Минеральный состав организма
элеме|(Золото, |Предположительно, участвуют в |
| |нты |олово, |проводимости импульсов головного |
| | |таллий, |мозга млекопитающих. Очевидно, |
| | |теллур, |включились в метаболизм в |
| | |германий, |четвертичном периоде |
| | |галлий) | |
|Абиогенные |Нейтральные|Алюминий, |Не заняли своего места в |
| | |титан, |метаболизме животных из-за слабой|
| | |рубидий |реакционной способности, несмотря|
| | | |на широкую распространенность в |
| | | |литосфере |
| |Конкуренты |Барий, |Участвовали в метаболизме морских|
| | |стронций, |форм организмов, что и определило|
| | |цезий |их дальнейшую конкуренцию в |
| | | |метаболизме сухопутных видов |
| | | |(ведущую к патологии) |
| |Агрессивные|Ртуть, |Элементы поздней вулканической |
| | |бериллий, |деятельности. В связи с тем, что |
| | |осмий, висмут|не нашли места в метаболизме |
| | | |организмов, вредны в малых дозах |
Классификацию элементов, представленную в этой таблице, можно считать
естественной, поскольку в ее основе лежит достаточно логичный и
последовательный эволюционный принцип. Все элементы Периодической таблицы
Менделеева подразделены на два типа: биогенные, т.е. участвующие в
метаболизме живых форм, и абиогенные, т.е. все остальные. Биогенные
элементы, в свою очередь, подразделены на пять групп, причем их иерархия от
момента включения в метаболизм организмов на ранних этапах развития живой
материи до четвертичного периода в целом соответствует распространенности в
живых организмах. Ясно, например, что
- первоэлементы являются сквозными для всех форм жизни на Земле, т.е.
присущи всем формам жизни;
- макроэлементы - сквозными для всех животных организмов;
- эссенциальные микроэлементы - сквозными для всех млекопитающих;
- условно эссенциальные - сквозными для отдельных семейств
млекопитающих.
- брэйн-элементы - сквозными для высших млекопитающих и человека.
Абиогенные элементы подразделены на три группы, по отношению к живым
организмам. Исчерпывающая мотивировка такого деления приведена в тексте.
Самое главное, как мне кажется, то, что настоящая таблица
функциональна. Она является одной из первых попыток подобного рода
классификации, если не первой такой попыткой, и, несмотря на все свое
несовершенство и предварительный характер, может оказаться полезной в
различных областях естественных наук, включающих теорию эволюции, генетику,
медицину.
Некоторые характеристики минеральных элементов
организма
Всего в организме обнаруживается свыше 70 элементов таблицы Д.И.
Менделеева, 47 из них присутствуют постоянно и называются биогенными.
Минеральные вещества играют важную роль в поддержании кислотно-основного
равновесия, осмотического давления, системе свертывания крови, регуляции
многочисленных ферментных систем и пр., т.е. имеют решающее значение в
создании и поддержании гомеостаза.
По количественному содержанию в организме они делятся на
макроэлементы, если их больше чем 0,01 % от массы тела (К, Са, Мg, Na, P,
Cl) и микроэлементы (Mn, Zn, Cr, Cu, Fe, Co, Al, Se). Основную часть
минеральных веществ организма составляют хлористые, фосфорнокислые и
углекислые соли натрия, кальция, калия, магния. Соли в жидкостях организма
находятся в частично или полностью диссоциированном виде, поэтому
минеральные вещества присутствуют в виде ионов – катионов и анионов.
Функции минеральных веществ:
1) пластическая (кальций, фосфор, магний);
2) поддержание осмотического давления (калий, натрий, хлор);
3) поддержание буферности биологических жидкостей (фосфор, калий,
натрий);
4) поддержание коллоидных свойств тканей (все элементы);
5) детоксикационная (железо в составе цитохрома Р-450, сера в составе
глутатиона);
6) проведение нервного импульса (натрий, калий);
7) участие в ферментативном катализе в качестве кофактора или
ингибитора;
8) участие в гормональной регуляции (йод, цинк и кобальт входят в
состав гормонов).
Промежуточный и конечный обмен минеральных веществ
Поступают минеральные вещества в организм в свободном или связанном
виде. Ионы всасываются уже в желудке, основная часть минеральных веществ –
в кишечнике путем активного транспорта при участии белков – переносчиков.
Из желудочно-кишечного тракта поступают в кровь и лимфу, где связываются со
специфическими транспортными белками. Выделяются минеральные вещества
главным образом в виде солей и ионов.
С мочой: натрий, калий, кальций, магний, хлор, кобальт, йод, бром,
фтор.
С калом: железо, кальций, медь, цинк, марганец, молибден, и тяжелые
металлы.
Характеристика отдельных элементов
Натрий – основной катион внеклеточного отдела. Составляет 0.08 % от
массы тела. Играет главную роль в поддержании осмотического давления. При
отсутствии или ограничении в поступлении натрия в организм его выделение с
мочой почти полностью прекращается. Всасывается в верхнем отделе тонкого
кишечника при участии белков-переносчиков и требует затраты АТФ. Суточная
потребность варьирует в зависимости от водно-солевого обеспечения
организма. Депонируется в коже и мышцах. Кишечная потеря натрия происходит
при диареях.
1) участвует в возникновении и поддержании электрохимического
потенциала на плазматических мембранах клеток;
2) регулирует состояние водно-солевого обмена;
3) участвует в регуляции работы ферментов;
4) компонент K+ - Na+ насоса.
Хлор – важнейший анион внеклеточного пространства. Составляет 0,06% от
массы тела. Большая часть его содержится в желудочном соке. Участвует в
поддержании осмотического равновесия. Активирует амилазу и пептидазы.
Всасывается в верхних отделах кишечника, выделяется в основном с мочой.
Концентрация хлора и натрия обычно изменяются параллельно.
Калий – составляет 0,25% от массы тела. Во внеклеточном пространстве
содержится только 2% от общего количества, а остальное - в клетках, где
связан с углеводными соединениями. Всасывается на протяжении всего
желудочно-кишечного тракта. Часть калия откладывается в печени и коже, а
остальная поступает в общий кровоток. Обмен очень быстро протекает в
мышцах, кишечнике, почках и печени. В эритроцитах и нервных клетках более
медленный обмен калия. Играет ведущую роль в возникновении и проведении
нервного импульса. Необходим для синтеза белков (на 1г белка – 20 мг ионов
калия), АТФ, гликогена, принимает участие в формировании потенциала покоя.
Выделяется в основном с мочой и меньше с калом.
Кальций – внеклеточный катион. Составляет 1,9 % от массы тела.
Содержание повышается в период роста или беременности. Функционирует как
составная часть опорных тканей или мембран, участвует в проведении нервного
импульса и инициации мышечного сокращения, является одним из факторов
гемокоагуляции. Обеспечивает целостность мембран (влияет на проницаемость),
т. к. способствует плотной упаковке мембранных белков. Кальций ограничено
участвует в поддержании осмотического равновесия. Вместе с инсулином
активирует проникновение глюкозы в клетки. Всасывается в верхнем отделе
кишечника. Степень его усвоения зависит от рН среды (соли кальция в кислой
среде нерастворимы). Жиры и фосфаты препятствуют всасыванию кальция. Для
полного усвоения из кишечника необходимо наличие активной формы витамина Д3
.
Большая часть кальция содержится в костной ткани (99%) в составе
микрокристаллов карбонатапатита 3Са2(РО4)2 ( СаСО3 и гидроксилапатита
3Са2(РО4)2 ( СаОН. Общий кальций крови включает три фракции:
белоксвязанный, ионизированный и неионозированный (который находится в
составе цитрата, фосфата и сульфата).
Магний – составляет 0.05% от массы тела. В клетках его содержится в 10
раз больше, чем во внеклеточной жидкости. Многого магния в мышечной и
костной ткани, также в нервной и печеночной. Образует комплексы с АТФ,
цитратом, рядом белков.
1) входит в состав почти 300 ферментов;
2) комплексы магния с фосфолипидами снижают текучесть клеточных
мембран;
3) участвует в поддержании нормальной температуры тела;
4) участвует в работе нервно-мышечного аппарата.
Неорганический фосфор - содержится преимущественно в костной ткани.
Составляет 1% от массы тела. В плазме крови при физиологических рН фосфор
на 80 % представлен двухвалентным и на 20 % одновалентным анионом фосфорной
кислоты. Фосфор входит в состав коферментов, нуклеиновых кислот,
фосфопротеинов, фосфолипидов. Вместе с кальцием фосфор образует апатиты –
основу костной ткани.
Медь входит в состав многих ферментов и биологически активных
металлопротеинов. Участвует в синтезе коллагена и эластина. Является
компонентом цитохрома с электронтранспортной цепи.
Сера – составляет 0.08%. Поступает в организм в связанном виде в
составе АК и сульфат-ионов. Входит в состав желчных кислот и гормонов. В
составе глутатиона участвует в биотрансформации ядов.
Железо входит в состав железосодержащих белков и гема гемоглобина,
цитохромов, пероксидаз.
Цинк – является кофактором ряда ферментов.
Кобальт входит в состав витамина В12.
Обмен воды и электролитов
Водно-электролитный обмен это совокупность процессов поступления,
всасывания, распределения
| |  скачать работу |
Минеральный состав организма |
