Sostanze nutritive. Classificazione biogenetica degli elementi chimici

L'organismo degli esseri viventi consiste non solo di molecole e atomi, ma di un aggregato di tali elementi che gli permettono di svolgere tutti i processi vitali in modo armonioso e armonioso. È attraverso strutture come nutrienti, umani, piante, animali, funghi e batteri che possono muoversi, respirare, mangiare, moltiplicarsi e vivere in generale. Tutti loro hanno le loro cellule nel sistema chimico comune di Mendeleev.

I nutrienti sono cosa?

In generale, si dovrebbe notare che dei noti 118 elementi oggi, il ruolo esatto e l'importanza nell'organismo degli esseri viventi sono definiti in relativamente pochi. Sebbene i dati sperimentali abbiano permesso di stabilire che ogni cellula umana contiene circa 50 elementi chimici. Furono loro a ricevere il nome di biogenico o biofilo.

Naturalmente, molti di essi sono stati studiati a fondo, tutte le varianti della loro influenza sulla salute e sulle condizioni di una persona (sia con eccesso che mancanza) sono considerate. Tuttavia, rimane una certa percentuale di sostanze il cui ruolo non è completamente compreso. Non è ancora stato installato.

Classificazione di elementi biofili

Gli elementi biogenici possono essere divisi in tre gruppi in base al contenuto e al valore quantitativi dei sistemi viventi.

1. Macrobiogenico - quelli di cui sono costruiti tutti i composti vitali: proteine, acidi nucleici, carboidrati, lipidi e altri. Questi sono i principali elementi biogenici, tra cui carbonio, idrogeno, ossigeno, zolfo, sodio, cloro, magnesio, calcio, fosforo, azoto, potassio. Il loro contenuto nel corpo è massimo rispetto agli altri.
2. Microbiogenico - contenuto in piccole quantità, ma svolge un ruolo molto importante nel mantenimento di un normale livello di attività vitale, l'attuazione di molti processi e il mantenimento della salute. Questo gruppo comprende manganese, selenio, fluoro, vanadio, ferro, zinco, iodio, rutenio, nichel, cromo, rame, germanio.
3. Ultramikrobiogennye. Il ruolo che questi elementi chimici biogenici giocano nel corpo non è stato ancora chiarito. Tuttavia, si ritiene che siano anche importanti e dovrebbero essere mantenuti in equilibrio permanente.

Questa classificazione dei nutrienti riflette il significato di una sostanza. Tuttavia, c'è un altro, che divide tutti i composti del corpo in metalli e non metalli. La tabella degli elementi chimici si riflette nei sistemi viventi, che sottolinea ancora una volta come tutto sia interconnesso.

Caratteristiche e importanza dei macronutrienti

Se comprendi la struttura delle molecole proteiche, è facile capire quanto siano importanti gli elementi biogenici di un gruppo di macronutrienti. Dopo tutto, includono:

• di carbonio;
• ossigeno;
• idrogeno;
• azoto;
• a volte zolfo

Cioè, tutte le sostanze elencate, che abbiamo chiamato, sono vitali. Questo è abbastanza giustificato, perché non è per niente che le proteine ​​sono chiamate la base della vita.

La chimica dei nutrienti gioca un ruolo importante in questo. Dopotutto, per esempio, è proprio a causa delle caratteristiche chimiche del carbonio che è in grado di combinarsi con gli atomi con lo stesso nome, formando enormi catene macro - la base di tutto composti organici che significa vita. Se non fosse per la capacità dell'idrogeno di formare legami idrogeno tra le molecole, allora difficilmente potrebbero esserci proteine ​​e acidi nucleici. Senza di loro, non ci sarebbero esseri viventi.

L'ossigeno come uno degli elementi principali non è solo una parte della sostanza principale del pianeta - l'acqua, ma ha anche una forte elettronegatività. Ciò gli consente di prendere parte a molte interazioni, compresa la formazione di legami a idrogeno.

Sull'importanza dell'acqua, parlare, probabilmente non è necessario. Ogni bambino conosce la sua importanza. È un solvente, un mezzo per reazioni biochimiche, un componente importante del citoplasma delle cellule, e così via. I suoi elementi biogenici sono tutti uguali a idrogeno e ossigeno, già menzionati in precedenza.

Articolo numero 20 nella tabella

Il calcio fa parte delle ossa di uomini e animali, è una parte importante dello smalto dei denti. Prende anche parte a molti processi biologici all'interno del corpo:

• esocitosi;
• coagulazione del sangue;
• contrazione delle fibre muscolari;
• produzione di ormoni.

Inoltre, forma lo scheletro esterno di molti invertebrati e vita marina. La necessità di questo elemento aumenta con l'età e, dopo 20 anni, diminuisce.

Il valore di sodio e potassio

Questi due elementi sono molto importanti per il corretto e ben coordinato lavoro delle membrane cellulari, così come per la pompa del sodio-potassio del cuore. Molti farmaci per le malattie del sistema cardiovascolare contengono esattamente queste sostanze. Inoltre, questi stessi elementi:

• mantenere la pressione osmotica nella cellula;
• regolare il pH del terreno;
• parte del plasma sanguigno, fluidi linfatici;
• trattenere l'acqua nei tessuti;
• promuovere la trasmissione di impulsi nervosi e così via.

I processi sono vitali, quindi è difficile sopravvalutare l'importanza di questi macroelementi.

Magnesio e fosforo

La tabella degli elementi chimici collocava queste due sostanze piuttosto distanti a causa della differenza di proprietà, sia fisiche che chimiche. Anche il ruolo biologico varia, ma hanno anche qualcosa in comune - importante nella vita degli esseri viventi.

Il magnesio ha le seguenti funzioni:

• prende parte alla scissione delle macromolecole, che è accompagnata dal rilascio di energia;
• partecipa alla trasmissione degli impulsi nervosi e alla regolazione dell'attività cardiaca;
• è un principio attivo per la normale funzione intestinale;
• entra nella composizione di sostanze che controllano l'attività della muscolatura liscia e così via.

Queste non sono tutte funzioni, ma di base.

Il fosforo, a sua volta, svolge il seguente ruolo:

• parte di un gran numero di macromolecole (fosfolipidi, enzimi e altri);
• è un componente delle più importanti riserve energetiche del corpo: le molecole di ATP e ADP;
• controlla il pH delle soluzioni, è un buffer nel corpo;
• Incluso nelle ossa e nei denti come uno degli elementi costruttivi principali.

Quindi, i macronutrienti sono una parte importante della salute umana e di altre creature, le loro basi, l'inizio di tutta la vita sul pianeta.

Principali caratteristiche degli oligoelementi

I nutrienti che appartengono a questo gruppo si distinguono per il fatto che il bisogno del corpo per loro è inferiore rispetto ai rappresentanti del gruppo precedente. Circa 100 mg al giorno, ma non più di 150 mg. In totale, ci sono circa 30 specie. Inoltre, sono tutti in diverse concentrazioni nella cellula.

Il ruolo di non tutti è stabilito, ma le conseguenze dell'uso insufficiente dell'uno o dell'altro elemento si manifestano chiaramente, come espresso in varie malattie. I più studiati sugli effetti biologici sul corpo sono rame, selenio e zinco, oltre al ferro. Partecipano tutti ai meccanismi regolamento umorale, fanno parte degli enzimi, essendo catalizzatori di processi.

Ciclo di particelle biofile: carbonio

Ogni atomo è in grado di effettuare la transizione dal corpo all'ambiente e viceversa. Quando ciò accade, un processo chiamato "circolazione di elementi biogenici". Considera la sua essenza sull'esempio di un atomo di carbonio.

Gli atomi attraversano diverse fasi della loro circolazione.

1. Il grosso si trova nelle viscere della terra sotto forma di carbone, oltre che nell'aria, formando uno strato di anidride carbonica.
2. Dall'aria, il carbonio passa nelle piante, poiché viene assorbito da esse per la fotosintesi.
3. Poi rimane nelle piante fino a quando non muoiono e vanno nei depositi di carbone, o vanno negli organismi animali che si nutrono di piante. Di questi, il carbonio viene restituito all'atmosfera come anidride carbonica.
4. Se parliamo del diossido di carbonio che si dissolve negli oceani, poi dall'acqua in cui cade tessuto vegetale, col tempo, formando depositi di calcare, o evapora nell'atmosfera e la circolazione precedente ricomincia.

Pertanto, la migrazione biogenica di elementi chimici, sia macro che microbiogenici, avviene.