

Kun makroerginen sidos katkeaa ja yksittäinen fosforihappomolekyyli pilkotaan entsyymeillä, vapautuu 40 kJ / mol energiaa ja ATP muunnetaan ADP-adenosiinidifosforihapoksi. Kun toinen fosforihappomolekyyli poistetaan, vapautuu toinen 40 kJ / mol; Muodostuu AMP-adenosiinimonofosforihappo. Nämä reaktiot ovat palautuvia, toisin sanoen AMP voi muuttua ADP: ksi, ADP: ksi.

ATP-molekyylit eivät ole vain jakautuneita, vaan myös syntetisoituja, joten niiden sisältö solussa on suhteellisen vakio. ATP: n arvo solun elämässä on valtava. Näillä molekyyleillä on johtava asema energian aineenvaihdunnassa, joka on välttämätön solun ja koko organismin elintärkeän toiminnan varmistamiseksi.

Kuva 12. ATP: n rakenteen kaavio.

RNA-molekyyli on pääsääntöisesti yksi ketju, joka koostuu neljästä nukleotidityypistä - A, U, G ja C. Kolme RNA: n päätyyppiä tunnetaan: mRNA, rRNA ja tRNA. RNA-molekyylien pitoisuus solussa ei ole vakio, vaan ne osallistuvat proteiinin biosynteesiin. ATP on solun yleinen energinen aine, jossa on energiaa sisältäviä joukkovelkakirjoja. ATP: llä on keskeinen rooli energian aineenvaihdunnassa solussa. RNA ja ATP sisältyvät sekä solun ytimeen että sytoplasmaan.

Teemasta "Aihe 4." Kennon kemiallinen koostumus "tehtävät ja testit."

• Solukemiallinen koostumus - Sytologia - solutiede Yleiset biologiset mallit (9–11 luokka)

Suositukset aiheesta

Kun olet työskennellyt näissä aiheissa, sinun pitäisi pystyä:

1. Kuvaile alla olevia käsitteitä ja selitä niiden väliset suhteet:
   • polymeerimonomeeri;
   • hiilihydraatti, monosakkaridi, disakkaridi, polysakkaridi;
   • lipidi, rasvahappo, glyseriini;
   • aminohappo, peptidisidos, proteiini;
   • katalyytti, entsyymi, aktiivinen keskus;
   • nukleiinihappo, nukleotidi.
2. Luettele 5-6 syytä, jotka tekevät vedestä niin tärkeän osan elävistä järjestelmistä.
3. Anna elävien organismien sisältämien orgaanisten yhdisteiden neljä pääluokkaa; jokaisen niistä.
4. Selitä, miksi entsyymikontrolloidut reaktiot riippuvat lämpötilasta, pH: sta ja koentsyymien läsnäolosta.
5. Kerro ATP: n roolista solun energiasektorilla.
6. Ilmoita reaktioiden lähtöaineet, päävaiheet ja lopputuotteet, jotka johtuvat valo- ja hiilen kiinnitysreaktioista.
7. Anna lyhyt kuvaus solun hengityksen yleisestä järjestelmästä, josta olisi selvää, mikä paikka glykolyysireaktiot, G. Krebs-sykli (sitruunahapposykli) ja elektroninsiirtoketju ottavat.
8. Vertaa henkeä ja käymistä.
9. Kuvaa DNA-molekyylin rakenne ja selitä, miksi adeniinitähteiden lukumäärä on sama kuin tymiinitähteiden lukumäärä, ja guaniinitähteiden lukumäärä on yhtä suuri kuin sytosiinitähteiden lukumäärä.
10. Tee lyhyt järjestelmä RNA: n synteesille DNA: ssa (transkriptio) prokaryooteissa.
11. Kuvaile geneettisen koodin ominaisuuksia ja selitä, miksi sen pitäisi olla tripletti.
12. Tämän DNA-ketjun ja kodonitaulukon perusteella määritetään messenger-RNA: n komplementaarinen sekvenssi, osoitetaan kuljetuksen RNA: n kodonit ja translaation tuloksena muodostunut aminohapposekvenssi.
13. Luettele proteiinisynteesin vaiheet ribosomitasolla.

Algoritmi ongelmien ratkaisemiseksi.

Tyyppi 1. Itsekopioiva DNA.

Yhdellä DNA-säikeistä on seuraava nukleotidisekvenssi:
AGTATSTSGATATSTTSGATTTATSG.
Mitä nukleotidisekvenssejä saman molekyylin toisella ketjulla on?

DNA-molekyylin toisen juosteen nukleotidisekvenssin kirjoittamiseksi, kun ensimmäisen juosteen sekvenssi tunnetaan, riittää korvata tymiini adeniinin, adeniinin, tymiinin, guaniinisytosiinin ja sytosiinin kanssa guaniinin kanssa. Kun olet tehnyt tällaisen vaihtoehdon, saamme järjestyksen:
TATSTGGTSTATGAGTSTAAATG.

Tyyppi 2. Proteiinien koodaus.

Ribonukleaasiproteiinin aminohappoketjulla on seuraava alku: lysiini-glutamiini-treoniini-alaniini-alaniini-alaniini-lysiini.
Mikä nukleotidisekvenssi aloittaa tämän proteiinin vastaavan geenin?

Voit tehdä tämän käyttämällä geneettisen koodin taulukkoa. Kullekin aminohapolle löydetään sen koodimerkintä vastaavien kolmen nukleotidin muodossa ja kirjoitetaan se ulos. Näiden kolmikkojen sijoittaminen keskenään samassa järjestyksessä kuin vastaavat aminohapot menevät, saamme kaavan informaation RNA-segmentin rakenteelle. Pääsääntöisesti on olemassa useita tällaisia ​​kolmioita, valinta tehdään päätöksen mukaan (mutta vain yksi kolmikerroksista on tehty). Vastaavasti ratkaisut voivat olla useita.
AAATSAAATSUGTSGGTSUGTSGAAG

Tyyppi 3. DNA-molekyylien dekoodaus.

Mitä aminohapposekvenssiä proteiini alkaa, jos se koodataan seuraavalla nukleotidisekvenssillä:
ATSGTSTSTSATGGTSTSGGT.

Täydentävyyden periaatteen mukaan löydämme DNA-molekyylin tietylle segmentille muodostetun sanan RNA-alueen rakenteen:
UGTSGGGUATSTSGGTSTSA.

Sitten käännetään geneettisen koodin pöydälle ja jokaiselle kolmelle nukleotidille, alkaen ensimmäisestä löydämme ja kirjoitamme vastaavan aminohapon:
Kysteiiniglysiini-tyrosiini-arginiini-proliini.

Ivanova TV, Kalinova G.S., Myagkova A.N. "Yleinen biologia". Moskova, "Valaistuminen", 2000

• Aihe 4. "Solun kemiallinen koostumus". §-§7, s. 7-21
• Aihe 5. "Fotosynteesi". § 16-17, s. 44-48
• Aihe 6. "Soluhengitys". §12-13, s. 34-38
• Aihe 7. "Geneettiset tiedot". § 14-15 s. 39-44