Epäorgaaniset ionit tai mineraalit suorittavat kehossa seuraavia toimintoja:

1. Biosähköinen toiminto. Tämä toiminto liittyy potentiaalieron esiintymiseen solukalvojen välillä. Ionikonsentraatiogradientti kalvon molemmilla puolilla luo luokkaa 60-80 mV potentiaalin eri soluissa. Solukalvon sisäpuoli on negatiivisesti varautunut ulompaan nähden. Mitä suurempi kalvon sähköpotentiaali on, sitä suurempi on proteiinipitoisuus ja sen ionisaatio (negatiivinen varaus) solun sisällä ja kationien pitoisuus solun ulkopuolella (Na+- ja K+-ionien diffuusio kalvon läpi soluun on vaikeaa ). Tätä epäorgaanisten ionien toimintoa käytetään säätelemään erityisen kiihtyvien solujen (hermo, lihas) toimintoja ja ohjaamaan hermoimpulsseja.

2. Osmoottinen toiminta käytetään säätelemään osmoottista painetta. Elävä solu noudattaa isoosmopolariteetin lakia: kaikissa kehon ympäristöissä, joiden välillä tapahtuu vapaata vedenvaihtoa, muodostuu sama osmoottinen paine. Jos ionien määrä jossain väliaineessa kasvaa, vesi ryntää niiden perässä, kunnes uusi tasapaino ja uusi osmoottisen paineen taso saavutetaan.

3. Rakenteellinen toiminta metallien kompleksointiominaisuuksien vuoksi. Metalli-ionit ovat vuorovaikutuksessa proteiinien, nukleiinihappojen ja muiden makromolekyylien anionisten ryhmien kanssa ja tarjoavat siten muiden tekijöiden ohella näiden molekyylien tiettyjen konformaatioiden ylläpitämisen. Koska biopolymeerien biologinen aktiivisuus riippuu niiden konformaatioista, niiden toimintojen normaali toteuttaminen proteiinien toimesta, nukleiinihappoihin upotetun tiedon esteetön toteutuminen, supramolekulaaristen kompleksien muodostuminen, subsellulaaristen rakenteiden muodostuminen ja muut prosessit ovat mahdottomia ajatella ilman osallistumista. kationeista ja anioneista.

4. Sääntelytoiminto metalli-ionit ovat entsyymien aktivaattoreita ja säätelevät siten kemiallisten muutosten nopeutta solussa. Tämä on kationien suora sääntelytoimi. Epäsuorasti metalli-ioneja tarvitaan usein toisen säätelijän, kuten hormonin, toimintaan. Otetaan muutama esimerkki. Insuliinin aktiivisen muodon muodostuminen on mahdotonta ilman sinkki-ioneja. RNA:n tertiäärinen rakenne määräytyy suurelta osin liuoksen ionivahvuuden mukaan, ja kationit, kuten Cr 2+, Ni 2+, Fe 2+, Zn 2+, Mn 2+ ja muut ovat suoraan mukana kierteisen rakenteen muodostumisessa. nukleiinihappojen rakenne. Mg 2+ -ionien pitoisuus vaikuttaa sellaisen supramolekyylirakenteen, kuten ribosomien, muodostumiseen.

5. Kuljetustoiminto ilmenee tiettyjen metallien (metalloproteiinien koostumuksessa) osallistumisena elektronien tai yksinkertaisten molekyylien siirtoon. Esimerkiksi rauta- ja kupakationit ovat osa sytokromeja, jotka ovat elektronien kantajia hengitysketjussa, ja hemoglobiinissa oleva rauta sitoo happea ja osallistuu sen siirtoon.

6. Energiatoiminto liittyy fosfaattianionien käyttöön ATP:n ja ADP:n muodostuksessa (ATP on tärkein energian kantaja elävissä organismeissa).

7. Mekaaninen toiminta. Esimerkiksi Ca +2 -kationi ja fosfaattianioni ovat osa luiden hydroksyyliapatiittia ja kalsiumfosfaattia ja määrittävät niiden mekaanisen lujuuden.

8. Synteettinen toiminto. Monimutkaisten molekyylien synteesissä käytetään monia epäorgaanisia ioneja. Esimerkiksi jodi-ionit I¯ osallistuvat jodityroniinien synteesiin kilpirauhassoluissa; anioni (SO 4) 2- - eetteri-rikkiyhdisteiden synteesissä (haitallisten orgaanisten alkoholien ja happojen neutraloinnin aikana kehossa). Seleenillä on tärkeä rooli suojamekanismissa peroksidin myrkyllisiltä vaikutuksilta. Se muodostaa selenokysteiinin, kysteiinin analogin, jossa seleeniatomit korvaavat rikkiatomit. Selenokysteiini on glutationiperoksidaasientsyymin komponentti, joka katalysoi vetyperoksidin pelkistystä glutationin vaikutuksesta (tripeptidi - y-glutamyyli-kysteinyyliglysiini)

On tärkeää huomata, että joidenkin ionien vaihdettavuus on mahdollista tietyissä rajoissa. Jonkin metalli-ionin puuttuessa se voidaan korvata toisen metallin ionilla, joka on samanlainen fysikaalis-kemiallisilta ominaisuuksiltaan ja ionisäteeltään. Esimerkiksi natriumioni korvataan litiumionilla; kalsiumioni - strontiumioni; molybdeeni-ioni - vanadiini-ioni; rauta-ioni - koboltti-ioni; joskus magnesiumioneja - mangaani-ionit.

Koska kivennäisaineet aktivoivat entsyymien toimintaa, ne vaikuttavat kaikkiin aineenvaihduntaan. Tarkastellaanpa, kuinka nukleiinihappojen, proteiinien, hiilihydraattien ja lipidien vaihdon riippuvuus tiettyjen epäorgaanisten ionien läsnäolosta ilmenee.

Tavoitteet:

Koulutuksellinen:

• Tietojen systematisointi solun kemiallisesta koostumuksesta.
• Tietojen lujittaminen kemiallisista alkuaineista ja niiden roolista elävien organismien soluissa, elävän ja elottoman luonnon kemiallisessa yhteisössä.
• Tietoisuus kemikaalien merkityksestä ihmiskehon normaalille toiminnalle.

Koulutuksellinen:

• maailmankuvan muodostuminen, aktiivinen elämänasento, oikean käyttäytymisen ja kommunikoinnin kokemus, näiden arvokkaiden ominaisuuksien muuttaminen ihmisen vakaiksi moraalisiksi ominaisuuksiksi, itsekoulutuksen ja henkisen kehityksen valmiuden muodostuminen; kouluttaa opiskelijoiden aineosaamista. Istuta hygieniatottumuksia terveelliseen elämäntapaan.

Kehitetään:

• koululaisten älyn, huomion, havainnoinnin, muistin, ajattelun, mielikuvituksen, puheen, tunne-tahtoalueen kehittäminen; oppitunnin tärkeimpien, hallitsevien tehtävien korostaminen, niiden konkretisoiminen joukkueen ominaisuudet ja kyvyt huomioon ottaen.

Laitteet: kaavio "Kemialliset elementit", kuvat kasveista ja eläimistä, kemiallisten alkuaineiden merkkejä, jauhot, kolmijalka, lasitanko, posliinikuppi.

Tehtävät:

1. Kuvaile elävien organismien ja elottoman luonnon kemiallisen koostumuksen yhtenäisyyttä.
2. Paljastaa mineraalien roolia elävän organismin solun elämässä.

Tuntisuunnitelma:

1. Testaa tietoa aiheesta "Sytologian menetelmät", "Soluteoria" (tarina, testit).
2. Uusi aihe:
   1. Solun kemiallinen koostumus.
   2. Mineraalien luokitus (solun sisällön mukaan).
   3. Makro- ja mikroelementtien rooli solun elämässä.
   4. Kemiallisten alkuaineiden rooli ihmiskehossa.
3. Konsolidointi.
4. Kotitehtävät.

Tuntien aikana

I. Tietojen tarkistus:

1. Sytologian menetelmät ja tehtävät.

2. Suurennuslasit. Valomikroskooppi laite. Kuinka saada selville valomikroskoopin kokonaissuurennus?

3. Sytologian muodostumisen historia. Yksittäisten tutkijoiden panos soluteorian kehittämiseen.

4. Testejä sisältävät kortit:

Solunjako havaittiin ja vahvistettiin, että jokainen solu on peräisin alkuperäisestä jakamalla:
a) Leeuwenhoek
b) R. Hooke
c) R. Brown
d) R. Vikhrov

Kaikkien valtakuntien organismien solurakenne todistaa:
a) orgaanisen maailman yhtenäisyys
b) elävän ja elottoman luonnon samankaltaisuus
c) elävän alkuperä elottomasta
d) bakteerien, virusten, sienten rakenteen samankaltaisuus.

Soluteorian luojat ovat:
a) Darwin ja Wallace
b) Mendel ja Morgan
c) Hooke ja Leeuwenhoek
d) Schleiden ja Schwann

Soluteoria vastaa seuraavaa lausetta:
A) solut lisääntyvät jakautumalla
B) kromosomit - perinnöllisyyden kantajat
C) kaikilla elävillä olennoilla, paitsi bakteereilla, on solurakenne.
D) kaikkien elävien olentojen ja virusten solut ovat rakenteeltaan ja toiminnaltaan samanlaisia

Mitä yhteistä on solu- ja atomi-molekyyliteorioiden päätelmien välillä?
A) objektin rakenneyksikön määrittämisessä
b) tutkimuskohteiden rakenteen samankaltaisuudesta
c) tutkimuskohteiden ominaisuuksien samankaltaisuudesta

II. Uusi aihe: Ja nyt näemme demokokemuksen.

Demonstraatiokoe "Jahojen polttaminen posliinikupissa"

Mitä aineita syntyy, kun jauhoja poltetaan? Mitä merkkejä reaktiosta havaitsit?

Reaktion merkit:

• vesipisarat (vesihöyry tiivistyy kylmälle lasilevylle);
• savu (orgaaniset aineet palavat);
• tuhka (epäorgaaninen aine). (Dia)

Joten elävien organismien koostumus sisältää orgaanisia ja epäorgaanisia aineita sekä vettä. Tänään oppitunnilla keskitymme elävien organismien solujen epäorgaanisten aineiden tutkimukseen, selvitetään, mikä rooli tietyillä kemiallisilla alkuaineilla on elävien organismien elämänprosesseissa.

Kuunnelkaa, kaverit, rivit S. Shchipachevin runosta "Lukeminen Mendelejeviä":

Luonnossa ei ole mitään muuta
Ei täällä eikä siellä, avaruuden syvyyksissä:
Kaikkea - pienistä hiekkajyväistä planeetoihin -
Se koostuu yksittäisistä elementeistä.

Kaverit, biologian ja kemian tunneilla olemme toistuvasti varmistaneet, että olemme kemiallisten yhdisteiden maailman ympäröimänä. Kaikissa elävässä organismissa, myös ihmiskehossa, tapahtuu jatkuvasti monia kemiallisia reaktioita. Voimme sanoa, että jokainen elävä solu on mikroskooppinen kemiallinen laboratorio. Kemikaalien saanti tapahtuu solun tärkeän ominaisuuden - aineenvaihdunnan ja energian - seurauksena.

Kaverit, muistetaan ja vastataan seuraaviin kysymyksiin:

• Mitä kutsutaan aineenvaihdunnaksi?
• Mikä merkitys aineenvaihdunnalla on?
• Mitkä ovat aineenvaihdunnan pääsuunnat?
• Mitä assimilaatio on?
• Mitä kutsutaan dissimilaatioksi?

Jokaiselle organismityypille on ominaista erityinen, geneettisesti kiinteä aineenvaihduntatyyppi. Kaikkiin sairauksiin liittyy aineenvaihduntahäiriöitä, ja geneettisesti määräytyneet aineenvaihduntahäiriöt ovat syynä moniin perinnöllisiin sairauksiin.

Monet kemistit tietävät saksalaisten tiedemiesten Walter ja Ida Noddakin tämän vuosisadan 40-luvulla sanomat siivekkäät sanat, joiden mukaan kaikki jaksollisen järjestelmän elementit ovat läsnä jokaisessa jalkakäytävän mukulakivessä. Aluksi nämä sanat eivät saaneet yksimielistä hyväksyntää. Kuitenkin, kun yhä tarkempia menetelmiä kehitettiin kemiallisten alkuaineiden analyyttiseen määrittämiseen, tiedemiehet vakuuttuivat yhä enemmän näiden sanojen oikeellisuudesta.

Jos olemme samaa mieltä siitä, että jokainen mukulakivi sisältää kaikki alkuaineet, niin tämän pitäisi olla totta myös elävälle organismille. Kaikki maan elävät organismit, myös ihmiset, ovat läheisessä kosketuksessa ympäristöön. Elämä vaatii jatkuvaa aineenvaihduntaa kehossa. Kemiallisten alkuaineiden saantia kehossa helpottaa ruoka ja juoma vesi.

Opettaja: Kuinka monta kemiallista alkuainetta nykyaikainen jaksollinen D.I. Mendelejev?

Luonnossa esiintyvistä 118 alkuaineesta yli 13:lla ei ole merkitystä elävien organismien toiminnalle, mutta 90 alkuainetta osallistuu enemmän tai vähemmän elävän organismin rakentamiseen ja siinä tapahtuviin prosesseihin. . Tärkeimmät rakennusmateriaalit ovat neljä alkuainetta: hiili, vety, happi ja typpi, ja loput, jotka ovat usein hyvin mikroskooppisia määriä kehossa, vaikuttavat terveyteen, ja minkä tahansa alkuaineen puute tai ylimäärä on usein syynä tiettyyn sairauteen.

Ei ole olemassa erityisiä vain eläville organismeille tyypillisiä elementtejä, ja tämä on yksi todiste elävän ja elottoman luonnon yhteisyydestä. Mutta tiettyjen alkuaineiden määrällinen sisältö elävissä organismeissa ja niitä ympäröivässä elottomassa ympäristössä vaihtelee merkittävästi. Esimerkiksi piitä on maaperässä noin 33 % ja maakasveissa vain 0,15 %. Tällaiset erot osoittavat elävien organismien kyvyn kerätä vain niitä elementtejä, joita he tarvitsevat elämäänsä.

Elävien organismien solujen sisältämien kemiallisten alkuaineiden kvantitatiivisen koostumuksen tutkimiseksi teemme itsenäistä työtä oppikirjan avulla. Opiskelijoiden itsenäinen työskentely (5 minuuttia).

• Kirjoita ylös kemialliset alkuaineet, jotka yhdessä muodostavat 98 % solun kokonaissisällöstä.
• Kirjoita muistiin kemialliset alkuaineet, joiden pitoisuus solussa lasketaan prosentin kymmenesosina ja sadasosina.

Opettaja: Kaverit, tarkistetaan itsenäisen työn suorituskyky.

Joten olemme tunnistaneet kolme alkuaineryhmää: makroelementit - joiden osuus on 98% ja mikroelementit - joiden osuus on 1,9%, ultramikroelementit, niiden pitoisuus ei ylitä 10-5%. Näitä ovat uraani, radium, kulta, hopea, beryllium, seleeni ja muut harvinaiset alkuaineet.

Monet solun muodostavat kemialliset alkuaineet suorittavat tietyn toiminnon. Kemiallisia elementtejä, jotka ovat osa solua ja suorittavat biologisia toimintoja, kutsutaan biogeenisiksi. Noin 30 alkuainetta kuuluu biogeenisiin alkuaineisiin. Biogeenisten alkuaineiden joukossa erityinen paikka on ns. alkuaineilla - organogeeneillä, jotka muodostavat tärkeimmät aineet elävissä organismeissa - vesi, proteiinit, rasvat, hiilihydraatit, vitamiinit, hormonit jne. Organogeeneihin kuuluu kuusi alkuainetta - C, O , H, N, H, S.

Biogeenisten alkuaineiden joukkoon kuuluu myös joukko metalleja, joista kymmenen, ns. "elämän metalleja", suorittaa erityisen tärkeitä biologisia tehtäviä. Näitä metalleja on neljä s - alkuainetta C, K, Na, Mg ja kuusi d-elementtiä - Fe, Zn, Cu, Mn, Mo, Co.

Makroelementtejä ovat happi (65-75%), hiili (15-18%), vety (8-10%), typpi (2,0-3,0%), kalium (0,15-0,4%), rikki (0,15-0,2%), fosfori (0,2-1,0%), kloori (0,05-0,1%), magnesium (0,02-0,03%), natrium (0,02-0,03%), kalsium (0,04-2,00%), rauta (0,01-0,015%). C, O, H, N, S, P ovat osa orgaanisia yhdisteitä.

Ja nyt kuuntelemme opiskelijoiden puheita makroravinteiden roolista solussa ja kasvien, eläinten ja ihmisten kehossa. Tovereiden puheen aikana täytämme taulukon muistivihkoihin. (Dia)

1. Happi - on osa melkein kaikkia solun orgaanisia aineita. Muodostuu fotosynteesin aikana veden fotolyysin aikana. Aerobisille organismeille se toimii hapettavana aineena soluhengityksen aikana ja tarjoaa soluille energiaa. Suurin osa elävistä soluista sisältyy veden koostumukseen. Se ei ole vain olennainen osa hengittämämme ilmaa ja juomavettä, vaan sillä on myös merkittävä paikka kehossamme. 65 % koko kehon massasta happi on tärkein kemiallinen alkuaine ihmiskehon koostumuksessa.
2. Hiili - on osa kaikkia orgaanisia aineita; hiiliatomien runko muodostaa niiden perustan. Lisäksi se kiinnittyy CO2:n muodossa fotosynteesin aikana ja vapautuu hengityksen aikana;
3. Vety, kuten happi, on olennainen osa ilmaa ja juomavettä. Ja se koskee myös ihmiskehon pääkomponentteja. 10 % painostamme on vetyä. Vety - on osa kaikkia solun orgaanisia aineita. Sitä löytyy korkeimmilla pitoisuuksilla vedessä. Jotkut bakteerit hapettavat molekyylivetyä energiaksi.
4. Typpi - on osa proteiineja, nukleiinihappoja ja niiden monomeereja - aminohappoja ja nukleotideja. Se erittyy eläinten kehosta ammoniakin, urean, guaniinin tai virtsahapon koostumuksessa typen aineenvaihdunnan lopputuotteena. Typpioksidin muodossa NO (pieninä pitoisuuksina) osallistuu verenpaineen säätelyyn. Vaikka typpeä löytyy myös ilmasta, se tunnetaan paremmin lämmönsiirtonesteenä nestemäisessä muodossa. Silti sen salaperäisesti haihtuvien kaasujen ei pitäisi olla harhaanjohtavia - 3 % kehomme massasta koostuu typestä.
5. Voiko rikki epämiellyttävällä ulkonäöllään ja hajullaan olla tärkeä kehollemme? Kyllä se on oikein. Rikki on aminohappojen ja koentsyymien välttämätön ainesosa. Rikki - on osa rikkiä sisältäviä aminohappoja, joten sitä löytyy useimmista proteiineista. Sitä on pieniä määriä sulfaatti-ioneina solujen sytoplasmassa ja solujen välisissä nesteissä.
6. Fosfori valovoimaisena aineena on kaikkien tiedossa. Mutta kaikki eivät tiedä, että ihmisen elämän perustana oleva DNA muodostuu kehossa olevan fosforin ansiosta. Fosfori - on osa ATP:tä, muita nukleotideja ja nukleiinihappoja (fosforihappotähteiden muodossa), luukudoksessa ja hammaskiillessä (mineraalisuolan muodossa), ja sitä esiintyy myös sytoplasmassa ja solujen välisissä nesteissä ( fosfaatti-ionien muodossa).
7. Magnesium on elintärkeää kaikille maan organismeille, luonnollisesti myös meille ihmisille. Huolimatta pienestä 0,05 %:n osuudesta kehomme painosta, magnesiumin puute johtaa selvästi konkreettisiin seurauksiin: hermostuneisuus, päänsärky, väsymys ja lihaskrampit ovat vain muutamia niistä. Magnesium on kofaktori monille entsyymeille, jotka osallistuvat energian aineenvaihduntaan ja DNA-synteesiin; ylläpitää ribosomien ja mitokondrioiden eheyttä, on osa klorofylliä. Eläinsoluissa se on välttämätön lihas- ja luujärjestelmien toiminnalle.
8. Vaikka se on vain 1,5%, kalsium on tärkeä metalli kehossamme. Hän antaa voimaa luillemme ja hampaillemme. Kalsium - osallistuu veren hyytymiseen ja toimii myös yhtenä yleismaailmallisista toissijaisista lähettiläistä, joka säätelee tärkeimpiä solunsisäisiä prosesseja (mukaan lukien osallistuminen kalvopotentiaalin ylläpitoon, joka on välttämätön lihasten supistumiselle ja eksosytoosille). Liukenemattomat kalsiumsuolat osallistuvat selkärankaisten luiden ja hampaiden sekä selkärangattomien mineraalirunkojen muodostumiseen.
9. Natriumia kulutamme ensisijaisesti natriumkloridina, joka tunnetaan myös ruokasuolana. Elementti on tärkeä solujen suojalle ja hermosignaalien liikkumiselle. Natrium - osallistuu kalvopotentiaalin ylläpitämiseen, hermoimpulssin tuottamiseen, osmoregulaatioprosesseihin (mukaan lukien ihmisen munuaisten toiminta) ja veripuskurijärjestelmän luomiseen.
10. Kalium, vaatimattomalla 0,2 %:lla, osallistuu vain vähän kehon prosesseihin. Se kuuluu elektrolyytteihin, joita kehomme tarvitsee ennen kaikkea urheilun aikana. Sen puute voi aiheuttaa väsymyksen tunnetta ja kouristuksia. Kalium - osallistuu kalvopotentiaalin ylläpitämiseen, hermoimpulssin tuottamiseen, sydänlihaksen supistumisen säätelyyn. Sisältyy solujen välisiin aineisiin.

Opettaja: Tärkeät elementit natrium ja kalium toimivat yhdessä. On luotettavasti osoitettu, että kaikille eläville organismeille on ominaista ioni-epäsymmetria - ionien epätasainen jakautuminen solun sisällä ja ulkopuolella. Esimerkiksi lihaskuitujen, sydämen, maksan, munuaisten solujen sisällä on lisääntynyt kaliumionien pitoisuus solunulkoisiin verrattuna. Natrium-ionien pitoisuus on päinvastoin korkeampi solun ulkopuolella kuin sen sisällä. Kaliumin ja natriumin pitoisuusgradientin esiintyminen on kokeellisesti vahvistettu tosiasia. Mielenkiintoista on, että kehon ikääntyessä kalium- ja natrium-ionien pitoisuusgradientti solurajalla pienenee. Kun kuolema tapahtuu, kaliumin ja natriumin pitoisuudet solun sisällä ja ulkopuolella tasaavat välittömästi. Ihmiskehossa on keskimäärin noin 140 g kaliumia ja noin 100 g natriumia. Ruoan kanssa kulutamme päivittäin 1,5-7 g kalium-ioneja ja 2-15 g natrium-ioneja. Na-ionien tarve on niin suuri, että niitä on lisättävä erityisesti ruokaan (pöytäsuolan muodossa). Merkittävä natriumionien menetys (ne erittyvät elimistöstä virtsan ja hien mukana) vaikuttaa haitallisesti ihmisten terveyteen. Siksi kuumalla säällä lääkärit suosittelevat syömään enemmän suolaista ruokaa. Niiden liiallinen pitoisuus ruoassa aiheuttaa kuitenkin kehon negatiivisen reaktion, esimerkiksi verenpaineen nousun.

Opettaja: Kehon elementtien sisältö selitetään seuraavilla neliöillä.

Veremme maistuu hieman suolaiselta -
Se sisältää natriumkloridia;
Solujenvälisessä tilassa natrium-plus
Osmoosipaine soluille säästää.
Kloridi-ionit hallitsevat mahassa,
Suolahapon toimittamiseen
Tarjoamme - tämä ei ole vitsi -
Proteiinipitoiset ruoat hajottavat häntää.

Ihmiskehon koostumus.

Ranskalainen kemisti G. Bertrand on laskenut, että noin 100 kg painavan ihmisen keho sisältää 63 kg happea, 19 kg hiiltä, ​​9 kg vetyä, 5 kg typpeä, 1 kg kalsiumia, 700 g fosforia ja 640 kg. g rikkiä, natrium - 25 g, kalium - 220 g, kromi - 180 g, magnesium - 80 g, rauta - 3 g, jodi - 0,03 g. Fluori, bromi, mangaani, kupari - vielä vähemmän. Kreivi

Ja nyt tarkastelemme mikroelementtejä Slide Mikroelementtejä, jotka muodostavat 0,001-0,000001% elävien olentojen painosta, ovat vanadiini, germanium, jodi, koboltti, mangaani, nikkeli, ruteeni, seleeni, fluori, kupari, kromi, sinkki.

Kaikista hivenaineista niin sanotut korvaamattomat hivenaineet jaetaan erityisryhmään. Välttämättömät hivenaineet ovat mikroelementtejä, joiden säännöllinen saanti ruoan tai veden kanssa on välttämätöntä elimistön normaalin toiminnan kannalta. Välttämättömät hivenaineet ovat osa entsyymejä, vitamiineja, hormoneja ja muita biologisesti aktiivisia aineita. Välttämättömiä hivenaineita ovat: rauta, jodi, kupari, mangaani, sinkki, koboltti, molybdeeni, seleeni, kromi, fluori.

Kysymyksiä luokalle:

• Mitä sairauksia aiheuttaa kasvi- ja eläinorganismien kemiallisten alkuaineiden puute?
• Mitkä ruoat sisältävät mikroravinteita?
• Mikä on hivenaineiden biologinen rooli?

Pyydämme sinua kuuntelemaan tarkasti luokkatovereidesi laatimia viestejä ja vastaamaan yllä oleviin kysymyksiin.

1. "Fluorin biologinen rooli"

Fluoria löytyy pieniä määriä elävissä organismeissa. Ihmiskehossa on noin 2,6 g fluoria, josta 2,5 g on luissa. Fluorin biologinen rooli on, että se osallistuu hampaiden ja luiden muodostumiseen, aineenvaihduntaan ja tiettyjen entsyymien aktivointiin. Fluorin normaali saanti ihmiskehossa on 2,5-3,5 mg päivässä. Fluorin määrän väheneminen tai lisääntyminen aiheuttaa erilaisia ​​sairauksia. Krooninen myrkytys fluoriyhdisteillä aiheuttaa taudin fluoroosin.

Opettaja: Ja haluan lisätä sanottuun hauskan runon

Tutkimus on osoittanut
Mikä on fluori hivenaineena
Niin tärkeä hammaskiillelle
Mitä tulee rakennussementtiin.
Se tiedetään: fluorin puutteella
Hammassärky tulee pian.
Liiallinen fluori on myös haitallista:
Voit pysyä ilman hampaita.

2. "Koboltin biologinen rooli"

Koboltti on mikroelementti, jolla on erilaisia ​​vaikutuksia kasvien, eläinorganismien ja ihmisten elämänprosesseihin. Ihmiskehossa on 0,03 g kobolttia, josta 14 % on luissa, 43 % lihaksissa ja pehmytkudoksissa. Suurin osa koboltista on maksassa, munuaisissa ja haimassa. Koboltin biologinen rooli on suuri - se osallistuu hematopoieesin aineenvaihduntaan, vaikuttaa proteiinien, rasvan, hiilihydraattien, mineraaliaineenvaihduntaan, vitamiinien aineenvaihduntaan. Esimerkiksi C-vitamiini, nopeuttaa PP-vitamiinin synteesiä, on osa entsyymejä (peptidaasi).

Koboltti on olennainen osa B12-vitamiinia.

3. "Kuparin biologinen rooli"

Kupari on yksi tärkeimmistä fotosynteesiprosesseissa mukana olevista hivenaineista ja vaikuttaa typen imeytymiseen kasveissa. Ihmiskeho sisältää noin 0,1 g kuparia. Aikuisen päivittäinen tarve on 2-3 mg. Kupari on keskittynyt maksaan, vereen, aivoihin, luihin. Kuparin puute ja sen ylimäärä ovat yhtä haitallisia keholle. Kun ihmisen ruokavaliosta puuttuu kuparia, hemoglobiinin muodostuminen vähenee ja anemia kehittyy, luuston muodostuminen häiriintyy luuston muutoksilla. Ylimääräinen kupari kerääntyy maksaan, aivoihin, munuaisiin, silmiin ja aiheuttaa kroonista tulehdusta kudoksissa.

Opettaja: Kiitos kaverit esityksistä.

Osoittautuu, että on mahdollista tehdä alkeellinen muotokuva mistä tahansa henkilöstä, joka vastaa tarkasti sukupuolta, ikää, perustuslakia, luonnetta ja tietysti elämäntapaa. Alkuaine "muotokuva" on se kemiallinen koostumus, ts. makro- ja mikroelementtien sisältö, jota "kannamme" itsessämme. Ja jos elämässämme (organismissamme) tapahtuu muutoksia, ne vaikuttavat myös alkuainekoostumukseemme, joka reagoi erittäin nopeasti kaikkiin törmäyksiin.

Tarkka diagnoosi stressistä, joka on usein sairauden syy, voidaan osoittaa, että se voidaan määrittää hiusten spektrikoostumuksella. Kaikkien vain kehossamme olevien kemiallisten alkuaineiden pitoisuus on paljon korkeampi hiuksissa kuin sellaisissa biologisissa nesteissä, jotka ovat tavanomaisia ​​analysointia varten, kuten veressä ja virtsassa. Lisäksi hiukset keskittyvät lähes kaikki kehomme sisältämät kemialliset alkuaineet. Jos esimerkiksi veriseerumista on mahdollista saada luotettavasti tietoa 6–8 alkuaineesta, niin hiukset ”antavat” tietoa 20–30 elementistä. Kaikki analyysit suoritetaan plasmaspektrometrillä. Analyysin tulokset käsitellään tietokoneella, joka hakee muististaan ​​tiedot tietyn sukupuolen ja iän terveen ihmisen makro- ja mikroelementtien keskimääräisestä normista, vertaa niihin potilaan hiusten alkuainekoostumusta ja arvioi poikkeamat mineraalikoostumus. Ensinnäkin määritetään sellaisten elintärkeiden alkuaineiden, kuten kalsiumin, kaliumin, raudan, kuparin, magnesiumin, sinkin, pitoisuus, koska niiden toiminnot ovat erittäin tärkeitä kehollemme.

Todetun epätasapainon mukaan tehdään alustava diagnoosi, jonka jälkeen määritetään hoito-ohjelma, jonka tarkoituksena on poistaa puuttuvan elementin puute ja poistaa haitalliset tai ylimääräiset aineet kehosta. Tällainen kehon mineraaliaineenvaihdunnan korjaus voidaan suorittaa laatimalla erityinen ruokavalio, johon sisältyy tuotteita, jotka sisältävät merkittäviä määriä kehosi normaalille toiminnalle välttämättömiä elementtejä (ja vain asiantuntijoiden tulisi laatia ruokavalio)

Paljon ajattelevan, määrätietoisesti ajattelevan ihmisen hiuksissa on muihin verrattuna enemmän sinkkiä ja kuparia. Mangaani, lyijy, titaani, kupari ja hopea hallitsevat niitä, joilla on tumma hius. Harmaat hiukset sisältävät vain nikkeliä. Lisäksi ne liittyvät viisauteen.

Kultaa löytyy myös hiuksista. Lisäksi sen sisällön mukaan naiset ovat todella arvokkaampia kuin miehet. Vaikka Tšingis-kaanilla väitettiin olevan kokonainen kultatumpi pään takaosassa.

Ultramikroelementtejä on alle 0,0000001 % elävien olentojen organismeissa, niihin kuuluu kultaa, hopealla on bakteereja tappava vaikutus, elohopea estää veden imeytymistä takaisin munuaistiehyissä vaikuttaen entsyymeihin. Platinaa ja cesiumia kutsutaan myös ultramikroelementeiksi. Jotkut sisältävät myös seleeniä tähän ryhmään; sen puutteesta kehittyy syöpä. Seleeni on välttämätön hivenaine. Samalla se on yliannostuksen yhteydessä erittäin myrkyllistä, joten sen käyttö ravintolisänä herättää suurta keskustelua tutkijapiireissä.

Ultramikroelementtien toimintoja ymmärretään vielä vähän.

• Joten, kaverit, mitä uutta opit oppitunnilla?
• Mitä pidit?
• Mistä et pitänyt?
• Mikä yllätti sinut?

Arvostelu.

Tältä oppitunnilta opit mikro- ja makroelementtien mineraaliyhdisteiden roolista elävien organismien elämässä. Tutustut ympäristön pH-arvoon - pH, opit kuinka tämä indikaattori liittyy kehon fysiologiaan, kuinka elimistö ylläpitää ympäristön pH:ta vakiona. Ota selvää epäorgaanisten anionien ja kationien roolista aineenvaihduntaprosesseissa, opi lisää Na-, K- ja Ca-kationien toiminnoista elimistössä sekä siitä, mitkä muut metallit ovat osa kehoamme ja mitkä ovat niiden tehtävät.

Johdanto

Aihe: Sytologian perusteet

Oppitunti: Mineraalit ja niiden rooli solujen elämässä

1. Esittely. Mineraalit solussa

Mineraalit muodostavat 1 - 1,5 % solun tuoreesta massasta ja ovat soluissa ioneiksi dislokoituneiden suolojen muodossa tai kiinteässä tilassa (kuvio 1).

Riisi. 1. Elävien organismien solujen kemiallinen koostumus

Minkä tahansa solun sytoplasmassa on kiteisiä sulkeumia, joita edustavat kalsiumin ja fosforin heikosti liukenevat suolat; niiden lisäksi voi olla piioksidia ja muita epäorgaanisia yhdisteitä, jotka osallistuvat solun - radiolaarien mineraalirungon - ja kehon tukirakenteiden muodostumiseen, eli ne muodostavat mineraaliaineen luukudoksesta.

2. Epäorgaaniset ionit: kationit ja anionit

Epäorgaaniset ionit ovat tärkeitä solun eliniän kannalta (kuva 2).

Riisi. 2. Solun pääionien kaavat

Kationit- kalium, natrium, magnesium ja kalsium.

Anionit- kloridianioni, vetykarbonaattianioni, vetyfosfaattianioni, divetyfosfaattianioni, karbonaattianioni, fosfaattianioni ja nitraattianioni.

Harkitse ionien merkitystä.

Ionit, jotka sijaitsevat solukalvojen vastakkaisilla puolilla, muodostavat niin sanotun transmembraanisen potentiaalin. Monet ionit jakautuvat epätasaisesti solun ja ympäristön välillä. Siten kalium-ionien (K+) pitoisuus solussa on 20-30 kertaa korkeampi kuin ympäristössä; ja natriumionien (Na+) pitoisuus solussa on kymmenen kertaa pienempi kuin ympäristössä.

Olemassaolon kautta pitoisuusgradientit, suoritetaan monia elintärkeitä prosesseja, kuten lihassäikeiden supistuminen, hermosolujen virittyminen ja aineiden siirtyminen kalvon läpi.

Kationit vaikuttavat sytoplasman viskositeettiin ja juoksevuuteen. Kaliumionit vähentävät viskositeettia ja lisäävät juoksevuutta, kalsiumioneilla (Ca2+) on päinvastainen vaikutus solun sytoplasmaan.

Heikkojen happojen anionit - bikarbonaattianioni (HCO3-), hydrofosfaattianioni (HPO42-) - osallistuvat solun happo-emästasapainon ylläpitämiseen, ts. pHympäristöissä. Heidän reaktioidensa mukaan ratkaisut voivat olla hapan, neutraali ja pää.

Liuoksen happamuus tai emäksisyys määräytyy siinä olevien vetyionien pitoisuuden mukaan (kuva 3).

Riisi. 3. Liuoksen happamuuden määritys yleisindikaattorilla

Tämä pitoisuus ilmaistaan ​​pH-arvon avulla, asteikon pituus on 0-14. Neutraali pH on noin 7. Hapan on alle 7. Emäksinen on yli 7. Voit määrittää väliaineen pH-arvon nopeasti indikaattoripapereiden avulla. tai nauhat (katso video) .

Kastamme indikaattoripaperin liuokseen, poistamme sitten nauhan ja vertaamme välittömästi nauhan indikaattorivyöhykkeen väriä sarjaan sisältyvän standardin vertailuasteikon väreihin, arvioimalla värin samankaltaisuuden ja määrittämällä pH:n. arvo (katso video).

3. Väliaineen pH ja ionien rooli sen ylläpitämisessä

Solun pH-arvo on noin 7.

pH:n muutos suuntaan tai toiseen vaikuttaa haitallisesti soluun, koska solussa tapahtuvat biokemialliset prosessit muuttuvat välittömästi.

Solujen pH:ta ylläpitää puskurin ominaisuudet sen sisältöä. Puskuriliuos on liuos, joka ylläpitää alustan pH-arvon vakiona. Tyypillisesti puskurijärjestelmä koostuu vahvasta ja heikosta elektrolyytistä: suolasta ja heikosta emäksestä tai heikosta haposta, jotka muodostavat sen.

Puskuriliuoksen vaikutus on, että se vastustaa väliaineen pH:n muutoksia. Väliaineen pH voi muuttua liuoksen väkevöinnin tai vedellä, hapolla tai emäksellä laimentamisen seurauksena. Kun happamuus eli vetyionien pitoisuus kasvaa, vapaat anionit, joiden lähde on suola, ovat vuorovaikutuksessa protonien kanssa ja poistavat ne liuoksesta. Kun happamuus laskee, taipumus protonien vapautumiseen lisääntyy. Tällä tavalla pH pidetään tietyllä tasolla, toisin sanoen protonien pitoisuus pysyy tietyllä vakiotasolla.

Joillakin orgaanisilla yhdisteillä, erityisesti proteiineilla, on myös puskuroivia ominaisuuksia.

Magnesiumin, kalsiumin, raudan, sinkin, koboltin ja mangaanin kationit ovat osa entsyymejä ja vitamiineja (katso video).

Metallikationit ovat osa hormoneja.

Sinkki on osa insuliinia. Insuliini on haimahormoni, joka säätelee verensokeria.

Magnesium on osa klorofylliä.

Rauta on osa hemoglobiinia.

Näiden kationien puuttuessa solun elintärkeät prosessit häiriintyvät.

4. Metalli-ionit kofaktoreina

Natrium- ja kalium-ionien arvo

Natrium- ja kalium-ionit jakautuvat koko kehoon, kun taas natriumionit ovat pääasiassa osa solujen välistä nestettä ja kaliumionit ovat solujen sisällä: 95 % ioneista kalium sisällä solujen sisällä ja 95 % ioneista natriumia sisältyvät solujen välisiä nesteitä(Kuva 4).

Liittyy natriumioneihin osmoottinen paine nesteet, kudosten vedenpidätys ja kuljetus tai kuljetus aineet, kuten aminohapot ja sokerit, kalvon läpi.

Kalsiumin merkitys ihmiskeholle

Kalsium on yksi ihmiskehon runsaimmista alkuaineista. Suurin osa kalsiumista löytyy luista ja hampaista. Luun ulkopuolella oleva kalsium on 1 % kehon kalsiumin kokonaismäärästä. Ekstraosseaalinen kalsium vaikuttaa veren hyytymiseen sekä hermo-lihashermoiluun ja lihaskuitujen supistumiseen.

Fosfaattipuskurijärjestelmä

Fosfaattipuskurijärjestelmällä on rooli kehon happo-emästasapainon ylläpitämisessä, lisäksi se ylläpitää tasapainoa munuaisten tubulusten ontelossa sekä solunsisäisessä nesteessä.

Fosfaattipuskurijärjestelmä koostuu divetyfosfaatista ja vetyfosfaatista. Hydrofosfaatti sitoo eli neutraloi protonin. Divetyfosfaatti vapauttaa protonin ja on vuorovaikutuksessa vereen joutuvien alkalisten tuotteiden kanssa.

Fosfaattipuskurijärjestelmä on osa veripuskurijärjestelmää (kuva 5).

Veripuskurijärjestelmä

Ihmiskehossa on aina tietyt olosuhteet kudosympäristön, esimerkiksi veren, normaalin reaktion siirtymiselle kohti asidoosia (happamoitumista) tai alkaloosia (deoksidaatio - pH:n siirtyminen ylöspäin).

Vereen pääsee erilaisia ​​tuotteita, esimerkiksi maitohappoa, fosforihappoa, rikkihappoa, joka muodostuu organofosforiyhdisteiden tai rikkipitoisten proteiinien hapettumisen seurauksena. Tällöin veren reaktio voi siirtyä kohti happamia tuotteita.

Lihatuotteita syödessä happamia yhdisteitä pääsee verenkiertoon. Kasviruokaa syödessään emäkset pääsevät vereen.

Veren pH pysyy kuitenkin tietyllä vakiotasolla.

Veressä niitä on puskurijärjestelmät jotka pitävät pH:n tietyllä tasolla.

Veren puskurijärjestelmät sisältävät:

karbonaattipuskurijärjestelmä,

Fosfaattipuskurijärjestelmä,

hemoglobiinipuskurijärjestelmä,

Plasmaproteiinipuskurijärjestelmä (kuvio 6).

Näiden puskurijärjestelmien vuorovaikutus luo tietyn vakion veren pH:n.

Siksi olemme tänään pohtineet mineraaleja ja niiden roolia solun elämässä.

Kotitehtävät

Mitä kemikaaleja kutsutaan mineraaleiksi? Mikä on kivennäisaineiden merkitys eläville organismeille? Mistä aineista elävät organismit pääasiassa koostuvat? Mitä kationeja löytyy elävistä organismeista? Mitkä ovat niiden tehtävät? Mitä anioneja löytyy elävistä organismeista? Mikä on heidän roolinsa? Mikä on puskurijärjestelmä? Mitä veren puskurijärjestelmiä tiedät? Mikä on kivennäisaineiden pitoisuus kehossa?

1. Elävien organismien kemiallinen koostumus.

2. Wikipedia.

3. Biologia ja lääketiede.

4. Koulutuskeskus.

Bibliografia

1. Kamensky A. A., Kriksunov E. A., Pasechnik V. V. Yleinen biologia 10-11 luokka Bustard, 2005.

2. Biologia. Luokka 10. Yleinen biologia. Perustaso / P. V. Izhevsky, O. A. Kornilova, T. E. Loshchilina ja muut - 2. painos, tarkistettu. - Ventana-Graf, 2010. - 224 sivua.

3. Beljajev D.K. Biologia luokka 10-11. Yleinen biologia. Perustaso. - 11. painos, stereotypia. - M.: Koulutus, 2012. - 304 s.

4. Agafonova I. B., Zakharova E. T., Sivoglazov V. I. Biologia 10-11 luokka. Yleinen biologia. Perustaso. - 6. painos, lisäys. - Bustard, 2010. - 384 s.

Solu ei ole vain kaiken elollisen rakenneyksikkö, eräänlainen elämän tiili, vaan myös pieni biokemiallinen tehdas, jossa tapahtuu erilaisia ​​muunnoksia ja reaktioita sekunnin murto-osassa. Näin muodostuvat eliön elämälle ja kasvulle välttämättömät rakennekomponentit: solun mineraaliaineet, vesi ja orgaaniset yhdisteet. Siksi on erittäin tärkeää tietää, mitä tapahtuu, jos yksi niistä ei riitä. Mikä rooli eri yhdisteillä on näiden elävien järjestelmien pienten rakenteellisten hiukkasten elämässä, jotka eivät näy paljaalla silmällä? Yritetään ymmärtää tämä ongelma.

Soluaineiden luokitus

Kaikki yhdisteet, jotka muodostavat solun massan, muodostavat sen rakenteelliset osat ja vastaavat sen kehityksestä, ravinnosta, hengityksestä, muovista ja normaalista kehityksestä, voidaan jakaa kolmeen suureen ryhmään. Nämä ovat luokkia, kuten:

• Luomu;
• solun epäorgaaniset aineet (mineraalisuolat);
• vettä.

Usein jälkimmäiseen viitataan epäorgaanisten komponenttien toiseen ryhmään. Näiden luokkien lisäksi voit määrittää ne, jotka muodostuvat niiden yhdistelmästä. Nämä ovat metalleja, jotka muodostavat orgaanisten yhdisteiden molekyylin (esimerkiksi rautaionin sisältävä hemoglobiinimolekyyli on luonteeltaan proteiinia).

Solun mineraalit

Jos puhumme nimenomaan kunkin elävän organismin muodostavista mineraali- tai epäorgaanisista yhdisteistä, ne eivät myöskään ole samoja luonteeltaan ja määrältään. Siksi niillä on oma luokittelunsa.

Kaikki epäorgaaniset yhdisteet voidaan jakaa kolmeen ryhmään.

1. Makroravinteet. Sellaiset, joiden pitoisuus solun sisällä on yli 0,02 % epäorgaanisten aineiden kokonaismassasta. Esimerkkejä: hiili, happi, vety, typpi, magnesium, kalsium, kalium, kloori, rikki, fosfori, natrium.
2. Hivenaineet - alle 0,02%. Näitä ovat: sinkki, kupari, kromi, seleeni, koboltti, mangaani, fluori, nikkeli, vanadiini, jodi, germanium.
3. Ultramikroelementit - pitoisuus on alle 0,0000001%. Esimerkkejä: kulta, cesium, platina, hopea, elohopea ja jotkut muut.

Voit myös korostaa useita elementtejä, jotka ovat organogeenisiä, eli ne muodostavat perustan orgaanisille yhdisteille, joista elävän organismin keho on rakennettu. Nämä ovat elementtejä, kuten:

• vety;
• typpi;
• hiili;
• happi.

Ne rakentavat proteiinien (elämän perustan), hiilihydraattien, lipidien ja muiden aineiden molekyylejä. Kivennäisaineet ovat kuitenkin vastuussa myös kehon normaalista toiminnasta. Solun kemiallinen koostumus lasketaan jaksollisesta taulukosta kymmeninä alkuaineina, jotka ovat avain menestykselliseen elämään. Kaikista atomeista vain noin 12 ei näytä roolia ollenkaan tai se on merkityksetöntä eikä sitä ole tutkittu.

Erityisen tärkeitä ovat eräät suolat, joita tulee saada ruoan kanssa päivittäin riittävästi, jotta erilaisia ​​sairauksia ei synny. Kasveille tämä on esimerkiksi natriumia, ihmisille ja eläimille kalsiumsuoloja, pöytäsuolaa natriumin ja kloorin lähteenä jne.

Vesi

Solun mineraaliaineet yhdistyvät veden kanssa yhteiseksi ryhmäksi, joten sen merkityksestä on mahdotonta olla sanomatta. Mikä rooli sillä on elävien olentojen kehossa? Valtava. Artikkelin alussa vertasimme solua biokemialliseen tehtaaseen. Joten kaikki aineiden muutokset, jotka tapahtuvat joka sekunti, suoritetaan juuri vesiympäristössä. Se on yleinen liuotin ja väliaine kemiallisiin vuorovaikutuksiin, synteesiin ja hajoamisprosesseihin.

Lisäksi vesi on osa sisäistä ympäristöä:

• sytoplasma;
• solumehu kasveissa;
• veri eläimissä ja ihmisissä;
• virtsa;
• muiden biologisten nesteiden sylki.

Kuivuminen tarkoittaa kuolemaa kaikille organismeille poikkeuksetta. Vesi on elinympäristö valtavalle valikoimalle kasvistoa ja eläimistöä. Siksi tämän merkitystä on vaikea yliarvioida, se on todella äärettömän suuri.

Makroravinteet ja niiden merkitys

Solun mineraaliaineilla sen normaalia toimintaa varten on suuri merkitys. Ensinnäkin tämä koskee makroravinteita. Jokaisen roolia on tutkittu yksityiskohtaisesti ja se on vakiintunut pitkään. Olemme jo luetteloineet, mitkä atomit muodostavat makroelementtien ryhmän, joten emme toista itseämme. Kuvataanpa lyhyesti tärkeimpien roolia.

1. Kalsium. Sen suolat ovat välttämättömiä Ca 2+ -ionien toimittamiseen kehoon. Ionit itse osallistuvat verenpysähdys- ja hyytymisprosesseihin, tarjoavat solujen eksosytoosia sekä lihasten supistuksia, mukaan lukien sydämen supistukset. Liukenemattomat suolat ovat eläinten ja ihmisten vahvojen luiden ja hampaiden perusta.
2. Kalium ja natrium. Ylläpidä solun tilaa, muodosta sydämen natrium-kaliumpumppu.
3. Kloori - osallistuu kennon sähköneutraaliuden varmistamiseen.
4. Fosfori, rikki, typpi - ovat monien orgaanisten yhdisteiden komponentteja ja osallistuvat myös lihasten työhön, luiden koostumukseen.

Tietenkin, jos tarkastelemme jokaista elementtiä yksityiskohtaisemmin, voidaan sanoa paljon sen ylimäärästä kehossa ja sen puutteesta. Loppujen lopuksi molemmat ovat haitallisia ja johtavat erilaisiin sairauksiin.

hivenaineet

Myös hivenaineryhmään kuuluvien mineraalien rooli solussa on suuri. Huolimatta siitä, että niiden sisältö on solussa hyvin pieni, ilman niitä se ei voi toimia normaalisti pitkään aikaan. Kaikista tämän luokan edellä mainituista atomeista tärkeimmät ovat, kuten:

• sinkki;
• kupari;
• seleeni;
• fluori;
• koboltti.

Normaali joditaso on välttämätön kilpirauhasen toiminnan ja hormonituotannon ylläpitämiselle. Keho tarvitsee fluoria vahvistamaan hammaskiillettä ja kasvit - ylläpitämään lehtien elastisuutta ja täyteläistä väriä.

Sinkki ja kupari ovat alkuaineita, jotka muodostavat monia entsyymejä ja vitamiineja. He ovat tärkeitä osallistujia synteesi- ja muovinvaihdon prosesseissa.

Seleeni osallistuu aktiivisesti säätelyprosesseihin, se on hormonitoiminnan toiminnalle välttämätön alkuaine. Toisaalta koboltilla on toinen nimi - B 12 -vitamiini, ja kaikki tämän ryhmän yhdisteet ovat erittäin tärkeitä immuunijärjestelmälle.

Siksi mikroelementtien muodostamien solujen mineraaliaineiden toiminnot eivät ole vähäisempiä kuin makrorakenteiden suorittamat. Siksi on tärkeää syödä niitä molempia riittävässä määrin.

Ultramikroelementit

Ultramikroelementeistä muodostuvilla solun mineraaliaineilla ei ole yhtä merkittävää roolia kuin edellä mainituilla. Niiden pitkäaikainen puute voi kuitenkin johtaa erittäin epämiellyttäviin ja joskus erittäin vaarallisiin seurauksiin terveydelle.

Esimerkiksi seleeni sisältyy myös tähän ryhmään. Sen pitkäaikainen puute provosoi syöpäkasvainten kehittymistä. Siksi sitä pidetään välttämättömänä. Mutta kulta ja hopea ovat metalleja, jotka vaikuttavat negatiivisesti bakteereihin ja tuhoavat niitä. Siksi solujen sisällä on bakterisidinen rooli.

Yleisesti on kuitenkin todettava, että tutkijat eivät ole vielä täysin paljastaneet ultramikroelementtien toimintoja, ja niiden merkitys on edelleen epäselvä.

Metallit ja orgaaniset aineet

Monet metallit ovat osa orgaanisia molekyylejä. Esimerkiksi magnesium on klorofyllin koentsyymi, joka on välttämätön kasvien fotosynteesille. Rauta on osa hemoglobiinimolekyyliä, jota ilman on mahdotonta hengittää. Kupari, sinkki, mangaani ja muut ovat osia entsyymien, vitamiinien ja hormonien molekyyleistä.

Ilmeisesti kaikki nämä yhdisteet ovat tärkeitä keholle. On mahdotonta laskea niitä kokonaan mineraaleihin, mutta se seuraa silti osittain.

Solun mineraaliaineet ja niiden merkitys: luokka 5, taulukko

Yhteenvetona artikkelin aikana sanomistamme koostamme yleisen taulukon, jossa pohdimme, mitä mineraaliyhdisteet ovat ja miksi niitä tarvitaan. Voit käyttää sitä selittäessäsi tätä aihetta koululaisille esimerkiksi viidennellä luokalla.

Siten koululaiset oppivat koulutuksen päävaiheen aikana solun mineraaliaineet ja niiden merkityksen.

Mineraaliyhdisteiden puutteen seuraukset

Kun sanomme, että mineraalien rooli solussa on tärkeä, meidän on annettava esimerkkejä, jotka todistavat tämän tosiasian.

Luettelemme joitain sairauksia, jotka kehittyvät jonkin artikkelin aikana mainitun yhdisteen puutteen tai ylimäärän vuoksi.

1. Hypertensio.
2. Iskemia, sydämen vajaatoiminta.
3. Struuma ja muut kilpirauhasen sairaudet (Basedowin tauti ja muut).
4. Anemia.
5. Väärä kasvu ja kehitys.
6. Syövän kasvaimet.
7. Fluoroosi ja karies.
8. Veren sairaudet.
9. Lihas- ja hermoston häiriö.
10. Ruoansulatushäiriöt.

Tämä ei tietenkään ole täydellinen luettelo. Siksi on tarpeen seurata huolellisesti, että päivittäinen ruokavalio on oikea ja tasapainoinen.

Solu koostuu orgaanisista ja mineraaliaineista.

Solujen mineraalikoostumus

Epäorgaanisista aineista solu sisältää 86 jaksollisen järjestelmän alkuainetta, noin 16-18 alkuainetta ovat elintärkeitä elävän solun normaalille olemassaololle.

Alkuaineita ovat: organogeenit, makroelementit, mikroelementit ja ultramikroelementit.

Organogeenit

Nämä ovat aineita, jotka muodostavat orgaanisen aineen: happi, hiili, vety ja typpi.

Happi(65-75%) - sisältyy valtavaan määrään orgaanisia molekyylejä - proteiineja, rasvoja, hiilihydraatteja, nukleiinihappoja. Yksinkertaisen aineen (O2) muodossa se muodostuu happifotosynteesin prosessissa (syanobakteerit, levät, kasvit).

Toiminnot: 1. Happi on voimakas hapetin (hapettaa glukoosia soluhengityksen aikana, energiaa vapautuu prosessissa)

2. Sisältyy solun orgaanisiin aineisiin

3. Sisältyy vesimolekyyliin

Hiili(15-18%) - on kaikkien orgaanisten aineiden rakenteen perusta. Hiilidioksidin muodossa se vapautuu hengityksen aikana ja imeytyy fotosynteesin aikana. Saattaa olla CO - hiilimonoksidin muodossa. Kalsiumkarbonaatin (CaCO3) muodossa on osa luita.

Vety(8 - 10 %) - kuten hiili, se on osa mitä tahansa orgaanista yhdistettä. Se sisältää myös vettä.

Typpi(2 - 3%) - on osa aminohappoja ja siten proteiineja, nukleiinihappoja, joitakin vitamiineja ja pigmenttejä. Korjaavat ilmakehän bakteerit.

Makroravinteet

Magnesium (0,02 - 0,03%)

1. Solussa - on osa entsyymejä, osallistuu DNA-synteesiin ja energia-aineenvaihduntaan

2. Kasveissa - on osa klorofylliä

3. Eläimillä - se on osa entsyymejä, jotka osallistuvat lihas-, hermo- ja luukudosten toimintaan.

Natrium (0,02 - 0,03%)

1. Solussa - on osa kalium-natriumkanavia ja pumppuja

2. Kasveissa - osallistuu osmoosiin, joka varmistaa veden imeytymisen maaperästä

3. Eläimillä - osallistuu munuaisten toimintaan, ylläpitää sykettä, on osa verta (NaCl), auttaa ylläpitämään happo-emästasapainoa

Kalsium (0,04 - 2,0%)

1. Solussa - osallistuu kalvon selektiiviseen läpäisevyyteen, DNA:n liittämisprosessiin proteiineihin

2. Kasveissa - muodostaa pektiiniaineiden suoloja, antaa kovuutta kasvisoluja yhdistävälle solujen väliselle aineelle ja osallistuu myös solujen välisten kontaktien muodostumiseen

3. Eläimillä se on osa selkärankaisten luita, nilviäisten ja korallipolyyppien kuoria, osallistuu sapen muodostumiseen, lisää selkäytimen ja syljenerityskeskuksen refleksiherkkyyttä, osallistuu hermon synaptiseen siirtoon impulssi, veren hyytymisprosesseissa, on välttämätön tekijä poikkijuovaisten lihasten vähentämisessä

Rauta (0,02%)

1. Solussa - on osa sytokromeja

2. Kasveissa - osallistuu klorofyllin synteesiin, on osa hengitykseen osallistuvia entsyymejä, on osa sytokromeja

3. Eläimillä - on osa hemoglobiinia

kalium (0,15 - 0,4%)

1. Solussa - ylläpitää sytoplasman kolloidisia ominaisuuksia, on osa kalium-natriumpumppuja ja -kanavia, aktivoi entsyymejä, jotka osallistuvat proteiinisynteesiin glykolyysin aikana

2. Kasveissa - osallistuu veden aineenvaihdunnan ja fotosynteesin säätelyyn

3. Välttämätön oikealle sydämen rytmille, osallistuu hermoimpulssin johtamiseen

Rikki (0,15 - 0,2%)

1. Solussa - on osa joitakin aminohappoja - sytiiniä, kysteiiniä ja metioniinia, muodostaa disulfidisiltoja proteiinin tertiääriseen rakenteeseen, on osa joitakin entsyymejä ja koentsyymi A, on osa bakterioklorofylliä, jotkut kemosynteettiset aineet käyttävät rikkiä yhdisteitä energian tuottamiseksi

2. Eläimillä - on osa insuliinia, B1-vitamiinia, biotiinia

Fosfori (0,2 - 1,0%)

1. Solussa - fosforihappotähteiden muodossa se on osa DNA:ta, RNA:ta, ATP:tä, nukleotideja, koentsyymejä NAD, NADP, FAD, fosforyloituja sokereita, fosfolipidejä ja monia entsyymejä, muodostaa kalvoja osana fosfolipidejä

2. Eläimillä - se on osa luita, hampaita, nisäkkäillä se on osa puskurijärjestelmää, ylläpitää kudosnesteen happotasapainoa suhteellisen vakiona

Kloori (0,05 - 0,1%)

1. Solussa - osallistuu solun sähköisen neutraalisuuden ylläpitämiseen

2. Kasveissa - osallistuu turgoripaineen säätelyyn

3. Eläimillä - osallistuu veriplasman osmoottisen potentiaalin muodostumiseen, myös hermosolujen viritys- ja estoprosesseihin, on osa mahanestettä suolahapon muodossa

hivenaineet

Kupari

1. Solussa - on osa entsyymejä, jotka osallistuvat sytokromien synteesiin

2. Kasveissa - se on osa entsyymejä, jotka osallistuvat fotosynteesin pimeän vaiheen reaktioihin

3. Eläimillä - se osallistuu hemoglobiinin synteesiin, selkärangattomilla se on osa hemosyaniineja - hapen kantajia, ihmisillä - se on osa ihon pigmenttiä - melaniinia

Sinkki

1. Osallistuu alkoholikäymiseen

2. Kasveissa - se on osa entsyymejä, jotka osallistuvat hiilihapon hajotukseen ja kasvihormonien-auksiinien synteesiin

Jodi

1. Selkärankaisilla - on osa kilpirauhashormoneja (tyroksiini)

Koboltti

1. Eläimillä - se on osa B12-vitamiinia (osallistuu hemoglobiinin synteesiin), sen puute johtaa anemiaan

Fluori

1. Eläimillä - vahvistaa luita ja hammaskiillettä

Mangaani

1. Solussa - on osa entsyymejä, jotka osallistuvat hengitykseen, rasvahappojen hapettumiseen, lisää karboksylaasin aktiivisuutta

2. Kasveissa - osana entsyymejä, se osallistuu fotosynteesin pimeisiin reaktioihin ja nitraattien pelkistykseen

3. Eläimillä - se on osa luun kasvulle välttämättömiä fosfataasientsyymejä

Bromi

1. Solussa - on osa B1-vitamiinia, joka osallistuu palorypälehapon hajoamiseen

Molybdeeni

1. Solussa - osana entsyymejä se osallistuu ilmakehän typen kiinnittymiseen

2. Kasveissa - osana entsyymejä, se osallistuu stoomien ja aminohappojen synteesiin osallistuvien entsyymien työhön

Bor

1. Vaikuttaa kasvien kasvuun