sali minerali- semplicemente un elemento indispensabile per la vita e la salute di ogni persona. Queste sostanze si trovano in forma abituale composti semplici presenti in natura. Alcuni di loro - sali complessi - lo hanno struttura complessa e sono ampiamente utilizzati nell'industria. I composti semplici sono i componenti costitutivi di tutti gli organi e tessuti e occupano il 5% del peso corporeo totale. I più importanti per l'uomo sono i seguenti: potassio, sodio, calcio, zolfo, fosforo, magnesio, manganese, cobalto, iodio e fluoro. Vengono espulsi insieme ad altri prodotti, quindi una persona deve prendersi costantemente cura del corretto livello di sali nel corpo. Di solito, con la destra nutrizione razionale la questione della mancanza di sale non si pone - prodotti naturali che consumiamo Abbastanza contenere ciò di cui il corpo ha bisogno materiale utile.

Se una persona mangia in modo monotono, i sali minerali di un determinato prodotto non soddisferanno tutta la varietà necessaria. Di conseguenza, il meccanismo di assorbimento ed escrezione del sale verrà interrotto, il che porterà alla malattia. Ad esempio, se i bambini piccoli non hanno abbastanza calcio, sono minacciati dal rachitismo e negli adulti i denti possono crollare, i capelli cadere e le ossa diventare fragili. La carenza di ferro influenzerà la composizione del sangue e provocherà la cosiddetta anemia ( Anemia da carenza di ferro).

proprietà naturali contribuiscono i sali di calcio, magnesio e sodio lavoro ben coordinato organi digestivi, grazie ai quali il metabolismo di una persona viene normalizzato, il metabolismo e il metabolismo energetico vengono accelerati. Il fabbisogno di calcio di un individuo è piuttosto significativo: è necessario circa un grammo al giorno per partecipare pienamente a tutti i processi. Puoi reintegrare i sali di calcio attraverso prodotti come ricotta, formaggio, latte, kefir, tuorlo d'uovo, spinaci, lattuga, cavolfiore. Da questo insieme, il calcio dei latticini viene assorbito più facilmente, quindi non dovrebbero essere trascurati.

Il fosforo è indispensabile per la normalizzazione del sistema nervoso. I suoi sali si trovano nel fegato, nelle uova, nel cervello, pane di segale, formaggi. Per un giorno è necessario somministrare al corpo due grammi e mezzo di fosforo. Dato che è meglio rilasciarlo dagli alimenti origine vegetale, allora devi ottenere questo elemento da lì.

Anche il sale comune ha un valore inestimabile per il corpo. Una persona ha bisogno di circa quindici grammi al giorno: usalo con il cibo, ma tieni presente che questo elemento è presente anche in alcuni prodotti. Se una persona mangia prodotti di origine animale, può essere leggermente salato, perché il sale è contenuto nel cibo consumato. Tuttavia, a molte persone piace condire eccessivamente i propri piatti per migliorarne il gusto, il che porta ad un eccesso di esso nel corpo. Ciò può provocare alcuni disturbi, perché il sale trattiene l'acqua, il che significa che possono verificarsi gonfiori e complicazioni ai reni, al fegato e al cuore. Aumento della pressione, prestazioni peggiori sistema nervoso.

Per il loro proprietà miracolose i sali minerali hanno ricevuto il meritato riconoscimento in cosmetologia. Durante le procedure di ringiovanimento della pelle, la produzione di maschere per il viso, i sali sono ampiamente utilizzati. Levigano le rughe, il ferro arricchisce la pelle di ossigeno, il potassio crea un equilibrio ottimale tra le cellule della pelle, trattiene l'umidità, il rame è una sorta di antisettico - impedisce la crescita di batteri, il manganese livello cellulare partecipa al processo di respirazione, scambio energetico, microcircolazione delle sostanze.

I sali minerali sono venduti in farmacia, puoi fare il bagno con loro, fare i piedi, maschere per il viso, lavarti i capelli, rinforzare le unghie.

DOMANDE E COMPITI PER LA REVISIONE

Domanda 1. Quali sono gli elementi chimici che compongono la cellula?

La cella contiene circa 70 elementi. sistema periodico D. I. Mendeleev. Di questi, la parte principale (98 "%) ricade sui macroelementi: carbonio, idrogeno, ossigeno, azoto, che, insieme a zolfo e fosforo, formano un gruppo di bioelementi.

La quota di elementi come zolfo, fosforo, potassio, sodio, ferro, calcio e magnesio rappresenta solo l'1,8% delle sostanze che compongono la cellula.

Inoltre, la composizione della cellula comprende microelementi iodio (I), fluoro (F), zinco (Zn), rame (Cu), che costituiscono lo 0,18% della massa totale, e ultramicroelementi: oro (Au), argento ( An), platino (P) incluso nelle celle in una quantità fino allo 0,02%.

Domanda 2. Fornisci esempi del ruolo biologico elementi chimici.

I bioelementi - ossigeno, idrogeno, carbonio, azoto, fosforo e zolfo - sono componenti essenziali delle molecole dei polimeri biologici - proteine, polisaccaridi e acidi nucleici.

Sodio, potassio e cloro assicurano la permeabilità delle membrane cellulari, il funzionamento della pompa potassio-sodio (K / Na-) e la conduzione dell'impulso nervoso.

Calcio e fosforo lo sono componenti strutturali sostanza intercellulare tessuto osseo. Inoltre, il calcio è uno dei fattori della coagulazione del sangue.

Il ferro fa parte della proteina degli eritrociti - emoglobina, e il rame fa parte di una proteina simile ad essa, che è anche un trasportatore di ossigeno - l'emocianina (ad esempio, negli eritrociti dei molluschi).

Il magnesio è una parte essenziale della clorofilla delle cellule vegetali. E mod e zinco fanno parte rispettivamente degli ormoni della tiroide e del pancreas.

Domanda 3. Cosa sono gli oligoelementi? Fornisci esempi e descrivi il loro significato biologico.

Oligoelementi - sostanze che compongono la cellula in piccole quantità (dallo 0,18 allo 0,02%). Gli oligoelementi includono zinco, rame, iodio, fluoro, cobalto.

Essendo nella composizione della cellula sotto forma di ioni e altri composti, sono attivamente coinvolti nella costruzione e nel funzionamento di un organismo vivente. Quindi, lo zinco fa parte della molecola di insulina, l'ormone del pancreas. Iodio - componente richiesto tiroxina - un ormone ghiandola tiroidea. Il fluoro è coinvolto nella formazione delle ossa e dello smalto dei denti. Il rame fa parte delle molecole di alcune proteine, come l'emocianina. Il cobalto è un componente della molecola della vitamina B12, necessario per il corpo per l'emopoiesi.

Domanda 4. Quali sostanze inorganiche fanno parte della cellula?

Tra le sostanze inorganiche che compongono la cellula, la più comune è l'acqua. In media nel organismo multicellulare l'acqua costituisce fino all'80% del peso corporeo. Inoltre, la cellula contiene vari sali inorganici dissociati in ioni. Si tratta principalmente di sali di sodio, potassio, calcio, fosfati, carbonati, cloruri.

Domanda 5. Cos'è ruolo biologico acqua; sali minerali?

L’acqua è il composto inorganico più comune negli organismi viventi. Le sue funzioni sono in gran parte determinate dalla natura dipolare della struttura delle sue molecole.

1. L'acqua è un solvente polare universale: molti sostanze chimiche in presenza di acqua si dissociano in ioni: cationi e anioni.

2. L'acqua è un mezzo in cui avvengono varie reazioni chimiche tra le sostanze nella cellula.

3. L'acqua svolge una funzione di trasporto. La maggior parte delle sostanze sono in grado di penetrare nella membrana cellulare solo in forma disciolta e acquosa.

4. L'acqua è un reagente importante per l'idratazione e prodotto finale molti bio reazioni chimiche, compresa l'ossidazione.

5. L'acqua agisce come un regolatore della temperatura, garantito dalla sua buona conduttività termica e capacità termica, e consente di mantenere la temperatura all'interno della cella con le fluttuazioni della temperatura e dell'ambiente.

6. L'acqua è il mezzo di vita di molti organismi viventi.

La vita senza acqua è impossibile.

Anche i minerali hanno importanza per i processi che avvengono negli organismi viventi. Le sue proprietà tampone dipendono dalla concentrazione di sali nella cellula, ovvero dalla capacità della cellula di mantenere una reazione leggermente alcalina del suo contenuto a un livello costante.

Domanda 6. Quali sostanze determinano le proprietà tampone della cellula?

All'interno della cellula il buffering è fornito principalmente dagli anioni H2PO, HPO4-. Nel fluido extracellulare e nel sangue, lo ione carbonato CO e lo ione bicarbonato HCO svolgono il ruolo di tampone. Anioni di acidi e alcali deboli legano gli ioni idrogeno H e gli ioni idrossido OH, per cui la reazione del mezzo quasi non cambia, nonostante l'assunzione o la formazione di prodotti acidi e alcalini nel processo di metabolismo.

DOMANDE E COMPITI PER LA DISCUSSIONE

Domanda 1. Quali sono le differenze nel contributo dei vari elementi all'organizzazione della natura animata e inanimata?

I corpi della natura animata e inanimata sono costituiti dagli stessi elementi chimici, il che spiegherà l'unità della loro origine. L'apporto degli elementi chimici è lo stesso sia per la natura vivente che per quella inanimata.

Domanda 2. Spiega come caratteristiche fisico-chimiche le acque si manifestano nel fornire i processi vitali della cellula e dell'intero organismo.

L'acqua è un liquido che ha combinazione unica una serie di importanti proprietà fisiche e chimiche.

Le molecole d'acqua sono altamente polari e formano legami idrogeno tra loro. Nell'acqua liquida, ogni molecola è legata tramite idrogeno a 3 o 4 molecole adiacenti. Grazie a numero enorme legami idrogeno, rispetto ad altri liquidi, l'acqua ha una maggiore capacità termica e calore di evaporazione, alta temperatura ebollizione e fusione, alta conduttività termica. La presenza di tali qualità consente all'acqua di partecipare attivamente alla termoregolazione.

L'acqua ha una bassa viscosità ed è un liquido mobile. La ragione dell’elevata mobilità dell’acqua è la brevissima durata dei legami idrogeno. Pertanto, nell'acqua c'è una costante formazione e distruzione di un largo numero legami idrogeno, che data proprietà. Grazie alla sua elevata fluidità, l'acqua circola facilmente attraverso varie cavità del corpo (sangue e vasi linfatici, spazi intercellulari, ecc.).

Sali minerali contenuti soluzione acquosa le cellule si dissociano in cationi e anioni; alcuni di essi possono essere inclusi in complessi con vari composti organici. Il contenuto di ioni inorganici solitamente non supera l'1% della massa cellulare. I cationi salini, come potassio e sodio, forniscono irritabilità cellulare. Il calcio promuove l'adesione delle cellule tra loro. Gli anioni acidi deboli sono responsabili delle proprietà tampone del citoplasma, mantenendo una reazione debolmente alcalina nelle cellule.

Quello che segue è un esempio del ruolo biologico degli elementi chimici più importanti della cellula:

Ossigeno Componente delle sostanze organiche, dell'acqua, degli anioni degli acidi inorganici

Carbonio Componente di tutte le sostanze organiche, diossido di carbonio, acido carbonico;

Idrogeno Componente dell'acqua, delle sostanze organiche, sotto forma di protone, regola l'acidità dell'ambiente e garantisce la formazione di trans potenziale di membrana;

Azoto Un componente di nucleotidi, amminoacidi, pigmenti della fotosintesi e molte vitamine;

Zolfo Un componente degli aminoacidi (cisteina, cistina, metionina), vitamina B 1 e alcuni coenzimi;

Fosforo Componente degli acidi nucleici, pirofosfato, acido fosforico, nucleotidi trifosfati, alcuni coenzimi;

Calcio Coinvolto nella segnalazione cellulare;

Potassio Influisce sull'attività degli enzimi della sintesi proteica, partecipa ai processi di fotosintesi;

Magnesio Attivatore del metabolismo energetico e della sintesi del DNA, fa parte della molecola della clorofilla, è necessario per l'assemblaggio dei microtubuli del fuso;

Ferro Componente di molti enzimi, è coinvolto nella biosintesi della clorofilla, nei processi di respirazione e fotosintesi;

Rame Componente di alcuni enzimi coinvolti nella fotosintesi;

Manganese È un componente o regola l'attività di alcuni enzimi, è coinvolto nell'assimilazione dell'azoto e nel processo di fotosintesi;

Molibdeno Componente della nitrato reduttasi, è coinvolto nella fissazione dell'azoto molecolare;

Cobalto Componente della vitamina B 12, coinvolto nella fissazione dell'azoto

Boro Regolatore di crescita delle piante, attivatore degli enzimi respiratori riduttivi;

Zinco Componente di alcune peptidasi coinvolte nella sintesi delle auxine (ormoni vegetali) e nella fermentazione alcolica.

Non solo il contenuto degli elementi è essenziale, ma anche il loro rapporto. Quindi la gabbia è supportata alta concentrazione ioni K+ e basso Na+, nell'ambiente ( acqua di mare, liquido intercellulare, sangue) viceversa.

Il principale più importante funzioni biologiche elementi minerali:

1. Mantenimento dell'equilibrio acido-base nella cellula;

2. Creazione di proprietà tampone del citoplasma;

3. Attivazione degli enzimi;

4. Creazione di pressione osmotica nella cellula;

5. Partecipazione alla creazione dei potenziali di membrana delle cellule;

6. Formazione dello scheletro interno ed esterno(protozoi, diatomee) .

2. Materia organica

Le sostanze organiche costituiscono dal 20 al 30% della massa di una cellula vivente. Di questi, circa il 3% è rappresentato da composti a basso peso molecolare: aminoacidi, nucleotidi, vitamine, ormoni, pigmenti e alcune altre sostanze. La parte principale della sostanza secca della cellula è costituita da macromolecole organiche: proteine, acidi nucleici, lipidi e polisaccaridi. Nelle cellule animali, di regola, predominano le proteine, nelle cellule vegetali - i polisaccaridi. Esistono alcune differenze nel rapporto di questi composti tra cellule procariotiche ed eucariotiche (Tabella 1)

Tabella 1

Composto	% della massa di una cellula vivente
	batteri	Animali
Polisaccaridi

2.1. Scoiattoli- i più importanti composti organici contenenti azoto insostituibili della cellula. I corpi proteici svolgono un ruolo decisivo sia nella costruzione della materia vivente che nell'attuazione di tutti i processi vitali. Questi sono i principali portatori di vita, poiché hanno una serie di caratteristiche, le più importanti delle quali sono: l'inesauribile diversità della struttura e, allo stesso tempo, la sua elevata unicità di specie; una vasta gamma di trasformazioni fisiche e chimiche; la capacità di modificare in modo reversibile e naturale la configurazione della molecola in risposta a influenze esterne; tendenza a formare strutture supramolecolari, complessi con altri composti chimici; la presenza di attività biologica - ormonale, enzimatica, patogena, ecc.

Le proteine ​​sono molecole polimeriche costituite da 20 amminoacidi* disposti in diverse sequenze e collegate da un legame peptidico (C-N-singolo e C=N-doppio). Se il numero di aminoacidi nella catena non supera i venti, tale catena è chiamata oligopeptide, da 20 a 50 un polipeptide **, più di 50 una proteina.

La massa delle molecole proteiche varia da 6mila a 1 milione o più dalton (il dalton è un'unità di peso molecolare pari alla massa di un atomo di idrogeno - (1.674x10 -27 kg). Le cellule batteriche contengono fino a tremila proteine ​​diverse, nel corpo umano questa diversità aumenta fino a cinque milioni.

Le proteine ​​contengono 50-55% di carbonio, 6,5-7,3% di idrogeno, 15-18% di azoto, 21-24% di ossigeno e fino al 2,5% di zolfo. Alcune proteine ​​contengono fosforo, ferro, zinco, rame e altri elementi. A differenza degli altri elementi della cellula, la maggior parte delle proteine ​​sono caratterizzate da una percentuale costante di azoto (in media il 16% della sostanza secca). Questo indicatore viene utilizzato quando si calcolano le proteine ​​in base all'azoto: (massa di azoto × 6,25). (100:16=6,25).

Le molecole proteiche hanno diversi livelli strutturali.

La struttura primaria è la sequenza di aminoacidi nella catena polipeptidica.

La struttura secondaria è un'elica α o una struttura β ripiegata, che si forma stabilizzando la molecola mediante legami idrogeno elettrostatici che si formano tra i gruppi -C=O e -NH degli amminoacidi.

Struttura terziaria: l'organizzazione spaziale della molecola, determinata dalla struttura primaria. È stabilizzato da legami idrogeno, ionici e disolfuro (-S-S-) che si formano tra amminoacidi contenenti zolfo, nonché da interazioni idrofobiche.

Solo le proteine ​​costituite da due o più catene polipeptidiche hanno una struttura quaternaria; è formata combinando singole molecole proteiche in un unico insieme. Una certa organizzazione spaziale (globulare o fibrillare) è necessaria per il lavoro altamente specifico delle molecole proteiche. La maggior parte delle proteine ​​sono attive solo nella forma fornita dalla struttura terziaria o quaternaria. La struttura secondaria è sufficiente per il funzionamento solo di poche proteine ​​strutturali. Queste sono proteine ​​fibrillare e la maggior parte degli enzimi e proteine ​​di trasporto hanno una forma globosa.

Le proteine ​​costituite solo da catene polipeptidiche sono dette semplici (proteine), mentre quelle contenenti componenti di diversa natura sono dette complesse (proteine). Ad esempio, una molecola di glicoproteina contiene un frammento di carboidrati, una molecola di metalloproteina contiene ioni metallici, ecc.

Per solubilità nei singoli solventi: solubile in acqua; solubile in soluzioni saline- albumine solubili in alcol - albumine; solubile in alcali - gluteline.

Gli amminoacidi sono intrinsecamente anfoteri. Se un amminoacido ha diversi gruppi carbossilici, allora prevalgono le proprietà acide, se diversi gruppi ammino sono basici. A seconda della predominanza di alcuni aminoacidi, le proteine ​​possono avere anche proprietà basiche o acide. Le proteine ​​globulari hanno un punto isoelettrico, il valore del pH al quale la carica totale della proteina è pari a zero. A valori di pH più bassi la proteina ha una carica positiva; a valori di pH più alti ha una carica negativa. Poiché la repulsione elettrostatica impedisce alle molecole proteiche di aderire tra loro, la solubilità diventa minima nel punto isoelettrico e la proteina precipita. Ad esempio, la caseina, proteina del latte, ha un punto isoelettrico a pH 4,7. Quando i batteri lattici acidificano il latte a questo valore, la caseina precipita e il latte "coagula".

La denaturazione delle proteine ​​​​è una violazione della struttura terziaria e secondaria sotto l'influenza di cambiamenti di pH, temperatura, alcune sostanze inorganiche, ecc. Se allo stesso tempo la struttura primaria non è stata disturbata, quando vengono ripristinate le condizioni normali, si verifica la rinaturazione: ripristino spontaneo della struttura terziaria e dell'attività della proteina. Questa proprietà è di grande importanza nella produzione di concentrati alimentari secchi e di preparati medici che contengono proteine ​​denaturate.

*Gli amminoacidi sono composti contenenti un gruppo carbossilico e un gruppo amminico associati a un atomo di carbonio a cui è attaccata una catena laterale - qualsiasi radicale. Si conoscono più di 200 aminoacidi, ma 20 sono coinvolti nella formazione delle proteine, dette basiche o fondamentali. A seconda del radicale, gli amminoacidi si dividono in non polari (alanina, metionina, valina, prolina, leucina, isoleucina, triptofano, fenilalanina), polari non carichi (asparagina, glutammina, serina, glicina, tirosina, treonina, cisteina) e polari carichi (basici: arginina, istidina, lisina, acidi: acido aspartico e glutammico). Gli amminoacidi non polari sono idrofobici e le proteine ​​costruite da essi si comportano come goccioline di grasso. Gli amminoacidi polari sono idrofili.

**I peptidi possono essere ottenuti come risultato di reazioni di policondensazione di amminoacidi, nonché mediante idrolisi incompleta delle proteine. Eseguono funzioni regolatrici nella cellula. Numerosi ormoni (ossitocina, vasopressina) sono oligopeptidi. Questa bradichidina (peptide del dolore) è un oppiaceo (farmaci naturali - endorfine, encefaline) del corpo umano, che ha un effetto analgesico. (I farmaci distruggono gli oppiacei, quindi la persona diventa molto sensibile minime violazioni nel corpo - rottura). I peptidi sono alcune tossine (difterite), antibiotici (gramicidina A).

Funzioni delle proteine:

1. Strutturale. Le proteine ​​servono come materiale da costruzione per tutti gli organelli cellulari e per alcune strutture extracellulari.

2. catalitico. A causa della particolare struttura della molecola o della presenza di gruppi attivi, molte proteine ​​hanno la capacità di accelerare cataliticamente il corso delle reazioni chimiche. Gli enzimi differiscono dai catalizzatori inorganici per la loro elevata specificità, il loro funzionamento in un intervallo di temperature ristretto (da 35 a 45°C), a pH leggermente alcalino e pressione atmosferica. La velocità delle reazioni catalizzate dagli enzimi è molto superiore a quella fornita dai catalizzatori inorganici.

3. Il motore. Speciali proteine ​​contrattili forniscono tutti i tipi di movimento cellulare. I flagelli dei procarioti sono costituiti da flagelline, mentre i flagelli delle cellule eucariotiche sono costituiti da tubuline.

4. Trasporto. Le proteine ​​di trasporto trasportano le sostanze dentro e fuori la cellula. Ad esempio, le proteine ​​porine promuovono il trasporto degli ioni; l'emoglobina trasporta l'ossigeno e l'albumina trasporta gli acidi grassi. funzione di trasporto effettuato da proteine ​​- trasportatori delle membrane plasmatiche.

5. Protettivo. Le proteine ​​anticorpali legano e neutralizzano le sostanze estranee al corpo. Un gruppo di enzimi antiossidanti (catalasi, superossido dismutasi) previene la formazione di radicali liberi. Le immunoglobuline del sangue, la fibrina, la trombina sono coinvolte nella coagulazione del sangue e quindi smettono di sanguinare. La formazione di proteine ​​di natura proteica, ad esempio la tossina difterica o la tossina del Bacillus turingiensis, in alcuni casi può anche essere considerata un mezzo di protezione, sebbene queste proteine ​​servano più spesso a danneggiare la vittima nel processo di ottenimento del cibo.

6. Normativa. La regolazione del lavoro di un organismo multicellulare è effettuata da ormoni proteici. Gli enzimi, controllando la velocità delle reazioni chimiche, regolano il metabolismo intracellulare.

7. Segnale. La membrana citoplasmatica contiene proteine ​​che possono rispondere ai cambiamenti ambientali modificando la loro conformazione. Queste molecole di segnalazione sono responsabili della trasmissione di segnali esterni nella cellula.

8. Energia. Le proteine ​​possono fungere da riserva di sostanze di riserva utilizzate per ottenere energia. La scomposizione di 1 grammo di proteine ​​fornisce il rilascio di 17,6 kJ di energia.

sostanze inorganiche della cellula. sali minerali

sali minerali possono essere contenuti nell'organismo in forma disciolta (dissociata in ioni) o in forma insolubile.

Un ruolo importante nella vita della cellula è svolto dai sali minerali solubili, rappresentati principalmente dai cationi K +, Na +, Ca 2+, Mg 2+ e anioni HPO 4 2-, H 2 PO 4-, Cl -, HCO 3-.

Molti ioni sono distribuiti in modo non uniforme tra la cellula e ambiente. È dovuto all'esistenza di tali gradienti di concentrazione che molti processi importanti attività della vita, come l'eccitazione cellule nervose e contrazione delle fibre muscolari.

All'esterno membrana cellulare alta concentrazione di ioni Na + e all'interno - ioni K +. Questo fatto provoca la trasmissione dell'eccitazione lungo i nervi e i muscoli. Ca +2, Mg +2 sono attivatori di molti enzimi, se non bastano, il processo metabolico viene disturbato. Mg +2 mantiene l'integrità dei ribosomi, opera dei mitocondri. Ca 3 (RO 4) 2 si trova nelle ossa e CaCO 3 si trova nei gusci dei molluschi.

ioni sali solubili Na + , K + , Cl - Mg 2+ , SO 4 2- nel corpo umano e animale svolgono una serie di importanti funzioni:

• creare le condizioni per il trasferimento impulsi nervosi;
• regolare la permeabilità della membrana;
• partecipare alle contrazioni muscolari;
• supporto pressione osmotica sangue e normalizzarsi Bilancio idrico;
• regolare l'equilibrio acido-base;
• migliorare l'azione dei succhi gastrici, partecipare alla formazione di enzimi acidi e alcalini.

Gli anioni degli acidi deboli sono coinvolti nel mantenimento equilibrio acido-base(pH) cellule. Gli anioni dell'acido fosforico sono necessari per la sintesi della principale molecola energetica: ATP, nucleotidi e acidi nucleici (DNA e RNA).

Le proprietà tampone, cioè la capacità di mantenere un ambiente leggermente alcalino, dipendono dalla concentrazione di sali all'interno della cellula. All'interno della cellula, il tampone è fornito dagli anioni H 2 PO 4, nel fluido extracellulare e nel sangue, HPO 4 -2, HCO 3 - svolgono il ruolo di tampone.

Sali inorganici - KNO 3, CaSO 4, Na 3 PO 4 - servire componenti importanti nutrizione minerale impianti.

Funzioni dei sali minerali nella cellula e nell'organismo

Ruolo	Spiegazione	Esempi
Creazione dell'equilibrio osmotico	La composizione dei sali minerali e la loro concentrazione determinano la pressione osmotica dei fluidi all'interno delle cellule e delle cavità corporee. A causa della pressione osmotica si forma l'idroscheletro degli invertebrati e il turgore delle piante.	Na + , K + , Ca 2+ , Mg 2+ , Cl - , HCO 3 - , H 2 PO 4 - , HPO 4 2- , SO 4 2-
Mantenimento delle proprietà del buffer	Buffering: la capacità di mantenere il pH a un certo livello. I sistemi tampone fosfato e bicarbonato sono responsabili del mantenimento del pH delle cellule e dei tessuti.	HPO 4 2- + H + ↔ H 2 PO 4 - ; HCO3 - + H + ↔ H2CO3
Mantenimento dei gradienti di concentrazione	Alcune concentrazioni di ioni vengono mantenute nella cellula e nello spazio intercellulare. A causa dell'esistenza di gradienti di concentrazione, vengono eseguiti processi vitali importanti come l'eccitazione delle cellule nervose e la contrazione delle fibre muscolari.	Na+, K+, Ca2+, Cl-
Formazione di formazioni scheletriche	Le ossa dello scheletro dei vertebrati sono composte principalmente da fosfati di calcio e magnesio. I gusci dei molluschi sono formati da carbonato di calcio.	Ca2+, Mg2+, PO43-, CO32-
Trasmissione degli impulsi nervosi	Partecipa al lavoro delle sinapsi chimiche	Ca2+, K+, Na+, Cl-

Conoscere il ruolo, le funzioni delle vitamine, la loro classificazione e i principali disturbi che si manifestano con ipo e avitaminosi.

Scambio acqua-sale: una serie di processi per la distribuzione dell'acqua e minerali tra gli spazi extra e intracellulari del corpo, nonché tra il corpo e ambiente esterno. La distribuzione dell'acqua tra gli spazi acquatici del corpo dipende dalla pressione osmotica dei liquidi in questi spazi, che è in gran parte determinata dalla loro composizione elettrolitica. Da quantitativo e composizione di qualità i minerali nei fluidi corporei dipendono dal corso di tutti i processi vitali.

Il mantenimento di un costante equilibrio osmotico, volumetrico e ionico dei fluidi extra e intracellulari del corpo con l'aiuto di meccanismi riflessi è chiamato omeostasi acqua-elettrolita. Cambiamenti nel consumo di acqua e sali, perdita eccessiva di queste sostanze sono accompagnati da un cambiamento nella composizione ambiente interno e vengono percepiti dai recettori corrispondenti. La sintesi delle informazioni che entrano nel sistema nervoso centrale si conclude con il fatto che il rene, il principale organo effettore che regola l'equilibrio salino, riceve stimoli nervosi o umorali che adattano il suo lavoro ai bisogni dell'organismo.

Funzioni dell'acqua:

1) obbligatorio componente protoplasma di cellule, tessuti e organi; il corpo di un adulto è costituito per il 50-60% (40 - 45 l) da acqua;

2) buon solvente e un trasportatore di minerali e sostanze nutritive, prodotti metabolici;

3) partecipazione a reazioni metaboliche (idrolisi, rigonfiamento dei colloidi, ossidazione delle proteine, dei grassi, dei carboidrati);

4) indebolimento dell'attrito tra le superfici a contatto nel corpo umano;

5) il componente principale dell'omeostasi acqua-elettrolita, fa parte del plasma, della linfa e del fluido tissutale;

6) regolazione della temperatura corporea;

7) garantire la flessibilità e l'elasticità dei tessuti;

8) fa parte dei succhi digestivi (insieme ai sali minerali).

fabbisogno giornaliero un adulto in acqua a riposo - 35-40 ml per chilogrammo di peso corporeo. Questo importo entra nel corpo dalle seguenti fonti:

1) acqua consumata sotto forma di bevanda (1-1,1 l) e insieme al cibo (1-1,1 l);

2) acqua, che si forma a seguito di trasformazioni chimiche di nutrienti (0,3-0,35 l).

Gli organi principali che rimuovono l'acqua dal corpo sono i reni, le ghiandole sudoripare, i polmoni e l'intestino. I reni rimuovono 1-1,5 litri di acqua al giorno, le ghiandole sudoripare attraverso la pelle - 0,5 litri, i polmoni espirano sotto forma di vapori 0,35 litri (con respirazione aumentata e approfondita - fino a 0,8 litri / giorno), attraverso l'intestino con feci - 100-150 ml di acqua.

Il rapporto tra la quantità di acqua che entra nel corpo e la quantità di acqua rimossa da esso costituisce il bilancio idrico. Per il normale funzionamento dell'organismo è importante che l'afflusso di acqua copra completamente il consumo, altrimenti, a causa della perdita d'acqua, gravi violazioni attività vitale. La perdita del 10% di acqua porta ad uno stato di disidratazione (disidratazione), con una perdita del 20% di acqua si verifica la morte. Con una mancanza d'acqua nel corpo, si verifica il movimento del fluido dalle cellule allo spazio interstiziale e quindi al letto vascolare. Locale e violazioni generali il metabolismo dell'acqua nei tessuti può manifestarsi sotto forma di edema e idropisia. L'edema è l'accumulo di liquidi nei tessuti, l'idropisia è l'accumulo di liquidi nelle cavità corporee. Il fluido che si accumula nei tessuti con edema e nelle cavità con idropisia è chiamato trasudato.

Il corpo ha bisogno di un apporto costante non solo di acqua, ma anche di sali minerali, che entrano nel corpo con prodotti alimentari e acqua, ad eccezione del sale da cucina, che viene aggiunto appositamente al cibo. In totale, nel corpo degli animali e degli esseri umani sono stati trovati 70 elementi chimici, di cui 43 considerati indispensabili (essenziali; lat. essentia - essenza). Il bisogno del corpo di vari minerali non è lo stesso. Alcuni elementi (macroelementi) vengono introdotti nell'organismo in quantità significative (in grammi e decimi di grammo al giorno): sodio, magnesio, potassio, calcio, fosforo, cloro. Altri elementi - oligoelementi (ferro, manganese, cobalto, zinco, fluoro, iodio) sono necessari all'organismo in quantità estremamente piccole (in microgrammi di milligrammo).

Funzioni dei sali minerali:

1) sono costanti biologiche dell'omeostasi;

2) creare e mantenere la pressione osmotica nel sangue e l'equilibrio osmotico nei tessuti); 3) mantenere la costanza della reazione attiva del sangue (pH = 7,36-7,42);

5) partecipare al metabolismo del sale marino;

6) Gioco di ioni sodio, potassio, calcio, cloro grande ruolo nei processi di eccitazione e inibizione, contrazione muscolare, coagulazione del sangue;

7) sono parte integrante delle ossa (fosforo, calcio), dell'emoglobina (ferro), dell'ormone tiroxina (iodio), succo gastrico(acido cloridrico);

8) sono componenti integrali di tutti i succhi digestivi.

1) Il sodio entra nel corpo sotto forma di sale da tavola (il fabbisogno giornaliero per un adulto è di 10-15 g), è l'unico sale minerale che viene aggiunto al cibo Partecipa al mantenimento dell'equilibrio osmotico e del volume dei liquidi nel corpo, influenza la crescita corporea. Insieme al potassio, regola l'attività del muscolo cardiaco, modificandone l'eccitabilità. Sintomi di carenza di sodio: debolezza, apatia, contrazioni muscolari, perdita delle proprietà di contrattilità muscolare.

2) Il potassio entra nel corpo con verdure, carne, frutta. Tariffa giornaliera- 1 g Insieme al sodio, partecipa alla creazione di un potenziale bioelettrico di membrana (pompa potassio-sodio), mantiene la pressione osmotica del fluido intracellulare e stimola la formazione di acetilcolina. Con una carenza si osserva inibizione dei processi di assimilazione (anabolismo), debolezza, sonnolenza, iporeflessia (diminuzione dei riflessi).

3) Il cloro si presenta sotto forma di sale da cucina. Gli anioni cloro, insieme ai cationi sodio, sono coinvolti nella creazione della pressione osmotica del plasma sanguigno e di altri fluidi corporei. È incluso anche il cloro di acido cloridrico succo gastrico. Non sono stati riscontrati sintomi di carenza.

4) Il calcio proviene da latticini, verdure (foglie verdi). È contenuto nelle ossa insieme al fosforo ed è una delle costanti biologiche più importanti del sangue. Il contenuto di calcio nel sangue umano è normalmente 2,25-2,75 mmol / l. Una diminuzione del calcio porta a contrazioni muscolari involontarie (tetania del calcio) e alla morte per arresto respiratorio. Il calcio è essenziale per la coagulazione del sangue. Fabbisogno giornaliero - 0,8 g.

5) Il fosforo proviene da latticini, carne, cereali. Il fabbisogno giornaliero è di 1,5 g, si trova insieme al calcio nelle ossa e nei denti e fa parte dei composti ad alto contenuto energetico (ATP, creatina fosfato). La deposizione di fosforo nelle ossa è possibile solo in presenza di vitamina D. Con una mancanza di fosforo nel corpo, si osserva la demineralizzazione ossea.

6) Il ferro proviene da carne, fegato, fagioli, frutta secca. Il fabbisogno giornaliero è di 12-15 mg. È parte integrante dell'emoglobina del sangue e degli enzimi respiratori. L'organismo contiene 3 g di ferro, di cui 2,5 g si trovano negli eritrociti come parte integrante dell'emoglobina, i restanti 0,5 g fanno parte delle cellule dell'organismo. La carenza di ferro interrompe la sintesi dell'emoglobina e, di conseguenza, porta all'anemia.

7) Viene lo iodio bevendo acqua arricchito con esso quando scorre attraverso le rocce o con sale da cucina con aggiunta di iodio. Il fabbisogno giornaliero è di 0,03 mg. Partecipa alla sintesi degli ormoni tiroidei. La mancanza di iodio nel corpo porta a gozzo endemico- un aumento della ghiandola tiroidea (alcune zone degli Urali, del Caucaso, del Pamir).

vitamine(lat. vita - vita + ammine) - sostanze indispensabili che vengono fornite con il cibo, necessarie per il mantenimento funzioni vitali organismo. Si conoscono più di 50 vitamine.

Funzioni delle vitamine:

1) sono catalizzatori biologici e interagiscono con enzimi e ormoni;

2) sono coenzimi, cioè componenti a basso peso molecolare di enzimi;

3) prendere parte alla regolazione del processo metabolico sotto forma di inibitori o attivatori;

4) partecipare alla formazione di ormoni e mediatori;

5) ridurre l'infiammazione e favorire il ripristino dei tessuti danneggiati;

6) favorire la crescita, migliorare il metabolismo minerale, la resistenza alle infezioni, proteggere dall'anemia, aumento del sanguinamento;

7) fornire prestazioni elevate.

Le malattie che si sviluppano in assenza di vitamine negli alimenti sono chiamate beriberi. Disturbi funzionali che si verificano con carenza vitaminica parziale - ipovitaminosi. Le malattie causate da un’eccessiva assunzione di vitamine sono chiamate ipervitaminosi. Le vitamine sono indicate con lettere dell'alfabeto latino, nomi chimici e fisiologici. Per solubilità, tutte le vitamine sono divise in 2 gruppi: idrosolubili e liposolubili.

Vitamine idrosolubili.

1) Vitamina C - acido ascorbico, antiscorbutico. Contenuto in rosa canina, ribes nero, limoni. Il fabbisogno giornaliero è di 50-100 mg. In assenza di vitamina C, si sviluppa lo scorbuto (scorbuto): sanguinamento e allentamento delle gengive, perdita dei denti, emorragie nei muscoli e nelle articolazioni. Osso diventa più poroso e fragile (possono verificarsi fratture). Sorge debolezza generale, letargia, esaurimento, diminuzione della resistenza alle infezioni,

2) Vitamina B1 - tiamina, antineurina. Si trova nel lievito di birra, nel fegato, nel maiale, nelle noci, nei cereali integrali, nel tuorlo d'uovo. Il fabbisogno giornaliero è di 2-3 mg. In assenza di vitamina B1, si sviluppa la malattia del beriberi: polineurite, interruzione del cuore e del tratto gastrointestinale.

3) Vitamina B2 - riboflavina (lattoflavina), antiseborroica. Contenuto nel fegato, reni, lievito. Il fabbisogno giornaliero è di 2-3 mg. Con il beriberi negli adulti si osserva un disordine metabolico, danni agli occhi, alla mucosa orale, alle labbra, atrofia delle papille della lingua, seborrea, dermatite, perdita di peso; nei bambini - ritardo della crescita.

4) Vitamina B3 - acido pantotenico, antidermatite. Il fabbisogno giornaliero è di 10 mg. Con l'avitaminosi si verifica debolezza, affaticabilità veloce, vertigini, dermatiti, lesioni delle mucose, neuriti.

5) Vitamina B6 - piridossina, antidermatite (adermina). Contenuto in crusca di riso, fagioli, lievito, reni, fegato, carne. Sintetizzato dalla microflora dell'intestino crasso. Il fabbisogno giornaliero è di 2-3 mg. Con beriberi si osservano nausea, debolezza, dermatite negli adulti. Nei neonati, una manifestazione di beriberi sono le convulsioni (convulsioni).

6) Vitamina B12 - cianocobalamina, antianemica. Trovato nel fegato bestiame e polli. Sintetizzato dalla microflora dell'intestino crasso. Il fabbisogno giornaliero è di 2-3 mcg. Influisce sull'ematopoiesi e protegge dall'anemia maligna T. Addison-A. Birmer.

7) Sole vitamina - acido folico(folacina), antianemico. Contenuto in lattuga, spinaci, cavoli, pomodori, carote, grano, fegato, carne, uova. Sintetizzato nell'intestino crasso dalla microflora. Il fabbisogno giornaliero è di 3 mg. Influisce sulla sintesi degli acidi nucleici, sull'ematopoiesi e protegge dall'anemia megaloblastica.

8) Vitamina P - rutina (citrino), una vitamina che rafforza i capillari. Si trova nei limoni, nel grano saraceno, nel ribes nero, aronia, rosa canina. Il fabbisogno giornaliero è di 50 mg. Riduce la permeabilità e la fragilità dei capillari, potenzia l'azione della vitamina C e ne favorisce l'accumulo nell'organismo.

9) Vitamina B5 (PP) - un acido nicotinico(nicotinamide, niacina), antipellagrico. Contenuto in lievito, verdure fresche, carne. Il fabbisogno giornaliero è di 15 mg. Viene sintetizzato nell'intestino crasso dall'aminoacido triptofano. Protegge dalla pellagra: dermatiti, diarrea (diarrea), demenza (disturbi mentali).

vitamine liposolubili.

1) Vitamina A - retinolo, antixeroftalmico. Contenuto in olio di pesce, fegato di merluzzo e ippoglosso. Il fabbisogno giornaliero è di 1,5 mg. Promuove la crescita e protegge dalla cecità notturna (emeralopia), dalla secchezza della cornea (xeroftalmia), dal rammollimento e dalla necrosi della cornea (cheratomalacia). Il precursore della vitamina A è il carotene, che si trova nelle piante: carote, albicocche, foglie di prezzemolo.

2) Vitamina D - calciferolo, antirachitico. Contenuto in burro vaccino, tuorlo d'uovo, olio di pesce. Fabbisogno giornaliero - 5-10 mcg, per i neonati - 10-25 mcg. Regola lo scambio di calcio e fosforo nell'organismo e protegge dal rachitismo. Il precursore della vitamina D nel corpo è il 7-deidro-colesterolo, che, sotto l'azione di raggi ultravioletti nei tessuti (pelle) viene convertito in vitamina D.

3). Vitamina E - tocoferolo, vitamina antisterile. Contenuto in lattuga, prezzemolo, olio vegetale, farina d'avena, mais. Il fabbisogno giornaliero è di 10-15 mg. Fornisce la funzione di riproduzione, il normale corso della gravidanza. In sua assenza, si verifica e si sviluppa la degenerazione muscolare debolezza muscolare e atrofia ossea.

4). Vitamina K - vikasol (fillochinone), vitamina antiemorragica. Contenuto nelle foglie di spinaci, lattuga, cavolo, ortica, nei pomodori, nelle bacche di sorbo, nel fegato. Sintetizzato dalla microflora dell'intestino crasso. La bile è necessaria per l'assorbimento. Il fabbisogno giornaliero è di 0,2-0,3 mg. Migliora la biosintesi della protrombina nel fegato e favorisce la coagulazione del sangue.

5). Vitamina F - un complesso di insaturi acidi grassi(linoleico, linolenico, arachidonico) è necessario per la normalità metabolismo dei grassi nell'organismo. Fabbisogno giornaliero -10-12 g.