Вещества входящие в состав человека. Химический состав организма человека. V. Самостоятельная работа

«Всё- химия»- выражение, которое чаще всего можно услышать от преподавателей химии в школе, тем не менее, оно правильно. Так как, в конечном счёте, абсолютно всё состоит из химических элементов. Наше тело- тоже.

1. Кислород. Он не только существенная часть вдыхаемого нами воздуха и питьевой воды, он так же занимает значимое место в нашем теле. С 65 % общей массы нашего тела, кислород, самый важный химический элемент в составе человеческого организма.

2. Углерод может похвастаться не только самым большим количеством химических соединений в периодической системе, (самые известные из них- уголь и нефть). Он так же занимает почётное второе место в нашем списке.

3. Водород, как и кислород- составной элемент воздуха и питьевой воды. И он также относится к основным компонентам человеческого тела. 10% нашего веса состоят из водорода.

4. Несмотря на то, что азот также содержится в воздухе, он более известен как теплоноситель, в жидкой форме. Всё же, его таинственно испаряющейся газы не должны вводить в заблуждение- 3 % массы нашего тела состоят из азота.

5. Даже если он и составляет всего 1,5 %, кальций- важный металл в нашем организме. Именно он придаёт прочность нашим костям и зубам.

6. Фосфор, как светящееся вещество, известен каждому. Но далеко не каждый знает, что именно благодаря фосфору в организме, происходит образование ДНК, основы человеческой жизни.

7. Калий, со скромными 0,2 %, принимает небольшое участие в процессах организма. Он относится к электролитам, в которых наше тело нуждается, прежде всего, при спорте. Его недостаток может вызвать чувство истощения и судороги.

8. Может ли сера, с её неприятным видом и запахом, быть важной для нашего организма? Да, это именно так. Сера- существенная составная часть аминокислот и коферментов.

9. Сначала сера, теперь хлор. Можно подумать, наш организм состоит из одних ядов. Разумеется, элементарного хлора в нашем теле нет, зато есть хлорид. И он для нас жизненно важен, так как, содержится, например, в плазме крови.

10. Натрий мы потребляем, прежде всего, в форме хлорида натрия, так же известного как поваренная соль. Элемент важен для защиты клеток и движения нервных сигналов.

11. Магний жизненно необходим для всех организмов на земле, естественно, для нас людей, тоже. Вопреки его незначительной части- 0,05 % массы нашего тела, недостаток магния ведет к отчётливо ощутимым последствиям: Нервозность, головные боли, усталость и судороги мышц являются только некоторыми из них.

12. Мужской организм содержит больше железа, чем женский. Одна из причин этому- разница в питании. Другая- женщины теряют железо во время менструации. Поэтому средняя масса этого элемента в человеческом теле варьирует от 2 до 5 грамм.

13. Кобальт- составная часть витамина B12, который необходим для существования человека. Передозировка кобальта ведёт к многочисленным болезням, к раковым опухолям в том числе.

14. Для микроорганизмов медь смертельна даже в незначительных количествах, но человеку она нужна для образования жизненно-важных ферментов. Тяжелый металл составляет 0,05 % массы нашего тела. Мы получаем её через овощи, шоколад и орехи.

15. Цинк относится к элементам, которые нужны всем живым существам на земле. Он важен для обмена веществ и содержится во многих важных ферментах.

16. Йод- составляющая часть гормонов тироксин и трийодтиронин, которые производит щитовидная железа. Недостаток йода может вызвать тяжёлые нарушения в обмене веществ.

17. Селен относится к незаменимым микроэлементам. В тоже время, при передозировке, он сильно токсичен, поэтому его употребление как БАД, вызывает большие дискуссии в кругах учёных.

18. До сегодняшнего дня не выяснено до конца, насколько фтор необходим для нашего организма. Неоспоримый факт- большая часть фтора содержится в костях и зубах. Фтор, как и селен, сильно токсичен при передозировке

Дата создания: 2015/04/27

В живом организме преобладают 5 элементов: углерод, водород, кислород, азот, фосфор, но кроме этих к макроэлементам относят также кальций, магний, натрий, хлор, калий, сера.

Они составляют пластический материал основных несущих тканей, обеспечивают свойства всей среды организма в целом.

Макроэлементы

Вода - важнейшее соединение водорода в живом организме. Мы на 55% - 60% состоим из воды. Вода для нашего тела – это источник жизни. Она не только разносит по телу питательные вещества, но выводит шлаки из организма. Кроме того, вода стимулирует деятельность иммунной системы при изменении климатических условий и когда организм борется с инфекцией. Без воды невозможна работа мозга и нервной системы, поэтому в критических ситуациях все резервы жидкости наше тело распределяет в пользу мозга, лишая влаги другие органы и системы. Вода выступает в качестве смазочного материала в суставах. Без воды невозможно нормальное функционирование сердечно- сосудистой системы. Вода обеспечивает нормальную вязкость крови и тем самым предохраняет артерии сердца и мозга от закупорки. Она обеспечивает подержание постоянства температуры тела т.е. тепловой баланс организма благодаря своей высокой удельной теплоёмкости: так при перегреве тела происходит испарение воды с его поверхности. Из - за высокой теплоты парообразования этот процесс сопровождается большими затратами энергии, в результате чего температура тела понижается. О значении воды для питья следует сказать особо. Человек может прожить без пищи 10 дней, тогда как без воды он погибает через 3-4 дня. Поэтому обеспечение человека водой является первостепенной проблемой.

Перекись водорода

Оказывается, ни одна реакция в организме не происходит без участия перекиси водорода. Результатом этого участия являются вода и атомарный кислород. С помощью атомарного кислорода происходит окисление пищи т.е. переработка её в полезные вещества. Кроме того, атомарный кислород является сильнейшим антиоксидантом способным уничтожить в организме всю патогенную флору. Интересно, что если бы лейкоциты не производили перекись водорода в нашем организме, то бактерии давно уже просто уничтожили бы жизнь на земле. И ещё она стимулирует иммунную и энергетическую системы.

Кислород (О)

Он самый распространённый элемент на Земле. В значительных количествах входит в состав воздуха, воды, почвы, животных, Растений и человека. Подавляющее большинство окружающих нас веществ, продукты питания содержат кислород. Кислород входит в состав всех жизненно важных органических веществ: белков, жиров, углеводов и других. Без кислорода невозможны многочисленные и чрезвычайно важные жизненные процессы, например, дыхание, окисление пищи. Эти реакции приводят в конечном счёте к образованию воды, углекислого газа и созданию запаса энергии.

При не достатке О2 в окружающем воздухе его содержание в организме соответственно уменьшается, процессы окисления замедляются в результате чего сопротивляемость организма к инфекциям падает.

Углерод (С)- основа жизни.

На углеродной основе построена жизнь. В настоящее время известны миллионы соединений углерода. Уникальная роль углерода в живой природе обусловлена его свойствами:

ни у одного из элементов не развита так способность к усложнению, как у углерода;
углерод способен соединяться с большинством элементов.
Связь атомов углерода между собой и с атомами водорода, кислорода, азота, фосфора и другими может разрушаться в сравнительно мягких физиологических условиях.

Человек получает углерод с пищей (белки, жиры, углеводы).

Азот (N) - рождающий жизнь.

Живое существо, оказавшись в атмосфере чистого азота, погибает. И именно этим объясняется название азота - безжизненный. Но азот - необходимейшая составная часть белковых молекул, а белки - это жизнь. Ведь из белков строятся ткани человека, его ферменты. Азот присутствует в нашем организме и в виде других органических соединений: аминокислоты, нуклеиновые кислоты - ДНК, РНК, а также в виде свободного азота, который поступает в организм с вдыхаемым воздухом, но атмосферный азот человек не усваивает. Азот поступает в наш организм в связанном виде - с белками растительной и животной пищи: мясо, рыба, молоко, бобовые.

Фосфор (P)

Фосфор- элемент жизни и мысли (так назвал его академик А. Е. Ферсман).

В организме человека фосфор сосредоточен главным образом в скелете, мышцах, нервной и мозговой тканях. Тело содержит в среднем 1,5 кг фосфора, из этой массы 1,4 кг приходится на кости, 130 г – на мышцы и 12 г на нервы и мозг. В состав костей и зубной эмали фосфор входит в виде фосфата кальция. Почти все физиологические процессы, происходящие в нашем организме, связаны с превращением фосфорорганических веществ: фосфолипиды, фосфопротеиды, нуклеиновые кислоты. Они принимают участие в важнейших процессах обмена энергии: АТФ- и креатин- фосфат являются аккумулятором энергии, с их превращениями связаны мышление и умственная деятельность. Потребность в фосфоре для взрослых 120 мг в день. Относительно много его содержат рыба, мясо, фасоль, горох, сыр, овсяная и гречневая крупы. Основное количество фосфора человек потребляет с молоком и хлебом. Люди, занимающиеся умственной работой, нуждаются в фосфоре.

Кальций (Са)

Кальций имеет важное значение для организма, это материал для постройки скелета. Он играет существенную роль в процессе жизнедеятельности: ионы кальция необходимы для работы сердца, участвуют в процессе свёртывания крови. 98 % кальция содержится в костях. Однако кальций необходим не только при формировании скелета, но и для работы нервной системы. Человек должен получать в день 1,5 г кальция. Наибольшие количества его содержатся в сыре, твороге, петрушке, салате, моркови, капусте, цитрусовых, орехах. Кальций лучше усваивается, если организм обеспечен витамином Д.

Хлор (Cl) и натрий (Na)

Хлор и натрий поступает в организм преимущественно в виде поваренной соли (Хлорид натрия). Поваренная соль является единственной минеральной солью, которая добавляется к пище. Количество потребления соли зависит от характера пищи. Растительная пища бедна этой солью поэтому к ней приходится добавлять больше её; при мясной пище количество потребляемой соли в несколько раз уменьшается. Суточная норма соли 4-8 грамм.

Натрий влияет на рост организма. Если из пищи длительное время удалять натрий рост организма нарушается.

Натрий участвует в образовании желудочного сока, регулирует выделение почками многих продуктов обмена веществ, активизирует ферменты слюнных желёз, поджелудочной железы, а также на 30% обеспечивает щелочные резервы плазмы крови.

Ионы хлора, соединяясь с ионами водорода, образуют соляную кислоту желудочного сока. Недостаточное потребление соли, влияет на выделение желудочного сока, количество которого резко уменьшается, а значит и нарушается пищеварение. Поваренная соль преимущественно откладывается в коже, которая является депо натрия и хлора. Вместе с тем избыточное потребление соли перегружает почки при этом страдает сердце.

Микроэлементы: Fe, Cu, I, Zn, Mn, B, F, Br, Co, Al … они составляют 0,1 %.

Чтобы человек мог жить гораздо дольше и оставался молодым и здоровым он должен понять, какую огромную роль играют в его жизни микроэлементы. Незначительные отклонения содержания микроэлементов от нормы вызывает тяжелые заболевания. Познакомимся с ними.

Железо (Fe)

В организме человека – 3,5 г железа. Примерно 55% его входит в состав гемоглобина эритроцитов. Оно содержится в мышечном белке – миоглобине 21 % и во многих ферментах.

1 %. железа постоянно циркулирует в плазме крови. Главное депо железа – печень и селезёнка. Между всеми тканями и органами, содержащими железо, происходит постоянный обмен. Около 10 % железа кровь приносит в костный мозг. Небольшая доля его расходуется на рост покровных тканей организма – кожи, ногтей. Оно входит в состав пигмента, окрашивающего волосы. Суточная потребность взрослого человека в железе составляет 10-20 мг и восполняется обычным сбалансированным питанием. Наиболее богаты железом: грибы, печень, почки, картофель, лук, тыква, свекла, яблоки, персики, абрикосы, горох, куриное яйцо, рожь. Следует учитывать, что из мясных продуктов усваивается около 30 % железа, то из зерновых - 10 %. Недостаток железа вызывает болезнь - анемию (малокровие).

Йод (I) (Микроэлемент интеллекта)

Йод - это тот элемент, без которого человек не может жить. В нашем организме йод входит в состав гормона щитовидной железы - 15 мг. Гормон щитовидной железы регулирует обмен веществ, биение сердца, пищеварение, работу мозга, а значит и функционирование организма в целом. От недостатка йода человечество страдало всегда. Самое выраженное его проявление – утолщение на шее, называемое зобом. Недостаток йода в раннем возрасте вызывает страшную болезнь кретинизм. Она приводит к сильному до идиотизма, расстройству интеллекта, резкому нарушению деятельности органов чувств - от потери осязания до полной глухонемоты. Дети, проживающие в йододефицитных районах, как правило плохо учатся, у них слабая память, и они труднее адаптируются в обществе, а значит дефицит йода снижает интеллектуальный потенциал нации. Йод поступает в организм вместе с пищей: хлебом, молоком, рыбой, морской капустой, яйцами, водой и с воздухом (особенно морским) при дыхании. Йод очень редкий элемент: в земной коре его - 0,00001 % . Океан – основной резервуар йодсодержащих солей. Наиболее широко дефицит йода и связанный с ним эндемический зоб распространены в Сибири на Севере России. К счастью, от йододефицитных заболеваний можно излечиться, употребляя в пищу йодированную соль или принимая препараты, содержащие йод (йодмарин). В сутки человеку требуется 100 - 200мг йода.

По данным ВОЗ: 740 млн. людей в мире имеют эндемический зоб, 40 млн. страдают умственной отсталостью из-за недостатка потребления йода.

О широком распространении болезни можно судить и по произведениям живописи: Портрет девушки художника Антонова (19 век). На её шее заметно утолщение. На акварели художника Альмераса изображена слабоумная женщина с огромным зобом.

Говорят, жизнь - «это форма существования белковых тел». Другими словами, человек - это тоже белковое тело. Что это значит? Почему именно белковые, а не какие-нибудь другие? Что такое белок? Живое и неживое состоит из одних и тех же химических соединений. Белок - это определенным образом упорядоченный набор аминокислот. Аминокислоты широко распространены в природе. Известно около 80 их видрв. Но в состав белков входит только двадцать. Двадцать аминокислот дали жизнь всему живому. Элементарный состав аминокислот хорошо известен. Он включает атомы углерода, водорода, кислорода и азота.

Среди всех химических элементов углерод был, пожалуй, первым элементом, с которым соприкоснулся человек. Древесный уголь - тоже углерод, равно как графит и алмаз. Но основная заслуга углерода - не драгоценные камни, не уголь и нефть, а зарождение жизни.

Водород - то вещество, из которого строились звезды. Он есть и в человеке. Водород, соединяясь с горючим кислородом, образует воду, из которой на 2/3 состоим и мы. Практически все биохимические реакции внутри живых клеток протекают в водных растворах. Тело человека на 60-85 % состоит из воды. Чем моложе организм, тем он богаче водой.

Месячный эмбрион состоит на 97 % из воды, новорожденный - на 75-80 %. В пожилых людях содержание воды - 57 и менее процентов.

В разных тканях содержание воды различно. Кровь, к примеру, жидкая, водянистая ткань. Много воды содержит печень, почки, мышцы (75-80 %). Бедные водой кости (15-30 %) и особенно жировая ткань (10-12 %). Каждая живая клетка организма человека содержит живительный водный раствор различных питательных веществ.

«Азот» в переводе с греческого «нежизненный». Однако это далеко не так. На долю азота приходится около 3 % массы человеческого тела. Азот входит в состав белков, нуклеиновых кислот, хлорофилла, гормонов, многих витаминов. Его большее значение для организма нашло отражение в слове «витамин» вита - «жизнь» и амин - «содержащий азот». И хотя, как оказалось, не все витамины содержат азот, но слово прочно закрепилось, укоренилось, вошло в обиход.

Это не единственные вещества, входящие в состав клеток. В человеке также есть немного железа; больше 1 кг кальция (фосфаты и карбонаты Са3 (РО4)2 и СаСО3 - основные минеральные вещества костей скелета); фосфор (в костях, мышцах, в мозговой ткани и нервах), калий, магний, медь, сера и др. В целом, клетка состоит из 1,5 млн атомов семидесяти с лишним химических элементов. Четыре из них можно назвать жизнеобразующими (углерод, водород, кислород и азот), шесть встречаются в большом количестве и обеспечивают жизнедеятельность организма. Это уже упомянутые кальций, фосфор, сера, натрий, кремний, хлор. В состав клетки входят даже некоторые редкие элементы таблицы Менделеева. Трудно поверить, что появление их случайно.

Железо - один из важнейших элементов жизни. Именно благодаря наличию в организме железа кровь приобретает красный цвет. Железо также определяет основное свойство крови связывать и отдавать кислород. Эту функцию выполняет гемоглобин. Его недостаток вызывает опасное заболевание - лейкемию, или белокровие.

Соли кальция способствуют свертыванию крови, управляют проницаемостью клеточных мембран и нервно-мышечным возбуждением, активизируют действие некоторых ферментов. Именно ионы кальция первыми реагируют на изменение электромагнитного поля и участвуют в тончайшей нейрогормональной регуляции.

В теле человека содержится около 4,5 кг фосфора, чаще всего в соединении с кальцием. Большая часть этого количества приходится на кости - примерно 4,4 кг, приблизительно 150 г (чуть больше обычной пачки чая) - на мышцы, 12 г содержится в нервной и мозговой ткани.

Фосфор принимает непосредственное участие почти во всех жизненно важных реакциях в организме. С фосфором связаны явления иммунитета, процесс развития и роста, проницаемость клеток и т. д. Это неудивительно, ведь фосфор входит в состав ДНК и РНК.

Химические элементы входящие в состав клеток человека

Химические элементы, входящие в состав клеток	Содержание в %
Первая группа
кислород	65-75
углерод	15-18
водород	8-10
азот	1,5-3,0
Вторая группа
кальций	0,04-2,00
фосфор	0,20-1,00
калий	0,15-0,40
сера	0,15-0,20
хлор	0,05-0,10
магний	0,02-0,03
натрий	0,02-0,03
железо	0,01-0,015
Третья группа
цинк	0,0003
медь	0,0002
фтор	0,0001
йод	0,0001

Первая группа - это элементы, которые необходимы людям в первую очередь.

Вторая группа в общей сложности составляет не более 2 % от массы всего организма.

Третья группа - микроэлементы. В живой клетке таких элементов очень мало, однако без них невозможно нормальное функционирование организма.

Сахара, углеводы, жиры, гормоны и ферменты - все, что ни есть в организме, как бы сложно оно не называлось, - все это соединения упомянутых исходных элементов. Даже трудно выговариваемая дезоксирибонуклеиновая кислота состоит из углерода, водорода (сахара), фосфорной кислоты и азотного основания.

Хочется подчеркнуть различие в назначении углеводов, жиров и белков как компонентов пищи. Жиры и углеводы важны как источники энергии для организма, белки же - его основной строительный материал.

Углеводы и жиры откладываются про запас. Белки - нет. Они поступают во все клетки организма, где претерпевают соответствующие превращения.

Нет похожих записей.

Как биохимия. Как мы уже знаем, все живые организмы состоят из клеток. Клетки , в свою очередь состоят из химических элементов. Химические элементы, без которых была бы невозможна жизнь на Земле, называются биогенными элементами .

Биогенные элементы - это химические элементы , которые входят в состав клеток организма, а также те элементы, без которых невозможна жизнедеятельность клеток: органические и неорганические вещества , полимерные и низкомолекулярные. Каждый из нас с детства знает, что человек более чем наполовину состоит из воды. Соответственно, первым и самым главным биогенным веществом является вода.

Основные химические элементы организмов:

- водород ;

- кислород ;

- фосфор ;

- сера ;

- азот ;

- углерод .

Неорганические соединения в составе живых организмов:

- карбонаты ;

- фосфаты ;

- соли аммония ;

- сульфаты .

Также к биогенным элементам можно отнести следующие неметаллы :

1) Йод и йодные соединения очень важны для организма, играют большую роль в обменных процессах . Йод входит в состав тироксина - гормона щитовидной железы.

2) Хлор . Анионы этого элемента поддерживают солевую среду организма на уровне, необходимом для правильной жизнедеятельности. Также входит в состав некоторых органических соединений.

3) Кремний . Входит в состав связок и хрящей (ортокремниевая кислота), служит в качестве связки в некоторых полисахаридных цепях.

4) Селен и его производные. Входят в состав некоторых ферментов (селеноцестеин).

Другие органические вещества, входящие в состав живого организма:

Уксусный альдегид;
Уксусная кислота;
Этанол - является продуктом и субстратом биохимических реакций.

Не менее важными являются следующие соединения:

ГЕМ - это соединение железа с молекулой парафина;

Кобаламин - кобальтовое соединение (витамин В12).

Кальций и магний - основные металлы, которые наряду с железом чаще всего встречаются в биологических системах. Магний и его ионы играют важную роль для функционирования клетки, точнее, рибосом и синтеза белка в клетке. Также магний является частью хлорофилла . Кальций в живом организме может присутствовать в виде нерастворимых солей:

- карбонат кальция - вещество, из которого состоят раковины моллюсков;

- фосфат кальция - участвует в построении скелета.

В состав ферментов входят многие металлы 4 периода периодической системы:

1) Железо участвует в процессе насыщения клеток кислородом, являясь частью гемоглобина.

2) Ионы цинка содержатся почти во всех ферментах.

3) Марганец также входит в состав некоторых ферментов, но более важную роль играет для поддержания нормальной внешней биосферы: обеспечивает выделение кислорода в атмосферу, а также участвует в фотохимическом восстановлении воды.

4) Молибден является составной частью нитродиназа - фермента азотфиксирующих бактерий, который способствует восстановлению азота извне до аммиака.

5) Кобальт - как мы уже сказали, является частью кобаламина или витамина В12.

Низкомолекулярные соединения, которые входят в состав живых организмов:

Аминокислоты - из них состоят белки.
Моно и алигосахариды - из них состоят структурные ткани организмов.
Нуклеамиды - из них состоят нуклеиновые кислоты.
Липиды - составляющие клеточных оболочек.

Также существует множество других веществ, которые активно участвуют в жизнедеятельности живых организмов: коферменты, терпены и многие другие.