Биогенные элементы

Изучение распространенности отдельных элементов и их изотопов позволяет отметить следующие закономерности.

1. Элементы с чётными порядковыми номерами характеризуются повышенной распространенностью. На Земле содержание чётных элементов составляет 97,21 % от массы всех элементов.

2. Наиболее распространены элементы, изотопы которых имеют массовое число, кратное 4. Примерами таких элементов могут служить He, O, Ne, Si, S, Ar, Fe, Ni и др.

На Земле непрерывно происходят ядерные процессы, ведущие, в конечном счёте, к изменению их изотопного состава. Однако, все эти процессы идут медленно. Результаты анализа вещества земной коры показывают, что изотопный состав элементов на Земле практически постоянен. Первые исследования о взаимосвязи земной коры и химического состава живых организмов сделаны русским учёным В.И Вернадским. Он, считал, что земная кора и живые организмы составляют единую систему. Единство живого и неживого заключается, прежде всего, в общности их элементарного состава. Вещества живой и неживой природы состоят из одних и тех же химических элементов, связанных ковалентной, ионной, водородной связями.

В результате длительного непрерывного воздействия на организм определённого по химическому составу потока атомов происходит подбор и распределение организмов по разным зонам Земли, а наряду с этим наступает и изменчивость организмов. Так, например, недостаточность йода в гористых местностях и по долинам рек, вызывает увеличение щитовидной железы и зоб у животных и человека. С ростом цивилизации в организм человека поступает всё больше биологически активных ненужных веществ, таких как: ртуть (из зубных пломб), свинец, сурьма, мышьяк (из газет), ионы металлов (из кухонной посуды).

Исследования учёных США указали на недостаток хрома в тканях организма жителей, в сравнении с обитателями Африки и Азии. Это вызвано излишком рафинированного сахара и других очищенных продуктов в рационе человека. Недостаток хрома объясняет рост числа сердечных заболеваний.

Элементы, играющие важную роль в физиологических и патологических процессах, в организме человека называются биогенными элементами. Из них 16 элементов особо важны. Их называют "элементы жизни": это10 металлов: Na, K, Mg, Ca, Zn, Cu, Co, Mn, Fe, Mo; 6 неметаллов (органогены): H, O, N, C, P, S.

По количественному содержанию биогенных элементов в организме человека они подразделяются на 3 группы: 1) Макробиоэлементы

2) Микробиоэлементы

3)Ультрабиомикроэлементы

МАКРОБИОЭЛЕМЕНТЫ

10^-3 - 10^-2 % и более

Na, K, Mg, Ca

H, C, O, N, P, S, Cl

МИКРОБИОЭЛЕМЕНТЫ

10^-3 - 10^-5 %

Rb, Sr, Ba, Al, Sn, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Cu, Zn, Co

B, Si, As, F, Br, I

УЛЬТРАМИКРОБИОЭЛЕМЕНТЫ

менее 10^-5

Li, Be, Pb, Mo, W, Cd, Ni, Ag

Se

В зависимости от строения (электронной конфигурации) атома, биогенные элементы подразделяются на s, p, d -биоэлементы.

s-элементы ns²: H, Na, Mg, Ca, Sr, Ba (6)

p-элементы ns²np^1-6: Al, C, Si, Sn, Pb, N, P, O, S, Se, F, Cl, I, Br, B (15)

d-элементы (n-1)d^1-10ns²:Cu, Zn, Cr , Mn, Fe, Co, Ni (7)