42. Концентрирование биогенных элементов живыми системами.

3 варианта зависимости между распространением хим.элементов и их содержанием в организме человека:

1.Прямая зависимость

Пр.: а)кислород –в литосфере 47,2%, - в организме 62,4%

б)хлор – в литосфере 0,05%, -в организме 0,08%

в)аналогичная зависимость устанавливается для брома, йода, цинка.

2.Непропорционально низкое содержание в организме, по сравнению с их кол-вом в земной коре.

Пр.: а)кремний – в земной коре 27,6%, - в организме 10^-5 %

б)алюминий – в земной коре 7,47%, -в организме 10^-5 %

Природные соединения Si,Al,Fe, в частности SiO2,Al2O3,Fe3O4 не растворяются в воде, следовательно, эти элементы не усваиваются живыми организмами.

3.Непропорционально высокое содержание в организме, по сравнению с окр.средой- биологическое концентрирование.

Пр.: а)углерод –в окр.среде 0,35%, - в организме 21%

б)водород – 0,15%, -9,7%

в)азот – 0,01%, 3,1%

г)фосфор 0,08%, 1%

Биологическое концентрирование является следствием хорошей растворимости в воде природных соединений данных элементов, объясняется легкостью их атомов и их небольшими размерами, кол-вом электронов на внешнем уровне, высокой прочностью образуемых связей.

43. Классификация биогенных элементов по их содержанию в организме (макро-, олиго-, микробиогенные элементы) и по функциональной роли (органогены, элементы электролитного фона, микроэлементы).

I Классификация бэ по содержанию:

1)Макробиогенные элементы (>1%)

к ним относятся O(62,4%), C(21%), H( 9,7%), N(3,1%), P(0,95%), Ca(1,5%)

Первые пять элементов- неметаллы, находятся в I-III периодах.

2)Олигобиогенные элементы(10^-2%-1%)

Na, K, Mg, Fe, S, Cl- располагаются в III-IV периодах.

Содержание этих элементов составляет: 0,08; 0,23; 0,027; 0,01; 0,16; 0,08

3)Микробиогенные(10^-2%)

находятся в IV-V периодах (16 из 21)

Выводы: -процентное содержание хим.элементов обратно пропорционально их порядковым номерам;

-основу организма составляют элементы первых трех периодов.

II Классификация бэ по функциональной роли:

1)Органогены

С, Н, О, N, P, S составляют основу живых систем (Б,Ж,У,НК)

Суммарное содержание- 97,4%

Все ,кроме S, принадлежат к макробиогенным эл-там.

2)Элементы электролитного фона

Na+, K+, Mg+, Ca+, Cl- являются основными катионами физ.жидкостей.

Na,K,Mg,Cl относятся к олигоэлементам.

3)Микроэлементы в их число входят остальные БЭ (22), к ним относится 21 микроэлемент (по содержанию) +Fe. Функция- активаторов и катализаторов.

Биологические ф-ции связаны с процессами комплексообразования. Входя в состав ферментов, гормонов, витаминов, МЭ участвуют в процессах роста и размножения, обмене в-в, в тканевом дыхании, обезвреживании токсических в-в. МЭ способствуют поддержанию кислотно-основного, окислительно-восстановительного, метало-лигандного равновесия.

МЭ неравномерно распределены между тканями и органами, большая часть содержится в печени (депо для МЭ)

Примеры повышенного содержания МЭ в организме:

I- в щитовидной железе,

F- в эмали зубов,

Zn-в поджелудочной железе,

Mo-в почках,

Ba-в сетчатке.