Biologisk betydningsfulde elementer

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 14. juli 2022; checks kræver 4 redigeringer .

Biologisk betydningsfulde elementer (i modsætning til biologisk inerte elementer ) er kemiske elementer , der er nødvendige for levende organismer for at sikre normalt liv .

Elementer, der sikrer organismens vitale aktivitet, klassificeres efter forskellige kriterier - indhold i kroppen, nødvendighedsgrad, biologisk rolle, vævsspecificitet osv. [1] . I henhold til indholdet i menneskekroppen og andre pattedyr er elementerne opdelt i

Nogle forfattere trækker grænser mellem disse typer i henhold til andre koncentrationsværdier [5] [6] [7] . Nogle gange er ultramikroelementer ikke adskilt fra mikroelementer [5] .

Makronæringsstoffer

Disse elementer danner grundlaget for organismers kroppe . Indeholdt i en voksens krop i betydelige mængder, fra snesevis af gram (klor, magnesium) til titusinder af kilogram (ilt, kulstof); med andre ord omfatter makroelementer alle bioelementer, hvis indhold i kroppen overstiger 0,1 % af kropsvægten. [otte]

Organogene elementer

Hoveddelen af ​​cellens masse er 4 elementer [9] (deres indhold i den menneskelige krop er angivet) [10] :

Disse makronæringsstoffer kaldes organogene elementer [komm. 1] [8] eller makronæringsstoffer ( eng.  macronutrient ) [komm. 2] . Proteiner , fedtstoffer , kulhydrater , nukleinsyrer og mange andre organiske stoffer er hovedsageligt bygget af dem . Nogle gange er disse fire elementer betegnet med akronymet CHNO , der består af deres betegnelser i det periodiske system .

Andre makronæringsstoffer

Listet nedenfor er andre makronæringsstoffer [1] og deres indhold i den menneskelige krop. [10] [14]

Sporelementer

Udtrykket " mikronæringsstoffer " fik særlig udbredelse i den medicinske, biologiske og landbrugsvidenskabelige litteratur i midten af ​​det 20. århundrede. Især blev det indlysende for agronomer, at selv en tilstrækkelig mængde "makroelementer" i gødning ( NPK trinity  - nitrogen , fosfor , kalium ) ikke sikrer den normale udvikling af planter. [15] [16] [17]

Sporelementer - elementer, hvis indhold i den menneskelige krop er i området fra 0,001 til 0,00001% (fra flere g til flere mg); med andre ord omfatter sporstoffer alle elementer, hvis indhold er mindre end 0,1 % af kropsvægten. I henhold til deres betydning for kroppens liv kan mikroelementer opdeles i tre grupper: essentielle mikroelementer, betinget essentielle mikroelementer, giftige og lidt undersøgte mikroelementer. [8] Kompleksiteten af ​​en sådan klassificering af sporstoffer ligger i, at essentielle mikroelementer i sig selv under visse forhold kan forårsage toksiske reaktioner, og individuelle giftige mikroelementer ved en bestemt dosering og eksponering kan udvise væsentlige egenskaber, dvs. vital. [5] [18] Indholdet af sporstoffer i kroppen er lille, men de indgår i biokemiske processer og er nødvendige for levende organismer. Opretholdelse af deres indhold i væv på det fysiologiske niveau er nødvendigt for at opretholde konstantheden af ​​det indre miljø ( homeostase ) i kroppen. [19]

Væsentlige sporelementer

Essentielle (eller vitale) er mikroelementer, der konstant er til stede i kroppen, og for hvilke deres eksklusive rolle i at sikre liv er etableret. Alle vitale sporstoffer kommer ind i kroppen med mad og drikkevand. [8] Blandt dem (i alfabetisk rækkefølge): [14] [18]

Betinget essentielle sporelementer

Betinget essentielle (eller betinget vitale) mikroelementer kaldes, i forhold til hvilke der akkumuleres flere og flere data om deres vigtige rolle i at sikre kroppens vitale aktivitet. [8] Blandt dem (i alfabetisk rækkefølge): [14] [5]

Giftige og lidt undersøgte sporstoffer

Giftig og lidt undersøgt omfatter en stor gruppe af grundstoffer, der konstant er til stede i mikromængder i kroppen, men deres biologiske rolle er endnu ikke undersøgt nok. Fordi mange af disse elementer er relativt giftige, er fokus normalt på deres skadelige virkninger på kroppen. Giftige og lidt undersøgte sporstoffer indgår ikke i antallet af essentielle sporstoffer. [8] Blandt dem (i alfabetisk rækkefølge): [18] [5]

Biogene elementer

Biogene (biofile) er kemiske elementer, der konstant indgår i sammensætningen af ​​organismer og udfører visse biologiske funktioner. Grundstoffer og deres forbindelser, der kræves af biota i store mængder, kaldes makrobiogene (C, O, N, H, Ca, P, S), og i små mængder - mikrobiogene. For planter er disse: Fe, Mg, Cu, Zn, B, Si, Mo, Cl, V, Ca, som giver funktionerne fotosyntese, nitrogenmetabolisme og metabolisk funktion. Dyr kræver både de anførte elementer (undtagen B) og desuden Se, Cr, Ni, F, I og Sn. På trods af små mængder er alle disse elementer nødvendige for biosystemernes liv. [20] [21] [22]

Interaktion og homeostase

Den ioniske natur af elementerne fører til dannelsen af ​​deres komplekser under påvirkning af forskellige uabsorberede fødevarekomponenter. Ikke alle faktorer, der påvirker disse processer, er velforståede. [23] [24] Blandt andet afhænger homeostasen af ​​grundstoffer i menneskekroppen af ​​følgende:

Biologisk signifikante elementer absorberes ikke kun i mave-tarmkanalen , for mange af dem er det stedet for udskillelse. Ideelt set bliver de fleste af de elementer, der frigives i mave-tarmkanalen, reabsorberet . Nogle grundstoffer kan absorberes ved aktiv transport eller diffusionsstimulering ; andre assimileres gennem passiv diffusion, nogle gennem to eller flere mekanismer. Assimileringen af ​​de nødvendige elementer styres af homeostase, som sikrer deres normale eller symmetriske fordeling. [25]

Der er en vis fysiologisk interaktion mellem elementer, der konkurrerer om bindingssteder på børstegrænsen af ​​enterocytter , for visse organiske kompleksdannende elementer i enterocytter eller om steder på specifikke transportproteiner . Der er også konkurrence om receptorer før inkorporering i deres definitive matrix i funktionelle celler. Grundstoffernes fysiske og kemiske egenskaber bestemmes af deres elektroniske konfiguration . [26]

Mangel på mineraler i kroppen

De vigtigste årsager til manglen på mineraler:

Brug af udtrykket "mineral" i forhold til biologisk betydningsfulde elementer

Mikro- og makroelementer kommer hovedsageligt ind i kroppen med mad . For deres betegnelse på engelsk er der en term kostmineraler . [27]

I slutningen af ​​det 20. århundrede begyndte russiske producenter af visse lægemidler og kosttilskud at bruge udtrykket "mineral" til at betegne makro- og mikroelementer. Fra et videnskabeligt synspunkt er denne brug af dette udtryk forkert, da det kun betyder en geologisk naturlig krop med en krystallinsk struktur. Ikke desto mindre er producenterne af den såkaldte. "biologiske kosttilskud" begyndte at kalde deres produkter for vitamin-mineralkomplekser, hvilket betyder mineraltilskud til vitaminer . [28]

Se også

Noter

Kommentarer
  1. ↑ Nogle gange kaldes kun C , H , N , O [11] for organogene grundstoffer (organogener) , nogle gange kaldes P og S også [1] , og nogle gange alle grundstoffer der spiller nogen rolle i organismers liv [12] .
  2. ↑ Proteiner, fedtstoffer og kulhydrater omtales nogle gange som makronæringsstoffer [13] .
Kilder
  1. ↑ 1 2 3 4 Skalny A. V., Rudakov I. A. Bioelementer i medicin. - Onyx 21. århundrede, Mir, 2004. - S. 18-23. — 272 s. — ISBN 5-329-00930-8 .
  2. ↑ Makronæringsstoffer // Ordbog over botaniske termer / I.A. Dudka. - Kiev: Naukova Dumka, 1984.
  3. ↑ Mikroelement // Ordbog over botaniske termer / I.A. Dudka. - Kiev: Naukova Dumka, 1984.
  4. ↑ Ultramicroelements // Ordbog over botaniske termer / I.A. Dudka. - Kiev: Naukova Dumka, 1984.
  5. ↑ 1 2 3 4 5 Avtsyn A.P. , Zhavoronkov A.A., Rish M.A., Strochkova L.S. Humane mikroelementoser. - M . : Medicin, 1991. - 496 s. — ISBN 5-225-02128-X .
  6. ↑ Kidin V.V., Torshin S.P. Agrokemi. Lærebog . - Prospekt, 2015. - 619 s. — ISBN 9785392187676 .
  7. ↑ Polyanskaya Irina Sergeevna. Ny klassificering af bioelementer i bioelementologi . cyberleninka.ru . Journal "Dairy Business Bulletin" fra Vologda State Dairy Academy. N.V. Vereshchagin, nr. 1(13), s. 34-42 (2014). Hentet 19. marts 2021. Arkiveret fra originalen 26. marts 2020.
  8. ↑ 1 2 3 4 5 6 Skalny A.V. , Rudakov I.A., Notova S.V., Skalny V.V., Burtseva T.I., Baranova O.V., Gubaidulina S.G. Bioelementologi: grundlæggende begreber og termer. Terminologisk ordbog . window.edu.ru _ GOU "Orenburg State University" (2005). Hentet 6. april 2021. Arkiveret fra originalen 31. oktober 2017.
  9. ↑ Bilich G. L., Kryzhanovsky V. A. Biology. Fuldt forløb: I 4 bind - 5. udgave, suppleret og revideret. - Onyx, 2009. - S. 20. - 864 s. - ISBN 978-5-488-02311-6 .
  10. ↑ 1 2 Starr C., McMillan B. 2.1. Atomer og grundstoffer // Human Biology. — 11 udg. - Cengage Learning, 2014. - S. 16. - 608 s. — ISBN 9781305445949 .
  11. ↑ Organogene elementer // Big Medical Encyclopedia / kap. udg. A. M. Prokhorov. - M . : Sovjetisk encyklopædi, 1969-1978.
  12. ↑ Dedy I. I. Organogener // Økologisk encyklopædisk ordbog. - Chisinau, 1989.
  13. ↑ Retningslinjer 2.3.1.2432-08. Normer for fysiologiske behov for energi og næringsstoffer for forskellige grupper af befolkningen i Den Russiske Føderation. . Hentet 19. juli 2017. Arkiveret fra originalen 6. august 2017.
  14. ↑ 1 2 3 Skalny A.V. Sporelementer: vitalitet, sundhed, lang levetid. - Perot Publishing - S.11, 2019.
  15. ↑ Kovalsky V.V. , Raetskaya Yu. I., Gracheva T. I. Sporstoffer i planter og foder. - Videnskabsakademiet i USSR. Videnskabelig rådgivning om sporstoffer i afgrøde- og husdyrproduktion. All-Union. acad. s.-x. Videnskaber dem. V. I. Lenin. - Moskva: Kolos, 1971.
  16. ↑ Underwood EJ. Sporstoffer og sundhed: en oversigt . pubmed.ncbi.nlm.nih.gov . Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Serie B, Biologiske videnskaber (1979). Hentet 16. april 2021. Arkiveret fra originalen 16. april 2021.
  17. ↑ Babenko G. A. , Reshetkina L. P. Sporelementer i eksperimentel og klinisk medicin. - Kiev: Sundhed, 1965.
  18. ↑ 1 2 3 4 Skalny A.V. Den biologiske rolle af makro- og mikroelementer i mennesker og dyr. - Skt. Petersborg: Nauka, 2008.
  19. ↑ Osamu WADA. Hvad er sporstoffer? Deres mangel og overskydende tilstande . med.or.jp . Journal of the Japan Medical Association (Vol. 129, nr. 5, 2003, side 607-612) (2003). Hentet 16. april 2021. Arkiveret fra originalen 29. marts 2017.
  20. ↑ Kozlovsky E. A., Ledovskikh A. A. (chefredaktører) m.fl. Biofile (biogene) elementer . ecoindustry.ru . Russisk geologisk encyklopædi. I tre bind. T. 1 (A-I). - M. - St. Petersborg: VSEGEI Publishing House (2010). - ISBN 978-5-93761-180-2 . Hentet 5. april 2021. Arkiveret fra originalen 26. marts 2017.
  21. ↑ Biogene elementer // Great Soviet Encyclopedia  : [i 30 bind]  / kap. udg. A. M. Prokhorov . - 3. udg. - M .  : Sovjetisk encyklopædi, 1969-1978.
  22. ↑ Videnskabeligt forlag "Great Russian Encyclopedia". BIOGENE ELEMENTER . bigenc.ru . Stor russisk encyklopædi . Hentet 5. april 2021. Arkiveret fra originalen 27. september 2020.
  23. ↑ O'Dell BL Effekt af kostkomponenter på zink tilgængelighed. — The American Journal of Clinical Nutrition, 1969.
  24. ↑ Prasad AS, Oberleas D. Faktorer, der påvirker zinkhomeostase. — Trace Elements in Human Health and Disease, Vol. I, s. 155-162. New York, Academic Press, 1977.
  25. ↑ Liebscher K., Smith H. Essentielle og ikke-essentielle sporstoffer. - Archives of Environmental & Occupational Health 17(6): 881-890, 1968.
  26. ↑ Hill CH, Matrone G. Kemiske parametre i studiet af in vivo og in vitro interaktioner af overgangselementer. - Federation Proceedings 29(4):1474-1481, 1970.
  27. ↑ Diætmineraler . sciencedirect.com . Trends in Food Science & Technology (2017). Hentet: 7. maj 2021.
  28. ↑ Gorokhovskaya G.N., Zimaeva Yu.O., Petina M.M. Vitamin-mineralkomplekser i moderne klinisk praksis . rmj.ru. _ Russisk lægetidsskrift, nr. 5 s. 345 (07.03.2008). Hentet 7. maj 2021. Arkiveret fra originalen 17. januar 2021.

Litteratur

 Økosystem
naturområder
Funktionelle komponenter
Strukturelle komponenter
Abiotiske komponenter
Fungerer
  • Succession
  • successionsrække
  • Økosystemforringelse
  • Økosystemudvikling
Økosystemforurening