macronutrienti

I macroelementi sono sostanze utili per il corpo, la cui dose giornaliera è di 200 mg per una persona.

La mancanza di macronutrienti porta a disordini metabolici, disfunzione della maggior parte degli organi e dei sistemi.

C'è un detto: noi siamo ciò che mangiamo. Ma, naturalmente, se chiedi ai tuoi amici quando hanno mangiato l'ultima volta, ad esempio, zolfo o cloro, non puoi evitare la sorpresa in cambio. E nel frattempo, quasi 60 elementi chimici "vivono" nel corpo umano, le cui riserve, a volte senza rendersene conto, sono reintegrate dal cibo. E di circa il 96 percento ciascuno di noi comprende solo 4 nomi chimici che rappresentano un gruppo di macronutrienti. E questo:

ossigeno (65% in ogni corpo umano);
carbonio (18%);
idrogeno (10%);
azoto (3%).

Il restante 4 percento sono altre sostanze della tavola periodica. È vero, sono molto più piccoli e rappresentano un altro gruppo di nutrienti utili - i microelementi.

Per gli elementi chimici più comuni, i macronutrienti, è consuetudine usare il termine nome CHON, composto dalle lettere maiuscole dei termini: carbonio, idrogeno, ossigeno e azoto in latino (carbonio, idrogeno, ossigeno, azoto).

Macroelementi nel corpo umano, la natura ha ritirato poteri piuttosto ampi. Dipende da loro:

formazione di scheletro e cellule;
pH corporeo;
trasporto corretto degli impulsi nervosi;
l'adeguatezza delle reazioni chimiche.

Come risultato di molti esperimenti, è stato stabilito: ogni giorno la gente ha bisogno di 12 minerali (calcio, ferro, fosforo, iodio, magnesio, zinco, selenio, rame, manganese, cromo, molibdeno, cloro). Ma anche questi 12 non saranno in grado di sostituire le funzioni dei nutrienti.

Elementi nutritivi

Quasi ogni elemento chimico svolge un ruolo significativo nell'esistenza di tutta la vita sulla Terra, ma solo 20 di essi sono i principali.

Questi elementi sono suddivisi in:

6 principali nutrienti (rappresentati in quasi tutti gli esseri viventi sulla terra e spesso in quantità abbastanza grandi);
5 nutrienti minori (presenti in molti esseri viventi in quantità relativamente piccole);
oligoelementi (sostanze essenziali necessarie in piccole quantità per mantenere le reazioni biochimiche da cui dipende la vita).

Tra i nutrienti si distinguono:

I principali elementi biogenici, o organogeni, sono un gruppo di carbonio, idrogeno, ossigeno, azoto, zolfo e fosforo. I nutrienti minori sono rappresentati da sodio, potassio, magnesio, calcio, cloro.

Ossigeno (O)

Questo è il secondo nella lista delle sostanze più comuni sulla Terra. È un componente dell'acqua e, come sai, costituisce circa il 60 percento del corpo umano. In forma gassosa, l'ossigeno diventa parte dell'atmosfera. In questa forma, svolge un ruolo decisivo nel sostenere la vita sulla Terra, promuovendo la fotosintesi (nelle piante) e la respirazione (negli animali e nell'uomo).

Carbonio (C)

Il carbonio può anche essere considerato sinonimo di vita: i tessuti di tutte le creature del pianeta contengono un composto di carbonio. Inoltre, la formazione di legami di carbonio contribuisce allo sviluppo di una certa quantità di energia, che svolge un ruolo significativo per il flusso di importanti processi chimici a livello cellulare. Molti composti che contengono carbonio si infiammano facilmente, rilasciando calore e luce.

Idrogeno (H)

Questo è l'elemento più semplice e più comune nell'universo (in particolare, sotto forma di un gas biatomico H2). L'idrogeno è una sostanza reattiva e infiammabile. Con l'ossigeno forma miscele esplosive. Ha 3 isotopi.

Azoto (N)

L'elemento con numero atomico 7 è il gas principale nell'atmosfera della Terra. L'azoto è una parte di molte molecole organiche, inclusi gli amminoacidi, che sono un componente delle proteine e degli acidi nucleici che formano il DNA. Quasi tutto l'azoto è prodotto nello spazio - le cosiddette nebulose planetarie create dalle stelle che invecchiano arricchiscono l'universo con questo macroelemento.

Altri macronutrienti

Potassio (K)

Il potassio (0,25%) è una sostanza importante responsabile dei processi elettrolitici nel corpo. In parole semplici: trasporta la carica attraverso i fluidi. Aiuta a regolare il battito cardiaco e trasmettere gli impulsi del sistema nervoso. Coinvolto anche nell'omeostasi. La carenza di un elemento porta a problemi cardiaci, persino a fermarlo.

Calcio (Ca)

Il calcio (1,5%) è il nutriente più comune nel corpo umano - quasi tutte le riserve di questa sostanza sono concentrate nei tessuti dei denti e delle ossa. Il calcio è responsabile della contrazione muscolare e della regolazione delle proteine. Ma il corpo "mangia" questo elemento dalle ossa (che è pericoloso per lo sviluppo dell'osteoporosi), se sente la sua carenza nella dieta quotidiana.

Richiesto dalle piante per la formazione delle membrane cellulari. Animali e persone hanno bisogno di questo macronutriente per mantenere ossa e denti sani. Inoltre, il calcio svolge il ruolo di "moderatore" dei processi nel citoplasma delle cellule. In natura, rappresentato nella composizione di molte rocce (gesso, calcare).

Calcio negli esseri umani:

influisce sull'eccitabilità neuromuscolare - partecipa alla contrazione muscolare (l'ipocalcemia causa convulsioni);
regola la glicogenolisi (la scomposizione del glicogeno allo stato di glucosio) nei muscoli e la gluconeogenesi (la formazione di glucosio da formazioni non carboidratiche) nei reni e nel fegato;
riduce la permeabilità delle pareti dei capillari e della membrana cellulare, migliorando in tal modo gli effetti antinfiammatori e antiallergici;
promuove la coagulazione del sangue.

Gli ioni di calcio sono importanti messaggeri intracellulari che influenzano l'insulina e gli enzimi digestivi nell'intestino tenue.

L'assorbimento di Ca dipende dal contenuto di fosforo nel corpo. Lo scambio di calcio e fosfato è regolato ormonalmente. L'ormone paratiroideo (ormone paratiroideo) rilascia Ca dalle ossa nel sangue e la calcitonina (ormone tiroideo) promuove la deposizione di un elemento nelle ossa, che riduce la sua concentrazione nel sangue.

Magnesio (Mg)

Il magnesio (0,05%) svolge un ruolo significativo nella struttura dello scheletro e dei muscoli.

È un membro di oltre 300 reazioni metaboliche. Tipico catione intracellulare, un componente importante della clorofilla. Presente nello scheletro (70% del totale) e nei muscoli. Una parte integrante di tessuti e fluidi corporei.

Nel corpo umano, il magnesio è responsabile per il rilassamento muscolare, l'escrezione delle tossine e il miglioramento del flusso sanguigno al cuore. La carenza della sostanza interferisce con la digestione e rallenta la crescita, portando a una rapida stanchezza, tachicardia, insonnia, aumento della PMS nelle donne. Ma un eccesso di macro è quasi sempre lo sviluppo della urolitiasi.

Sodio (Na)

Il sodio (0,15%) è un elemento promotore di elettroliti. Aiuta a trasmettere impulsi nervosi in tutto il corpo ed è anche responsabile della regolazione del livello di fluido nel corpo, proteggendolo dalla disidratazione.

Zolfo (S)

Lo zolfo (0,25%) si trova in 2 amminoacidi che formano le proteine.

Fosforo (P)

Il fosforo (1%) è concentrato nelle ossa, preferibilmente. Ma in aggiunta, c'è una molecola di ATP che fornisce energia alle cellule. Presentato in acidi nucleici, membrane cellulari, ossa. Come il calcio, è necessario per il corretto sviluppo e funzionamento del sistema muscolo-scheletrico. Nel corpo umano svolge una funzione strutturale.

Cloro (Cl)

Il cloro (0,15%) si trova solitamente nel corpo sotto forma di ione negativo (cloruro). Le sue funzioni comprendono il mantenimento dell'equilibrio idrico nel corpo. A temperatura ambiente, il cloro è un gas verde velenoso. Forte agente ossidante, entra facilmente nelle reazioni chimiche, formando cloruri.

http://foodandhealth.ru/mineraly/makroelementy/

La composizione chimica della cellula. Macronutrients Group 1 Tutti i carboidrati e i lipidi contengono idrogeno, carbonio e ossigeno, ad eccezione delle proteine e degli acidi nucleici, ad eccezione. - presentazione

La presentazione è stata pubblicata 3 anni fa dall'utente Evgenia Voronova

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1 composizione chimica cellulare

2 Macroelementi 1 Gruppo Tutti i carboidrati e i lipidi contengono idrogeno, carbonio e ossigeno e la composizione delle proteine e degli acidi nucleici, oltre a tutti questi componenti, include l'azoto. La quota di questi 4 elementi rappresentava il 98% della massa delle cellule viventi.

3 Macroelementi 2 Gruppo Il sodio, il potassio e il cloro forniscono l'aspetto e la conduzione degli impulsi elettrici nel tessuto nervoso. Il mantenimento di un normale ritmo cardiaco dipende dalla concentrazione di sodio, potassio e calcio nel corpo.

4 Contenuto di bioelementi nella cellula Tra entrambi i gruppi di macroelementi, l'ossigeno, il carbonio, l'idrogeno, l'azoto, il fosforo e lo zolfo sono combinati in un gruppo di bioelementi, o organogeni, poiché costituiscono la base della maggior parte delle molecole organiche.

5 Elemento 1. Ossigeno (O) 2. Carbonio (C) 3. Idrogeno (H) 4. Azot (N) 5. Fosforo (P) 6. Zolfo (S) Contenuto nella cella,% in peso 1.65.0-75, 0 2.15.0-18.0 3.8.0-10.0 4.1.0-3.0 5.0.2-1.0 6.0.15-0.2

http://www.myshared.ru/slide/1072773/

Insegnante di biologia del sito Nizdiminova Elena Anatolyevna

Venerdì, 02.2.2019, 00:15

Gruppi di elementi chimici che compongono la cellula.

Macro elementi di 1 gruppo

Elementi di traccia 2 gruppi

Traccia elementi 3 gruppi

Idrogeno, carbonio, ossigeno, azoto

Zolfo e fosforo, potassio, sodio, ferro, calcio, magnesio, cloro

Zinco, rame, iodio, fluoro, ecc.

Il ruolo dei macronutrienti negli organismi viventi.

Incluso in amminoacidi, acidi nucleici e nucleotidi. Tutte le proteine hanno azoto nella loro composizione.

Cofattore di molti enzimi coinvolti nel metabolismo energetico e nella sintesi del DNA Nell'organismo vegetale fa parte delle molecole della clorofilla; il magnesio e gli ioni di calcio formano sali con sostanze pectiniche. Nel corpo animale fa parte degli enzimi necessari per il funzionamento dei tessuti muscolari, nervosi e ossei.

Partecipa alla creazione e al mantenimento del potenziale bioelettrico della membrana cellulare creato dal lavoro delle pompe di sodio e di potassio. In un organismo vegetale, gli ioni di sodio sono coinvolti nel mantenimento del potenziale osmotico delle cellule, che assicura l'assorbimento di acqua dal suolo. Nell'organismo animale, gli ioni di sodio influenzano il funzionamento dei reni; partecipare al mantenimento della frequenza cardiaca; insieme con gli ioni di cloro sono inclusi nella maggior parte delle sostanze ematiche inorganiche; partecipare alla regolazione dell'equilibrio acido-base del corpo, fanno parte del sistema tampone del corpo.

Il calcio ina è coinvolto nella regolazione della permeabilità selettiva della membrana cellulare, nel processo di combinazione del DNA con le proteine. In un organismo vegetale, gli ioni di calcio, formando sali di sostanze pectiche, conferiscono durezza alla sostanza intercellulare che collega le cellule; partecipare alla formazione del piatto connettivo tra le cellule. Nell'organismo animale sali di calcio insolubili sono inclusi nelle ossa di vertebrati, conchiglie molluschi, coralli scheletrici, ioni calcio sono coinvolti nella formazione della bile, aumentare l'eccitabilità riflessa del midollo spinale e il centro di salivazione, coinvolti nella neurotrasmissione sinaptica nei processi di coagulazione del sangue, enzimi attivati con contrazione delle fibre muscolari striate.

In un organismo vegetale partecipa alla biosintesi della clorofilla, nella respirazione (entra nella composizione degli enzimi respiratori); nella fotosintesi (parte dei portatori di elettroni del citocromo nella fase di luce della fotosintesi). Nel corpo animale, fa parte di una proteina che trasporta ossigeno (emoglobina) e una proteina che contiene ossigeno nei muscoli (mioglobina); un piccolo margine nella proteina ferritina nel fegato e nella milza.

Partecipa al mantenimento delle proprietà colloidali del citoplasma della cellula, nella creazione e mantenimento del potenziale bioelettrico sulla membrana cellulare; attiva gli enzimi coinvolti nella sintesi proteica, sono parte degli enzimi coinvolti nella glicolisi. Nel corpo vegetale è coinvolto nella regolazione del metabolismo dell'acqua; Incluso negli enzimi coinvolti nella fotosintesi. Nel corpo animale è coinvolto nel mantenimento della frequenza cardiaca, nella conduzione dell'impulso nervoso.

Parte degli amminoacidi contenenti zolfo, coenzima A; partecipa alla formazione della struttura terziaria della proteina (ponti disolfuro), nella fotosintesi batterica. I composti di zolfo inorganici sono la fonte di energia nella chemiosintesi. Nel corpo animale fa parte di insulina, vitamina B1, biotina.

Inclusi in ATP, nucleotidi, DNA, RNA, coenzimi NAD, NADP, FAD, fosfolipidi, tutte le strutture di membrana. Nel corpo animale sotto forma di fosfati fa parte del tessuto osseo, lo smalto dei denti, gli ioni fosforo formano il sistema tampone del corpo.

Gli ioni di cloro supportano l'elettromineralità della cellula. In un organismo vegetale, gli ioni sono coinvolti nella regolazione del turgore. Nel corpo animale partecipano ai processi di eccitazione e inibizione nelle cellule nervose, insieme agli ioni sodio nella formazione del potenziale osmotico del plasma sanguigno, fanno parte dell'acido cloridrico.

Il ruolo di alcuni oligoelementi negli organismi viventi.

Inclusi negli enzimi coinvolti nella fermentazione alcolica (batteri), attivando scissione dell'acido carbonico e partecipano nella sintesi di ormoni (nelle piante) coinvolte nel trasporto di anidride carbonica (vertebrati sangue) necessari per la normale crescita e l'enzima idrolisi dei legami peptidici digestione delle proteine (negli animali).

Incluso negli enzimi ossidativi. Nel corpo della pianta è coinvolto nella sintesi di citocromi, è parte degli enzimi necessari nelle reazioni oscure della fotosintesi. Nell'organismo animale partecipa alla formazione del sangue, alla sintesi dell'emoglobina, fa parte delle emocianine (proteine - trasportatori di ossigeno negli invertebrati) e un enzima coinvolto nella sintesi della melanina - pigmento della pelle.

Incluso nella composizione di tiroxina - ormone tiroideo.

Nel corpo animale sotto forma di sali di calcio insolubili fa parte delle ossa e dei tessuti dei denti.

Incluso negli enzimi coinvolti nella respirazione, l'ossidazione degli acidi grassi, aumenta l'attività dell'enzima carbossilasi. Nel corpo della pianta fa parte degli enzimi coinvolti nelle reazioni oscure della fotosintesi e nella riduzione dei nitrati. Nel corpo animale fa parte del fosfato - enzimi necessari per la crescita ossea.

In un organismo vegetale influisce sui processi di crescita, con la mancanza di gemme apicali, i fiori, i tessuti conduttivi si estinguono.

Nei batteri che fissano l'azoto, è contenuto negli enzimi coinvolti nella fissazione dell'azoto. Nel corpo della pianta fa parte degli enzimi che regolano l'apparato stomatico coinvolto nella sintesi degli aminoacidi.

Incluso nella composizione di vitamina B1, - una parte integrante dell'enzima coinvolto nella scomposizione del PVC.

Nel corpo animale fa parte della vitamina B12 ed è coinvolto nello schermo dell'emoglobina, il deficit porta all'anemia.

http://nizdiminova.ucoz.ru/index/urok_1/0-17

2.3 Composizione chimica cellulare. Macro e oligoelementi

Video Tutorial 2: Struttura, proprietà e funzioni dei composti organici Il concetto di biopolimeri

Conferenza: composizione chimica cellulare. Macro e oligoelementi. La relazione della struttura e delle funzioni delle sostanze inorganiche e organiche

macronutrienti il cui contenuto non è inferiore allo 0,01%;

oligoelementi - la cui concentrazione è inferiore allo 0,01%.

In ogni cella, il contenuto degli elementi traccia è inferiore all'1%, macro-elementi, rispettivamente - oltre il 99%.

Il sodio, il potassio e il cloro forniscono molti processi biologici: il turgore (pressione cellulare interna), la comparsa di impulsi elettrici nervosi.

Azoto, ossigeno, idrogeno, carbonio. Questi sono i componenti principali della cellula.

Il fosforo e lo zolfo sono componenti importanti dei peptidi (proteine) e degli acidi nucleici.

Il calcio è la base di tutte le formazioni scheletriche: denti, ossa, conchiglie, pareti cellulari. Partecipa anche alla contrazione muscolare e alla coagulazione del sangue.

Il magnesio è un componente della clorofilla. Partecipa alla sintesi delle proteine.

Il ferro è un componente dell'emoglobina, è coinvolto nella fotosintesi, determina l'efficienza degli enzimi.

Elementi traccia contenuto in concentrazioni molto basse, importante per i processi fisiologici:

Lo zinco è un componente dell'insulina;

Rame - partecipa alla fotosintesi e alla respirazione;

Cobalto - un componente della vitamina B12;

Iodio - è coinvolto nella regolazione del metabolismo. È un componente importante degli ormoni tiroidei;

Il fluoro è un componente dello smalto dei denti.

Lo squilibrio nella concentrazione di micro e macronutrienti porta a disturbi metabolici, lo sviluppo di malattie croniche. Carenza di calcio - causa del rachitismo, ferro - anemia, carenza di azoto - proteine, iodio - diminuzione dell'intensità dei processi metabolici.

Considerare la relazione tra sostanze organiche e inorganiche nella cellula, la loro struttura e funzione.

Le cellule contengono un'enorme quantità di micro e macromolecole appartenenti a diverse classi chimiche.

Materia cellulare inorganica

Acqua. Della massa totale di un organismo vivente, costituisce la percentuale più elevata - 50-90% e prende parte a quasi tutti i processi vitali:

i processi capillari, poiché è un solvente polare universale, influiscono sulle proprietà del fluido interstiziale e del tasso metabolico. In relazione all'acqua, tutti i composti chimici sono suddivisi in idrofili (solubili) e lipofili (solubili nei grassi).

L'intensità del metabolismo dipende dalla sua concentrazione nella cellula: più acqua, più velocemente i processi hanno luogo. La perdita del 12% di acqua da parte del corpo umano - richiede il restauro sotto la supervisione di un medico, con una perdita del 20% - si verifica la morte.

Sali minerali Contenuto in sistemi viventi in forma dissolta (dissociati in ioni) e non disciolto. I sali disciolti sono coinvolti in:

trasferimento di sostanza attraverso la membrana. I cationi metallici forniscono una "pompa di sodio-potassio", che modifica la pressione osmotica della cellula. Per questo motivo, l'acqua con sostanze dissolte si precipita nella cellula o la lascia, portando via inutili;

la formazione di impulsi nervosi di natura elettrochimica;

fanno parte delle proteine;

ione fosfato - un componente di acidi nucleici e ATP;

lo ione carbonato - supporta Ph nel citoplasma.

I sali insolubili sotto forma di molecole intere formano strutture di gusci, conchiglie, ossa, denti.

Materiale organico cellulare

Una caratteristica comune della materia organica è la presenza della catena dello scheletro di carbonio. Questi sono biopolimeri e piccole molecole di struttura semplice.

Le principali classi disponibili negli organismi viventi:

I carboidrati. Le cellule contengono vari tipi di loro - zuccheri semplici e polimeri insolubili (cellulosa). In percentuale, la loro quota nella sostanza secca vegetale arriva all'80%, gli animali al 20%. Svolgono un ruolo importante nel supporto vitale delle cellule:

Fruttosio e glucosio (monosaccaridi) vengono rapidamente assorbiti dall'organismo, sono inclusi nel metabolismo, sono una fonte di energia.

Il ribosio e il desossiribosio (monosaccaridi) sono uno dei tre componenti principali del DNA e dell'RNA.

Il lattosio (riferito al disaharam) - sintetizzato dal corpo animale, fa parte del latte dei mammiferi.

Il saccarosio (disaccaride) - una fonte di energia, si forma nelle piante.

Maltosio (disaccaride): fornisce la germinazione dei semi.

Inoltre, gli zuccheri semplici svolgono altre funzioni: segnale, protezione, trasporto.
I carboidrati polimerici sono glicogeno idrosolubile, così come cellulosa insolubile, chitina, amido. Svolgono un ruolo importante nel metabolismo, svolgono funzioni strutturali, di conservazione e protettive.

Lipidi o grassi Sono insolubili in acqua, ma si mescolano bene tra loro e si dissolvono in liquidi non polari (non contenenti ossigeno, per esempio, il cherosene o gli idrocarburi ciclici sono solventi non polari). I lipidi sono necessari nel corpo per fornirgli energia - durante la loro ossidazione si formano energia e acqua. I grassi sono molto efficienti dal punto di vista energetico: con l'aiuto di 39 kJ per grammo rilasciato durante l'ossidazione, è possibile sollevare un carico di 4 tonnellate ad un'altezza di 1 m. Il grasso fornisce anche una funzione protettiva e isolante: negli animali, il suo spesso strato aiuta a conservare il calore nella stagione fredda. Le sostanze grasse proteggono le piume degli uccelli acquatici dal bagnarsi, donano un aspetto lucido e l'elasticità dei peli degli animali, svolgono una funzione coprente sulle foglie delle piante. Alcuni ormoni hanno una struttura lipidica. I grassi costituiscono la base della struttura della membrana.

Proteine o proteine sono eteropolimeri di una struttura biogenica. Sono costituiti da amminoacidi, le cui unità strutturali sono: gruppo amminico, gruppo radicale e carbossile. Le proprietà degli aminoacidi e le loro differenze l'una dall'altra determinano i radicali. A causa delle proprietà anfotere, possono formare legami tra loro. Le proteine possono contenere diverse o centinaia di amminoacidi. In totale, la struttura delle proteine comprende 20 aminoacidi, le loro combinazioni determinano la varietà di forme e proprietà delle proteine. Circa una dozzina di aminoacidi sono indispensabili - non sono sintetizzati nel corpo animale e il loro apporto è fornito da alimenti vegetali. Nel tratto digestivo le proteine sono suddivise in singoli monomeri utilizzati per sintetizzare le proprie proteine.

Caratteristiche strutturali delle proteine:

struttura primaria - catena di aminoacidi;

secondario - una catena ritorta in una spirale in cui si formano legami idrogeno tra le bobine;

terziario: una spirale o molti di essi, arrotolati in un globulo e collegati da legami deboli;

Il quaternario non esiste in tutte le proteine. Questi sono diversi globuli collegati da legami non covalenti.

La forza delle strutture può essere spezzata e quindi ripristinata, mentre la proteina perde temporaneamente le sue proprietà caratteristiche e l'attività biologica. Solo la distruzione della struttura primaria è irreversibile.

Le proteine svolgono molte funzioni in una cella:

accelerazione delle reazioni chimiche (funzione enzimatica o catalitica, ciascuna delle quali è responsabile di una singola reazione specifica);
trasporto - trasferimento di ioni, ossigeno, acidi grassi attraverso le membrane cellulari;

protettivo - le proteine del sangue come la fibrina e il fibrinogeno, sono presenti nel plasma sanguigno in una forma inattiva, formano coaguli di sangue nel sito di lesione a causa di ossigeno. Anticorpi: forniscono immunità.

i peptidi strutturali sono in parte o sono la base delle membrane cellulari, dei tendini e di altri tessuti connettivi, capelli, lana, zoccoli e unghie, ali e tegumenti esterni. L'actina e la miosina forniscono attività muscolare contrattile;

regolatori - le proteine dell'ormone forniscono una regolazione umorale;
energia - durante la mancanza di nutrienti il corpo inizia a distruggere le proprie proteine, interrompendo il processo della propria attività vitale. Ecco perché, dopo una lunga carestia, il corpo non può sempre riprendersi senza un aiuto medico.

Acidi nucleici Esistono 2 - DNA e RNA. L'RNA è di diversi tipi: informativo, di trasporto e ribosomale. Scoperto dallo svizzero svizzero F. Fisher alla fine del 19 ° secolo.

Il DNA è acido desossiribonucleico. Contenuto nel nucleo, plastidi e mitocondri. Strutturalmente, è un polimero lineare che forma una doppia elica di catene nucleotidiche complementari. Il concetto della sua struttura spaziale fu creato nel 1953 dagli americani D. Watson e F. Crick.

Le sue unità monomeriche sono nucleotidi che hanno una struttura fondamentalmente comune da:

base azotata (appartenente al gruppo delle purine - adenina, guanina, pirimidina - timina e citosina).

Nella struttura di una molecola di polimero, i nucleotidi sono combinati a coppie e in modo complementare, che è dovuto al diverso numero di legami idrogeno: adenina + timina - due, guanina + citosina - tre legami idrogeno.

L'ordine dei nucleotidi codifica le sequenze di amminoacidi strutturali delle molecole proteiche. Una mutazione è un cambiamento nell'ordine dei nucleotidi, poiché le molecole proteiche di una diversa struttura saranno codificate.

RNA - acido ribonucleico. Le caratteristiche strutturali della sua differenza dal DNA sono:

invece di nucleotide di timina - uracile;

ribosio invece di desossiribosio.

Trasporto L'RNA è una catena polimerica piegata sotto forma di una foglia di trifoglio nel piano, la cui funzione principale è la somministrazione di un amminoacido ai ribosomi.

L'RNA matrice (messaggero) è costantemente formato nel nucleo, complementare a qualsiasi parte del DNA. Questa è una matrice strutturale, sulla base della sua struttura una molecola proteica sarà assemblata sul ribosoma. Del contenuto totale di molecole di RNA, questo tipo è del 5%.

Ribosomale - è responsabile per il processo di produzione di molecole proteiche. È sintetizzato sul nucleolo. È in una gabbia dell'85%.

ATP - acido adenosintrifosfato. Questo è un nucleotide contenente:

http://cknow.ru/knowbase/168-23-himicheskiy-sostav-kletki-makro-i-mikroelementy.html

Tema 4. "La composizione chimica della cellula".

Gli organismi sono costituiti da cellule. Le cellule di diversi organismi hanno una composizione chimica simile. La Tabella 1 presenta i principali elementi chimici trovati nelle cellule degli organismi viventi.

Tabella 1. Il contenuto di elementi chimici nella cella

Il contenuto nella cella può essere diviso in tre gruppi di elementi. Il primo gruppo comprende ossigeno, carbonio, idrogeno e azoto. Rappresentano quasi il 98% della composizione cellulare totale. Il secondo gruppo comprende potassio, sodio, calcio, zolfo, fosforo, magnesio, ferro, cloro. Il loro contenuto nella cella è decimo e centesimo di punto percentuale. Gli elementi di questi due gruppi appartengono agli elementi macro (dal greco Macro - grande).

Gli elementi rimanenti, rappresentati in celle di centesimi e millesimi di una percentuale, appartengono al terzo gruppo. Questi sono elementi in traccia (dal greco Micro - piccolo).

Qualsiasi elemento inerente solo alla natura, nella cella non viene rilevato. Tutti gli elementi chimici elencati fanno anche parte della natura inanimata. Ciò indica l'unità della natura animata e inanimata.

La mancanza di qualsiasi elemento può portare alla malattia e persino alla morte dell'organismo, poiché ogni elemento svolge un certo ruolo. I macroelementi del primo gruppo costituiscono la base dei biopolimeri - proteine, carboidrati, acidi nucleici e anche lipidi, senza i quali la vita è impossibile. Lo zolfo fa parte di alcune proteine, il fosforo fa parte degli acidi nucleici, il ferro fa parte dell'emoglobina e il magnesio fa parte della clorofilla. Il calcio svolge un ruolo importante nel metabolismo.

Alcuni degli elementi chimici contenuti nella cellula sono inclusi nella composizione di sostanze inorganiche - sali minerali e acqua.

I sali minerali sono nella cellula, solitamente sotto forma di cationi (K +, Na +, Ca 2+, Mg 2+) e anioni (HPO 2- / 4, H₂PO - / 4, CI -, NSO₃), il cui rapporto determina l'acidità del mezzo, che è importante per l'attività vitale delle cellule.

(In molte cellule, il terreno è leggermente alcalino e il suo pH quasi non cambia, poiché mantiene sempre un certo rapporto di cationi e anioni).

Di sostanze inorganiche in natura, l'acqua svolge un ruolo enorme.

Senza acqua, la vita è impossibile. È una massa significativa della maggior parte delle cellule. Molta acqua è contenuta nelle cellule del cervello umano e negli embrioni: l'acqua è superiore all'80%; nelle cellule del tessuto adiposo - solo il 40%. Per età, il contenuto di acqua nelle cellule diminuisce. Una persona che ha perso il 20% di acqua muore.

Le proprietà uniche dell'acqua determinano il suo ruolo nel corpo. Partecipa alla termoregolazione, che è dovuta all'elevata capacità termica dell'acqua - il consumo di grandi quantità di energia quando riscaldato. Cosa determina l'elevata capacità termica dell'acqua?

In una molecola d'acqua, un atomo di ossigeno è legato covalentemente a due atomi di idrogeno. La molecola d'acqua è polare, poiché l'atomo di ossigeno ha una carica parzialmente negativa, e ciascuno dei due atomi di idrogeno ha

carica parzialmente positiva. Un legame idrogeno si forma tra l'atomo di ossigeno di una molecola d'acqua e l'atomo di idrogeno di un'altra molecola. I legami idrogeno forniscono una combinazione di un gran numero di molecole d'acqua. Quando l'acqua viene riscaldata, una parte significativa dell'energia viene spesa per rompere i legami idrogeno, che determina la sua elevata capacità termica.

L'acqua è un buon solvente. A causa della polarità delle sue molecole interagiscono con ioni caricati positivamente e negativamente, contribuendo così alla dissoluzione della sostanza. In relazione all'acqua, tutte le sostanze della cellula sono suddivise in idrofile e idrofobiche.

Hydrophilic (dal greco Hydro - water and phileo - I love) sono chiamati sostanze che si dissolvono nell'acqua. Questi includono composti ionici (ad esempio, sali) e alcuni composti non ionici (ad esempio zuccheri).

Idrofobico (dal greco Hydro - acqua e fobos - paura) sono sostanze che sono insolubili in acqua. Questi includono, per esempio, i lipidi.

L'acqua svolge un ruolo importante nelle reazioni chimiche che avvengono nella cellula in soluzioni acquose. Scioglie i prodotti metabolici che non sono necessari al corpo e contribuisce alla loro rimozione dal corpo. L'alto contenuto di acqua nella cellula conferisce elasticità. L'acqua favorisce il movimento di varie sostanze all'interno della cellula o da una cellula all'altra.

I corpi di natura animata e inanimata consistono degli stessi elementi chimici. La composizione degli organismi viventi comprende sostanze inorganiche - acqua e sali minerali. Le funzioni vitali multiple dell'acqua in una cellula sono dovute alle peculiarità delle sue molecole: la loro polarità, la loro capacità di formare legami idrogeno.

COMPONENTI IN CELLULE INORGANICHE

Circa 90 elementi si trovano nelle cellule degli organismi viventi, con circa 25 di essi trovati in quasi tutte le cellule. In base al contenuto nella cellula, gli elementi chimici sono suddivisi in tre grandi gruppi: macronutrienti (99%), microelementi (1%), ultramicroelementi (meno dello 0,001%).

Gli elementi macro comprendono ossigeno, carbonio, idrogeno, fosforo, potassio, zolfo, cloro, calcio, magnesio, sodio, ferro.
Gli oligoelementi includono manganese, rame, zinco, iodio, fluoro.
Gli elementi ultramicro includono argento, oro, bromo, selenio.

COMPONENTI ORGANICI DELLA CELLA

La funzione più importante delle proteine è catalitica. Le molecole proteiche che aumentano la velocità delle reazioni chimiche in una cellula di diversi ordini di grandezza sono chiamate enzimi. Nessun processo biochimico nel corpo avviene senza la partecipazione di enzimi.

Attualmente sono stati trovati oltre 2000 enzimi. La loro efficienza è molte volte superiore all'efficienza dei catalizzatori inorganici utilizzati nella produzione. Quindi, 1 mg di ferro nella composizione dell'enzima catalasi sostituisce 10 tonnellate di ferro inorganico. La catalasi aumenta la velocità di decomposizione del perossido di idrogeno (H₂oh₂) Da 10 a 11 volte. Enzima che catalizza la formazione di acido carbonico (CO₂+H₂O = H₂CO₃), accelera la reazione 10 7 volte.

Una proprietà importante degli enzimi è la specificità della loro azione, ogni enzima catalizza solo uno o un piccolo gruppo di reazioni simili.

La sostanza che influenza l'enzima è chiamata substrato. Le strutture della molecola dell'enzima e il substrato devono corrispondere esattamente l'una all'altra. Questo spiega la specificità dell'azione degli enzimi. Quando il substrato è combinato con l'enzima, la struttura spaziale dell'enzima cambia.

La sequenza di interazione tra l'enzima e il substrato può essere rappresentata schematicamente:

Substrato + Enzima - Complesso enzima-substrato - Enzima + Prodotto.

Dal diagramma è chiaro che il substrato si combina con l'enzima per formare un complesso enzima-substrato. In questo caso, il substrato si trasforma in una nuova sostanza - un prodotto. Nella fase finale, l'enzima viene rilasciato dal prodotto e interagisce di nuovo con la molecola del substrato successivo.

Gli enzimi funzionano solo ad una certa temperatura, concentrazione di sostanze, acidità del mezzo. Il cambiamento delle condizioni porta a un cambiamento nella struttura terziaria e quaternaria della molecola proteica e, di conseguenza, a sopprimere l'attività dell'enzima. Come sta andando? Solo una certa parte della molecola dell'enzima, chiamata centro attivo, ha attività catalitica. Il centro attivo contiene da 3 a 12 residui di amminoacidi ed è formato come risultato della flessione della catena polipeptidica.

Sotto l'influenza di vari fattori, la struttura della molecola dell'enzima cambia. Questo interrompe la configurazione spaziale del centro attivo e l'enzima perde la sua attività.

Gli enzimi sono proteine che svolgono il ruolo di catalizzatori biologici. Grazie agli enzimi, la velocità delle reazioni chimiche nelle cellule aumenta di diversi ordini di grandezza. Una proprietà importante degli enzimi è la specificità dell'azione in determinate condizioni.

Gli acidi nucleici sono stati scoperti nella seconda metà del diciannovesimo secolo. il biochimico svizzero F. Micher, che isolò una sostanza con un alto contenuto di azoto e fosforo dai nuclei delle cellule e la chiamò "nucleina" (dal latino nucleo - nucleo).

Gli acidi nucleici immagazzinano informazioni ereditarie sulla struttura e il funzionamento di ogni cellula e di tutti gli esseri viventi sulla Terra. Esistono due tipi di acidi nucleici: il DNA (acido desossiribonucleico) e l'RNA (acido ribonucleico). Gli acidi nucleici, come le proteine, hanno specificità di specie, cioè gli organismi di ogni specie hanno il loro tipo di DNA. Per scoprire le cause della specificità delle specie, considerare la struttura degli acidi nucleici.

Le molecole di acidi nucleici sono catene molto lunghe composte da molte centinaia e persino milioni di nucleotidi. Qualsiasi acido nucleico contiene solo quattro tipi di nucleotidi. Le funzioni delle molecole di acido nucleico dipendono dalla loro struttura, dai loro nucleotidi, dal loro numero nella catena e dalla sequenza del composto nella molecola.

Ogni nucleotide è costituito da tre componenti: una base azotata, un carboidrato e acido fosforico. Ciascun nucleotide di DNA contiene uno dei quattro tipi di basi azotate (adenina - A, timina - T, guanina - G o citosina - C), oltre a residui di carbonio desossiribosio e acido fosforico.

Pertanto, i nucleotidi del DNA differiscono solo nel tipo di base azotata.

Una molecola di DNA consiste in un'enorme varietà di nucleotidi che sono incatenati insieme in una sequenza specifica. Ogni tipo di molecola di DNA ha il suo numero e la sequenza di nucleotidi.

Le molecole di DNA sono molto lunghe. Ad esempio, sarebbe necessaria una lettera con un volume di circa 820000 pagine per scrivere la sequenza nucleotidica in molecole di DNA da una singola cellula umana (46 cromosomi). L'alternanza di quattro tipi di nucleotidi può formare un numero infinito di varianti di molecole di DNA. Queste caratteristiche strutturali delle molecole di DNA consentono loro di immagazzinare un'enorme quantità di informazioni su tutti i segni degli organismi.

Nel 1953, un modello della struttura della molecola del DNA fu creato dal biologo americano J. Watson e dal fisico inglese F. Crick. Gli scienziati hanno determinato che ciascuna molecola di DNA è costituita da due catene interconnesse e girate a spirale. Ha l'aspetto di una doppia elica. In ogni catena, quattro tipi di nucleotidi si alternano in una sequenza specifica.

La composizione nucleotidica del DNA differisce in diverse specie di batteri, funghi, piante e animali. Ma non cambia con l'età, dipende poco dai cambiamenti ambientali. I nucleotidi sono accoppiati, cioè il numero di nucleotidi di adenina in ogni molecola di DNA è uguale al numero di nucleotidi di timidina (A - T), e il numero di nucleotidi della citosina è uguale al numero di nucleotidi di guanina (C - D). Ciò è dovuto al fatto che la connessione di due catene l'una all'altra in una molecola di DNA obbedisce a una determinata regola, vale a dire: l'adenina di una catena è sempre collegata da due legami idrogeno solo alla timina dell'altra catena, e guanina - da tre legami idrogeno alla citosina, cioè catene nucleotidiche di una molecola Il DNA è complementare, complementare.

Il DNA contiene tutti i batteri, la stragrande maggioranza dei virus. Si trova nei nuclei di cellule di animali, funghi e piante, così come nei mitocondri e nei cloroplasti. Nel nucleo di ogni cellula del corpo umano contiene 6,6 x 10 -12 g di DNA, e nel nucleo delle cellule germinali - due volte meno - 3,3 x 10 -12 g.

Molecole di acido nucleico: il DNA e l'RNA sono costituiti da nucleotidi. Il nucleotide del DNA contiene una base azotata (A, T, G, C), un carboidrato desossiribosio e un residuo di una molecola di acido fosforico. Una molecola di DNA è una doppia elica costituita da due catene collegate da legami di idrogeno secondo il principio di complementarità. Funzione del DNA: conservazione delle informazioni ereditarie.

Nelle cellule di tutti gli organismi ci sono molecole di ATP - adenosina trifosfato. L'ATP è una sostanza cellulare universale la cui molecola ha legami ricchi di energia. Una molecola di ATP è un tipo di nucleotide, che, come altri nucleotidi, è costituito da tre componenti: la base azotata - adenina, carboidrato - ribosio, ma invece di una contiene tre residui di molecole di acido fosforico (Fig. 12). I legami indicati nella figura dall'icona sono ricchi di energia e sono chiamati ad alta energia. Ogni molecola di ATP contiene due legami macroergici.

Quando il legame macroergico viene rotto e la singola molecola di acido fosforico viene scissa con gli enzimi, vengono rilasciati 40 kJ / mol di energia e l'ATP viene convertito in ADP - acido adenosinifosforico. Con la rimozione di un'altra molecola di acido fosforico, viene rilasciato un altro 40 kJ / mol; AMP - si forma l'acido monofosforico dell'adenosina. Queste reazioni sono reversibili, ovvero, l'AMP può trasformarsi in ADP, ADP - in ATP.

Le molecole di ATP non sono solo suddivise, ma anche sintetizzate, quindi il loro contenuto nella cellula è relativamente costante. Il valore di ATP nella vita delle cellule è enorme. Queste molecole svolgono un ruolo di primo piano nel metabolismo energetico necessario per garantire l'attività vitale della cellula e dell'organismo nel suo complesso.

Fig. 12. Schema della struttura di ATP.

Una molecola di RNA, di regola, è una catena singola composta da quattro tipi di nucleotidi: A, U, G e C. Sono noti tre tipi principali di RNA: mRNA, rRNA e tRNA. Il contenuto di molecole di RNA nella cellula non è costante, sono coinvolti nella biosintesi delle proteine. L'ATP è una sostanza energetica universale della cellula, in cui sono presenti legami ricchi di energia. L'ATP svolge un ruolo centrale nel metabolismo energetico della cellula. L'RNA e l'ATP sono contenuti sia nel nucleo che nel citoplasma della cellula.

Compiti e prove sull'argomento "Argomento 4." La composizione chimica della cellula "."

Composizione chimica cellulare - Citologia - scienza cellulare Modelli biologici generali (grado 9-11)

Raccomandazioni per l'argomento

Avendo lavorato su questi argomenti, dovresti essere in grado di:

Descrivi i concetti seguenti e spiega le relazioni tra loro:
- monomero polimerico;
- carboidrati, monosaccaridi, disaccaridi, polisaccaridi;
- lipidi, acidi grassi, glicerina;
- amminoacido, legame peptidico, proteina;
- catalizzatore, enzima, centro attivo;
- acido nucleico, nucleotide.
Elenca i 5-6 motivi che rendono l'acqua una componente così importante dei sistemi viventi.
Nomina le quattro principali classi di composti organici contenuti negli organismi viventi; caratterizzano il ruolo di ciascuno di essi.
Spiega perché le reazioni controllate dagli enzimi dipendono dalla temperatura, dal pH e dalla presenza di coenzimi.
Racconta il ruolo di ATP nel settore energetico della cellula.
Denominate i materiali di partenza, le fasi principali e i prodotti finali delle reazioni causate dalle reazioni di fissazione della luce e del carbonio.
Fornire una breve descrizione dello schema generale della respirazione cellulare, da cui sarebbe chiaro quale posizione assumano le reazioni di glicolisi, il ciclo di G. Krebs (ciclo dell'acido citrico) e la catena di trasferimento degli elettroni.
Confronta respiro e fermentazione.
Descrivere la struttura della molecola di DNA e spiegare perché il numero di residui di adenina è uguale al numero di residui di timina e il numero di residui di guanina è uguale al numero di residui di citosina.
Fai un breve schema per la sintesi dell'RNA sul DNA (trascrizione) nei procarioti.
Descrivi le proprietà del codice genetico e spiega perché dovrebbe essere una tripletta.
Sulla base di questa catena di DNA e della tabella dei codoni, determinare la sequenza complementare dell'RNA messaggero, indicare i codoni dell'RNA di trasporto e la sequenza di amminoacidi che si forma come risultato della traduzione.
Elenca le fasi della sintesi proteica a livello di ribosoma.

Algoritmo per risolvere problemi.

Tipo 1. DNA autoprodotto.

Uno dei filamenti di DNA ha la seguente sequenza nucleotidica:
AGTATSTSGATATSTTSGATTTATSG.
Quale sequenza di nucleotidi ha la seconda catena della stessa molecola?

Per scrivere la sequenza nucleotidica del secondo filamento della molecola di DNA, quando è nota la sequenza del primo filamento, è sufficiente sostituire la timina con adenina, adenina con timina, guanina-citosina e citosina con guanina. Avendo fatto una tale sostituzione, otteniamo la sequenza:
TATSTGGTSTATGAGTSTAAATG.

Tipo 2. Codifica delle proteine.

La catena di amminoacidi della proteina ribonucleasi ha il seguente inizio: lisina-glutammina-treonina-alanina-alanina-alanina-lisina.
Quale sequenza di nucleotidi avvia il gene corrispondente a questa proteina?

Per fare ciò, usa la tabella del codice genetico. Per ogni amminoacido troviamo la sua designazione di codice nella forma dei corrispondenti tre nucleotidi e lo scriviamo. Mettendo questi tripli uno dopo l'altro nello stesso ordine in cui i corrispondenti aminoacidi vanno, otteniamo la formula per la struttura del segmento di RNA informativo. Di regola ci sono molti tripli di questo tipo, la scelta viene fatta in base alla tua decisione (ma, solo una delle triple viene presa). Le soluzioni, rispettivamente, possono essere diverse.
AAATSAAATSUGTSGGTSUGTSGAAG

Tipo 3. Decodifica di molecole di DNA.

Quale sequenza di aminoacidi fa iniziare una proteina, se è codificata con la seguente sequenza nucleotidica:
ATSGTSTSTSATGGTSTSGGT.

Secondo il principio di complementarità, troviamo la struttura di una regione di RNA messaggero formata su un dato segmento della molecola di DNA:
UGTSGGGUATSTSGGTSTSA.

Quindi passiamo al tavolo del codice genetico e per ciascuno dei tre nucleotidi, a partire dal primo, troviamo e scriviamo l'amminoacido corrispondente:
Cisteina-glicina-tirosina-arginina-prolina.

Ivanova TV, Kalinova G.S., Myagkova A.N. "Biologia generale". Mosca, "Illuminismo", 2000

Tema 4. "La composizione chimica della cellula". §2-§7 p.7-21
Argomento 5. "Fotosintesi". §16-17 p.44-48
Tema 6. "Respirazione cellulare". §12-13 pagina 34-38
Argomento 7. "Informazioni genetiche". § 14-15 a pagina 39-44

http://www.yaklass.ru/materiali?mode=lsnthemethemeid=106

Il ruolo degli oligoelementi nel corpo

Il cobalto fa parte della vitamina B₁₂ e prende parte alla sintesi dell'emoglobina, la sua carenza porta all'anemia.

1 - cobalto in natura; 2 - formula strutturale di vitamina B₁₂; 3 - erythrocytes di una persona sana e erythrocytes di un paziente con anemia

Il molibdeno nella composizione degli enzimi è coinvolto nella fissazione dell'azoto nei batteri e assicura l'apparato stomatico nelle piante.

1 - molibdenite (un minerale contenente molibdeno); 2 - batteri che fissano l'azoto; 3 - apparato stomatale

Il rame è un componente dell'enzima coinvolto nella sintesi della melanina (pigmento della pelle), influenza la crescita e la riproduzione delle piante, la formazione del sangue negli organismi animali.

1 - rame; 2 - particelle di melanina nelle cellule della pelle; 3 - crescita e sviluppo delle piante

Lo iodio in tutti i vertebrati fa parte dell'ormone tiroideo tiroxina.

1 - iodio; 2 - l'aspetto della ghiandola tiroidea; 3 - cellule della tiroide che sintetizzano la tiroxina

Il boro colpisce i processi di crescita delle piante, la sua carenza porta alla morte di gemme apicali, fiori e ovaie.

1 - boro in natura; 2 - struttura spaziale del boro; 3 - rene apicale

Lo zinco fa parte dell'ormone del pancreas - l'insulina e agisce anche sulla crescita di animali e piante.

1 - la struttura spaziale di insulina; 2 - pancreas; 3 - crescita e sviluppo di animali

Negli organismi di piante e microrganismi gli oligoelementi provengono dal suolo e dall'acqua; negli organismi degli animali e degli esseri umani - con il cibo, come parte delle acque naturali e con l'aria.

Gli organismi che possono accumulare determinati oligoelementi sono chiamati organismi a concentrazione.

Le alghe, come fucus e kelp, possono accumularsi negli organismi fino all'1% di iodio. Sono le alghe che vengono utilizzate per la produzione industriale di questo microcell.

I concentratori di rame sono polpi, seppie, ostriche e altri molluschi. Nel loro sangue, il rame, che fa parte del pigmento respiratorio - l'emocianina - ha lo stesso ruolo del ferro nel sangue umano.

Le piante della famiglia Buttercup (ranuncolo, bacino, vasca da bagno, ecc.) Sono in grado di accumulare litio.

L'equiseto è un campione tra le piante sul contenuto di silicio. Quindi, nella sostanza secca dell'equiseto contiene il 9% di silice e la cenere fino al 96%. Il silicio è concentrato in grandi quantità da organismi marini: diatomee, radiolari, spugne. La silice ha costruito i loro elementi scheletrici - conchiglie dei più semplici e scheletri di alcune spugne.

La mancanza o l'eccesso di oligoelementi porta a disturbi metabolici e porta a malattie di uomini e animali - endemia biogeochimica.

Ultramicroelements (Latin ultra - above, outside; Greek mikrós - small and Latin elemėntum - la sostanza iniziale) - elementi chimici contenuti negli organismi in concentrazioni trascurabili. Questi includono oro, berillio, argento e alcuni altri elementi.

Il loro ruolo fisiologico negli organismi viventi non è stato ancora pienamente stabilito.

http://biolicey2vrn.ru/index/khimicheskij_sostav_kletki/0-762

Dashkov Maxim Leonidovich, insegnante di biologia a Minsk

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1. In quale gruppo tutti gli elementi appartengono agli elementi macro? Tracciare gli elementi?

a) Ferro, zolfo, cobalto; b) fosforo, magnesio, azoto; c) sodio, ossigeno, iodio; g) fluoro, rame, manganese.

Gli elementi macro comprendono: b) fosforo, magnesio e azoto.

Gli elementi di traccia includono: d) fluoro, rame, manganese.

2. Quali elementi chimici sono chiamati macronutrienti? Elencali Qual è il valore dei macronutrienti negli organismi viventi?

I macronutrienti sono elementi chimici il cui contenuto negli organismi viventi è superiore allo 0,01% (in peso). I macroelementi sono ossigeno (O), carbonio (C), idrogeno (H), azoto (N), calcio (Ca), fosforo (P), potassio (K), zolfo (S), cloro (Cl), sodio (Na ) e magnesio (Mg). Per le piante, il macronutriente è anche silicio (Si).

Carbonio, ossigeno, idrogeno e azoto: i componenti principali dei composti organici degli organismi viventi. Inoltre, l'ossigeno e l'idrogeno sono parte dell'acqua, la cui frazione di massa negli organismi viventi è in media del 60-75%. Ossigeno molecolare (O₂) è usato dalla maggior parte degli organismi viventi per la respirazione cellulare, durante il quale il corpo ha bisogno dell'energia necessaria. Lo zolfo è un componente delle proteine e alcuni aminoacidi, il fosforo è parte di composti organici (ad esempio DNA, RNA, ATP), componenti del tessuto osseo e dello smalto dei denti. Il cloro fa parte dell'acido cloridrico del succo gastrico di esseri umani e animali.

Il potassio e il sodio sono coinvolti nella generazione di potenziali bioelettrici, assicurano il mantenimento del ritmo normale dell'attività cardiaca nell'uomo e negli animali. Il potassio è anche coinvolto nel processo di fotosintesi. Il calcio e il magnesio fanno parte del tessuto osseo, lo smalto dei denti. Inoltre, il calcio è necessario per la coagulazione del sangue e la contrazione muscolare, fa parte della parete cellulare della pianta, e il magnesio è parte della clorofilla e un certo numero di enzimi.

3. Quali elementi sono chiamati oligoelementi? Dare esempi. Qual è il ruolo degli oligoelementi per l'attività vitale degli organismi?

Gli elementi di traccia sono chiamati elementi chimici vitali, la cui frazione di massa negli organismi viventi è dallo 0,01% o meno. Questo gruppo comprende ferro (Fe), zinco (Zn), rame (Cu), fluoro (F), iodio (I), manganese (Mn), cobalto (Co), molibdeno (Mo) e alcuni altri elementi.

Il ferro fa parte dell'emoglobina, della mioglobina e di molti enzimi, è coinvolto nei processi di respirazione cellulare e di fotosintesi. Il rame fa parte delle emocianine (pigmenti respiratori del sangue e emolinfa di alcuni invertebrati), partecipa ai processi di respirazione cellulare, fotosintesi, sintesi dell'emoglobina. Lo zinco fa parte dell'insulina ormonale, alcuni enzimi, è coinvolto nella sintesi dei fitormoni. Il fluoro è un componente dello smalto dei denti e del tessuto osseo, lo iodio è parte degli ormoni della tiroide (triiodotironina e tiroxina). Il manganese fa parte di una serie di enzimi o aumenta la loro attività, è coinvolto nella formazione delle ossa, nel processo di fotosintesi. Il cobalto è necessario per i processi di formazione del sangue, è una parte della vitamina B₁₂. Il molibdeno è coinvolto nel legame dell'azoto molecolare (N₂) batteri noduli.

4. Stabilire una corrispondenza tra l'elemento chimico e la sua funzione biologica:

1) calcio

2) magnesio

3) cobalto

4) iodio

5) zinco

6) rame

a) è coinvolto nella sintesi di ormoni vegetali, fa parte dell'insulina.

b) fa parte degli ormoni tiroidei.

c) è un componente della clorofilla.

g) fa parte degli emocianuri di alcuni invertebrati.

e) necessario per la contrazione muscolare e la coagulazione del sangue.

e) fa parte della vitamina B₁₂.

1 - d (il calcio è necessario per la contrazione muscolare e la coagulazione del sangue);

2 in (il magnesio è un componente della clorofilla);

3 - e (il cobalto fa parte della vitamina B₁₂);

4 - b (lo iodio fa parte degli ormoni tiroidei);

5 - a (lo zinco è coinvolto nella sintesi di ormoni vegetali, fa parte dell'insulina);

6 - g (il rame fa parte degli emocianuri di alcuni invertebrati).

5. Sulla base del materiale sul ruolo biologico dei macro e microelementi e delle conoscenze acquisite nello studio del corpo umano nel 9 ° grado, spiegare le conseguenze della mancanza di alcuni elementi chimici nel corpo umano.

Ad esempio, con una carenza di calcio, la condizione dei denti si deteriora e si sviluppa la carie, si manifesta una maggiore tendenza delle ossa a deformarsi e fratturarsi, compaiono convulsioni e diminuisce la coagulazione del sangue. Una mancanza di potassio porta allo sviluppo di sonnolenza, depressione, debolezza muscolare, aritmie cardiache. Con carenza di ferro si osserva una diminuzione del livello di emoglobina, si sviluppa anemia (anemia). Con un apporto insufficiente di iodio, la sintesi di triiodotironina e tiroxina (ormoni tiroidei) viene disturbata, si può verificare un ingrossamento della ghiandola tiroidea sotto forma di gozzo, si sviluppa rapida stanchezza, la memoria si deteriora, l'attenzione diminuisce, ecc. Una prolungata mancanza di iodio nei bambini può portare a sviluppo fisico e mentale. Con una mancanza di cobalto, il numero di eritrociti nel sangue diminuisce. La carenza di fluoro può causare distruzione e perdita di denti, danni gengivali.

6. La tabella mostra il contenuto dei principali elementi chimici nella crosta terrestre (in peso, in%). Confronta la composizione della crosta e gli organismi viventi. Quali sono le caratteristiche della composizione elementare degli organismi viventi? Quali fatti permettono di trarre una conclusione sull'unità della natura animata e inanimata?