Az egyes kémiai elemek szerepe és működése
A nitrogén az egyetlen olyan kémiai elem, amely kivétel nélkül az aminosavak, a fehérjék, a nukleinsavak, az enzimek és a sejt más fontos komponensei molekulái közé tartozik; pigmentek (klorofill, hemoglobin), vitaminok. Az anionok (NO 2 -. NO 3 -) és a kation (NH 4 +) formájában csak a nitrogén képes elnyelni a növények. Az aminosav szintézisébe az NH 2-hez való redukciót követő anionos formák tartoznak.
Az állati szervezetben belép a kémiailag kötött nitrogént formájában fehérjék, aminosavak és más nitrogén-tartalmú komponensei a növényi és állati eredetű. Sok nitrogéntartalmú anyagok élelmiszer marad a szervezetben, és egy része, miután megfelelő transzformációk formától függően szinten történő szisztematikus végtermékek a nitrogén-anyagcsere - ammónia, karbamid, húgysav, amelyek kiválasztódnak. (Lásd még: "Aminosavak".)
A foszfor számos fontos összetevő része. A növényi szerves vegyületekben a test teljes mennyiségének körülbelül 50% -át tartalmazza. Foszfor tagja AMP, ADP, ATP, nukdeotidov, koenzimek NAD, NADP, foszforilált szacharidok, foszfolipidek, néhány helyettesítő anyagok, enzimek és mások. A metabolizmus foszfor végezzük formájában ortofoszforsav maradékok PO4 3-. amelynek hozzáadásával a szerves anyagok nagy energiájú kötést alkotnak. Több organizmus tartalmaz foszfor ásványi formában (vízoldható foszfátok, sejtnedv, csont foszfátok stb).
A szervezet halála után a foszforvegyületek a talajban mineralizálódnak a kalcium, a magnézium és a vas sóként. A gyökérzavarok következtében a talaj baktériumok aktivitása foszfátok feloldódnak, ami lehetővé teszi a foszfor új asszimilációját növény, majd állati organizmusok által.
A kén részt vesz a kéntartalmú aminosavak (kénsav, cisztein, metionin) építésében, része a B1-vitaminnak és néhány enzimnek. Fontos tulajdonsága annak a képessége, hogy a szubsztrát-foszforiláció reakciójában makro-gén kötéseket alkot. Különösen fontos a kén és vegyületei a kemoszintetikus és a fotoszintetikus baktériumok számára (lásd "Kémiai szintézis", "Baktérium fotoszintézis"). A közelmúltban a kén egyre fontosabb tényezővé vált a növények ásványi táplálkozásánál. Kénvegyületek keletkeznek a májban, mint a toxikus anyagok fertőtlenítésére szolgáló termékek.
Klór. Az állatok és növények organizmusainak sejtjei bizonyos mennyiségű halogént tartalmaznak. Ezek közül csak klór és jód viszonylag nagy mennyiségben fordul elő. A klór az ionizált formában, mint nátrium- anion, kálium, kalcium, magnézium, mangán, és mások. Az anionok klór és nátrium-ionok játszanak fontos szerepet képező ozmotikus potenciálját vérplazma és egyéb folyadékok. A sósav szerves részeként a klór a gyomornedv komponense.
Jód. Más halogénektől eltérően a jódot állatokban és növényekben találták, főként szerves vegyületekben (tirozinszármazékok). A gerinceseknél a jód legfontosabb mennyiségét a pajzsmirigy tartalmazza a hormon thyroxin részeként. Hiánya jód élelmiszerek (különösen a hegyvidéki területeken) sérti a funkciók a prosztata, amely kíséri a kötőszövet növekedését és az úgynevezett golyva. Érzékeny a jódhiányra a takarmányokban és a gazdaságokban. Fontos más biológiai halogének a bróm és a fluor.
A bromin növényi termékekkel, valamint sóval belép a szervezetbe. Viszonylag nagy mennyiségű bróm található az agyalapi mirigyben. A bromin sókat gyógyászati célra használják, mivel nyugtatóan hatnak a szervezetre.
Fluorid. Ennek az elemnek a fő mennyiségét a fogak csontjaiban és szövetekben találhatjuk, oldhatatlan kalcium-sók formájában. A szervezetben mind a túlzott, mind a nem kielégítő mennyiségű fluor a vízben káros (optimális 1 mg / l). A fluorid hiánya fogszuvasodást okoz, és feleslege betegségcsillapított fogzománc és fluorózis.
A káliumot a sejtek általában ionok formájában tartalmazzák. Nem alkot állandó kémiai kötéseket a szerves szerves vegyületekkel. A káliumnak köszönhetően a citoplazmának bizonyos kolloid tulajdonságai vannak; a kálium aktiválja a fehérjeszintézis enzimjeit, a szív aktivitás normál ritmusa, a bioelektromos potenciálok kialakulásában vesz részt, a fotoszintézis folyamatában.
A sejtek belsejében a környezethez képest nagy koncentrációjú káliumionokat tartanak fenn, és a nátriumionok koncentrációja minimális. Miközben a sejt él, az ionok koncentrációja a sejt és a közeg között stabilan fenntartja az ionszivattyúk működését. A sejt halálát vagy a membránszerkezetek károsodását követően az iontartalom gradiensét gyorsan kiegyenlítik.
A nátrium, mint a kálium, az állatok és növények organizmusaiban csak ionok formájában található, és nem alkot komplexeket a sejtek alkotórészeivel. A nátrium-klorid a vér ásványi anyagainak jelentős része, ezért fontos szerepet játszik a szervezet víz-anyagcseréjének szabályozásában. Bőséges izzadása miatt a szervezet jelentős mennyiségű nátrium-kloridot veszít el, ami hátrányosan befolyásolja a beteg állapotát, ami a munkaképesség csökkenéséhez vezet. A nátriumionok együtt más ionokkal fenntartják a sejtek megfelelő ozmotikus potenciálját, ami elősegíti a talajban a víz felszívódását.
A nátrium ionok hozzájárulnak a sejtmembrán polarizációjához, az ingerlékenység folyamatainak megvalósításához, ezek részvételével a potenciál generálása történik. A szív aktivitásának normális ritmusa attól függ, hogy a tápközegben a szükséges mennyiségű nátrium-, kálium- és kalciumsók jelen vannak-e.
A szerves savak anionjaival együtt részt vesznek a nátriumionok a szervezet sav-bázis egyensúlyának fenntartásában és szabályozásában. Ez az ion befolyásolja a hormonok szintézisét, és a testben lévő szövetek és biológiai folyadékok pufferrendszerének kialakulásának fő eleme. E tekintetben az állati szervezetek napi követelménye igen nagy. A növényi szervezetekben a nátrium szerepe nem annyira változatos.
A kalcium az ionos állapotban kálium antagonista. Ez része a membrán szerkezeteknek, pektin anyagok sói formájában, amelyek intercelluláris anyagot alkotnak, összekapcsolják a növényi sejteket. Számos kalcium-só a csontokban, néhány algában, héjas puhatestűekben, korallpolipokban. A növényi sejtekben gyakran megtalálható egyszerű, tűszerű vagy olvasztott kalcium-oxalát kristályok formájában.
Az állati szervezet kalcium fontos szerepet játszik az epében alakításában, növeli az ingerlékenység gerincvelői reflex és a központ a nyálelválasztás, részt vesz a folyamatok a szinaptikus ingerület átvitel, véralvadás, kombinált DNS-proteinekkel. A kalcium az egyik legfontosabb tényező az izomösszehúzódás molekuláris mechanizmusában.
A magnézium bizonyos arányban tartalmaz kalciumot. Ez része a klorofill molekulának, sókat képez pektin anyagokkal, aktiválja az energiatermelést és a szintézist.
Vas - szerves része a molekulák hromoproteidov - hemoglobin és a mioglobin. Részt vesz a bioszintézise klorofill, így a hiányzó vas a talajban a növények fejlesztése klorózis. Az elsődleges fiziológiai szerepe a vas - részt vevő légzés folyamatokban, fotoszintézis által elektronátvivő a készítményben az oxidatív enzimek (Fe -proteidov) - citokrómok, katalázok, peroxidázok, ferredoxin. Meghatározása vas ellátási a szervezetben az állatok és az emberek van tárolva a vas-tartalmú protein ferritin tartalmazott a májban, a lépben.
A réz állati és növényi szervezetekben található, ahol fontos szerepet játszik. A gerincteleneknél a réz a hemocioninek része, amelyek a gerinceseknél a hemoglobinhoz hasonlóan oxigént szállítanak. A réz egyes enzimek (oxidázok) része. A vörösvérsejtek vérképzésére, hemoglobin szintézisére és citokrómjaira vonatkozó érték megállapításra kerül.
Naponta 2 mg réz táplál be a szervezetbe. Ennek az elemnek a hiánya az élelmiszerekben számos rendellenességet okoz a szervezetben, elsősorban a hemopoízis és a hemoglobinszintézis megsértését.
A réz hiánya a talajban, a növények kimerültek ebből az elemből, és nem biztosítják számukra az állatokat. Az ilyen esetekben az állatok megbetegednek a "lisochka" - rézhiány miatt. A beteg állatoknál vérszegénység, emésztési rendellenességek, étvágytalanság, szívbetegségek figyelhetők meg.
A növényeknél a réz olyan enzimek része, amelyek részt vesznek a fotoszintézis és más bioszintézis sötét reakcióiban. Szükséges a normálisan fejlett vetőmagok előállításához. A réz hiánya a talajban növényi megbetegedéseket okoz.
A mangán egy mikroelem, amelynek elégtelen mennyisége a növények klorózis -funkcionális betegségét fejti ki, a levelek sárgulása mellett. Ez része vagy növeli bizonyos enzimek (karboxiláz) aktivitását, előnyben részesítve a fotoszintézist. A mangán fontos szerepet játszik a növények nitrátcsökkentésének folyamatában.
A cink része olyan enzimeknek, amelyek aktiválják a szénsav bomlását. Fontos szerepet játszik a cink a növényi hormonok szintézisében - auxinok, prolin aminosavak stb.
A bór befolyásolja a növekedési folyamatokat, különösen a növényi szervezeteket. Ennek a mikroelemnek a hiánya a talajban a növényekben, a vezető szövetek, apikális rügyek, virágok és petefészkek elpusztulnak, csomók gyengén fejlődnek a hüvelyes növények gyökerén.
Hiányában a talaj molibdén góc baktériumok nem rendezi a gyökerei a hüvelyesek, levél sztómák aktivitást romlik berendezés gátolta a növekedést folyamatok eredményezheti lassulását protein bioszintézis. A molibdén fontos szerepet játszik a növények nitrogén táplálásában, a nitrát redukció folyamatában, mivel ez része az enzim-nitrát reduktáznak. Ez a mikroelem növeli a növények rezisztenciáját gombás betegségekre.
Nemrégiben mikroelemek széles körben használják a növényi (presowing vetőmagok kezelésére, gyökér és lombozat termékenyítő növények) és az állatállomány (mikrotápanyag kiegészítőket, hogy az élelmiszer és m. P.).
Más szervetlen komponensek a sejt. Külön csoportok speciális sejtek még a termelés bizonyos szervetlen vegyületek. Különösen, a gyomor-sejtek, amely a nagy mennyiségű sósav, amely áll a gyomor oldalán bevont előállítására az előállítási eljárás a fűzfák emésztést.
A sejtek a nyálmirigyek szintetizálni bizonyos számú anyag alkalikus tulajdonságokkal. A sejtek sok állat termel ammóniát. Kedvezőtlen körülmények között és az ammónia képződik növényi szervezetekben, így azok mérgezés, mivel a kiválasztó rendszer a növényekben sem.
Szervetlen komponensei sejtek leggyakrabban a só formájában disszociál ionokra oldatban, vagy a fel nem oldott állapotban (só csont foszfor, mész vagy szilikátos csontváz szivacsok, korallok, kagylók diatómák et al.).