Shtanko T.Yu. №221-987-502
Thema: Die chemische Zusammensetzung der Zelle. Kohlenhydrate, Lipide, ihre Rolle im Leben der Zelle .
Unterrichtsglossar: Monosaccharide, Oligosaccharide, Polysaccharide, Lipide, Wachse, Phospholipide.
Persönliche Ergebnisse: Bildung kognitiver Interessen und Motive für das Studium von Wildtieren. Entwicklung intellektueller Fähigkeiten, kreative Fähigkeiten.
Metasubjektergebnisse: die Bildung von Fähigkeiten, um zu vergleichen, Schlussfolgerungen zu ziehen, zu argumentieren, Definitionen von Konzepten zu formulieren.
Betreff Ergebnisse: die Strukturmerkmale, Funktionen von Kohlenhydraten und Lipiden charakterisieren,ihre Rolle im Zellleben.
UUD: Aufbau einer logischen Argumentationskette, Vergleich, Korrelation von Konzepten.
Das Ziel des Unterrichts: die Schüler mit der Struktur, Klassifizierung und Funktion von Kohlenhydraten, mit der Vielfalt und Funktion von Lipiden vertraut zu machen.
Während des Unterrichts: Wissensüberprüfung
Beschreiben Sie die chemische Zusammensetzung der Zelle.
Warum kann argumentiert werden, dass die chemische Zusammensetzung der Zelle eine Bestätigung der Einheit der belebten Natur und der Gemeinsamkeit von belebter und unbelebter Natur ist?
Warum gilt Kohlenstoff als chemische Grundlage des Lebens?
Wählen Sie die richtige Reihenfolge der chemischen Elemente in der Reihenfolge steigender Konzentration in der Zelle:
a) Jod-Kohlenstoff-Schwefel; b) Eisen-Kupfer-Kalium;
c) Phosphor-Magnesium-Zink; d) Fluor-Chlor-Sauerstoff.
Ein Mangel an welchem Element kann bei Kindern zu Veränderungen in der Form der Gliedmaßen führen?
a) Eisen; b) Kalium; c) Magnesium; d) Kalzium.
Beschreiben Sie den Aufbau des Wassermoleküls und seine Funktionen in der Zelle.
Wasser ist ein Lösungsmittel. Polare Wassermoleküle lösen polare Moleküle anderer Stoffe. In Wasser lösliche Stoffe werden genannthydrophil , Unlöslich in Wasser– hydrophob .
Hohe spezifische Wärmekapazität. Es braucht viel Energie, um die Wasserstoffbrücken zu brechen, die Wassermoleküle zusammenhalten. Diese Eigenschaft des Wassers sorgt für die Aufrechterhaltung des Wärmegleichgewichts im Körper.
Wärmeleitfähigkeit.
Wasser komprimiert praktisch nicht und liefert Turgordruck.
Adhäsion und Oberflächenspannung. Wasserstoffbrückenbindungen sorgen für die Viskosität von Wasser und die Haftung an den Molekülen anderer Substanzen. Durch die Adhäsionskräfte bildet sich auf der Wasseroberfläche ein Film, der durch Oberflächenspannung gekennzeichnet ist.
Es kann in drei Zuständen sein.
Dichte. Beim Abkühlen verlangsamt sich die Bewegung der Wassermoleküle. Die Anzahl der Wasserstoffbrückenbindungen wird maximal. Wasser hat bei 4 Grad die höchste Dichte. Gefrierendes Wasser dehnt sich aus (erfordert einen Platz für die Bildung von Wasserstoffbrückenbindungen), seine Dichte nimmt ab, sodass das Eis auf der Wasseroberfläche schwimmt.
Wählen Sie die Funktionen des Wassers im Käfig:
a) Energie d) Konstruktion
b) enzymatisch e) schmierend
c) Transport f) thermoregulatorisch
Wählen Sie nur die physikalischen Eigenschaften von Wasser aus:
a) die Fähigkeit zur Dissoziation
b) Hydrolyse von Salzen
c) Dichte
d) Wärmeleitfähigkeit
e) elektrische Leitfähigkeit
f) Elektronenabgabe
Die Wassermenge in den Zellen des Embryos - 97,55%; acht Monate - 83%; Neugeborene - 74%; Erwachsener - 66 % (Knochen - 20 %, Leber - 70 %, Gehirn - 86 %). Die Wassermenge ist direkt proportional zur Stoffwechselrate.
Wie wird die Acidität oder Basizität einer Lösung bestimmt? (Konzentration von H-Ionen)
Wie drückt sich diese Konzentration aus? (Diese Konzentration wird durch den pH-Wert ausgedrückt)
Neutraler pH-Wert = 7
Saurer pH-Wert unter 7
Basischer pH-Wert größer als 7
pH-Skalenlänge bis 14
Der pH-Wert in den Zellen liegt bei 7. Eine Veränderung um 1-2 Einheiten schadet der Zelle.
Wie wird die pH-Konstanz in Zellen aufrechterhalten (aufgrund der Puffereigenschaften ihres Inhalts).
Puffer Man nennt eine Lösung, die ein Gemisch aus einer schwachen Säure und ihrem löslichen Salz enthält. Wenn der Säuregehalt (die Konzentration von H-Ionen) zunimmt, verbinden sich die freien Anionen, die aus dem Salz stammen, leicht mit den freien H-Ionen und entfernen sie aus der Lösung. Wenn der Säuregehalt abnimmt, werden zusätzliche H-Ionen freigesetzt.
Als Bestandteile der Puffersysteme des Körpers bestimmen Ionen deren Eigenschaften - die Fähigkeit, den pH-Wert auf einem bestimmten Niveau (nahezu neutral) zu halten, obwohl durch den Stoffwechsel saure und alkalische Produkte gebildet werden.
Erklären Sie, was Homöostase ist.
Neues Material lernen.
Teilen Sie die vorgestellten Stoffe in Gruppen ein. Erklären Sie, welches Prinzip Sie für die Verteilung verwendet haben?
Ribose, Hämoglobin, Chitin, Cellulose, Albumin, Cholesterin, Murein, Glucose, Fibrin, Testosteron, Stärke, Glykogen, Saccharose
Kohlenhydrate
Lipide (Fette)
Eichhörnchen
Ribose
Cholesterin
Hämoglobin
Chitin
Testosteron
Eiweiß
Zellulose
Fibrin
Murein
Glucose
Stärke
Glykogen
Saccharose
Heute werden wir über Kohlenhydrate und Lipide sprechen.
Allgemeine Formel von Kohlenhydraten C (HO) Glucose C H O
Sehen Sie sich die Kohlenhydrate an, die Sie identifiziert haben, und versuchen Sie, sie in 3 Gruppen einzuteilen. Erklären Sie, welches Verteilungsprinzip Sie verwendet haben?
Monosaccharide
Disaccharide
Polysaccharide
Ribose
Saccharose
Chitin
Glucose
Zellulose
Murein
Stärke
Glykogen
Was ist der Unterschied? Polymer definieren.
Arbeiten mit Zeichnungen:
(S.3-9) Abb.8 Abb.9 Abb.10
Funktionen von Kohlenhydraten
Die Werte von Kohlenhydraten in der Zelle
Funktionen
Die enzymatische Spaltung eines Kohlenhydratmoleküls setzt 17,5 kJ frei
Energie
Überschüssige Kohlenhydrate befinden sich in der Zelle in Form von Stärke, Glykogen. Ein verstärkter Abbau von Kohlenhydraten tritt während der Samenkeimung, längerem Hungern und intensiver Muskelarbeit auf
Lagerung
Kohlenhydrate sind Teil der Zellwände, bilden die Chitinhülle von Arthropoden und verhindern das Eindringen von Bakterien, die bei Pflanzenschäden freigesetzt werden.
schützend
Zellulose, Chitin, Murein ist Teil der Zellwände. Chitin bildet die Schale von Arthropoden
Konstruktion, Kunststoff
Beteiligt sich an den Prozessen der zellulären Erkennung, nimmt Signale aus der Umgebung wahr und ist Teil von Glykoproteinen
Rezeptor, Signal
Lipide sind fettähnliche Substanzen.
Ihre Moleküle sind unpolar, hydrophob und in organischen Lösungsmitteln löslich.
Je nach Struktur werden sie in einfache und komplexe unterteilt.
Ganz einfach: neutrale Lipide (Fette), Wachse, Sterole, Steroide.
neutrale Lipide (Fette) bestehen aus: siehe Abb. 11
Komplexe Lipide enthalten eine Nicht-Lipid-Komponente. Die wichtigsten: Phospholipide, Glykolipide (als Bestandteil von Zellmembranen)
Funktionen von Lipiden
Zueinander in Beziehung stehen:
Funktionsbeschreibung Name
1) sind Teil der Zellmembranen A) Energie
2) während der Oxidation von 1g. Fett wird freigesetzt 38,9 kJ B) Wasserquelle
3) in pflanzlichen und tierischen Zellen abgelagert B) regulatorisch
4) subkutanes Fettgewebe schützt Organe vor Unterkühlung, Schock. D) Lagerung
5) Einige der Lipide sind Hormone D) Gebäude
6) wenn 1 g Fett oxidiert wird, wird mehr als 1 g Wasser freigesetzt E) schützend
Festsetzung:
Fragen S.37 Nr. 1 - 3; S.39 Nr. 1 - 4.
T/W: §9; §zehn
1. Was ist ein chemisches Element?
Antworten. Chemisches Element - eine Ansammlung von Atomen mit der gleichen Kernladung und der Anzahl der Protonen, die mit der Ordnungszahl (Atomzahl) im Periodensystem übereinstimmt. Jedes chemische Element hat seinen eigenen Namen und sein eigenes Symbol, die im Periodensystem der Elemente von Dmitri Iwanowitsch Mendelejew angegeben sind
2. Wie viele chemische Elemente sind derzeit bekannt?
Antworten. Etwa 90 chemische Elemente wurden in der Natur identifiziert, warum ungefähr? Denn unter den Elementen mit einer Ordnungszahl kleiner als 92 (bis Uran) fehlen Technetium (43) und Francium (87) in der Natur. So gut wie kein Astat (85) Andererseits kommen sowohl Neptunium (93) als auch Plutonium (94) (instabile Transurane) in der Natur vor, wo Uranerze gefunden werden. Alle Elemente, die nach Plutonium Pu in Mendelejews Periodensystem folgen, fehlen vollständig in der Erdkruste, obwohl einige von ihnen zweifellos während Supernova-Explosionen im Weltraum gebildet werden. Aber sie halten nicht lange...
Bis heute haben Wissenschaftler 26 Transurane synthetisiert, beginnend mit Neptunium (N=93) und endend mit der Elementnummer N=118 (die Elementnummer entspricht der Anzahl der Protonen im Atomkern und der Anzahl der Elektronen um den Atomkern herum). .
Chemische Elemente von Transuran von 93 bis 100 werden in Kernreaktoren gewonnen, der Rest - als Ergebnis von Kernreaktionen in Teilchenbeschleunigern.
3. Welche Stoffe werden als anorganisch bezeichnet?
Antworten. Anorganische Substanzen (anorganische Verbindungen) - chemische Verbindungen, die nicht organisch sind, dh keinen Kohlenstoff enthalten, sowie einige kohlenstoffhaltige Verbindungen (Carbide, Cyanide, Carbonate, Kohlenstoffoxide und einige andere Substanzen, die traditionell als anorganisch eingestuft werden) . Anorganische Stoffe haben kein für organische Stoffe charakteristisches Kohlenstoffgerüst.
4. Welche Verbindungen werden als organisch bezeichnet?
Antworten. Organische Verbindungen, organische Substanzen - eine Klasse chemischer Verbindungen, die Kohlenstoff enthalten (mit Ausnahme von Carbiden, Kohlensäure, Carbonaten, Kohlenstoffoxiden und Cyaniden). Organische Verbindungen enthalten neben Kohlenstoff am häufigsten die Elemente Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff, viel seltener - Schwefel, Phosphor, Halogene und einige Metalle (einzeln oder in verschiedenen Kombinationen).
5. Welche chemischen Bindungen werden als kovalent bezeichnet?
Antworten. Kovalente Bindung (Atombindung, homöopolare Bindung) - eine chemische Bindung, die durch die Überlappung (Sozialisierung) eines Paares von Valenzelektronenwolken gebildet wird. Die Elektronenwolken (Elektronen), die für die Kommunikation sorgen, werden als gemeinsames Elektronenpaar bezeichnet.
Die charakteristischen Eigenschaften einer kovalenten Bindung – Richtwirkung, Sättigung, Polarität, Polarisierbarkeit – bestimmen die chemischen und physikalischen Eigenschaften von Verbindungen.
Die Richtung der Bindung ergibt sich aus der molekularen Struktur der Substanz und der geometrischen Form ihres Moleküls. Die Winkel zwischen zwei Bindungen heißen Bindungswinkel.
Sättigung - die Fähigkeit von Atomen, eine begrenzte Anzahl kovalenter Bindungen zu bilden. Die Anzahl der von einem Atom gebildeten Bindungen ist durch die Anzahl seiner äußeren Atomorbitale begrenzt.
Die Polarität der Bindung beruht auf der ungleichmäßigen Verteilung der Elektronendichte aufgrund von Unterschieden in der Elektronegativität der Atome. Auf dieser Grundlage werden kovalente Bindungen in unpolare und polare unterteilt.
Die Polarisierbarkeit einer Bindung drückt sich in der Verschiebung von Bindungselektronen unter dem Einfluss eines äußeren elektrischen Feldes aus, einschließlich des eines anderen reagierenden Teilchens. Die Polarisierbarkeit wird durch die Elektronenmobilität bestimmt. Die Polarität und Polarisierbarkeit kovalenter Bindungen bestimmen die Reaktivität von Molekülen gegenüber polaren Reagenzien.
Fragen nach §6
1. Warum kann argumentiert werden, dass die chemische Zusammensetzung der Zelle eine Bestätigung der Einheit der belebten Natur und der Gemeinsamkeit von belebter und unbelebter Natur ist?
Antworten. Chemische Elemente der Zelle. Die chemische Zusammensetzung von Zellen verschiedener Organismen und sogar von Zellen, die in einem mehrzelligen Organismus unterschiedliche Funktionen erfüllen, kann sich erheblich voneinander unterscheiden. Gleichzeitig enthalten verschiedene Zellen praktisch die gleichen chemischen Elemente. Die Ähnlichkeit der elementaren chemischen Zusammensetzung der Zellen verschiedener Organismen beweist die Einheit der belebten Natur. Gleichzeitig gibt es in lebenden Organismen kein einziges chemisches Element, das nicht in den Körpern der unbelebten Natur zu finden wäre. Dies weist auf die Gemeinsamkeit von belebter und unbelebter Natur hin.
2. Welche Elemente sind Makronährstoffe?
Antworten. Makronährstoffe - chemische Elemente, die im Körper lebender Organismen in Konzentrationen von 0,001 % bis 70 % enthalten sind. Zu den Makronährstoffen gehören: Sauerstoff, Wasserstoff, Kohlenstoff, Stickstoff, Phosphor, Kalium, Kalzium, Schwefel, Magnesium, Natrium, Chlor, Eisen usw.
3. Was ist der Unterschied zwischen Mikronährstoffen und Ultramikronährstoffen?
Antworten. Der Hauptunterschied liegt im Prozentsatz: für Makronährstoffe mehr als 0,01 %, für Mikronährstoffe - weniger als 0,001 %. Ultramikroelemente sind in einem noch kleineren Volumen enthalten – weniger als 0,0000001 %. Zu den Ultramikroelementen gehören Gold, Silber, Quecksilber, Platin, Cäsium und Selen. Die Funktionen von Ultramikronährstoffen sind derzeit wenig verstanden. Mikroelemente umfassen Brom, Eisen, Jod, Kobalt, Mangan, Kupfer, Molybdän, Selen, Fluor, Chrom, Zink. Je niedriger die Konzentration einer Substanz im Körper ist, desto schwieriger ist es, ihre biologische Rolle zu bestimmen.
4. Warum wird angenommen, dass Kohlenstoff die chemische Grundlage des Lebens ist?
Antworten. Kohlenstoff hat einzigartige chemische Eigenschaften, die für das Leben grundlegend sind. Die Kombination der Eigenschaften eines Atoms - die Größe und Anzahl der ungepaarten Elektronen im äußeren Orbital - ermöglicht die Bildung verschiedener organischer Verbindungen. Moleküle. Sie bilden komplexe chemische Verbindungen, die sich in Struktur und Funktion unterscheiden.
Chemische Elemente der Zelle
In lebenden Organismen gibt es kein einziges chemisches Element, das nicht in den Körpern der unbelebten Natur gefunden würde (was auf die Gemeinsamkeit von belebter und unbelebter Natur hinweist).
Verschiedene Zellen enthalten praktisch die gleichen chemischen Elemente (was die Einheit der lebenden Natur beweist); und gleichzeitig können sich sogar die Zellen eines vielzelligen Organismus, die unterschiedliche Funktionen erfüllen, in ihrer chemischen Zusammensetzung erheblich voneinander unterscheiden.
Von den derzeit mehr als 115 bekannten Elementen finden sich etwa 80 in der Zusammensetzung der Zelle.
Alle Elemente werden nach ihrem Gehalt in lebenden Organismen in drei Gruppen eingeteilt:
- Makronährstoffe- deren Gehalt 0,001 % des Körpergewichts übersteigt.
98 % der Masse jeder Zelle fallen auf vier Elemente (manchmal werden sie auch Organogene): - Sauerstoff (O) - 75 %, Kohlenstoff (C) - 15 %, Wasserstoff (H) - 8 %, Stickstoff (N) - 3 %. Diese Elemente bilden die Grundlage organischer Verbindungen (und Sauerstoff und Wasserstoff sind außerdem Bestandteil des Wassers, das ebenfalls in der Zelle enthalten ist). Etwa 2% der Zellmasse machen weitere acht aus Makronährstoffe: Magnesium (Mg), Natrium (Na), Calcium (Ca), Eisen (Fe), Kalium (K), Phosphor (P), Chlor (Cl), Schwefel (S); - Die restlichen chemischen Elemente sind in sehr geringen Mengen in der Zelle enthalten: Spurenelemente- diejenigen, die 0,000001 % bis 0,001 % ausmachen - Bor (B), Nickel (Ni), Kobalt (Co), Kupfer (Cu), Molybdän (Mb), Zink (Zn) usw.;
- Ultramikroelemente- deren Gehalt 0,000001% nicht überschreitet - Uran (U), Radium (Ra), Gold (Au), Quecksilber (Hg), Blei (Pb), Cäsium (Cs), Selen (Se) usw.
Lebende Organismen sind in der Lage, bestimmte chemische Elemente anzureichern. So reichern zum Beispiel einige Algen Jod, Butterblumen - Lithium, Wasserlinsen - Radium usw. an.
Zellchemikalien
Elemente in Form von Atomen sind Teil der Moleküle anorganisch und organisch Zellverbindungen.
Zu Anorganische Verbindungen gehören Wasser und Mineralsalze.
organische Verbindungen sind nur für lebende Organismen charakteristisch, während anorganische in der unbelebten Natur vorkommen.
Zu organische Verbindungen umfassen Kohlenstoffverbindungen mit einem Molekulargewicht von 100 bis mehreren Hunderttausend.
Kohlenstoff ist die chemische Grundlage des Lebens. Es kann mit vielen Atomen und ihren Gruppen in Kontakt treten und Ketten bilden, Ringe, die das Skelett organischer Moleküle bilden, die sich in chemischer Zusammensetzung, Struktur, Länge und Form unterscheiden. Sie bilden komplexe chemische Verbindungen, die sich in Struktur und Funktion unterscheiden. Diese organischen Verbindungen, aus denen die Zellen lebender Organismen bestehen, werden genannt biologische Polymere, oder Biopolymere. Sie machen mehr als 97 % der Trockenmasse der Zelle aus.
Frage 1. Was ist die Ähnlichkeit von biologischen Systemen und Objekten der unbelebten Natur?
Die Hauptähnlichkeit ist die Beziehung der chemischen Zusammensetzung. Die überwiegende Mehrheit der heute bekannten chemischen Elemente kommt sowohl in lebenden Organismen als auch in der unbelebten Natur vor. Es gibt keine Atome, die nur in lebenden Systemen vorkommen. Der Gehalt bestimmter Elemente in belebter und unbelebter Natur unterscheidet sich jedoch stark. Organismen (von Bakterien bis zu Wirbeltieren) sind in der Lage, lebensnotwendige Elemente selektiv anzureichern.
Es ist jedoch möglich, eine Reihe von Eigenschaften herauszugreifen, die allen Lebewesen innewohnen, und sie von Körpern der unbelebten Natur zu unterscheiden. Lebende Objekte zeichnen sich durch eine besondere Form der Wechselwirkung mit der Umwelt aus – den Stoffwechsel. Es basiert auf miteinander verbundenen und ausgewogenen Prozessen der Assimilation (Anabolismus) und Dissimilation (Katabolismus). Diese Prozesse zielen darauf ab, die Strukturen des Körpers zu aktualisieren und verschiedene Aspekte seines Lebens mit den notwendigen Nährstoffen und Energie zu versorgen. Eine unabdingbare Voraussetzung für den Stoffwechsel ist die Zufuhr bestimmter chemischer Verbindungen von außen, also das Bestehen eines Organismus als offenes System.
Interessant ist, dass unbelebte Objekte individuelle Eigenschaften aufweisen können, die eher charakteristisch für Lebewesen sind. Mineralkristalle sind also in der Lage, mit der Umgebung zu wachsen und zu verstoffwechseln, und Phosphor kann die Energie des Lichts „speichern“. Aber kein einziges anorganisches System besitzt alle Merkmale, die einem lebenden Organismus innewohnen.
Frage 2. Nennen Sie Bioelemente und erklären Sie, welche Bedeutung sie für die Bildung lebender Materie haben.
Zu den Bioelementen (Organogenen) gehören Sauerstoff, Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Phosphor und Schwefel. Sie bilden die Basis von Proteinen, Lipiden, Kohlenhydraten, Nukleinsäuren und anderen organischen Substanzen. Für alle organischen Moleküle sind die das Gerüst bildenden Kohlenstoffatome von besonderer Bedeutung. An dieses Gerüst sind verschiedene chemische Gruppen gebunden, die von anderen Bioelementen gebildet werden. Je nach Zusammensetzung und Anordnung solcher Gruppen erhalten organische Moleküle individuelle Eigenschaften und Funktionen. Beispielsweise enthalten Aminosäuren in großen Mengen Stickstoff und Nukleinsäuren Phosphor.
In den Zellen einiger Organismen wurde ein erhöhter Gehalt bestimmter chemischer Elemente festgestellt. Bakterien können beispielsweise Mangan, Algen - Jod, Wasserlinsen - Radium, Weichtiere und Krebstiere - Kupfer, Wirbeltiere - Eisen anreichern.
Chemische Elemente sind Bestandteil organischer Verbindungen. Kohlenstoff, Sauerstoff und Wasserstoff sind am Aufbau von Kohlenhydrat- und Fettmolekülen beteiligt. Zusätzlich zu diesen Elementen umfassen Proteinmoleküle Stickstoff und Schwefel, und Nukleinsäuremoleküle umfassen Phosphor und Stickstoff. Eisen- und Kupferionen sind in den Molekülen oxidativer Enzyme enthalten, Magnesium ist im Chlorophyllmolekül enthalten, Eisen ist Teil des Hämoglobins, Jod ist Teil des Schilddrüsenhormons - Thyroxin, Zink ist Teil des Insulins - des Pankreashormons, Kobalt ist Teil von Vitamin B12.
Als biogen werden chemische Elemente bezeichnet, die an Stoffwechselvorgängen teilnehmen und eine ausgeprägte biologische Aktivität besitzen.
Frage 3. Was sind Spurenelemente? Nennen Sie Beispiele und beschreiben Sie die biologische Bedeutung dieser Elemente.
Viele chemische Elemente sind in lebenden Systemen in sehr geringen Mengen (Bruchteile von einem Prozent der Gesamtmasse) enthalten. Solche Stoffe nennt man Spurenelemente.
Spurenelemente: Cu, B, Co, Mo, Mn, Ni, Br, T.p. Ich und andere. Ihr Anteil an der Zelle beträgt insgesamt mehr als 0,1 %; die Konzentration von jedem überschreitet nicht 0,001 %. Dies sind Metallionen, die Bestandteil biologisch aktiver Substanzen (Hormone, Enzyme usw.) sind. Pflanzen, Pilze, Bakterien erhalten Spurenelemente aus Boden und Wasser; Tiere - meist mit Nahrung. Mikroelemente sind größtenteils Bestandteil von Proteinen und biologisch aktiven Substanzen (Hormone, Vitamine). Beispielsweise kommt Zink im Hormon Insulin der Bauchspeicheldrüse und Jod im Hormon Thyroxin (Schilddrüsenhormon) vor. Kobalt ist der wichtigste Bestandteil von Vitamin B 12. Eisen ist Teil von etwa siebzig Körperproteinen, Kupfer ist Teil von zwanzig Proteinen usw.
In den Zellen einiger Organismen wurde ein erhöhter Gehalt bestimmter chemischer Elemente festgestellt. Bakterien können beispielsweise Mangan, Algen - Jod, Wasserlinsen - Radium, Weichtiere und Krebstiere - Kupfer, Wirbeltiere - Eisen anreichern. Ultramikroelemente: Uran, Gold, Beryllium, Quecksilber, Cäsium, Selen und andere. Ihre Konzentration überschreitet 0,000001 % nicht. Die physiologische Rolle vieler von ihnen wurde nicht festgestellt.
Frage 4. Wie wirkt sich das Fehlen eines Mikroelements auf das Leben der Zelle und des Organismus aus? Nennen Sie Beispiele für solche Phänomene.
Das Fehlen eines Mikroelements führt zu einer Verringerung der Synthese der organischen Substanz, in der dieses Mikroelement enthalten ist. Infolgedessen werden die Prozesse des Wachstums, des Stoffwechsels, der Fortpflanzung usw. gestört.Beispielsweise führt ein Jodmangel in der Nahrung zu einem allgemeinen Rückgang der Körperaktivität und einem Überwuchern der Schilddrüse - endemischer Kropf. Bormangel verursacht das Absterben apikaler Knospen in Pflanzen. Die Hauptfunktion von Eisen im Körper ist der Transport von Sauerstoff und die Teilnahme an oxidativen Prozessen (durch Dutzende von oxidativen Enzymen). Eisen ist Teil von Hämoglobin, Myoglobin, Cytochromen. Eisen spielt eine wichtige Rolle bei den Prozessen der Energiefreisetzung, bei der Bereitstellung von Immunantworten des Körpers und beim Cholesterinstoffwechsel. Bei Zinkmangel sind die Zelldifferenzierung, die Insulinproduktion, die Aufnahme von Vitamin E gestört, die Regeneration der Hautzellen gestört. Zink spielt eine wichtige Rolle bei der Verarbeitung von Alkohol, daher führt sein Mangel im Körper zu einer Prädisposition für Alkoholismus (insbesondere bei Kindern und Jugendlichen). Zink ist Bestandteil von Insulin. eine Reihe von Enzymen, die an der Hämatopoese beteiligt sind.
Selenmangel kann bei Mensch und Tier zu Krebs führen. In Analogie zur Avitaminose werden solche Erkrankungen als Mikroelementosen bezeichnet.
Frage 5. Erzählen Sie uns etwas über Ultramikronährstoffe. Welchen Inhalt haben sie im Körper? Was ist über ihre Rolle in lebenden Organismen bekannt?
Ultramikroelemente- Dies sind Elemente, die in vernachlässigbaren Mengen in der Zelle enthalten sind (die Konzentration von jedem überschreitet ein Millionstel Prozent nicht). Dazu gehören Uran, Radium, Gold, Silber, Quecksilber, Beryllium, Arsen usw.
Arsen wird als bedingt essentielles, immuntoxisches Element eingestuft. Es ist bekannt, dass Arsen mit Proteinen (Cystein, Glutamin), Liponsäure. Arsen beeinflusst die oxidativen Prozesse in den Mitochondrien und ist an vielen anderen wichtigen biologischen Prozessen beteiligt, es ist Teil der Enzyme, die die Membranen unserer Zellen vor Oxidation schützen, und ist für deren normalen Betrieb notwendig.
Im Körper fördert Lithium die Freisetzung von Magnesium aus zellulären „Depots“ und hemmt die Weiterleitung von Nervenimpulsen und reduziert sie dadurch. Erregbarkeit des Nervensystems. Lithium beeinflusst auch neuroendokrine Prozesse, den Fett- und Kohlenhydratstoffwechsel.
Vanadium ist an der Regulierung des Kohlenhydratstoffwechsels und des Herz-Kreislauf-Systems beteiligt und ist auch am Stoffwechsel von Knochen- und Zahngewebe beteiligt. Die physiologische Rolle der meisten Ultraelemente ist nicht geklärt. Es ist möglich, dass es überhaupt fehlt, und dann sind ein Teil der Ultramikroelemente einfach Verunreinigungen lebender Organismen. Viele Ultramikroelemente sind in bestimmten Konzentrationen für Mensch und Tier giftig, zum Beispiel Silber, Titan, Arsen etc.
Frage 6. Nennen Sie Beispiele für Ihnen bekannte biochemische Endemiten. Erklären Sie die Gründe für ihre Entstehung.
Biochemisch endemisch- Dies sind Krankheiten von Pflanzen, Tieren und Menschen, die mit einem eindeutigen Mangel oder Überschuss an einem chemischen Element in der Umwelt verbunden sind. Als Folge entwickeln sich Mikroelementosen oder einige andere Störungen. So ist in vielen Regionen unseres Landes die Menge an Jod in Wasser und Boden deutlich reduziert. Jodmangel führt zu einem Rückgang der Synthese des Hormons Thyroxin, die Schilddrüse, die versucht, ihren Mangel auszugleichen, wächst (endemischer Kropf entwickelt sich). Weitere Beispiele sind Selenmangel im Boden einiger Regionen der Mongolei sowie ein Quecksilberüberschuss im Wasser einiger Gebirgsflüsse in Chile und Ceylon. In vielen Gegenden gibt es einen Überschuss an Fluorid im Wasser, was zu Zahnerkrankungen - Fluorose - führt.
Eine der Formen der biochemischen Endämie kann als ein Überschuss an radioaktiven Elementen im Bereich des Kernkraftwerks Tschernobyl und an Orten angesehen werden, die beispielsweise einer intensiven Strahlenbelastung ausgesetzt sind.
