Anorganické ióny alebo minerály vykonávajú v tele nasledujúce funkcie:

1. Bioelektrická funkcia. Táto funkcia je spojená s výskytom potenciálneho rozdielu medzi bunkovými membránami. Gradient koncentrácie iónov na oboch stranách membrány vytvára v rôznych bunkách potenciál rádovo 60-80 mV. Vnútorná strana bunkovej membrány je v porovnaní s vonkajšou záporne nabitá. Elektrický potenciál membrány je tým vyšší, čím väčší je obsah bielkovín a ich ionizácia (záporný náboj) vo vnútri bunky a koncentrácia katiónov mimo bunky (difúzia iónov Na + a K + cez membránu do bunky je obtiažna ). Táto funkcia anorganických iónov sa využíva na reguláciu funkcií najmä dráždivých buniek (nerv, sval) a na vedenie nervových vzruchov.

2. Osmotická funkcia Používa sa na reguláciu osmotického tlaku. Živá bunka sa riadi zákonom izoosmopolarity: vo všetkých prostrediach tela, medzi ktorými prebieha voľná výmena vody, vzniká rovnaký osmotický tlak. Ak sa počet iónov v niektorom médiu zvýši, voda sa za nimi ženie, kým sa nenastolí nová rovnováha a nová úroveň osmotického tlaku.

3. Štrukturálna funkcia kvôli komplexným vlastnostiam kovov. Kovové ióny interagujú s aniónovými skupinami proteínov, nukleových kyselín a iných makromolekúl, a tak zabezpečujú spolu s ďalšími faktormi udržanie určitých konformácií týchto molekúl. Keďže biologická aktivita biopolymérov závisí od ich konformácií, normálne vykonávanie ich funkcií proteínmi, neobmedzená realizácia informácií uložených v nukleových kyselinách, tvorba supramolekulárnych komplexov, tvorba subcelulárnych štruktúr a ďalšie procesy sú nemysliteľné bez účasti. katiónov a aniónov.

4. Regulačná funkcia je, že kovové ióny sú aktivátory enzýmov a tým regulujú rýchlosť chemických premien v bunke. Ide o priamu regulačnú činnosť katiónov. Nepriamo sú ióny kovov často potrebné na pôsobenie iného regulátora, akým je napríklad hormón. Uveďme si pár príkladov. Tvorba aktívnej formy inzulínu je nemožná bez iónov zinku. Terciárna štruktúra RNA je do značnej miery určená iónovou silou roztoku a katióny ako Cr 2+, Ni 2+, Fe 2+, Zn 2+, Mn 2+ a ďalšie sa priamo podieľajú na tvorbe helikálnej štruktúra nukleových kyselín. Koncentrácia Mg 2+ iónov ovplyvňuje tvorbu takej supramolekulárnej štruktúry, akou sú ribozómy.

5. Transportná funkcia sa prejavuje účasťou určitých kovov (v zložení metaloproteínov) na prenose elektrónov alebo jednoduchých molekúl. Napríklad katióny železa a medi sú súčasťou cytochrómov, ktoré sú nosičmi elektrónov v dýchacom reťazci a železo v hemoglobíne viaže kyslík a podieľa sa na jeho prenose.

6. Energetická funkcia spojené s využitím fosfátových aniónov pri tvorbe ATP a ADP (ATP je hlavným nosičom energie v živých organizmoch).

7. Mechanická funkcia. Napríklad katión Ca+2 a fosfátový anión sú súčasťou hydroxylapatitu a fosforečnanu vápenatého kostí a určujú ich mechanickú pevnosť.

8. Syntetická funkcia. Pri syntéze komplexných molekúl sa používa veľa anorganických iónov. Napríklad ióny jódu I¯ sa podieľajú na syntéze jódtyronínov v bunkách štítnej žľazy; anión (SO 4) 2- - pri syntéze éterovo-sírových zlúčenín (pri neutralizácii škodlivých organických alkoholov a kyselín v organizme). Selén hrá dôležitú úlohu v mechanizme ochrany pred toxickými účinkami peroxidu. Vytvára selenocysteín, analóg cysteínu, v ktorom atómy selénu nahrádzajú atómy síry. Selenocysteín je zložka enzýmu glutatiónperoxidázy, ktorá katalyzuje redukciu peroxidu vodíka glutatiónom (tripeptid - y-glutamyl-cysteinylglycín)

Je dôležité poznamenať, že zameniteľnosť niektorých iónov je možná v rámci určitých limitov. Pri nedostatku niektorého kovového iónu môže byť nahradený iónom iného kovu, ktorý má podobné fyzikálno-chemické vlastnosti a iónový polomer. Napríklad sodíkový ión je nahradený lítiovým iónom; vápenatý ión - ión stroncia; molybdénový ión - ión vanádu; železný ión - kobaltový ión; niekedy ióny horčíka - mangánové ióny.

Vďaka tomu, že minerály aktivujú pôsobenie enzýmov, ovplyvňujú všetky aspekty metabolizmu. Uvažujme, ako sa prejavuje závislosť výmeny nukleových kyselín, bielkovín, sacharidov a lipidov od prítomnosti určitých anorganických iónov.

Ciele:

Vzdelávacie:

• Systematizácia poznatkov o chemickom zložení bunky.
• Upevňovanie poznatkov o chemických prvkoch a ich úlohe v bunkách živých organizmov, chemickom spoločenstve živej a neživej prírody.
• Uvedomenie si úlohy chemických látok pre normálne fungovanie ľudského tela.

Vzdelávacie:

• formovanie svetonázoru, aktívna životná pozícia, skúsenosť správneho správania a komunikácie, premena týchto cenných vlastností na stabilné morálne vlastnosti človeka, formovanie pripravenosti na sebavzdelávanie a duševný rozvoj; vzdelávať predmetovú kompetenciu žiakov. Vštepovať hygienické návyky pre zdravý životný štýl.

vyvíja sa:

• rozvoj inteligencie, pozornosti, vnímania, pamäti, myslenia, predstavivosti, reči, emocionálno-vôľovej sféry školákov; vyzdvihnutie najdôležitejších, dominantných úloh vyučovacej hodiny, ich konkretizácia s prihliadnutím na vlastnosti a možnosti tímu.

Vybavenie: schéma "Chemické prvky", obrázky zobrazujúce rastliny a zvieratá, znaky chemických prvkov, múka, statív, sklenená tyčinka, porcelánový pohár.

Úlohy:

1. Opíšte jednotu chemického zloženia živých organizmov a neživej prírody.
2. Odhaliť úlohu minerálov v živote bunky živého organizmu.

Plán lekcie:

1. Testovanie vedomostí na tému "Cytologické metódy", "Teória buniek" (príbeh, testy).
2. Nová téma:
   1. Chemické zloženie bunky.
   2. Klasifikácia minerálov (podľa obsahu v bunke).
   3. Úloha makro a mikroprvkov v živote bunky.
   4. Úloha chemických prvkov v ľudskom tele.
3. Konsolidácia.
4. Domáca úloha.

Počas vyučovania

I. Kontrola vedomostí:

1. Metódy a úlohy cytológie.

2. Lupy. Zariadenie svetelného mikroskopu. Ako zistiť celkové zväčšenie svetelného mikroskopu?

3. História vzniku cytológie. Príspevok jednotlivých vedcov k rozvoju bunkovej teórie.

4. Karty s testami:

Bunkové delenie objavilo a zistilo, že každá bunka pochádza z originálu delením:
a) Leeuwenhoek
b) R. Hooke
c) R. Brown
d) R. Vikhrov

Bunková štruktúra organizmov všetkých kráľovstiev svedčí o:
a) jednota organického sveta
b) podobnosť živej a neživej prírody
c) pôvod živého od neživého
d) podobnosť štruktúry baktérií, vírusov, húb.

Tvorcovia bunkovej teórie sú:
a) Darwin a Wallace
b) Mendel a Morgan
c) Hooke a Leeuwenhoek
d) Schleiden a Schwann

Bunková teória zodpovedá nasledujúcemu tvrdeniu:
A) bunky sa rozmnožujú delením
B) chromozómy – hmotné nositeľky dedičnosti
C) všetky živé veci, okrem baktérií, majú bunkovú štruktúru.
D) bunky všetkých živých bytostí a vírusov majú podobnú štruktúru a funkciu

Aká je zhoda medzi závermi bunkovej a atómovo-molekulárnej teórie?
A) pri stanovení jednotky štruktúry objektu
b) v podobnosti štruktúry predmetov štúdia
c) v podobnosti vlastností predmetov štúdia

II. Nová téma: A teraz uvidíme demo zážitok.

Ukážkový pokus „Pálenie múky v porcelánovom hrnčeku“

Aké látky vznikajú pri spaľovaní múky? Aké známky reakcie ste zaznamenali?

Príznaky reakcie:

• kvapôčky vody (vodná para kondenzuje na studenej sklenenej doske);
• dym (organické látky horia);
• popol (anorganická hmota). (Šmykľavka)

Zloženie živých organizmov teda zahŕňa organické a anorganické látky, ako aj vodu. Dnes sa na lekcii zameriame na štúdium anorganických látok v bunkách živých organizmov, zistíme, akú úlohu zohrávajú niektoré chemické prvky v životných procesoch živých organizmov.

Počúvajte, chlapci, riadky z básne S. Ščipačova „Čítanie Mendelejeva“:

Nič iné v prírode neexistuje
Ani tu, ani tam, v hlbinách vesmíru:
Všetko – od malých zrniek piesku po planéty –
Skladá sa z jednotlivých prvkov.

Chlapci, na hodinách biológie a chémie sme sa opakovane presvedčili, že nás obklopuje svet chemických zlúčenín. V každom živom organizme, vrátane ľudského tela, neustále prebieha množstvo chemických reakcií. Môžeme povedať, že každá živá bunka je mikroskopické chemické laboratórium. Príjem chemikálií sa uskutočňuje v dôsledku dôležitej vlastnosti bunky - metabolizmu a energie.

Chlapci, zapamätajte si a odpovedzte na nasledujúce otázky:

• Čo sa nazýva metabolizmus?
• Aký význam má metabolizmus?
• Aké sú hlavné smery metabolizmu?
• Čo je asimilácia?
• Čo sa nazýva disimilácia?

Každý typ organizmu sa vyznačuje špeciálnym, geneticky fixným typom metabolizmu. Akékoľvek ochorenie je sprevádzané metabolickými poruchami a geneticky podmienené metabolické poruchy sú príčinou mnohých dedičných chorôb.

Mnohí chemici poznajú okrídlené slová, ktoré v 40. rokoch súčasného storočia povedali nemeckí vedci Walter a Ida Noddak, že všetky prvky periodickej tabuľky sú prítomné v každej dlažobnej kocke na chodníku. Spočiatku sa tieto slová nestretli s jednomyseľným súhlasom. Ako sa však vyvíjali stále presnejšie metódy na analytické stanovenie chemických prvkov, vedci boli stále viac presvedčení o platnosti týchto slov.

Ak sa zhodneme na tom, že každý dlažobný kameň obsahuje všetky prvky, tak by to malo platiť aj pre živý organizmus. Všetky živé organizmy na Zemi, vrátane človeka, sú v úzkom kontakte s prostredím. Život si vyžaduje neustály metabolizmus v tele. Príjem chemických prvkov v tele je uľahčený jedlom a spotrebovanou vodou.

učiteľ: Koľko chemických prvkov má moderný periodický systém D.I. Mendelejev?

Zo 118 prvkov, ktoré existujú v prírode, viac ako 13 nie je dôležitých pre fungovanie živých organizmov, ale 90 prvkov sa vo väčšej alebo menšej miere podieľa na stavbe živého organizmu a na procesoch, ktoré v ňom prebiehajú. . Hlavnými stavebnými materiálmi sú štyri prvky: uhlík, vodík, kyslík a dusík a zvyšok, často vo veľmi mikroskopických množstvách v tele, ovplyvňuje zdravie a nedostatok alebo nadbytok ktoréhokoľvek prvku je často príčinou konkrétnej choroby.

Neexistujú žiadne špeciálne prvky, ktoré sú charakteristické len pre živé organizmy, a to je jeden z dôkazov o zhode živej a neživej prírody. Kvantitatívny obsah určitých prvkov v živých organizmoch a v neživom prostredí, ktoré ich obklopuje, sa však výrazne líši. Napríklad kremík v pôde je asi 33% a v suchozemských rastlinách iba 0,15%. Takéto rozdiely naznačujú schopnosť živých organizmov akumulovať iba tie prvky, ktoré potrebujú pre život.

Na štúdium kvantitatívneho zloženia chemických prvkov obsiahnutých v bunkách živých organizmov vykonáme samostatnú prácu pomocou učebnice. Samostatná práca žiakov (5 minút).

• Napíšte chemické prvky, ktoré spolu tvoria 98 % celkového obsahu bunky.
• Napíšte chemické prvky, ktorých obsah v bunke sa vypočíta v desatinách a stotinách percenta.

učiteľ: Chlapci, skontrolujeme výkon samostatnej práce.

Identifikovali sme teda tri skupiny prvkov: makroprvky - ktorých podiel je 98% a mikroprvky - ktorých podiel je 1,9%, ultramikroprvky, ktorých koncentrácia nepresahuje 10-5%. Patria sem urán, rádium, zlato, striebro, berýlium, selén a ďalšie vzácne prvky.

Mnohé chemické prvky, ktoré tvoria bunku, vykonávajú špecifickú funkciu. Chemické prvky, ktoré sú súčasťou bunky a vykonávajú biologické funkcie, sa nazývajú biogénne. Asi 30 prvkov patrí medzi biogénne prvky. Medzi biogénnymi prvkami osobitné miesto zaujímajú takzvané prvky - organogény, ktoré tvoria najdôležitejšie látky v živých organizmoch - voda, bielkoviny, tuky, sacharidy, vitamíny, hormóny atď.. Medzi organogény patrí šesť prvkov - C, O , H, N, H, S.

Do počtu biogénnych prvkov patrí aj množstvo kovov, z ktorých desať, takzvaných „kovov života“, plní obzvlášť dôležité biologické funkcie. Týmito kovmi sú štyri s - prvky C, K, Na, Mg a šesť d prvkov - Fe, Zn, Cu, Mn, Mo, Co.

Makroelementy zahŕňajú kyslík (65-75%), uhlík (15-18%), vodík (8-10%), dusík (2,0-3,0%), draslík (0,15-0,4%), síru (0,15-0,2%), fosfor (0,2-1,0 %), chlór (0,05-0,1 %), horčík (0,02-0,03 %), sodík (0,02-0,03 %), vápnik (0,04-2,00 %), železo (0,01-0,015 %) Prvky ako napr. C, O, H, N, S, P sú súčasťou organických zlúčenín.

A teraz si vypočujeme príhovory žiakov o úlohe makroživín v bunke a v tele rastlín, zvierat a ľudí. Počas príhovoru súdruhov vypĺňame tabuľku do zošitov.(Snímka)

1. Kyslík – je súčasťou takmer všetkých organických látok bunky. Vzniká pri fotosyntéze pri fotolýze vody. Pre aeróbne organizmy slúži ako oxidačné činidlo pri bunkovom dýchaní, dodáva bunkám energiu. V najväčšom množstve v živých bunkách je obsiahnutá v zložení vody. Nie je len nevyhnutnou súčasťou vzduchu, ktorý dýchame a pitnej vody, ale zaberá aj významné miesto v našom tele. So 65 % našej celkovej telesnej hmotnosti je kyslík najdôležitejším chemickým prvkom v zložení ľudského tela.
2. Uhlík – je súčasťou všetkých organických látok; ich základ tvorí kostra uhlíkových atómov. Okrem toho sa pri fotosyntéze fixuje vo forme CO2 a uvoľňuje sa pri dýchaní;
3. Vodík, podobne ako kyslík, je neoddeliteľnou súčasťou vzduchu a pitnej vody. A týka sa to aj hlavných zložiek ľudského tela. 10% našej hmotnosti je vodík. Vodík – je súčasťou všetkých organických látok bunky. V najvyšších koncentráciách sa nachádza vo vode. Niektoré baktérie oxidujú molekulárny vodík na energiu.
4. Dusík – je súčasťou bielkovín, nukleových kyselín a ich monomérov – aminokyselín a nukleotidov. Z tela zvierat sa vylučuje v zložení amoniak, močovina, guanín alebo kyselina močová ako konečný produkt metabolizmu dusíka. Vo forme oxidu dusnatého sa NO (v nízkych koncentráciách) podieľa na regulácii krvného tlaku. Hoci sa dusík nachádza aj vo vzduchu, je známejší ako teplonosná kvapalina v kvapalnej forme. Napriek tomu by jeho záhadne sa odparujúce plyny nemali zavádzať – 3 % našej telesnej hmoty tvorí dusík.
5. Môže byť síra svojím nepríjemným vzhľadom a zápachom pre naše telo dôležitá? Áno, to je správne. Síra je základnou zložkou aminokyselín a koenzýmov. Síra – je súčasťou aminokyselín obsahujúcich síru, preto sa nachádza vo väčšine bielkovín. V malých množstvách je prítomný ako síranový ión v cytoplazme buniek a medzibunkových tekutinách.
6. Fosfor ako svietiacu látku pozná každý. Nie každý ale vie, že práve vďaka fosforu v tele vzniká DNA, základ ľudského života. Fosfor - je súčasťou ATP, iných nukleotidov a nukleových kyselín (vo forme zvyškov kyseliny fosforečnej), v kostnom tkanive a zubnej sklovine (vo forme minerálnych solí), je prítomný aj v cytoplazme a medzibunkových tekutinách (v vo forme fosfátových iónov).
7. Horčík je životne dôležitý pre všetky organizmy na Zemi, prirodzene aj pre nás ľudí. Nedostatok horčíka, napriek jeho malému podielu 0,05 % našej telesnej hmotnosti, vedie k výrazne hmatateľným dôsledkom: nervozita, bolesti hlavy, únava a svalové kŕče sú len niektoré z nich. Horčík je kofaktorom mnohých enzýmov zapojených do energetického metabolizmu a syntézy DNA; udržiava celistvosť ribozómov a mitochondrií, je súčasťou chlorofylu. V živočíšnych bunkách je nevyhnutný pre fungovanie svalových a kostných systémov.
8. Aj keď je to len 1,5 %, vápnik je dôležitým kovom v našom tele. Je to on, kto dáva silu našim kostiam a zubom. Vápnik - podieľa sa na zrážaní krvi a slúži aj ako jeden z univerzálnych druhých poslov, regulujúcich najdôležitejšie vnútrobunkové procesy (vrátane účasti na udržiavaní membránového potenciálu, nevyhnutného pre svalovú kontrakciu a exocytózu). Nerozpustné vápenaté soli sa podieľajú na tvorbe kostí a zubov stavovcov a minerálnych skeletov bezstavovcov.
9. Sodík konzumujeme predovšetkým vo forme chloridu sodného, ​​známeho aj ako kuchynská soľ. Prvok je dôležitý pre ochranu buniek a pohyb nervových signálov. Sodík – podieľa sa na udržiavaní membránového potenciálu, vytváraní nervového impulzu, osmoregulačných procesoch (vrátane fungovania obličiek u ľudí) a vytváraní systému vyrovnávania krvi.
10. Draslík so skromnými 0,2% sa málo podieľa na procesoch v tele. Patrí k elektrolytom, ktoré naše telo potrebuje v prvom rade pri športe. Jeho nedostatok môže spôsobiť pocit vyčerpania a kŕče. Draslík – podieľa sa na udržiavaní membránového potenciálu, vytváraní nervového impulzu, reguluje kontrakciu srdcového svalu. Obsiahnuté v medzibunkových látkach.

učiteľ:Životne dôležité prvky sodík a draslík spolupracujú. Spoľahlivo sa zistilo, že všetky živé organizmy sa vyznačujú fenoménom iónovej asymetrie - nerovnomerným rozložením iónov vo vnútri a mimo bunky. Napríklad vo vnútri buniek svalových vlákien, srdca, pečene, obličiek je zvýšený obsah iónov draslíka v porovnaní s extracelulárnymi. Koncentrácia sodíkových iónov je naopak vyššia mimo bunky ako v nej. Prítomnosť koncentračného gradientu draslíka a sodíka je experimentálne potvrdená skutočnosť. Je zaujímavé, že ako telo starne, koncentračný gradient iónov draslíka a sodíka na hranici buniek klesá. Keď dôjde k smrti, koncentrácie draslíka a sodíka vo vnútri a mimo bunky sa okamžite vyrovnajú. Ľudské telo obsahuje v priemere asi 140 g draslíka a asi 100 g sodíka. S jedlom denne skonzumujeme od 1,5 do 7 g iónov draslíka a od 2 do 15 g iónov sodíka. Potreba iónov Na je taká veľká, že sa musia špeciálne pridávať do potravín (vo forme kuchynskej soli). Výrazná strata sodíkových iónov (vylučujú sa z tela močom a potom) nepriaznivo ovplyvňuje ľudské zdravie. Preto v horúcom počasí lekári odporúčajú jesť viac slaných jedál. Ich nadmerný obsah v potrave však spôsobuje negatívnu reakciu organizmu, napríklad zvýšenie krvného tlaku.

učiteľ: Obsah prvkov v tele vysvetľujú nasledujúce štvorveršia.

Naša krv chutí trochu slane -
Obsahuje chlorid sodný;
V medzibunkovom priestore sodík-plus
Osmický tlak pre bunky ušetrí.
Chloridové ióny vládnu v žalúdku,
Na dodanie kyseliny chlorovodíkovej
Ponúkame - to nie je vtip -
Proteínové potraviny rozkladajú chvosty.

Zloženie ľudského tela.

Francúzsky chemik G. Bertrand vypočítal, že telo človeka s hmotnosťou asi 100 kg obsahuje 63 kg kyslíka, 19 kg uhlíka, 9 kg vodíka, 5 kg dusíka, 1 kg vápnika, 700 g fosforu a 640 g síry , sodík - 25o g, draslík - 220 g, chróm - 180 g, horčík - 80 g, železo - 3 g, jód - 0,03 g fluór, bróm, mangán, meď - ešte menej. počítať

A teraz zvážime mikroelementy Slide Mikroelementy, ktoré tvoria od 0,001 % do 0,000001 % telesnej hmotnosti živých bytostí, zahŕňajú vanád, germánium, jód, kobalt, mangán, nikel, ruténium, selén, fluór, meď, chróm, zinok.

Medzi všetkými stopovými prvkami sa do osobitnej skupiny rozlišujú takzvané nenahraditeľné stopové prvky. Esenciálne stopové prvky sú mikroelementy, ktorých pravidelný príjem s potravou alebo vodou do organizmu je pre jeho normálne fungovanie absolútne nevyhnutný. Esenciálne stopové prvky sú súčasťou enzýmov, vitamínov, hormónov a iných biologicky aktívnych látok. Esenciálne stopové prvky sú: železo, jód, meď, mangán, zinok, kobalt, molybdén, selén, chróm, fluór.

Otázky pre triedu:

• Aké choroby spôsobuje nedostatok chemických prvkov v rastlinných a živočíšnych organizmoch?
• Aké potraviny obsahujú mikroživiny?
• Aká je biologická úloha stopových prvkov?

Pozývame vás, aby ste si pozorne vypočuli správy pripravené vašimi spolužiakmi a odpovedali na vyššie uvedené otázky.

1. „Biologická úloha fluóru“

Fluór sa v malých množstvách nachádza v živých organizmoch. V ľudskom tele je asi 2,6 g fluóru, z toho 2,5 g v kostiach. Biologická úloha fluóru spočíva v tom, že sa podieľa na tvorbe zubov a kostí, na metabolizme a na aktivácii niektorých enzýmov. Normálny príjem fluóru v ľudskom tele je od 2,5 do 3,5 mg denne. Zníženie alebo zvýšenie množstva fluóru spôsobuje rôzne ochorenia. Chronická otrava zlúčeninami fluóru spôsobuje ochorenie fluorózu.

učiteľ: A k tomu, čo bolo povedané, chcem pridať vtipnú báseň

Výskum dokázal
Čo je fluór ako stopový prvok
Tak dôležité pre zubnú sklovinu
Čo sa týka stavebného cementu.
Je známe: s nedostatkom fluóru
Čoskoro príde bolesť zubov.
Nadbytok fluoridu je tiež zlý:
Môžete zostať bez zubov.

2. „Biologická úloha kobaltu“

Kobalt je mikroelement, ktorý má rôzne účinky na životné procesy rastlín, živočíchov a ľudí. Ľudské telo obsahuje 0,03 g kobaltu, z toho 14 % sa nachádza v kostiach, po 43 % vo svaloch a mäkkých tkanivách. Najviac kobaltu v pečeni, obličkách a pankrease. Biologická úloha kobaltu je skvelá - podieľa sa na procesoch metabolizmu krvotvorby, ovplyvňuje metabolizmus bielkovín, tukov, sacharidov, minerálov, vitamínov. Napríklad vitamín C, urýchľuje syntézu vitamínu PP, je súčasťou enzýmov (peptidáza).

Kobalt je neoddeliteľnou súčasťou vitamínu B12.

3. „Biologická úloha medi“

Meď je jedným z najdôležitejších stopových prvkov zapojených do procesov fotosyntézy a ovplyvňuje vstrebávanie dusíka rastlinami. Ľudské telo obsahuje asi 0,1 g medi. Denná potreba dospelého človeka je od 2 do 3 mg. Meď sa koncentruje v pečeni, v krvi, v mozgu, v kostiach. Nedostatok medi a jej nadbytok sú pre telo rovnako škodlivé. Pri nedostatku medi v potrave človeka sa znižuje tvorba hemoglobínu a vzniká anémia, je narušená tvorba kostí so zmenami na kostre. Nadbytočná meď sa hromadí v pečeni, mozgu, obličkách, očiach a spôsobuje chronické zápaly v tkanivách.

učiteľ:Ďakujem chlapcom za výkony.

Ukazuje sa, že je možné vytvoriť elementárny portrét akejkoľvek osoby, ktorá presne zodpovedá pohlaviu, veku, konštitúcii, temperamentu a samozrejme životnému štýlu. Elementárnym „portrétom“ je to chemické zloženie, t.j. obsah makro- a mikroprvkov, ktoré v sebe „nosíme“. A ak v našom živote (organizme) nastanú nejaké zmeny, ovplyvňujú aj naše elementárne zloženie, ktoré veľmi rýchlo reaguje na prípadné kolízie.

Ukazuje sa, že presná diagnóza stresu, ktorý je často príčinou choroby, môže byť stanovená podľa spektrálneho zloženia vlasov. Koncentrácia všetkých chemických prvkov, ktoré sú iba v našom tele, je oveľa vyššia vo vlasoch ako v takých biologických tekutinách, ktoré sú na analýzu obvyklé, ako je krv a moč. Vo vlasoch sa navyše koncentrujú takmer všetky chemické prvky, ktoré sú obsiahnuté v našom tele. Napríklad, ak je možné spoľahlivo získať údaje o 6–8 prvkoch z krvného séra, potom vlasy „rozdajú“ informácie o 20–30 prvkoch. Všetky analýzy sa uskutočňujú pomocou plazmového spektrometra. Výsledky analýzy sú spracované na počítači, ktorý z pamäte získava informácie o priemernej norme makro- a mikroprvkov pre zdravého človeka daného pohlavia a veku, porovnáva s nimi elementárne zloženie vlasov pacienta a vyhodnocuje odchýlky v minerálne zloženie. V prvom rade sa zisťuje obsah takých životne dôležitých prvkov ako vápnik, draslík, železo, meď, horčík, zinok, pretože ich funkcie sú pre náš organizmus mimoriadne dôležité.

Podľa zistenej nerovnováhy sa vykoná predbežná diagnóza, potom sa určí liečebný program zameraný na odstránenie nedostatku chýbajúceho prvku a odstránenie škodlivých alebo nadbytočných látok z tela. Takáto korekcia minerálneho metabolizmu v tele sa môže uskutočniť zostavením špeciálnej stravy so zahrnutím produktov, ktoré obsahujú značné množstvo prvkov potrebných pre normálne fungovanie vášho tela (a stravu by mali zostavovať iba odborníci)

Vo vlasoch človeka, ktorý veľa premýšľa, je podľa určenia viac v porovnaní so zvyškom zinku a medi. U tmavých vlasov prevláda mangán, olovo, titán, meď a striebro. Sivé vlasy obsahujú iba nikel. Okrem toho sú spojené s múdrosťou.

Zlato sa nachádza aj vo vlasoch. Navyše, podľa jeho obsahu sú ženy skutočne vzácnejšie ako muži. Hoci Džingischán mal údajne vzadu na hlave celý chumáč zlatých vlasov.

Ultramikroelementy tvoria menej ako 0,0000001% v organizmoch živých bytostí, patrí medzi ne zlato, striebro má baktericídny účinok, ortuť inhibuje spätné vstrebávanie vody v obličkových tubuloch, ovplyvňuje enzýmy. Platina a cézium sa tiež označujú ako ultramikroelementy. Niektorí do tejto skupiny zaraďujú aj selén, pri jeho nedostatku vzniká rakovina. Selén je esenciálny stopový prvok. Zároveň je pri predávkovaní vysoko toxický, preto jeho užívanie ako doplnku stravy vyvoláva v kruhoch vedcov veľkú diskusiu.

Funkcie ultramikroelementov sú stále málo pochopené.

• Takže, chlapci, čo nové ste sa naučili v lekcii?
• Čo si mal rád?
• čo sa ti nepáčilo?
• Čo ťa prekvapilo?

Klasifikácia.

Z tejto lekcie sa dozviete o úlohe minerálnych zlúčenín mikro a makro prvkov v živote živých organizmov. Zoznámite sa s pH prostredia – pH, dozviete sa, ako tento ukazovateľ súvisí s fyziológiou tela, ako si telo udržuje konštantné pH prostredia. Zistite úlohu anorganických aniónov a katiónov v metabolických procesoch, dozviete sa viac o funkciách katiónov Na, K a Ca v organizme, ako aj o tom, aké ďalšie kovy sú súčasťou nášho tela a aké sú ich funkcie.

Úvod

Téma: Základy cytológie

Lekcia: Minerály a ich úloha v živote bunky

1. Úvod. Minerály v bunke

Minerály tvoria od 1 do 1,5 % čerstvej hmoty bunky a sú v bunkách vo forme solí dislokovaných na ióny, alebo v pevnom stave (obr. 1).

Ryža. 1. Chemické zloženie buniek živých organizmov

V cytoplazme akejkoľvek bunky sú kryštalické inklúzie, ktoré predstavujú mierne rozpustné soli vápnika a fosforu; okrem nich to môže byť oxid kremičitý a iné anorganické zlúčeniny, ktoré sa podieľajú na tvorbe nosných štruktúr bunky - v prípade minerálnej kostry rádiolariánov - a tela, teda tvoria minerálnu látku. kostného tkaniva.

2. Anorganické ióny: katióny a anióny

Anorganické ióny sú dôležité pre život bunky (obr. 2).

Ryža. 2. Vzorce hlavných iónov bunky

katióny- draslík, sodík, horčík a vápnik.

anióny- chloridový anión, hydrogénuhličitanový anión, hydrogénfosforečnanový anión, dihydrogenfosforečnanový anión, uhličitanový anión, fosforečnanový anión a dusičnanový anión.

Zvážte význam iónov.

Ióny nachádzajúce sa na opačných stranách bunkových membrán tvoria takzvaný transmembránový potenciál. Mnohé ióny sú medzi bunkou a prostredím rozložené nerovnomerne. Koncentrácia draselných iónov (K+) v bunke je teda 20-30-krát vyššia ako v prostredí; a koncentrácia sodných iónov (Na+) je v bunke desaťkrát nižšia ako v prostredí.

Cez existenciu koncentračné gradienty prebieha mnoho životne dôležitých procesov, ako je kontrakcia svalových vlákien, excitácia nervových buniek a prenos látok cez membránu.

Katióny ovplyvňujú viskozitu a tekutosť cytoplazmy. Draselné ióny znižujú viskozitu a zvyšujú tekutosť, vápenaté ióny (Ca2+) majú opačný účinok na bunkovú cytoplazmu.

Anióny slabých kyselín - hydrogénuhličitanový anión (HCO3-), hydrofosfátový anión (HPO42-) - sa podieľajú na udržiavaní acidobázickej rovnováhy bunky, tzn. pHprostredia. Podľa ich reakcie môžu byť riešenia kyslé, neutrálny a Hlavná.

Kyslosť alebo zásaditosť roztoku je určená koncentráciou vodíkových iónov v ňom (obr. 3).

Ryža. 3. Stanovenie kyslosti roztoku pomocou univerzálneho indikátora

Táto koncentrácia je vyjadrená pomocou hodnoty pH, dĺžka stupnice je od 0 do 14. Neutrálne pH je asi 7. Kyslé je menej ako 7. Zásadité je viac ako 7. Pomocou indikátorových papierikov rýchlo určíte pH média alebo pásiky (pozri video) .

Indikátorový papierik ponoríme do roztoku, prúžok vyberieme a ihneď porovnáme farbu indikačnej zóny prúžku s farbami štandardnej porovnávacej stupnice, ktorá je súčasťou súpravy, pričom vyhodnotíme podobnosť farby a určíme pH. hodnotu (pozri video).

3. pH média a úloha iónov pri jeho udržiavaní

Hodnota pH v bunke je približne 7.

Zmena pH v jednom alebo druhom smere má na bunku škodlivý vplyv, pretože biochemické procesy prebiehajúce v bunke sa okamžite zmenia.

Bunkové pH sa udržiava pomocou vlastnosti pufra jeho obsah. Tlmivý roztok je roztok, ktorý udržuje konštantnú hodnotu pH média. Tlmivý systém sa zvyčajne skladá zo silného a slabého elektrolytu: soli a slabej zásady alebo slabej kyseliny, ktoré ho tvoria.

Účinok tlmivého roztoku spočíva v tom, že odoláva zmenám pH média. Zmena pH média môže nastať v dôsledku zahustenia roztoku alebo jeho zriedenia vodou, kyselinou alebo zásadou. Keď sa zvýši kyslosť, teda koncentrácia vodíkových iónov, voľné anióny, ktorých zdrojom je soľ, interagujú s protónmi a odstraňujú ich z roztoku. Keď kyslosť klesá, zvyšuje sa tendencia uvoľňovať protóny. Týmto spôsobom sa pH udržiava na určitej úrovni, to znamená, že koncentrácia protónov sa udržiava na určitej konštantnej úrovni.

Niektoré organické zlúčeniny, najmä proteíny, majú tiež pufrovacie vlastnosti.

Katióny horčíka, vápnika, železa, zinku, kobaltu, mangánu sú súčasťou enzýmov a vitamínov (viď video).

Kovové katióny sú súčasťou hormónov.

Zinok je súčasťou inzulínu. Inzulín je hormón pankreasu, ktorý reguluje hladinu glukózy v krvi.

Horčík je súčasťou chlorofylu.

Železo je súčasťou hemoglobínu.

Pri nedostatku týchto katiónov sú životne dôležité procesy bunky narušené.

4. Kovové ióny ako kofaktory

Hodnota sodíkových a draselných iónov

Ióny sodíka a draslíka sú distribuované po celom tele, zatiaľ čo ióny sodíka sú hlavne súčasťou medzibunkovej tekutiny a draselné ióny sú obsiahnuté vo vnútri buniek: 95 % iónov draslík obsahoval vnútri buniek a 95 % iónov sodík obsiahnuté v medzibunkové tekutiny(obr. 4).

Súvisí s iónmi sodíka osmotický tlak tekutín, zadržiavanie vody tkanivami a transport, príp dopravy látky ako aminokyseliny a cukry cez membránu.

Význam vápnika v ľudskom tele

Vápnik je jedným z najrozšírenejších prvkov v ľudskom tele. Väčšina vápnika sa nachádza v kostiach a zuboch. Frakcia mimo kostného vápnika je 1% z celkového množstva vápnika v tele. Extraoseálny vápnik ovplyvňuje zrážanlivosť krvi, ako aj nervovosvalovú dráždivosť a kontrakciu svalových vlákien.

Fosfátový pufrovací systém

Fosfátový tlmivý systém zohráva úlohu pri udržiavaní acidobázickej rovnováhy tela, okrem toho udržiava rovnováhu v lúmene tubulov obličiek, ako aj intracelulárnej tekutine.

Fosfátový tlmivý systém pozostáva z dihydrogenfosforečnanu a hydrogenfosforečnanu. Hydrofosfát sa viaže, to znamená, že neutralizuje protón. Dihydrogenfosfát uvoľňuje protón a interaguje s alkalickými produktmi, ktoré vstupujú do krvi.

Fosfátový pufrovací systém je súčasťou krvného pufrovacieho systému (obr. 5).

Systém vyrovnávania krvi

V ľudskom organizme vždy existujú určité podmienky na posun normálnej reakcie tkanivového prostredia, napríklad krvi, smerom k acidóze (prekyslenie) alebo alkalóze (deoxidácii – posunu pH nahor).

Do krvi vstupujú rôzne produkty, napríklad kyselina mliečna, kyselina fosforečná, kyselina sírová, ktoré vznikajú v dôsledku oxidácie organofosforových zlúčenín alebo proteínov obsahujúcich síru. V tomto prípade sa reakcia krvi môže posunúť smerom k kyslým produktom.

Pri konzumácii mäsových výrobkov sa kyslé zlúčeniny dostávajú do krvného obehu. Pri konzumácii rastlinných potravín sa zásady dostávajú do krvi.

Avšak pH krvi zostáva na určitej konštantnej úrovni.

V krvi sú nárazníkové systémy ktoré udržujú pH na určitej úrovni.

Medzi pufrovacie systémy krvi patria:

uhličitanový nárazníkový systém,

fosfátový pufrovací systém,

hemoglobínový pufrovací systém,

Pufrovací systém plazmatických proteínov (obr. 6).

Interakcia týchto pufrovacích systémov vytvára určité konštantné pH krvi.

Preto sme dnes uvažovali o mineráloch a ich úlohe v živote bunky.

Domáca úloha

Aké chemikálie sa nazývajú minerály? Aký význam majú minerály pre živé organizmy? Z akých látok sa prevažne skladajú živé organizmy? Aké katióny sa nachádzajú v živých organizmoch? Aké sú ich funkcie? Aké anióny sa nachádzajú v živých organizmoch? Aká je ich úloha? Čo je nárazníkový systém? Aké nárazníkové systémy krvi poznáte? Aký je obsah minerálov v tele?

1. Chemické zloženie živých organizmov.

2. Wikipedia.

3. Biológia a medicína.

4. Vzdelávacie centrum.

Bibliografia

1. Kamensky A. A., Kriksunov E. A., Pasechnik V. V. Všeobecná biológia 10-11 trieda dropa, 2005.

2. Biológia. 10. ročník Všeobecná biológia. Základná úroveň / P. V. Iževskij, O. A. Kornilova, T. E. Loshchilina a ďalší - 2. vyd., prepracované. - Ventana-Graf, 2010. - 224 strán.

3. Belyaev D.K. Biológia ročník 10-11. Všeobecná biológia. Základná úroveň. - 11. vyd., stereotyp. - M.: Vzdelávanie, 2012. - 304 s.

4. Agafonova I. B., Zakharova E. T., Sivoglazov V. I. Biológia 10-11 trieda. Všeobecná biológia. Základná úroveň. - 6. vyd., dod. - Drop, 2010. - 384 s.

Bunka nie je len stavebnou jednotkou všetkého živého, akousi tehlou života, ale aj malou biochemickou továrňou, v ktorej každým zlomkom sekundy prebiehajú rôzne premeny a reakcie. Takto vznikajú štruktúrne zložky potrebné pre život a rast organizmu: minerálne látky bunky, voda a organické zlúčeniny. Preto je veľmi dôležité vedieť, čo sa stane, ak jeden z nich nestačí. Akú úlohu hrajú rôzne zlúčeniny v živote týchto drobných, štrukturálnych častíc živých systémov, ktoré nie sú viditeľné voľným okom? Pokúsme sa pochopiť tento problém.

Klasifikácia bunkových látok

Všetky zlúčeniny, ktoré tvoria hmotu bunky, tvoria jej štruktúrne časti a sú zodpovedné za jej vývoj, výživu, dýchanie, plastický a normálny vývoj, možno rozdeliť do troch veľkých skupín. Ide o kategórie ako:

• organické;
• anorganické látky bunky (minerálne soli);
• voda.

Ten sa často označuje ako druhá skupina anorganických zložiek. Okrem týchto kategórií môžete určiť tie, ktoré sú tvorené ich kombináciou. Ide o kovy, ktoré tvoria molekulu organických zlúčenín (napríklad molekula hemoglobínu obsahujúca ión železa má bielkovinovú povahu).

Minerály bunky

Ak hovoríme konkrétne o minerálnych alebo anorganických zlúčeninách, ktoré tvoria každý živý organizmus, potom nie sú rovnaké ani v prírode, ani v kvantitatívnom obsahu. Preto majú svoju vlastnú klasifikáciu.

Všetky anorganické zlúčeniny možno rozdeliť do troch skupín.

1. Makronutrienty. Tie, ktorých obsah vo vnútri bunky je viac ako 0,02 % z celkovej hmotnosti anorganických látok. Príklady: uhlík, kyslík, vodík, dusík, horčík, vápnik, draslík, chlór, síra, fosfor, sodík.
2. Stopové prvky – menej ako 0,02 %. Patria sem: zinok, meď, chróm, selén, kobalt, mangán, fluór, nikel, vanád, jód, germánium.
3. Ultramikroelementy - obsah je menší ako 0,0000001%. Príklady: zlato, cézium, platina, striebro, ortuť a niektoré ďalšie.

Môžete tiež vyzdvihnúť niekoľko prvkov, ktoré sú organogénne, to znamená, že tvoria základ organických zlúčenín, z ktorých je postavené telo živého organizmu. Sú to prvky ako:

• vodík;
• dusík;
• uhlík;
• kyslík.

Budujú molekuly bielkovín (základ života), sacharidov, lipidov a iných látok. Minerály sú však zodpovedné aj za normálne fungovanie organizmu. Chemické zloženie bunky je vypočítané v desiatkach prvkov z periodickej tabuľky, ktoré sú kľúčom k úspešnému životu. Len asi 12 zo všetkých atómov vôbec nehrá rolu, alebo je to zanedbateľné a neskúmané.

Dôležité sú najmä niektoré soli, ktoré je potrebné prijímať s jedlom každý deň v dostatočnom množstve, aby nevznikli rôzne ochorenia. Pre rastliny je to napríklad sodík, pre ľudí a zvieratá sú to vápenaté soli, kuchynská soľ ako zdroj sodíka a chlóru atď.

Voda

Minerálne látky bunky sú spojené s vodou do spoločnej skupiny, preto nemožno nehovoriť o jej význame. Akú úlohu hrá v tele živých bytostí? Obrovský. Na začiatku článku sme bunku prirovnali k biochemickej továrni. Všetky premeny látok, ktoré sa vyskytujú každú sekundu, sa teda uskutočňujú presne vo vodnom prostredí. Je to univerzálne rozpúšťadlo a médium pre chemické interakcie, syntézu a procesy rozpadu.

Okrem toho je voda súčasťou vnútorného prostredia:

• cytoplazma;
• bunková šťava v rastlinách;
• krv u zvierat a ľudí;
• moč;
• sliny iných biologických tekutín.

Dehydratácia znamená smrť pre všetky organizmy bez výnimky. Voda je životným prostredím pre veľkú rozmanitosť flóry a fauny. Preto je ťažké preceňovať význam tohto, je to skutočne nekonečne skvelé.

Makronutrienty a ich význam

Minerálne látky bunky pre jej normálnu prácu sú veľmi dôležité. V prvom rade sa to týka makroživín. Úloha každého z nich bola podrobne študovaná a už dlho stanovená. Ktoré atómy tvoria skupinu makroprvkov sme už vymenovali, takže sa nebudeme opakovať. Stručne načrtneme úlohu tých hlavných.

1. Vápnik. Jeho soli sú potrebné pre prísun Ca 2+ iónov do tela. Samotné ióny sa podieľajú na procesoch zastavenia a zrážania krvi, zabezpečujú exocytózu buniek, ako aj svalové kontrakcie vrátane srdcových kontrakcií. Nerozpustné soli sú základom pevných kostí a zubov zvierat a ľudí.
2. Draslík a sodík. Udržujte stav bunky, vytvorte sodíkovo-draslíkovú pumpu srdca.
3. Chlór – podieľa sa na zabezpečení elektroneutrality článku.
4. Fosfor, síra, dusík - sú súčasťou mnohých organických zlúčenín a podieľajú sa aj na práci svalov, zložení kostí.

Samozrejme, ak zvážime každý prvok podrobnejšie, potom sa dá veľa povedať o jeho prebytku v tele a o jeho nedostatku. Oboje je totiž škodlivé a vedie k chorobám rôzneho druhu.

stopové prvky

Veľká je aj úloha minerálov v bunke, ktoré patria do skupiny mikroprvkov. Napriek tomu, že ich obsah je v bunke veľmi malý, bez nich nebude môcť dlho normálne fungovať. Najdôležitejšie zo všetkých vyššie uvedených atómov v tejto kategórii sú:

• zinok;
• meď;
• selén;
• fluór;
• kobalt.

Normálna hladina jódu je nevyhnutná pre udržanie funkcie štítnej žľazy a produkciu hormónov. Fluór potrebuje telo na posilnenie zubnej skloviny a rastliny - na udržanie elasticity a sýtej farby listov.

Zinok a meď sú prvky, ktoré tvoria mnohé enzýmy a vitamíny. Sú dôležitými účastníkmi procesov syntézy a výmeny plastov.

Selén je aktívnym účastníkom procesov regulácie, je prvkom nevyhnutným pre fungovanie endokrinného systému. Kobalt má na druhej strane iný názov – vitamín B 12 a všetky zlúčeniny tejto skupiny sú mimoriadne dôležité pre imunitný systém.

Preto funkcie minerálnych látok v bunke, ktoré sú tvorené mikroelementmi, nie sú menšie ako tie, ktoré vykonávajú makroštruktúry. Preto je dôležité konzumovať oboje v dostatočnom množstve.

Ultramikroelementy

Minerálne látky bunky, ktoré sú tvorené ultramikroelementmi, nezohrávajú takú významnú úlohu ako tie vyššie uvedené. Ich dlhodobý nedostatok však môže viesť k rozvoju veľmi nepríjemných a niekedy aj veľmi nebezpečných následkov pre zdravie.

Do tejto skupiny patrí napríklad aj selén. Jeho dlhodobý nedostatok vyvoláva vznik rakovinových nádorov. Preto sa považuje za nevyhnutný. Ale zlato a striebro sú kovy, ktoré majú negatívny vplyv na baktérie, ničia ich. Preto vo vnútri buniek hrajú baktericídnu úlohu.

Vo všeobecnosti však treba povedať, že funkcie ultramikroelementov vedci zatiaľ úplne nezverejnili a ich význam zostáva nejasný.

Kovy a organické látky

Mnohé kovy sú súčasťou organických molekúl. Napríklad horčík je koenzýmom chlorofylu, ktorý je nevyhnutný pre fotosyntézu rastlín. Železo je súčasťou molekuly hemoglobínu, bez ktorého nie je možné dýchať. Meď, zinok, mangán a iné sú súčasťou molekúl enzýmov, vitamínov a hormónov.

Je zrejmé, že všetky tieto zlúčeniny sú pre telo dôležité. Nedá sa ich úplne pripísať minerálnym, no aj tak to čiastočne nasleduje.

Minerálne látky bunky a ich význam: stupeň 5, tabuľka

Aby sme zhrnuli, čo sme povedali počas článku, zostavíme všeobecnú tabuľku, v ktorej budeme odrážať, aké minerálne zlúčeniny sú a prečo sú potrebné. Môžete to využiť pri vysvetľovaní tejto témy školákom napríklad v piatom ročníku.

Minerálne látky bunky a ich význam sa tak naučia školáci v rámci hlavného stupňa vzdelávania.

Dôsledky nedostatku minerálnych zlúčenín

Keď hovoríme, že úloha minerálov v bunke je dôležitá, musíme uviesť príklady, ktoré túto skutočnosť dokazujú.

Uvádzame niektoré choroby, ktoré sa vyvíjajú s nedostatkom alebo nadbytkom ktorejkoľvek zo zlúčenín uvedených v priebehu článku.

1. Hypertenzia.
2. Ischémia, srdcové zlyhanie.
3. Struma a iné ochorenia štítnej žľazy (Basedowova choroba a iné).
4. Anémia.
5. Nesprávny rast a vývoj.
6. Rakovinové nádory.
7. Fluoróza a kaz.
8. Choroby krvi.
9. Porucha svalového a nervového systému.
10. Poruchy trávenia.

Samozrejme, toto nie je úplný zoznam. Preto je potrebné starostlivo sledovať, či je denná strava správna a vyvážená.

Bunka pozostáva z organických a minerálnych látok.

Minerálne zloženie buniek

Z anorganických látok bunka obsahuje 86 prvkov periodickej tabuľky, asi 16-18 prvkov je životne dôležitých pre normálnu existenciu živej bunky.

Medzi prvky patria: organogény, makroprvky, mikroprvky a ultramikroprvky.

Organogény

Sú to látky, ktoré tvoria organickú hmotu: kyslík, uhlík, vodík a dusík.

Kyslík(65-75%) - obsiahnuté v obrovskom množstve organických molekúl - bielkoviny, tuky, sacharidy, nukleové kyseliny. Vo forme jednoduchej látky (O2) vzniká v procese kyslíkovej fotosyntézy (sinice, riasy, rastliny).

Funkcie: 1. Kyslík je silné oxidačné činidlo (pri bunkovom dýchaní oxiduje glukózu, uvoľňuje sa pri tom energia)

2. Zahrnuté do organických látok bunky

3. Zahrnuté v molekule vody

Uhlík(15-18%) - je základom štruktúry všetkých organických látok. Vo forme oxidu uhličitého sa uvoľňuje pri dýchaní a absorbuje pri fotosyntéze. Môže byť vo forme CO - oxidu uhoľnatého. Vo forme uhličitanu vápenatého (CaCO3) je súčasťou kostí.

Vodík(8 - 10%) - podobne ako uhlík je súčasťou akejkoľvek organickej zlúčeniny. Obsahuje aj vodu.

Dusík(2 - 3%) - je súčasťou aminokyselín, a teda bielkovín, nukleových kyselín, niektorých vitamínov a pigmentov. Fixované baktériami z atmosféry.

Makronutrienty

horčík (0,02 - 0,03%)

1. V bunke – je súčasťou enzýmov, podieľa sa na syntéze DNA a energetickom metabolizme

2. V rastlinách – je súčasťou chlorofylu

3. U zvierat - je súčasťou enzýmov podieľajúcich sa na fungovaní svalového, nervového a kostného tkaniva.

Sodík (0,02 - 0,03%)

1. V bunke - je súčasťou draslíkovo-sodných kanálov a púmp

2. U rastlín – podieľa sa na osmóze, ktorá zabezpečuje vstrebávanie vody z pôdy

3. U zvierat - podieľa sa na práci obličiek, udržiava srdcovú frekvenciu, je súčasťou krvi (NaCl), pomáha udržiavať acidobázickú rovnováhu

Vápnik (0,04 - 2,0%)

1. V bunke - podieľa sa na selektívnej permeabilite membrány, na procese spájania DNA s proteínmi

2. V rastlinách - tvorí soli pektínových látok, dáva tvrdosť medzibunkovej látke spájajúcej rastlinné bunky a podieľa sa aj na tvorbe medzibunkových kontaktov

3. U zvierat je súčasťou kostí stavovcov, schránok mäkkýšov a koralových polypov, podieľa sa na tvorbe žlče, zvyšuje reflexnú dráždivosť miechy a centra slinenia, podieľa sa na synaptickom prenose nervu. impulz, v procesoch zrážania krvi, je nevyhnutným faktorom pri redukcii priečne pruhovaných svalov

železo (0,02%)

1. V bunke – je súčasťou cytochrómov

2. V rastlinách – podieľa sa na syntéze chlorofylu, je súčasťou enzýmov podieľajúcich sa na dýchaní, sú súčasťou cytochrómov

3. U zvierat – je súčasťou hemoglobínu

Draslík (0,15 - 0,4%)

1. V bunke - udržuje koloidné vlastnosti cytoplazmy, je súčasťou draslíkovo-sodných púmp a kanálov, aktivuje enzýmy podieľajúce sa na syntéze bielkovín počas glykolýzy

2. V rastlinách – podieľa sa na regulácii metabolizmu vody a fotosyntézy

3. Nevyhnutný pre správny srdcový rytmus, podieľa sa na vedení nervového vzruchu

Síra (0,15 - 0,2%)

1. V bunke - je súčasťou niektorých aminokyselín - cytín, cysteín a metionín, tvorí disulfidové mostíky v terciárnej štruktúre proteínu, je súčasťou niektorých enzýmov a koenzýmu A, je súčasťou bakteriochlorofylu, niektoré chemosyntetiká využívajú síru zlúčeniny na výrobu energie

2. U zvierat – je súčasťou inzulínu, vitamínu B1, biotínu

Fosfor (0,2 - 1,0%)

1. V bunke - vo forme zvyškov kyseliny fosforečnej je súčasťou DNA, RNA, ATP, nukleotidov, koenzýmov NAD, NADP, FAD, fosforylovaných cukrov, fosfolipidov a mnohých enzýmov, tvorí membrány ako súčasť fosfolipidov

2. U zvierat - je súčasťou kostí, zubov, u cicavcov je zložkou tlmivého systému, udržuje kyslú rovnováhu tkanivového moku relatívne konštantnú

Chlór (0,05 - 0,1%)

1. V bunke – podieľa sa na udržiavaní elektrickej neutrality bunky

2. V rastlinách – podieľa sa na regulácii tlaku turgoru

3. U zvierat - podieľa sa na tvorbe osmotického potenciálu krvnej plazmy, tiež na procesoch excitácie a inhibície v nervových bunkách, je súčasťou žalúdočnej šťavy vo forme kyseliny chlorovodíkovej

stopové prvky

Meď

1. V bunke - je súčasťou enzýmov podieľajúcich sa na syntéze cytochrómov

2. V rastlinách - je súčasťou enzýmov zapojených do reakcií temnej fázy fotosyntézy

3. U zvierat - podieľa sa na syntéze hemoglobínu, u bezstavovcov je súčasťou hemokyanínov - nosičov kyslíka, u človeka - je súčasťou kožného farbiva - melanínu

Zinok

1. Podieľa sa na alkoholovom kvasení

2. V rastlinách - je súčasťou enzýmov podieľajúcich sa na rozklade kyseliny uhličitej a pri syntéze rastlinných hormónov-auxínov

jód

1. U stavovcov - je súčasťou hormónov štítnej žľazy (tyroxín)

kobalt

1. U zvierat - je súčasťou vitamínu B12 (podieľa sa na syntéze hemoglobínu), jeho nedostatok vedie k anémii

Fluór

1. U zvierat - dodáva pevnosť kostiam a zubnej sklovine

mangán

1. V bunke - je súčasťou enzýmov podieľajúcich sa na dýchaní, oxidácii mastných kyselín, zvyšuje aktivitu karboxylázy

2. V rastlinách - ako súčasť enzýmov sa podieľa na temných reakciách fotosyntézy a na redukcii dusičnanov.

3. U zvierat - je súčasťou enzýmov fosfatázy nevyhnutných pre rast kostí

bróm

1. V bunke – je súčasťou vitamínu B1, ktorý sa podieľa na rozklade kyseliny pyrohroznovej

molybdén

1. V bunke - ako súčasť enzýmov sa podieľa na fixácii vzdušného dusíka

2. V rastlinách - ako súčasť enzýmov sa podieľa na práci prieduchov a enzýmov podieľajúcich sa na syntéze aminokyselín

Bor

1. Ovplyvňuje rast rastlín