Startuj z nami!

www.szkolnictwo.pl

praca, nauka, rozrywka....

mapa polskich szkół
Nauka Nauka
Uczelnie Uczelnie
Mój profil / Znajomi Mój profil/Znajomi
Poczta Poczta/Dokumenty
Przewodnik Przewodnik
Nauka Konkurs
uczelnie

zamów reklamę
zobacz szczegóły
uczelnie

Znaczenie biologiczne pierwiastków

Znaczenie biologiczne pierwiastków

Życie , takie jakie istnieje na Ziemi , opiera się na związkach chemicznych , w skład w których wchodzi wiele pierwiastków . Pierwiastki niezbędne do prawidłowego funkcjonowania organizmów żywych są w biologii nazywane biogenami. Najważniejsze biogeny to węgiel , wodór , azot i tlen , wchodzące w skład białek , kwasów nukleinowych i wielu innych związków organicznych .

Kolejnymi kluczowymi pierwiastkami są fosfor , którego związki tworzą system energetyczny komórki oraz wchodzą w skład kwasów nukleinowych, i siarka , m.in. wchodząca w skład dwóch aminokwasów – cysteiny i metioniny . Mostki dwusiarczkowe w białkach, powstające z połączenia pary cystein wchodzących w ich skład, stabilizują przestrzenną konfigurację białek.

Pozostałe pierwiastki nie wchodzą w skład tak kluczowych związków, są jednak ważne dla wielu procesów życiowych . Ich ilość w organizmie człowieka jest niewielka, ale mają istotny wpływ na jego prawidłowy rozwój i funkcjonowanie.

Spis treści

Makroelementy

Mianem makroelementów (makrominerałów) określa się pierwiastki, których dobowe zapotrzebowanie w diecie człowieka przekracza 100 mg na dobę. Niezbędne do prawidłowego rozwoju organizmów[1].

Zalicza się do nich: fosfor , wapń , magnez , chlor , potas , sód , siarka , azot , wodór , tlen , węgiel [1].

Mikroelementy

Mikroelementy, mikroskładniki, pierwiastki śladowe – pierwiastki chemiczne występujące w bardzo małych (śladowych) ilościach w organizmach roślinnych i zwierzęcych . U ludzi zapotrzebowanie na te pierwiastki wynosi poniżej 100 mg na dobę[1].

Niedobór lub nadmiar tych pierwiastków może prowadzić do zaburzeń fizjologicznych . Składniki mineralne są niezbędne w ustroju do celów budulcowych (szczególnie w tkance kostnej), wchodzą w skład: płynów ustrojowych, niektórych enzymów , związków wysokoenergetycznych itp. Wywierają również wpływ na regulację czynności narządowych i ogólnoustrojowych.

Do mikroelementów zalicza się: jod , żelazo , fluor , bor , kobalt , miedź , chrom , cynk , mangan , molibden , selen [1].

Ultraelementy

Trzecią grupą pierwiastków są ultraelementy, są to pierwiastki występujące w ilościach kilku μg na gram masy ciała. Zaliczamy do nich: rad , srebro , złoto , platyna . Są to aktywatory enzymów procesów metabolicznych .

Ważniejsze mikro- i makroelementy u ludzi i zwierząt

Nazwa pierwiastkaZnaczenie u zwierzątWażniejsze skutki przy niedoborze
Tlen , OPierwiastki te tworzą cukry , tłuszcze i białka – podstawowe budulce wszystkich żywych organizmów.Śmierć organizmu (z głodu, odwodnienia lub uduszenia).
Węgiel , C
Wodór , H
Azot , N
Wapń , CaBudulec kości i zębów , bierze udział w procesie krzepnięcia krwi (tzw. IV czynnik), przewodnictwo impulsów nerwowych .Niedostateczna mineralizacja kośćca , próchnica zębów, krzywica (u dzieci), osteoporoza (u dorosłych), zaburzenia krzepnięcia krwi , zaburzenia pracy serca i mięśni szkieletowych , skurcze mięśni, mrowienia i drętwienia kończyn.
Fosfor , PJest składnikiem kości ; DNA i RNA oraz przenośnikiem energii ATP .Zaburzenia wzrostu, brak apetytu, utrata masy ciała, nerwowość.
Chlor , ClWraz z jonami sodu i potasu odpowiedzialny jest za równowagę wodnomineralną. Tworzy kwas solny w żołądku . Prawidłowe rozmieszczenie płynów w organizmie.Gwałtowne wymioty , obrzęk komórek , osłabienie fizyczne i psychiczne, zmniejszenie łaknienia.
Magnez , MgGłównie regulacyjna (przewodnictwo nerwowe i in.)Wzmożona aktywność układu nerwowo-mięśniowego (drżenia mięśniowe, kurcze, fascykulacje , drętwienie, drgawki ), rzadziej: osłabienie mięśni, zaburzenia rytmu serca, apatia , biegunka , mdłości, ubytki w zębach, dolegliwości kostne, uczucie mrowienia w kończynach, nerwowość, niepokój, stan zagubienia, stan depresyjny .
Żelazo , FeSkładnik hemoglobiny i mioglobiny . Anemia , zmiany w śluzówce .
Fluor , FTworzy szkliwo zębów, występuje w kośćcu .Większa podatność na próchnicę zębów.
Jod , INiezbędny do wytwarzania tyroksyny , odpowiada za prawidłowe działanie tarczycy . Wole tarczycy. U dzieci matołectwo , spadek wydajności fizycznej, znużenie, brak energii życiowej, powolności w myśleniu, uczucie zagubienia, drżenie kończyn, kołatanie serca , suchość i łamliwość włosów, marznięcie.
Lit , Li
Bor , B
Sód , NaUczestniczy w utrzymaniu ciśnienia osmotycznego płynów ustrojowych. Bierze udział w przewodzeniu impulsów przez neurony .Utrata pobudliwości komórek i zanik różnicy potencjałów.
Glin , Al
Krzem , Si
Siarka , SSkładnik niektórych aminokwasów i białek .
Potas , KBierze udział w przewodzeniu impulsów nerwowych. Podwyższa stopień uwodnienia koloidów komórkowych.
Arsen , As
Selen , SeWchodzi w skład selenocysteiny i peroksydazy glutationowej .
Brom , Br
Rubid , RbMoże zastępować ubytki wapnia w kościach.
Stront , SrMoże zastępować wapń w kościach.
Wanad , V
Chrom , CrWpływa na produkcję insuliny , składnik czynnika tolerancji glukozy , obniża poziom cholesterolu we krwi .Napady nudności, bóle głowy,stany lękowe, silny pociąg do słodyczy i alkoholu , ryzyko cukrzycy i choroby niedokrwiennej serca .
Mangan , MnWpływa na wzrost kości. Składnik arginazy , enzymu uczestniczącego w przemianach aminokwasów.
Kobalt , CoSkładnik witaminy B12 .Zaburzenia procesu krzepnięcia krwi.
Nikiel , Ni
Miedź , CuWchodzi w skład enzymów oddechowych. Ma wpływ na metabolizm żelaza w organizmie.
Cynk , ZnOdgrywa ważną rolę w procesie gojenia ran.Zaburzenia erekcji[].
Molibden , Mo

Pierwiastki, których nie wypisano prawdopodobnie nie są potrzebne organizmowi ludzkiemu, bądź są trujące. Fluorki są łatwo przyswajalne przez organizm w postaci soli.

Ważniejsze mikro- i makroelementy u roślin

Nazwa pierwiastkaZnaczenie u roślinWażniejsze skutki przy niedoborze
Tlen , OPierwiastki te tworzą cukry , tłuszcze i białka – podstawowe budulce wszystkich żywych organizmów.Śmierć organizmu (z głodu, odwodnienia lub uduszenia).
Węgiel , C
Wodór , H
Azot , N
Wapń , Ca
Fosfor , PJest składnikiem DNA i RNA oraz przenośnikiem energii ATP .
Chlor , ClWraz z jonami sodu i potasu odpowiedzialny jest za równowagę wodnomineralną.
Magnez , MgSkładnik chlorofilu .Chloroza liści, więdnięcie, zahamowanie fotosyntezy .
Żelazo , FeAktywator enzymów biorących udział w fazie jasnej fotosyntezy Chloroza młodych liści. Zakłócenia w procesach oddychania i fotosyntezy.
Fluor , FNie stwierdzono
Jod , INie stwierdzono
Lit , Li
Bor , BWpływ na procesy wzrostowe u roślin, w tym także na wzrost łagiewki pyłkowej
Sód , NaUczestniczy w utrzymaniu ciśnienia osmotycznego płynów ustrojowych.Utrata pobudliwości komórek i zanik różnicy potencjałów.
Glin , Al
Krzem , SiU roślin krzemionka usztywnia ściany komórkowe skrzypów i traw .
Siarka , SSkładnik niektórych aminokwasów i białek .
Potas , KBierze udział w przewodzeniu impulsów nerwowych. Podwyższa stopień uwodnienia koloidów komórkowych.Martwica organów, zahamowanie wzrostu korzenia i pędu, chloroza liści.
Arsen , As
Selen , SeWchodzi w skład selenocysteiny i peroksydazy glutationowej .
Brom , Br
Rubid , Rb
Stront , Sr
Wanad , V
Chrom , Cr
Mangan , MnSkładnik arginazy , enzymu uczestniczącego w przemianach aminokwasów. Aktywator enzymów cyklu kwasu cytrynowego i fazy świetlnej fotosyntezy.
Kobalt , CoKonieczny dla roślin motylkowych żyjących w symbiozie z bakteriami w procesie wiązania azotu atmosferycznego.Zahamowanie procesu wiązania azotu przez rośliny motylkowe.
Nikiel , Ni
Miedź , CuSkładnik enzymów fazy świetlnej fotosyntezy np. plastocyjaniny .Bielenie i zasychanie młodych liści.
Cynk , ZnOdpowiada za syntezę związków odpowiedzialnych za wzrost rośliny.Chloroza oraz karlenie liści.
Molibden , Mo

Zobacz też

Bibliografia

  1. Ewa Holak, Waldemar Lewiński, Małgorzata Łaszczyca, Grażyna Skirmuntt, Jolanta Walkiewicz, Biologia 2, Wydawnictwo pedagogiczne OPERON, str. 12-13
  2. Barbara Żarnowska, Słownik Biologia, Wydawnictwo Park Sp. zo.o, Bielsko-Biała 2006

Przypisy

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 [Murray Robert, Granner Daryl, Mayes Peter, Rodwell Victor: Biochemia Harpera. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa, 1995 (wydanie III). ]


Inne hasła zawierające informacje o "Znaczenie biologiczne pierwiastków":

Dzień Zmarłych ...

Dzień Zaduszny ...

Nadciśnienie tętnicze ...

Adwentyzm ...

Autorytet ...

Brno ...

Grzyby ...

Wittenberga ...

Szlezwik ...

Nowa Polityka Ekonomiczna ...


Inne lekcje zawierające informacje o "Znaczenie biologiczne pierwiastków":

19 Sygnały na drodze. Hierarchia sygnałów i znaków (plansza 2) ...

Świat roślinny i zwierzęcy w Polsce (plansza 15) ...

Pierwiastki (plansza 9) ...





Zachodniopomorskie Pomorskie Warmińsko-Mazurskie Podlaskie Mazowieckie Lubelskie Kujawsko-Pomorskie Wielkopolskie Lubuskie Łódzkie Świętokrzyskie Podkarpackie Małopolskie Śląskie Opolskie Dolnośląskie