Биогенные элементы: макроэлементы и микроэлементы

Содержание
  1. Макро- и Микроэлементы, а так же продукты богатые ими
  2. Макроэлементы
  3. Кислород (O)
  4. Углерод (C)
  5. Водород (H)
  6. Азот (N)
  7. Калий (К)
  8. Кальций (Ca)
  9. Магний (Mg)
  10. Натрий (Na)
  11. Сера (S)
  12. Фосфор (Р)
  13. Хлор (Cl)
  14. Роль макроэлементов для человека
  15. Биогенные макроэлементы
  16. Биогенные микроэлементы
  17. 2.2. Эдафические экологические факторы в жизни растений и почвенной биоты
  18. Состав и структура почв
  19. Макро- и микроэлементы
  20. Что такое макро- и микроэлементы
  21. Причины и последствия дефицита макро- и микроэлементов
  22. Важнейшие макро- и микроэлементы
  23. 2.3 Химический состав клетки. Макро- и микроэлементы
  24. Макроэлементы — список, характеристика свойств и роли в организме
  25. Полный список и основные характеристики свойств
  26. Классификация
  27. Роль в человеческом организме
  28. Суточная норма
  29. Перечень источников, в которых содержатся макроэлементы
  30. Признаки и симптомы недостатка или избытка
  31. Причины нарушения баланса макроэлементов

Макро- и Микроэлементы, а так же продукты богатые ими

Биогенные элементы: макроэлементы и микроэлементы

Еще со школьных уроков химии, многие из нас помнят, что в клетках всех живых организмов (в том числе и человека), нет каких либо особых элементов, характерных только лишь для живой природы, т.е.

на атомном уровне различий между живой и неживой природой нет.

В составе веществ, образующих клетки человека, обнаружено более 70 химических элементов, которые принято разделять на две большие группы: макроэлементы и микроэлементы.

Макроэлементы – это элементы, которые содержатся в организме человека в очень больших количествах.

К макроэлементам относятся углерод, водород, кислород и азот (на долю которых приходится 98% всего содержимого клетки), как правило недостатка их в организме не наблюдается, хотя бы потому, что мы получаем их с воздухом которым дышим, с водой и почти с любой пищей.

Однако, к макроэлементам так же относят калий, натрий, магний, кальций, фосфор, серу и хлор (суммарное содержание их в клетки составляет 1.9%) – дефицит данных элементов уже может наблюдаться в организме.

В свою очередь, микроэлементы, совсем другое дело.

Микроэлементы – это химические элементы, присутствующие в организме в очень низких концентрациях. Суммарное содержание их в клетки составляет около 0.1%. К микроэлементам относят марганец, цинк, железо, медь, кобальт, бор, фтор, бром, йод и т.д.

Обычно люди и животные получают необходимые им для нормальной жизнедеятельности элементы с пищей. Например, многие знают, что в коровьем молоке обнаружено 23 необходимых для человека элемента, такие как: литий, рубидий, медь, серебро, барий, стронций, титан, мышьяк, ванадий, хром, молибден, йод, фтор, марганец, железо, кобальт, никель и другие.

Однако, чтобы организм был здоров и крепок, недостаточно употреблять в своем рационе всю пищу без разбора. Ежедневный рацион человека должен быть грамотно составлен, для того что бы сохранялся баланс поступающих в организм химических элементов.

Ниже, я расскажу о некоторых наиболее важных для человека элементах, их роли в организме, а так же о продуктах богатых ими:

Кальций (Ca). Является основным элементом костей и зубов, необходим для мышечного сокращения, а так же является компонентом процесса свертывания крови. Выступает в качестве посредника в механизмах гормональной деятельности. Кальцием богаты такие продукты, как молоко, йогурты, сыры, орехи, бобовые и капуста.

Калий (K). Влияет на процессы нервной проводимости в тканях человеческого организма, участвует в процессах возбуждения и торможения, участвует в поддержание осмотического давления в клетках, обеспечивает кислотно-щелочное равновесие в организме. Калием богаты такие продукты, как томаты, чеснок, картофель, абрикосы, виноград, дыни, бананы, какао, черный чай и т.д.

Натрий (Na). Вместе с калием формирует электрический потенциал клеток, за счет которого осуществляется передача нервных импульсов. Участвует в транспорте органических и неорганических веществ в организме. Активирует ферменты слюны и поджелудочного сока. Натрием богаты такие продукты, как икра, кетчуп, колбасы, кукурузные хлопья, соленая рыба и т.д.

Магний (Mg). Снижает риск сердечно-сосудистых заболеваний, поддерживает функции нервной и мышечной системы, повышает прочность костей. Магнием богаты фасоль, шпинат, спаржа, зеленые яблоки, орехи, семечки и т.д.

Железо (Fe). Структурный элемент гемоглобина крови. Участвует в обеспечение кислородом органов, тканей и систем организма. Железом богаты мясо животных и птиц, печень, семена тыквы, фасоль, яблоки и т.д.

Кобальт (Co). Входит в состав витамина B12. Участвует в некоторых ферментативных процессов в организме. Кобальтом в необходимой для организма форме, богаты такие продукты, как фасоль, зеленый горошек, рыба, кальмары, картофель, свекла и т.д.

Марганец (Mn). Входит в состав многих ферментов, катализирует некоторые процессы в организме, участвует в синтезе белков и нуклеиновых кислот. Регулирует функционирование скелетно-мышечного аппарата. Марганцем богаты молоко, мясо, рыба, мед, горчица, лимоны, грибы, перец, мука, какао, различные сорта чаев и т.д.

Цинк (Zn). Является компонентом многих ферментов в организме, влияет на рост клеток, особенно в период их репродукции и дифференциации. Так же участвует в кроветворение и поддерживает функции репродуктивной системы. Цинком богаты такие продукты, как гречка, рис, горох, фасоль, некоторые цитрусовые, яблоки, томаты, чеснок, имбирь и т.д.

Медь (Cu). Участвует в формирование соединительных тканей, способствует росту костей. Поддерживает эластичность стенок кровеносных сосудов, участвует в образование гемоглобина и созревание эритроцитов.

Является действующим компонентом многих ферментов, обладающих окислительно – восстановительным потенциалом. Медью богаты печень, устрицы, кунжут, какао, шоколад, орехи, кальмары, семечки, шампиньоны и т.д.

Сера (S). Обязательный элемент для здоровья кожи, ногтей и волос. Является компонентом многих ферментов, гормонов и серосодержащих аминокислот. Серой богаты свинина, говядина, рыба, молочные продукты, яйца, бобовые, крупы и т.д.

Фосфор (P). Просто необходим для нормального функционирования мозга, сердца, печени и почек. Принимает участие в регуляции гормонов, входит в состав костной ткани и нуклеиновых кислот. Обеспечивает организм энергией. Фосфором богаты бобовые, кукуруза, молочные продукты, сыр, желток яйца, рыба и т.д.

Таким образом, все пищевые продукты богаты тем или иным химическим элементом или совокупностью элементов, необходимых для нормального функционирования организма. Вот почему для нормальной жизнедеятельности человека, в его рационе должна быть разнообразная пища. «Не хлебом единым жив человек».

Однако, организм каждого человека индивидуален и поэтому в определенные периоды жизни каждому из нас лучше придерживаться своей личной диеты. Такую диету может подобрать профессиональный диетолог, который на основе данных диагностики организма делает профессиональное заключение о том, каких элементов не хватает именно вам.

Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/5c9f7825111e6e00b2e6ec6f/5d0cba1a6a6e5d00afda3456

Макроэлементы

Биогенные элементы: макроэлементы и микроэлементы

Макроэлементы – полезные для организма вещества, суточная норма которых для человека составляет от 200 мг.

Дефицит макроэлементов ведет к нарушению метаболизма, дисфункции большинства органов и систем.

Есть такое высказывание: мы то, что едим. Но, конечно, если спросить знакомых, когда они в последний раз кушали, например, серу или хлор, удивления в ответ не избежать.

А меж тем, в человеческом организме «живет» почти 60 химических элементов, запасы которых мы, порой сами того не осознавая, пополняем из пищи.

И примерно на 96 процентов каждый из нас состоит из всего 4 химических названий, представляющих группу макроэлементов. А это:

  • кислород (есть 65 % в каждом человеческом организме);
  • углерод (18 %);
  • водород (10 %);
  • азот (3 %).

Остальные 4 процента – другие вещества из таблицы Менделеева. Правда, их значительно меньше и они представляют другую группу полезных нутриентов – микроэлементы.

Для наиболее распространенных химических элементов-макронутриентов принято употреблять название-мнемоним CHON, составленное из заглавных букв терминов: углерод, водород, кислород и азот на латыни (Carbon, Hydrogen, Oxygen, Nitrogen).

Макроэлементам в человеческом организме природа отвела довольно широкие полномочия. От них зависит:

  • формирование скелета и клеток;
  • уровень рН тела;
  • правильная транспортировка нервных импульсов;
  • адекватность протекания химических реакций.

В результате многих опытов было установлено: ежедневно человек нуждается в 12 минералах (кальций, железо, фосфор, йод, магний, цинк, селен, медь, марганец, хром, молибден, хлор). Но даже эти 12 не смогут заменить функции биогенных элементов.

Почти каждый химический элемент отыгрывает значительную роль в существовании всего живого на Земле, но только 20 из них являются главными.

Эти элементы делятся на:

  • 6 основных биогенных элементов (представлены почти во всем живом на Земле и часто в довольно больших количествах);
  • 5 незначительных биогенных элементов (найдены во многих живых существах в относительно небольших количествах);
  • микроэлементы (основные вещества, необходимые в малых количествах для поддержания биохимических реакций, от которых зависит жизнь).

Среди биогенных веществ различают:

  • макроэлементы;
  • микроэлементы.

Основные биогенные элементы, или органогены, – это группа углерода, водорода, кислорода, азота, серы, фосфора. Незначительные биогенные вещества представлены натрием, калием, магнием, кальцием, хлором.

Кислород (O)

Это второй в списке самых распространенных веществ на Земле. Является компонентом воды, а она, как известно, составляет примерно 60 процентов человеческого тела. В газообразной форме кислород становится частью атмосферы. В этой форме он играет определяющую роль для поддержания жизни на Земле, способствуя фотосинтезу (в растениях) и дыханию (у животных и людей).

Углерод (C)

Углерод также можно считать синонимом жизни: ткани всех существ на планете содержат соединение углерода. Кроме того, формирование углеродных связей способствует выработке некоторого количества энергии, что играет значимую роль для протекания важных химических процессов на уровне клеток. Многие соединения, в составе которых есть углерод, легко воспламеняются, выделяя тепло и свет.

Водород (H)

Это наиболее легкий и самый распространенный элемент во Вселенной (в частности, в форме двухатомного газа Н2). Водород является реактивным и легковоспламеняющимся веществом. С кислородом образует взрывоопасные смеси. Имеет 3 изотопа.

Азот (N)

Элемент с атомным номером 7 – главный газ в атмосфере Земли. Азот есть в составе многих органических молекул, в том числе и аминокислот, которые являются составляющей белков и нуклеиновых кислот, формирующих ДНК. Почти весь азот производится в космосе – так называемые планетарные туманности, созданные стареющими звездами, обогащают Вселенную этим макроэлементом.

Калий (К)

Калий (0,25%) является важным веществом, отвечающим за процессы электролита в организме. Простыми словами: транспортирует заряд через жидкости. Это помогает регулировать сердцебиение и передавать импульсы нервной системы. Также участвует в гомеостазе. Дефицит элемента ведет к проблемам с сердцем, вплоть до его остановки.

Кальций (Ca)

Кальций (1,5 %) является наиболее распространенным нутриентом в человеческом теле – почти все запасы этого вещества концентрируются в тканях зубов и костей. Именно кальций отвечает за сокращение мышц и регуляцию белков. Но тело будет «съедать» этот элемент из костей (что опасно развитием остеопороза), если ощутит его дефицит в дневном рационе.

Необходим растениям для формирования клеточных мембран. Животные и люди нуждаются в этом макроэлементе для поддержания здорового состояния костей и зубов. Кроме того, кальций играет роль «модератора» процессов в цитоплазме клеток. В природе представлен в составе многих пород (мел, известняк).

В организме человека кальций:

  • влияет на нервно-мышечную возбудимость – участвует в сокращении мышц (гипокальциемия ведет к судорогам);
  • регулирует гликогенолиз (расщепление гликогена к состоянию глюкозы) в мышцах и глюконеогенез (образование глюкозы из неуглеводных образований) в почках и печени;
  • уменьшает проницаемость стенок капилляров и клеточной мембраны, чем усиливает противовоспалительный и антиаллергический эффекты;
  • способствует свертыванию крови.

Ионы кальция – важные внутриклеточные мессенджеры, влияющие на выработку инсулина и пищеварительных ферментов в тонком кишечнике.

Всасывание Ca зависит от содержания в организме фосфора. Обмен кальция и фосфатов регулируется гормонально. Паратгормон (гормон паращитовидных желез) высвобождает Ca из костей в кровь, а кальцитонин (гормон щитовидной железы) способствует отложению элемента в костях, чем уменьшает его концентрацию в крови.

Магний (Mg)

Магний (0,05 %) играет значимую роль в структуре скелета и мышц.

Является участником более чем 300 метаболических реакций. Типичный внутриклеточный катион, важный компонент хлорофилла. Присутствует в скелете (70 % от общего количества) и в мышцах. Неотъемлемая часть тканей и жидкостей организма.

В человеческом теле магний отвечает за расслабление мышц, выведение шлаков, улучшение притока крови к сердцу. Дефицит вещества нарушает пищеварение и замедляет рост, ведет к быстрой утомляемости, тахикардии, бессоннице, у женщин усиливается ПМС. А вот избыток макроэлемента – это почти всегда развитие мочекаменной болезни.

Натрий (Na)

Натрий (0,15%) является элементом, способствующим электролиту. Он помогает передавать по организму нервные импульсы, а также отвечает за регуляцию уровня жидкости в теле, предохраняя от обезвоживания.

Сера (S)

Сера (0,25%) находится в 2 аминокислотах, которые формируют протеины.

Фосфор (Р)

Фосфор (1%) концентрируется предпочтительно в костях. Но кроме того, есть в составе молекулы АТФ, которая обеспечивает клетки энергией. Представлен в нуклеиновых кислотах, клеточных мембранах, костях. Как и кальций, необходим для правильного развития и работы опорно-двигательного аппарата. В человеческом организме выполняет структурную функцию.

Хлор (Cl)

Хлор (0,15 %), как правило, находится в организме в форме отрицательного иона (хлорида). В его функции входит поддержание водного баланса в организме. В условиях комнатной температуры хлор является ядовитым зеленым газом. Сильный окислитель, легко вступает в химические реакции, образуя хлориды.

Роль макроэлементов для человека

МакроэлементПольза для организмаПоследствия дефицитаИсточники
КалийСоставная часть внутриклеточной жидкости, корректирует баланс щелочи и кислот, способствует синтезированию гликогена и протеинов, влияет на функции мышц.Артрит, болезни мышц, параличи, нарушение передачи нервных импульсов, аритмия.Дрожжи, сушеные фрукты, картофель, бобы.
КальцийУкрепляет кости, зубы, способствует упругости мышц, регулирует свертываемость крови.Остеопороз, судороги, ухудшение состояния волос и ногтей, кровоточивость десен.Отруби, орехи, разные сорта капусты.
МагнийВлияет на углеводный обмен, снижает уровень холестерина, придает тонус организму.Нервозность, онемение конечностей, скачки давления, боли в спине, шее, голове.Злаки, фасоль, темно-зеленые овощи, орехи, чернослив, бананы.
НатрийКонтролирует кислотно-щелочной состав, поднимает тонус.Дисгармония кислот и щелочи в организме.Оливки, кукуруза, зелень.
СераСпособствует выработке энергии и коллагена, регулирует свертываемость крови.Тахикардия, гипертония, запоры, боли в суставах, ухудшение состояния волос.Лук, капуста, бобы, яблоки, крыжовник.
ФосфорУчаствует в формировании клеток, гормонов, регулирует обменные процессы и работу мозговых клеток.Усталость, рассеянность, остеопороз, рахит, спазмы в мышцах.Дары моря, бобы, капуста, арахис.
ХлорВлияет на производство соляной кислоты в желудке, участвует в обмене жидкостей.Снижение кислотности желудка, гастрит.Ржаной хлеб, капуста, зелень, бананы.

Все живое на Земле, от самого большого млекопитающего до наименьшего насекомого, занимает разные ниши в экосистеме планеты.

Но, тем не менее, практически все организмы химически созданы из одних и тех же «ингредиентов»: углерода, водорода, азота, кислорода, фосфора, серы и других элементов из таблицы Менделеева. И этот факт объясняет, почему столь важно заботиться об адекватном пополнении необходимых макроэлементов, ведь без них нет и жизни.

Источник: https://FoodandHealth.ru/mineraly/makroelementy/

Биогенные макроэлементы

Биогенные элементы: макроэлементы и микроэлементы

Первостепенноезначение среди них имеют фосфор и азотв доступной для организмов форме. Фосфорэто важнейший и необходимый элементпротоплазмы, а азотвходит во все белковые молекулы.

Основнойисточник азота атмосферный воздух, а фосфора лишь горные породы и отмершие организмы.Азот фиксируется большинством растительныхи гетеротрофных организмов и включаетсяв биологический круговорот.

Фосфора ворганизме содержится в процентномотношении больше, чем в исходных природныхисточниках, и именно поэтому так великаего лимитирующая роль. Ю. Одум (1975)приводит пример с желтком яйца утки, водном грамме которого фосфора содержитсябольше в 9.

106раз,чем в одном грамме воды реки Колумбии,из которой птица получает пищу.

Недостатокфосфора по своему влиянию на продуктивностьбиоты стоит на втором месте после воды.

Лишьнемногим по своему значению этимэлементам уступают калий,кальций, сера имагний.Калийвходит в состав клеток, играет важнейшуюроль в осмотических процессах, в работенервной системы животных и человека,способствует росту растений и т. д.

Кальцийявляется составной частью раковин икостей животных, необходим растениями т. д. Серавходит в состав некоторых аминокислот,коферментов, витаминов, обеспечиваетхемосинтез и др.

Магнийнеобходимая часть молекул хлорофилла,входит в состав рибосом растений иживотных и др.

Биогенные микроэлементы

Входятв состав ферментов и нередко бываютлимитирующими факторами. Для растенийв первую очередь необходимы: железо,марганец, медь, цинк, бор, кремний,молибден, хлор, ванадий и кобальт.

Еслив этом наборе, например, будет нехваткаMn, Fe, Cl, Zn, и V, то не будет полноценнымпроцесс фотосинтеза, а если не будетMo, B, Co и Fe, то нарушится азотный обмен, ит. п. Эти же микроэлементы так же необходимыживотным и человеку.

Их недостаток (илиизбыток при загрязнении) вызываетболезни.

Границамежду макро- и микроэлементами довольноусловна: например, натрия животнымтребуется во много раз больше, чемрастениям, для которых натрий частовносят в список микроэлементов.

2.2. Эдафические экологические факторы в жизни растений и почвенной биоты

Эдафические(от греч. edaphos почва) факторыпочвенные условия произрастаниярастений.

Делятся на: химическиереакция почвы, солевой режим почвы,элементарный химический состав почвы,обменная способность и состав обменныхкатионов; физическиеводный, воздушный и тепловой режимы,плотность и мощность почвы, еегранулометрический состав, структураи др.

; биологическиерастительные и животные организмы,населяющие почву. Изних важнейшими экологическими факторамиявляются влажность, температура,структура и пористость, реакция почвеннойсреды, засоленность.

Состав и структура почв

Почваособое естественно-историческоеобразование, возникшее в результатеизменения поверхностного слоя литосферысовместным воздействием воды, воздухаи живых организмов. Порода, из которойобразовалась почва, называетсяматеринской.

Исходные минералы и структура породыразрушаются, создаются новые минералыи другая структура, обеспечивающиенакопление разложившейся органики.

Врезультате формируется почва геологическое тело, отличающееся отвсех похожих на нее глинистых и песчаныхобразований тем, что обладает плодородием:дает жизнь растениям, пищу животным ичеловеку.

Плодородиепочвы ее способность удовлетворять потребностьрастений в питательных веществах,воздухе, биотической и физико-химическойсреде, включая тепловой режим, и на этойоснове обеспечивать урожайсельскохозяйственных культур, а такжебиогенную продуктивность диких формрастительности.

Различаютискусственное и естественное плодородие.Искусственноеплодородие результат агрономического воздействияна почву, а естественноеплодородие,или просто почвенное плодородие,обусловлено естественными экологическимифакторами почвы.

Почвасостоит из твердой, жидкой и газообразнойкомпонент и содержит живые макро- имикроорганизмы (растительные и животные).

Твердаякомпонентапреобладает в почве и представленаминеральной и органической частями.

Больше всего минералов первичных,оставшихся от материнской породы, меньшевторичных,образовавшихся в результате разложенияпервичных это глинистые минералы коллоидныхразмеров, а также минералы-соли: карбонаты,сульфаты, галоиды и другие, выпадающиев осадок из почвенных вод.

Процентноесодержание в почве способных легкорастворяться в воде минералов-солейхарактеризует ее степеньзасоления.Органическая часть представлена гумусомсложным органическим веществом,образовавшимся в результатефизико-химического разложения отмершейорганики.

Гумус играет ключевую роль вплодородии почвы благодаря питательнымвеществам, которые он содержит, в томчисле и биогенные элементы. гумуса в почвах колеблется от десятыхдолей процента до 2022%.Самые богатые гумусом почвы черноземы, они же и самые плодородные.

Почвеннаябиотапредставлена фауной и флорой. Фауна:дождевые черви, мокрицы, земляные клещи,нематоды и др., перераспределяют гумуси биогенные элементы, повышая ееплодородие.

Огромную роль играют дождевыечерви, вес которых может превышать веспасущегося скота (их до пяти миллионовособей на гектар черноземной пашни).Они, по мнению Ч. Дарвина, пропускаютчерез свой кишечник за несколько летвесь пахотный слой.

Флора это грибы, бактерии, водоросли и др.,перерабатывают органику до исходныхнеорганических составляющих (деструкторы).

Жидкаякомпонента почв,вода, может быть свободной, связанной,капиллярной и парообразной.

Свободнаявода перемещается по порам под действиемсилы тяжести, связаннаяадсорбируется поверхностью частиц иобразует на них пленку, капиллярнаяудерживается в тонких порах под действиемменисковых сил, а парообразнаянаходится в той части пор, котораясвободна от воды.

Наиболее доступнойдля корневой системы растений являетсясвободная и капиллярная форма воды,труднодоступнойсвязанная (пленочная) вода, а парообразнаявлага большой роли не играет. Отношениемассы всей воды в почве к массе ее твердойкомпоненты, обычно выраженное в процентах,именуют влажностьюпочвы.

Всюжидкую компоненту почв называют почвеннымраствором.Он может содержать нитраты, бикарбонаты,фосфаты, сульфаты и другие соли, а такжеводорастворимые органические кислоты,их соли, сахара, но преимущественно всвободной и капиллярной воде, в связаннойводе вещества труднорастворимы.Концентрация раствора зависит отвлажности почвы.

Состави концентрация почвенного раствораопределяют реакциюсреды,показателем которой является величинарН. Наиболее благоприятной для растенийи почвенных животных является нейтральнаясреда (рН 7).

Структураи пористостьопределяют доступность для растений иживотных питательных веществ. Частицыпочв, связанные между собой силамимолекулярной природы, образуют структурупочвы.Между ними образуются пустоты, называемыепорами.Пористостьэто доля объема пор в объеме почвы,которая может достигать 50% и более.

Источник: https://studfile.net/preview/2990732/page:15/

Макро- и микроэлементы

Биогенные элементы: макроэлементы и микроэлементы

Самое ценное в жизни – это здоровье. Чтобы сохранить и укрепить его, важно обеспечить свой организм всеми необходимыми, биологически значимыми веществами, в том числе макро- и микроэлементами. А для этого надо тщательно следить за своим питанием. Ведь именно из продуктов мы получаем почти все элементы, требующиеся для нормального функционирования организма.

Что такое макро- и микроэлементы

Макроэлементы содержатся в нашем организме в значительном количестве (больше 0,01% массы тела, иначе говоря, их содержание в теле взрослого человека измеряется граммами и даже килограммами). Макроэлементы подразделяют на:

  • биогенные элементы, или макронутриенты, составляющие структуру живого организма. Из них формируются белки, углеводы, жиры и нуклеиновые кислоты. Это кислород, азот, водород, углерод;
  • остальные макроэлементы, которые имеются в организме в больших количествах: кальций, калий, магний, натрий, сера, фосфор.

К микроэлементам относятся: железо, цинк, йод, селен, медь, молибден, хром, марганец, кремний, кобальт, фтор, ванадий, серебро, бор. Они участвуют во всех процессах жизнедеятельности и являются катализаторами биохимических реакций. Их суточное потребление менее 200 мг, и содержатся они в организме в маленьких дозах (менее 0,001% массы тела).

Причины и последствия дефицита макро- и микроэлементов

Причинами недостатка биологических элементов чаще всего бывают:

  • неправильное, несбалансированное или нерегулярные питание;
  • плохое качество питьевой воды;
  • неблагоприятные условия среды, связанные с климатическими и экологическими условиями;
  • большая потеря крови при чрезвычайной ситуации;
  • применение лекарственных средств, способствующих выведению элементов из организма.

Недостаток микро- и макроэлементов ведет к патологическим изменениям в организме, нарушению водного баланса, обмена веществ, повышению или понижению давления, замедлению химических процессов.

Все структурные изменения внутри клеток приводят к общему снижению иммунитета, а также появлению различных заболеваний: гипертонии, дисбактериоза, колитов, гастритов, болезней сердечно-сосудистой системы, аллергии, ожирения, сахарного диабета и многих других.

Такие заболевания ведут к ухудшению функционирования организма, замедлению умственного и физического развития, что особенно страшно в детском возрасте.

Надо также помнить, что вреден бывает и избыток биологически значимых элементов. В слишком большом количестве многие из них оказывают токсическое действие на организм и даже порой оказываются смертельно опасны.

Поэтому чрезвычайно важно следить за рационом питания, образом жизни и, конечно, нужно знать, какие продукты богаты элементами, полезными для поддержания всех функционально значимых процессов организма.

Важнейшие макро- и микроэлементы

Кальций является основным элементом костной ткани, а также требуется для поддержания ионного баланса организма, отвечает за активацию некоторых ферментов. Большое количество кальция находится в молочных продуктах, поэтому ежедневно в меню необходимо включать молоко, сыр, кефир, ряженку, творог.

Фосфор участвует в энергетических реакциях, является структурным элементом косной ткани, нуклеиновых кислот. Рыба, мясо, фасоль горох, хлеб, овсяная, ячневая крупа богаты фосфором.

Магний отвечает за процессы обмена углеводов, энергии, поддерживает работу нервной системы. Находится в значительном количестве в таких продуктах, как творог, орехи, ячневая крупа, овощи, горох, фасоль.

Натрий играет большую роль в поддержании буферного баланса, кровяного давления, работы мышц и нервной системы и активации ферментов. Главными источниками натрия считают хлеб и поваренную соль.

Калий – внутриклеточный элемент, поддерживающий водно-солевой баланс организма, отвечает за сокращение сердечных мышц, способствует поддержанию нормального давления крови. Им богаты следующие продукты: чернослив, клубника, персики, морковь, картофель, яблоки, виноград.

Хлор важен для синтеза желудочного сока, плазмы крови, он активирует ряд ферментов. Поступает в человеческий организм главным образом из хлеба и соли.

Сера является структурным элементом многих белков, витаминов и гормонов. Продукты животного происхождения богаты этим элементом.

Железо играет важнейшую роль в нашем организме.

Оно входит в состав большинства ферментов и гемоглобина, это белок, который обеспечивает перенос кислорода ко всем органам и тканям организма.

Также железо необходимо для формирования эритроцитов и регулирует кровообращение. Данным элементом богаты говяжья и свиная печень, почки, сердце, зелень, орехи, гречневая, овсяная и перловая крупы.

Цинк стимулирует процессы сокращения мышц, кровообращение, отвечает за нормальное функционирование вилочковой железы. От цинка напрямую зависит красота и здоровье кожи, ногтей и волос. Морепродукты, грибы, смородина, малина, отруби содержат большие количества этого микроэлемента.

Йод является важнейшим элементом для щитовидной железы, которая обеспечивает нормальную работу мышечной, нервной, иммунной систем организма. Данным элементом насыщены морепродукты, черноплодная рябина, фейхоа, фасоль в стручках, помидоры, земляника.

Хром активирует процессы, связанные с передачей наследственной информации, участвует в обмене веществ, предотвращает развитие сахарного диабета. Входит в состав следующих продуктов: телячья печень, яйца, ростки пшеницы, кукурузное масло.

Кремний отвечает за работу лейкоцитов, эластичность тканей, способствует укреплению сосудов и кожных покровов, участвует в поддержании иммунитета и снижает возможность заражения различными инфекциями. Содержится в капусте, моркови, мясе, морских водорослях.

Медь участвует в процессах кровообращения и дыхания. При ее нехватке развивается атрофия сердечных мышц. Находится в таких продуктах, как грейпфрут, мясо, творог, крыжовник, пивные дрожжи.

Таким образом, для здоровья и нормального функционирования организма необходимо вводить в рацион полезные продукты. А в зимне-весенний период желательно применять комплексы поливитаминов. Это поможет укрепить иммунитет и исключить простудные и другие заболевания.

Источник: https://www.vit-amin.ru/makro-i-mikroelementy

2.3 Химический состав клетки. Макро- и микроэлементы

Биогенные элементы: макроэлементы и микроэлементы

урок 1: Химический состав клетки. Макро и микроэлементы. Роль химических веществ


урок 2: Строение, свойства и функции органических соединений Понятие о биополимерах

Лекция: Химический состав клетки. Макро- и микроэлементы. Взаимосвязь строения и функций неорганических и органических веществ

Химический состав клетки

Обнаружено, что в клетках живых организмов постоянно содержатся в виде нерастворимых соединений и ионов около 80 химических элементов. Все они подразделяются на 2 большие группы по своей концентрации:

  • макроэлементы, содержание которых не ниже 0,01%;
  • микроэлементы – концентрация, которых составляет меньше 0,01%.

В любой клетке содержание микроэлементов составляет менее 1%, макроэлементов соответственно — больше 99%.

Макроэлементы:

  • Натрий, калий и хлор – обеспечивают многие биологические процессы – тургор (внутреннее клеточное давление), появление нервных электрических импульсов.
  • Азот, кислород, водород, углерод. Это основные компоненты клетки.
  • Фосфор и сера – важные компоненты пептидов (белков) и нуклеиновых кислот.
  • Кальций – основа любых скелетных образований – зубов, костей, раковин, клеточных стенок. Также, участвует в сокращении мышц и свертывании крови.
  • Магний – компонент хлорофилла. Участвует в синтезе белков.
  • Железо – компонент гемоглобина, участвует в фотосинтезе, определяет работоспособность ферментов.

Микроэлементы содержатся в очень низких концентрациях, важны для физиологических процессов:

  • Цинк – компонент инсулина;
  • Медь – участвует в фотосинтезе и дыхании;
  • Кобальт – компонент витамина В12;
  • Йод – участвует в регуляции обмена веществ. Он является важным компонентом гормонов щитовидной железы;
  • Фтор – компонент зубной эмали.

Нарушение баланса концентрации микро и макроэлементов приводит к нарушениям метаболизма, развитию хронических болезней. Недостаток кальция – причина рахита, железа – анемия, азота – дефицит протеинов, йода – снижение интенсивности метаболитических процессов.

Расмотрим связь органических и неорганических веществ в клетке, их строение и функции.

В клетках содержится огромное количество микро и макромолекул, относящихся к разным химическим классам.

Неорганические вещества клетки

Вода. От общей массы живого организма она составляет наибольший процент – 50-90% и принимает участие практически во всех процессах жизнедеятельности:

  • терморегуляции;
  • капиллярных процессах, так как является универсальным полярным растворителем, влияет на свойства межтканевой жидкости, интенсивности обмена веществ. По отношению к воде все химические соединения делятся на гидрофильные (растворимые) и липофильные (растворимые в жирах).

От концентрации ее в клетке зависит интенсивность обмена веществ – чем больше воды, тем быстрее происходят процессы. Потеря 12% воды человеческим организмом – требует восстановления под наблюдением врача, при потере 20% – наступает смерть.

Минеральные соли. Содержатся в живых системах в растворенном виде (диссоциировав на ионы) и нерастворенном. Растворенные соли участвуют в:

  • переносе веществ сквозь мембрану. Катионы металлов обеспечивают «калиево-натриевый насос», изменяя осмотическое давление клетки. Из-за этого вода с растворенными в ней веществами устремляется в клетку либо покидает ее, унося ненужные;
  • формировании нервных импульсов, имеющих электрохимическую природу;
  • сокращении мышц;
  • свертывании крови;
  • входят в состав белков;
  • фосфат-ион – компонент нуклеиновых кислот и АТФ;
  • карбонат-ион – поддерживает Ph в цитоплазме.

Нерастворимые соли в виде цельных молекул образуют структуры панцирей, раковин, костей, зубов.

Органические вещества клетки

Общая черта органических веществ – наличие углеродной скелетной цепи. Это биополимеры и небольшие молекулы простой структуры. 

Основные классы, имеющиеся в живых организмах:

Углеводы. В клетках присутствуют различные их виды — простые сахара и нерастворимые полимеры (целлюлоза). В процентном отношении доля их в сухом веществе растений — до 80%, животных – 20%. Они играют важную роль в жизнеобеспечении клеток:

  • Фруктоза и глюкоза (моносахара) – быстро усваиваются организмом, включаются в метаболизм, являются источником энергии.
  • Рибоза и дезоксирибоза (моносахара) – один из трех основных компонентов состава ДНК и РНК.
  • Лактоза (относится к дисахарам) – синтезируется животным организмом, входит в состав молока млекопитающих.
  • Сахароза (дисахарид) – источник энергии, образуется в растениях.
  • Мальтоза (дисахарид) – обеспечивает прорастание семян.

Также, простые сахара выполняют и другие функции: сигнальную, защитную, транспортную.

Полимерные углеводы – это растворимый в воде гликоген, а также нерастворимые целлюлоза, хитин, крахмал. Они играют важную роль в метаболизме, осуществляют структурную, запасающую, защитную функции.

Липиды или жиры. Они нерастворимы в воде, но хорошо смешиваются между собой и растворяются в неполярных жидкостях (не имеющих в составе кислород, например – керосин или циклические углеводороды относятся к неполярным растворителям).

Липиды необходимы в организме для обеспечения его энергией – при их окислении образуется энергия и вода. Жиры очень энергоэффективны – с помощью выделяющихся при окислении 39 кДж на грамм можно поднять груз весом в 4 тонны на высоту в 1 м.

Также, жир обеспечивает защитную и теплоизоляционную функцию – у животных толстый его слой способствует сохранению тепла в холодный сезон.

Жироподобные вещества предохраняют от намокания перья водоплавающих птиц, обеспечивают здоровый лоснящийся вид и упругость шерсти животных, выполняют покровную функцию у листьев растений. Некоторые гормоны имеют липиднуюструктуру. Жиры входят в основу структуры мембран.


Белки или протеины 
являются гетерополимерами биогенной структуры. Они состоят из аминокислот, структурными единицами которых являются: аминогруппа, радикал, и карбоксильная группа. Свойства аминокислот и их отличия друг от друга определяют радикалы. За счет амфотерных свойств – могут образовывать между собой связи.

Белок может состоять из нескольких или сотен аминокислот. Всего в структуру белков входят 20 аминокислот, их комбинации определяют разнообразие форм и свойств протеинов. Около десятка аминокислот относятся к незаменимым – они не синтезируются в животном организме и их поступление обеспечивается за счет растительной пищи.

В ЖКТ белки расщепляются на отдельные мономеры, используемые для синтеза собственных белков.

Структурные особенности белков:

  • первичная структура – аминокислотная цепочка;
  • вторичная – скрученная в спираль цепочка, где образуются между витками водородные связи;
  • третичная – спираль или несколько их, свернутые в глобулу и соединенные слабыми связями;
  • четвертичная существует не у всех белков. Это несколько глобул, соединенных нековалентными связями.

Прочность структур может нарушаться, а затем восстанавливаться, при этом белок временно теряет свои характерные свойства и биологическую активность. Необратимым является только разрушение первичной структуры. 

Белки выполняют в клетке множество функций:

  • ускорение химических реакций (ферментативная или каталитическая функция, причем каждый из них отвечает за конкретную единственную реакцию);транспортная – перенос ионов, кислорода, жирных кислот сквозь клеточные мембраны;
  • защитная – такие белки крови как фибрин и фибриноген, присутствуют в плазме крови в неактивном виде,в месте ранений под действием кислорода образуют тромбы. Антитела — обеспечивают иммунитет.
  • структурная – пептиды входят частично или являются основой клеточных мембран, сухожилий и других соединительных тканей, волос, шерсти, копыт и ногтей, крыльев и внешних покровов. Актин и миозин обеспечивают сократительную активность мышц;
  • регуляторная – белки-гормоны обеспечивают гуморальную регуляцию;энергетическая – во время отсутствия питательных веществ организм начинает расщеплять собственные белки, нарушая процесс собственной жизнедеятельности. Именно поэтому после длительного голода организм не всегда может восстановиться без врачебной помощи.

Нуклеиновые кислоты. Их существует 2 – ДНК и РНК. РНК бывает нескольких видов – информационная, транспортная, рибосомная. Открыты щвейцарцем Ф. Фишером в конце 19-го века.

ДНК – дезоксирибонуклеиновая кислота. Содержится в ядре, пластидах и митохондриях. Структурно является линейным полимером, образующим двойную спираль из комплементарных цепочек нуклеотидов. Представление о ее пространственной структуре было создано в в 1953 г американцами Д. Уотсоном и Ф. Криком.

Мономерные ее единицы –нуклеотиды, имеющие принципиально общую структуру из:

  • фосфат-группы;
  • дезоксирибозы;
  • азотистого основания (принадлежащие к группе пуриновых – аденин, гуанин, пиримидиновых – тимин и цитозин.)

В структуре полимерной молекулы нуклеотиды объединены попарно и комплементарно, что обусловлено разным количеством водородных связей: аденин+тимин – две, гуанин+цитозин – водородных связей три.

Порядок расположения нуклеотидов кодирует структурные последовательности аминокислот белковых молекул. Мутацией называются изменения порядка нуклеотидов, так как будут кодироваться белковые молекулы другой структуры.

РНК – рибонуклеиновая кислота. Структурными особенностями ее отличия от ДНК являются:

  • вместо тиминового нуклеотида – урациловый;
  • рибоза вместо дезоксирибозы.

Транспортная РНК – это полимерная цепочка, которая в плоскости свернута в виде листочка клевера, основной ее функцией является доставка аминокислоты к рибосомам.

Матричная (информационная) РНК постоянно образуется в ядре, комплементарно какому-либо участку ДНК. Это — структурная матрица, на основе ее строения на рибосоме будет собираться белковая молекула. От всего содержания молекул РНК этот тип составляет 5%.

Рибосомная – отвечает за процесс составления молекулы белка. Синтезируется на ядрышке. Ее в клетке 85%.

АТФ – аденозинтрифосфорная кислота. Это нуклеотид, содержащий:

  • 3 остатка фосфорной кислоты;
  • аденин;
  • рибозу.

В результате каскадных химических процессов дыхания синтезируется в митохондриях. Основная функция – энергетическая, одна химическая связь в ней содержит почти столько же энергии, сколько получается при окислении 1 г жира.

Предыдущий урокСледующий урок

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

Макроэлементы — список, характеристика свойств и роли в организме

Биогенные элементы: макроэлементы и микроэлементы

Макроэлементы – неорганические вещества, которые находятся в клетках живых организмов в больших количествах. Именно макроэлементы были изначально выявлены учеными в крови, лимфе и прочих жидкостях млекопитающих. Вместе с ними исследователям удалось выявить микро- и ультрамикроэлементы, которые не менее важны для жизнедеятельности.

Сложные опыты позволили понять, как взаимодействуют вещества между собой и какое влияние оказывают они и их совокупности на живые организмы. Наиболее просто увидеть признаки нехватки или избытка макроэлементов на огородных растениях, ведь цикл их жизни намного короче, чем жизнь млекопитающего.

Человек, испытывающий недостаток или избыток веществ на протяжении длительного времени, страдает не менее сильно. Вследствие нарушения гармонии люди не только теряют здоровье и внешнюю привлекательность, но и рано стареют на клеточном уровне.

Макроэлементы (следуя определению из курса биологии) – это важнейшие вещества неорганического происхождения, которые находятся в клетках живых организмов. Попадают они туда извне, ведь организмы не умеют воспроизводить их самостоятельно, как, например, некоторые витамины.

Макроэлементы люди часто называют минералами. Хотя на самом деле далеко не все вещества имеют структуру камня. Всего наукой выделено одиннадцать веществ, причисленных к этой группе. Среди них есть как металлы, так и газы. К макроэлементам, согласно классификации таблицы Менделеева, преимущественно относятся щелочные и щелочно-земельные металлы.

Чем макроэлементы отличаются от микроэлементов? Количеством, которое находится в клетках живого организма. Макрочастички являются строительным материалом, а их микро-соседи помогают поддерживать общее равновесие и вместе с витаминами обеспечивают нормальное накопление и распределение запасов.

Полный список и основные характеристики свойств

Полный список и основные характеристики свойств макроэлементов представлен в таблице ниже.

Название макронутриента

Буквенное обозначение (латиница)

Свойства и характеристики

Калий

K

Твердое вещество. В природе встречается в виде мягкого металла. Легко рассыпается и растворяется в воде, не образуя при этом видимого невооруженным глазом осадка.

Кальций

Ca

Твердое вещество. Легко вступает в химические реакции, поэтому найти его в природе в чистом виде без примесей невозможно. Является одним из наиболее распространенных химических элементов и обнаруживается в земной коре. © https://ydoo.info/makroelementy.htmlВ организме человека на долю вещества приходится около двух процентов от общего числа минералов.

Магний

Mg

Твердое вещество. Металл, легко поддающийся нагреванию. В естественном виде кусочки вещества имеют серебристый оттенок. В природе находится преимущественно в виде солей. В человеческий организм поступает в растворах.

Кислород

O

Газ. Не имеет цвета и запаха. Легко воспламеняется и отдает энергию. Является составной частью воды – основного источника жизни человека, животных и растений. Именно в воде попадает в клетки организмов и помогает поддерживать в них баланс.

Углерод

C

Вещество не стойкое и в природе существует в нескольких формах. Ученые выделяют углерод аморфный и кристаллический. Наиболее известные вещества, в составе которых находится углерод, – это алмаз и графит.

В соединении с  кислородом образует углекислый газ – продукт, образующийся в процессе жизнедеятельности клеток теплокровных организмов.

Круговорот веществ в природе устроен так, что растения «забирают» и утилизируют углерод.

Водород

H

Газ. Как и кислород, не имеет запаха. Вещество прозрачное. Присутствует в воде и воздухе, кроме того, ученые определили то, что именно водород является основным материалом во Вселенной.

Азот

N

Газообразное вещество, но только при нормальных условиях. Азот является составной частью аммиака, а в жидком состоянии имеет способности замораживать клетки.

Натрий

Na

Твердое вещество. Данное вещество очень активно, поэтому легко вступает в реакции. Наиболее известный всем источник натрия – каменная соль. В природе также встречается в составе полевых шпатов.

Сера

S

Порошкообразное вещество. Минерал имеет неприятный запах, но последний выделяется только при проведении реакций. По внешнему виду сера напоминает пчелиный воск. Макроэлемент поступает в организм в виде солей и их производных – кислот.

Фосфор

P

Твердое вещество. Широко распространено в природе, так как минерал проявляет высокую химическую активность и легко соединяется с прочими веществами. В организм человека поступает в ионной форме.

Хлор

Cl

Газ. При нормальных условиях вещество ядовито, так как действует паралитически на клетки живых организмов. Легко вступает в реакции и образует соли под названием хлориды. Именно в таком виде поступает с пищей в желудок человека.

Многие характеристики макроэлементов по сей день остаются неизученными. Новые данные исследователи получают каждый день, благодаря чему удается выяснить работу веществ в клетках живых организмов более детально.

Классификация

Классифицировать все макронутриенты можно по такому признаку, как биогенность (органогенность). Этот научный термин на простом и понятном языке отождествляется со словом «содержание».

Наиболее значимыми веществами (имеющими наибольший удельный вес) в клетках живого организма являются 4 газа:

  1. кислород;
  2. углерод;
  3. водород;
  4. азот.

Если совокупность всех вышеперечисленных веществ принять за единицу, то примерные концентрации их в организме человека составят пропорцию 64:18:10:8 соответственно.

К прочим макроэлементам, входящим в состав абсолютно всех живых клеток, относятся:

  • магний;
  • натрий;
  • хлор;
  • фосфор;
  • сера;
  • кальций;
  • калий.

Из перечисленных выше больше всего ученым удалось выявить в клетках ионов кальция и фосфора, а меньше всего обнаружено магния. Вес абсолютно всех макроэлементов в организме человека выражается в граммах, тогда как вес микро- и ультрамикроэлементов считается в миллиграммах и микрограммах.

Следует сказать о том, что некоторое время к макроэлементам относили и железо, но в настоящее время вещество причисляют к микроэлементам.

В некоторых источниках в перечень наиболее значимых по критерию биогенности входят не 4, а 6 веществ. К уже описанной группе причисляют серу и фосфор.

Данное разделение актуально по причине того, что фосфор является составной частью скелета, а сера чрезвычайно важна для воспроизводства аминокислот.

Все макро- и микроэлементы в организме здорового человека находятся в сбалансированном количестве, а любое отклонение от нормальных значений в большую или меньшую сторону оказывает неблагоприятное влияние на здоровье человека.

Роль в человеческом организме

Роль макроэлементов в человеческом организме сводится к обеспечению главных процессов жизнедеятельности:

  • дыхания;
  • кроветворения;
  • поддержания целостности покровов и костных тканей.

Более подробно роль всех макроэлементов в организмах теплокровных животных и людей описана в таблице:

Название макронутриента

Характеристики и основная работа в организме человека

Калий

Обнаруживается в клетках крови и головного мозга. Участвует в работе ЦНС, поддерживает кислотно-щелочной баланс организма, важен и необходим в образовании электролитов.

Кальций

Наибольшее количество его содержится в костной ткани. Именно кальций отвечает за крепость костей и правильную работу опорно-двигательного аппарата.

Магний

Обнаруживается в нервных клетках. Именно магний позволяет оптимизировать проводимость и отвечает за правильную передачу сигналов из головного мозга к прочим системам и органам.

Кислород

Необходим для дыхания клеток и поддержания водного баланса в организме. По подсчетам ученых, в человеческом организме кислород является одним из наиболее потребляемых и расходуемых веществ.

Углерод

Является побочным продуктом, образуемым в процессе дыхания. Вступает в сложные реакции с другими неорганическими веществами и участвует в делении клеток.

Водород

В организм человека попадает с водой и из воздуха.

Сам по себе не имеет ценности для клеток, но благодаря тому, что вещество вступает в реакции с прочими жизненно необходимыми веществами, образуются сложные органические соединения, такие как белки, жиры и углеводы. Кроме того, вещество участвует в образовании рибонуклеиновых и дезоксирибонуклеиновых кислот, являющихся источниками генной информации.

Азот

Содержится во всех без исключения гормонах, а также обнаруживается в белках и аминокислотах. Сам по себе азот не имеет биологической ценности, но благодаря способности быстро образовывать крепкие связи выполняет множество защитных функций. Вещество защищает от разрушения красные кровяные тельца – основной «транспорт» для кислорода.

Натрий

Вещество является составной частью электролита – основного раствора в клетках. Соли натрия удерживают воду, чем защищают клетки от обезвоживания. Также вещество в виде макроэлемента помогает правильно передавать сигналы от головного мозга к мышцам.

Сера

Обнаружена в двух разных аминокислотах, способных создать протеины – основу жизнедеятельности организма.

Фосфор

В большей мере вещество сконцентрировано в костной ткани. Вступает в стойкие взаимосвязи с кальцием и способствует поддержанию скелета в «рабочем» состоянии.

Хлор

В большом количестве хлор содержится в соляной кислоте. Благодаря этой жидкости, находящейся в желудке, человек и теплокровные животные имеют возможность переваривать пищу любого происхождения.

Все вышеописанные вещества в определенном количестве присутствуют в тканях. В случае, когда уменьшается поступление их извне, организм высвобождает макроэлементы, нарушая работу слаженной системы.

В том случае, когда возникает избыточное поступление веществ, все сверхнормативное количество накапливается клетками.

Это тоже плохо, а для полноценной и правильной работы организма необходимо поддерживать сбалансированное количество макроэлементов.

Суточная норма

Суточная норма потребления макроэлементов в организме человека должна быть такой, чтобы ею можно было восполнить израсходованные вещества в полном объеме. Значение показателей зависит от:

  • возраста;
  • роста;
  • массы тела;
  • образа жизни человека;
  • физической активности;
  • рода занятий.

На количество необходимых макроэлементов оказывают влияние также хронические заболевания, к которым относят не только сахарный диабет, сердечную и почечную недостаточности, гормональный дисбаланс, но и вредные привычки, по определению отнесенные к болезням – алкоголизм и табакокурение.

С примерной суточной потребностью в макроэлементах можно ознакомиться в таблице ниже. Все данные приведены на основе исследований отечественных ученых нынешнего времени. Представления ученых стран Европы, США и прочих могут отличаться от приведенных значений.

В отдельной графе указано усредненное количество основных веществ, находящихся в организме человека «в запасе».

Название макронутриента

Количество в организме взрослого человека средних параметров

Дети от рождения до 14 лет

Подростки в период полового созревания

Взрослые независимо от пола

Калий

120 г

400 мг

1500 мг

2,5 г

Кальций

1000 г

400 мг

1200 мг

1000 мг

Магний

25 г

80 мг

250 мг

400 мг

Кислород

Нет информации.

Не нормируется.

Не нормируется.

Не нормируется.

Углерод

Нет информации.

Не нормируется.

Не нормируется.

Не нормируется.

Водород

Нет информации.

Не нормируется.

Не нормируется.

Не нормируется.

Азот

60 г (в белке)

10 г

15 г

20 г

Натрий

200 г

280 мг

1,3 г

1,3 г

Сера

140 г

4 г

4 г

5 г

Фосфор

700 г

300 мг

500 мг

1200 мг

Хлор

60 г

300 мг

1900 мг

2300 мг

В некоторых макроэлементах, таких как кальций и фосфор, нуждаются женщины.

Это связано с репродуктивной функцией, беременностью и лактацией, а также некоторыми возрастными особенностями функционирования организма в климактерический и постклимактерический периоды.

В дополнительных источниках кальция нуждаются люди, страдающие заболеваниями, связанными с невозможностью восприятия и правильного распределения полученного макроэлемента.

Недостаток или избыток макроэлементов в организме человека можно выявить, сдав кровь на анализ. При помощи специального и довольно сложного разложения плазмы крови, которое называют спектральным анализом, лаборанты выявляют процентное соотношение веществ. После того, как полученные данные будут сравнены с нормативными значениями, можно сделать вывод о дефиците или профиците веществ.

В отличие от микроэлементов, нарушение в усваиваемости и насыщаемости организма макроэлементами можно выявить и по анализу мочи. Потеря кальция костной тканью или излишнее насыщение клеток солями, содержащими фосфор, легко определяется в обычной лаборатории, которая есть почти при всех поликлиниках и больницах.

Перечень источников, в которых содержатся макроэлементы

Перечень источников, в которых содержатся макроэлементы, невозможно поместить в одну статью, потому что макрочастички есть во всех:

а также в:

  • мясе;
  • рыбе;
  • яйцах;
  • молоке и продуктах из него;
  • пряных и ароматических травах;
  • продуктах пчеловодства.

Искусственно сбалансированные комплексы также могут быть источниками макроэлементов. Некоторые вещества используют в фармацевтической промышленности для изготовления лекарственных препаратов в виде:

  • таблеток;
  • легкорастворимых порошков;
  • капель;
  • растворов в ампулах (для уколов или перорального употребления).

В таблице ниже приведены продукты, употребляя которые, человек может восполнить израсходованные организмом макроэлементы.

Название макронутриента

Растительная пища

(фрукты, овощи, злаки, бобовые)

Животная пища (мясо, рыба, молоко и прочее)

Прочие продукты (в том числе пищевые добавки и готовые к употреблению сладости)

Калий

Сухофрукты (курага, изюм, чернослив), свежие бананы, картофель, горох, чечевица, бобы, соя.

Молоко, яйца куриные и прочие, говядина, куриное мясо, минтай, скумбрия и прочая рыба.

Пивные дрожжи.

Кальций

Пшеничные и ржаные отруби, овсянка, капуста белокочанная, брюссельская, яблоки, курага, лук, фасоль, кольраби, лесные и грецкие орехи, арахис.

Молоко и кисломолочные продукты, сыр, сливочное масло.

Дополнительно обогащенные продукты, а также мед и продукты пчеловодства.

Магний

Пшеница, овес, рожь, ячмень, капуста савойская, огурцы, кабачки, чернослив, сушеные манго, бананы, какао-бобы.

Говяжья печень, сердце, субпродукты.

Чай, кофе, шоколад.

Кислород

Не выявлен в пище в чистом виде.

Не выявлен в пище в чистом виде.

Углерод

Во всех продуктах.

Во всех продуктах.

Питьевая (пищевая) сода.

Водород

Все продукты.

Все продукты.

Вода.

Азот

Все продукты, содержащие растительный белок.

Все продукты.

Разрыхлитель (аммоний).

Натрий

Соленые огурцы и прочие соления, маслины, оливковое масло, кукуруза консервированная, листовая зелень, шпинат.

Все белковые продукты.

Минеральная вода.

Сера

Репчатый лук, порей, чеснок, капуста, крыжовник, яблоки, фасоль, горох, гречневая крупа, семена кунжута.

Куриное мясо, свинина, жирная рыба, сыр, сметана, брынза, яйца куриные и перепелиные.

Минеральная вода.

Фосфор

Фасоль, лесные орехи, арахис, свежая капуста, огурцы, помидоры, баклажаны, ламинария (морская капуста).

Морская рыба, морепродукты (кальмары, омары, устрицы, мидии, осьминоги, рапаны), ракообразные.

Хлор

Ржаная мука, свекла, черный хлеб, соленые и маринованные грибы.

Все белковые продукты.

Солод, соль поваренная и морская.

Питательные свойства всех вышеназванных продуктов наиболее выражены в сыром виде. При варке, жарке или иной термической обработке ценность продуктов меняется. Именно поэтому для того, чтобы восполнить физиологические потребности в макроэлементах, важно понимать, как меняется состав, после чего грамотно корректировать количество пищи.

Кроме всего этого, на качественный состав лакомств влияет и то, в какой посуде приготовлено блюдо или напиток. Например, натуральный черный кофе неспроста заваривают в посуде из меди, а в алюминиевых кастрюлях не готовят блюда с помидорами.

Признаки и симптомы недостатка или избытка

Признаки и симптомы недостатка или избытка макроэлементов в человеческом организме перечислены в таблице.

Название макронутриента

Нехватка (недостаток, дефицит)

Избыток (превышение, профицит)

Калий

Судороги, паралич вследствие нарушения передачи информации нервными волокнами, сердечная недостаточность, заболевания костной ткани.

Почечная недостаточность, нестабильное психическое состояние, потливость, потеря воды вследствие частого мочеиспускания.

Кальций

Разрушение косной ткани, болезни суставов, слабость зубной эмали и кровоточивость слизистых, ломкость волос, расслоение ногтевых пластин, шаткость походки, искривление позвоночника.

Затвердевание костей, раннее зарастание родничка у детей, невозможность родов естественным путем, артроз.

Магний

Покалывание в конечностях, нарушение кровообращения, гипертония, вегето-сосудистая дистония, остеохондроз, нарушение психического состояния.

Вялость, апатия, нарушение сна, головные боли, понос.

Кислород

Кислородное голодание, асфиксия, нарушение тканевого дыхания, слабая мозговая деятельность, гипоксия плода, головокружение, учащенный ритм сердца.

Кислородное отравление вследствие ускоренного процесса окисления.

Углерод

Не выявлено.

Не выявлено.

Водород

Научно не доказано, хотя нехватка воды в организме может привести к гибели клеток.

Отек сердечной мышцы, почечная недостаточность.

Азот

Не выявлен для чистого вещества. А вот малое количество белка вызывает общее голодание организма.

Болезни печени и почек, обнаружение белка в моче, отсутствие аппетита, головокружение, позывы к рвоте, боли в эпигастральной области.

Натрий

Отмечается редко, так как вещество поступает из всех продуктов питания и воды.

Отеки, почечная недостаточность, нарушение водного баланса, сухость во рту, жажда.

Сера

Сердечные боли, сухость волос, наросты на ногтях, сильная боль в желудке, запоры и нерегулярный стул, цирроз печени.

Понижение уровня гемоглобина в крови, сыпь, потеря концентрации внимания, беспричинное похудение, рвота, пожелтение склер.

Фосфор

Мышечная слабость, ломкость костей, боль в суставах, рахит у детей, дрожание рук, снижение сопротивляемости инфекционным заболеваниям.

Образование камней в почках, расслоение костей вследствие вытеснения кальция, расстройство пищеварения.

Хлор

Гастриты с пониженной кислотностью, рак желудка.

Гастриты с повышенной кислотностью желудочного сока, язва двенадцатиперстной кишки и желудка, расстройство пищеварения, геморрой.

Для усвоения макроэлементов организм должен получать сбалансированное питание. В регионах со сложной экологической обстановкой и загрязненным воздухом всем людям необходимо корректировать в рационе количество йода, фтора и употреблять больше витаминов. Забота о своем здоровье даст необходимый результат только тогда, когда питание будет сбалансированным на протяжении длительного времени.

Причины нарушения баланса макроэлементов

Причины нарушения баланса макроэлементов сводятся к нарушению усваиваемости веществ из пищи. Чаще всего это связано с аутоиммунными заболеваниями, хотя некоторые отклонения могут быть следствием ранее перенесенных:

  • вирусных заболеваний;
  • бактериальных инфекций.

Нарушение баланса макронутриентов в организме человека может быть также вызвано особенностями работы организма. Врожденные заболевания, такие как:

  • почечная недостаточность,
  • нарушения углеводного или белкового обмена,

могут стать причиной того, что минералы будут усваиваться не полностью или, наоборот, сверх нормы.

Важно отметить и тот факт, что растения, выращенные на загрязненной почве, вместе с полезными и необходимыми веществами «обогащают» клетки солями тяжелых металлов. Именно поэтому грибы, собранные вне теплиц и отдаленных от мегаполисов лесных массивов, кушать не рекомендуется.

Растения, получившие слишком много удобрений, также могут быть причиной нарушения баланса макроэлементов. Это неоднократно доказано специалистами многих отраслей в процессе изучения свойств веществ и их взаимодействия при работе, а также наличием в природе синергистов и антагонистов.

В заключение статьи о макроэлементах следует сказать о том, что нет одного самого важного вещества, и только сбалансированное и своевременное питание, отсутствие вредных привычек и здоровый образ жизни помогут организму сохранить молодость.

Источник: https://ydoo.info/makroelementy.html

Book for ucheba
Добавить комментарий