Мінеральний склад організму

РефератДопомога в написанніДізнатися вартістьмоєї роботи

Мінеральний склад організму (реферат, курсова, диплом, контрольна)

ПВІ ВР МВС РФ.

Кафедра загальнонаукових дисциплин.

Курсова робота з химии.

Тема: Мінеральний склад организма.

Выполнил:

Підполковник у відставці Овечкин Александр

Васильевич.

Науковий керівник: доцент Пустовик Лариса Вадимовна.

Дата захисту «____» ___________ 2003 г.

Оцінка _____.

_____.

(підпис наук. руков.).

Перм — 2003 г.

Вступ Організм (органи, тканини клітини, межклеточное речовина), на відміну від неживої природи. Поняття про обмін речовин. Мінеральний обмен.

Більшість Биогенная класифікація хімічних елементів. Деякі характеристики мінеральних елементів организма.

Укладання Як забезпечити оптимальну концентрацію мінеральних речовин в организме.

Вступление.

Питання «мінеральному складі «чоловіки й, відповідно, потребах його організму дуже складний, належить до числу фундаментальних і навіть философских.

Організм (від латів. organizo — влаштовую, повідомляю стрункий вид), живе істота, що має сукупністю властивостей, які від неживої матерії. Більшість організмів має клітинне будова. Формування цілісного організму — процес, що з диференціювання структур (органів, тканин, клітин та міжклітинного речовини) і державних функцій та його інтеграції як і онто-, і у филогенезе.

Тканини, в біології — системи клітин, подібних з походження, будовою і функцій. До складу тканин входять також тканинна рідина й продукти життєдіяльності клітин. Тканини тварин — эпителиальная, всі види сполучної, м’язова і нервова; тканини рослин — освітня, основна, захисна і проводящая.

Приклади тканин организма.

Клітина, елементарна жива система, основа будівлі та життєдіяльності всіх тварин і звинувачують рослин. Клітини існують як самостійні організми (напр., найпростіші, бактерії) у складі багатоклітинних організмів, у яких маються статеві клітини, службовці для розмноження, і клітини тіла (соматичні), різні за будовою і функцій (напр., нервові, кісткові, м’язові, секреторні). Розміри клітини варіюють не більше від 0,1−0,25 мкм (деякі бактерії) до 155 мм (яйце страуса в скорлупе).

Людина в організмі новонародженого прибл. 2· 1012. У кожній клітині розрізняють 2 основні частини: ядро і цитоплазму, у якій перебувають органоиды і включення. Клітини рослин, зазвичай, вкриті твердої оболонкою. Наука про клітині — цитология.

Схема будівлі тваринної клетки.

Щодо хімічного складу клітини. Зазвичай 70−80% маси клітини становить вода, у якій розчинено різноманітні солі і низькомолекулярні органічні сполуки. Найхарактерніші компоненти клітини — білки, й нуклеїнові кислоти. Деякі білки є структурними компонентами клітини, інші - ферментами, тобто. каталізаторами, визначальними швидкість і напрям що відбуваються у клітинах хімічних реакцій. Нуклеїнові кислоти служать носіями спадкової інформації, що реалізується у процесі внутрішньоклітинного синтезу белков.

Описати типовий склад клітини неможливо колись насамперед тому, що великі розбіжності у кількості запасаемых продуктів та води. У клітинах печінки міститься, наприклад, 70% води, 17% білків, 5% жирів, 2% вуглеводів і 0,1% нуклеїнових кислот; решта 6% викликають солі і низькомолекулярні органічні сполуки, зокрема амінокислоти. Кров, лімфа і тканинна рідина утворюють внутрішнє середовище організму, омывающую усі клітини і тканини тіла. Внутрішня середовище має відносне сталість складу і фізико-хімічних властивостей, що створює приблизно рівні умови існування клітин організму (гомеостаз). Кров — то окрема рідка тканину організму. Кров забезпечує усі клітини організму поживою: глюкозою, амінокислотами, жирами, вітамінами, мінеральними речовинами, водой.

Обмін речовин (метаболізм), сукупність всіх хімічних змін всіх видів перетворень речовин і в організмах, які забезпечують розвиток, життєдіяльність і самовідтворення організмів, їх зв’язку з навколишнім середовищем і адаптацію до змін зовнішніх умов. Основу обміну речовин становлять взаємозалежні процеси анаболізму і катаболізму, спрямовані на безупинне відновлення живого матеріалу та його необхідної енергією. Анаболические і катаболические процеси здійснюються шляхом послідовних хімічних реакцій з участю ферментів. До кожного виду організмів характерний особливий, генетично закріплений тип обміну речовин, залежить та умовами його існування. Інтенсивність і спрямованість обміну речовин, у клітині забезпечується шляхом складної регуляції синтезу і активності ферментів, соціальній та результаті зміни проникності біологічних мембран. У людини і тварин має місце гормональна регуляція обміну речовин, що координується центральної нервової системою. Будь-яке захворювання супроводжується порушеннями обміну речовин; генетично зумовлені порушення обміну речовин служать причиною багатьох спадкових болезней.

Мінеральні речовини, поруч із білками, вуглеводами і вітамінами, є необхідними елементами харчування людини. Вони сприяють хімічному побудові тканинних структур і перебігові біохімічних і фізіологічних процесів, що у основі життєдіяльності організму. З іншого боку, мінеральні речовини входять до складу чи активізують дію ферментів, гормонів, вітамінів і у обміні речовин. Кожен хімічний елемент виконує певну функцію. Коли організму бракує будь-якого речовини, людина відчуває нездужання, хворіє, втрачаємо оптимізм, і віру у собі, його шкіра в’яне, а волосся тьмяніють. Цього можна запобігти, якщо відновити мінеральний баланс.

Більшість Биогенная класифікація хімічних элементов.

Тіло будь-якого існуючого Землі організму, рослинного чи тваринного, складається з цілком певного набору хімічних елементів, генетично суворо контрольованого і переданого у тих-таки співвідношеннях з покоління до покоління. Мінеральний склад сучасних організмів складався впливом двох процесів. З одного боку, це еволюція складу гідроі літосфери, що характеризується постійним зрушенням співвідношення хімічних елементів через вилуговування, вулканічної діяльності. З іншого боку, це «необхідне «для організму генетичне контролювання вже наявних усередині нього у тому чи іншому етапі співвідношень, адже, за словами знаменитого До. Бернара, «сталість внутрішнього середовища — необхідна умова вільного життя організму ». Історія взаємовідносин середовище — організм виконана драматизму. Лише вивчивши минуле організмів, їх еволюцію і адаптацію до мінливої геохимической середовищі проживання, вимирання і розквіт окремих видів, родів та сімейств рослин i тварин, зможемо грамотно орієнтуватися у теперішньому, вирішувати актуальні проблеми медицини, екології і проблеми, пов’язані з ними. З цих позицій поставили завдання створення природною класифікації хімічних елементів, яка може бути розв’язана з кінця еволюційної геології, генетики і медицины.

Але як не чудова таблиця Менделєєва з погляду фізиків і хіміків, біологам її замало. Адже місце, займане у ній будь-яким елементом, ще визначає місце цього елемента у живий організм. У час спостерігається неймовірна плутанина в розподілі елементів з їхньої відношення до живим організмам — на біогенні і абиогенные, на макро-, мікроі, тепер вже й ультрамикроэлементы, на ятрогенные (тобто. начебто й потрібні, але шкодять), эссенциальные (життєво важливі) і умовно эссенциальные, на токсичні і умовно токсичні. Цю плутанину погіршує антропоцентризм, оскільки корисність, нейтральність чи «шкідливість «того чи іншого елемента в людини зовсім на означає таких властивостей для б інших представників тваринного світу або заради представників світу растительного.

Усі перелічені вище класифікації в суті своїй штучні. У насправді, саме розподіл біогенних елементів на макроі мікроелементи нагадує спробу підрозділити всіх тварин на «великих «(бегемот, кит, акула…) і «маленьких «(миша, колібрі, цвіркун…). Так, залізо в тварину організмі до порівняно недавнього часу зараховували до макроэлементам, але, заручившись тому, що це 90% його пов’язані з гемоглобіном, «перевели «їх у микроэлементы.

Понад те, всіх хімічних елементів у природі трохи понад сто, з них стабільних — всього 92. Із списку потенційних претендентів в ролі життєво важливих елементів можна виключити явно які беруть в метаболізмі інертні гази і класичні «важкі метали ». Цей перелік стає коротким. Проте, попри величезний кількість досліджень, присвячених функцій окремих хімічних елементів в тварину організмі, питання, які з 81 у ньому що є елемента (за даними полум’яною фотометрии) справді життєво необхідні, а які присутні випадково, з допомогою влучення з їжею, водою і повітрям чи з крайнього заходу без шкоди організму заміщатися в метаболічних ланцюгах, залишається питанням відкритим. Загальна кількість елементів, котрі визначаються як життєво важливі, варіює в різних авторів на досить межах. Наприклад, одне із класиків біохімії А. Ленинджер вважає, що таких лише 22 (табл.1), та й, з його погляду, лише 16 їх (виділені таблиці курсивом) зустрічаються переважають у всіх класах организмов.

Таблиця 1 Життєво важливі елементи, що входять до склад организмов.

Відповідно до класифікації П. Аггетта, до чотирьох органогенам (кисень, вуглець, водень і азот) і семи макроэлементам (фосфор, сірка, натрій, калій, магній, кальцій, хлор) як найважливішим эссенциальным елементам слід додати ще дев’ять: залізо, мідь, цинк, марганець, хром, селен, молібден, йод, кобальт. Усього життєво важливих елементів — 20.

Одне з видатних фахівців із мікроелементам В. Мерц, пропонує до 11 органогенам і макроэлементам (про кількісному та якісної складі цієї групи, власне, хто б сперечається) додати такі елементи, надлишок чи дефіцит яких має значення здоров’ю людини: залізо, мідь, цинк, хром, селен, молібден, йод, кадмій, свинець і ртуть. Отже, всього виходить 21, але склад групи другой.

Відповідно до ширшим трактуванні, запропонованої Анці, до эссенциальным мікроелементам поруч із «класичними «эссенциальными елементами Аггетта (див. вище) слід віднести «нові «эссенциальные: фтор, кремній, олово, ванадій, нікель, миш’як, кадмій, літій, свинець. Усього їх 29.

Всі ці різночитання щодо кількості, властивостей та участі різних хімічних елементів в метаболізмі тварин організмів пов’язані, як здається, насамперед із повною відсутністю підходу. Тут можна лише повторити, що необхідно створити природну класифікацію хімічних елементів, — це сприяла б крім іншого усунення подібних противоречий.

До органогенам традиційно зараховують, враховуючи їх загальну вміст у живу речовину (98,72 ат%), чотири елемента: кисень, вуглець, водень і азот, — саме у даної послідовності виходячи з їхньої вагових відносин (тобто. г/т). Більше правильним буде, проте, їхню прихильність у такому послідовності: водень, кисень, вуглець, азот, — оскільки біологія оперує співвідношеннями атомів в живому веществе.

Таблиця 2 Зміст деяких хімічних елементів в рослинних і тварин організмах, моль/т.

(перерахунку кількість молей на тонну сухого органічного речовини) |Елемент |Наземні рослини |Наземні тварини | |Водень |55 000 |70 000 | |Вуглець |37 833 |38 750 | |Кисень |25 625 |11 625 | |Азот |2143 |7143 | |Кальцій |450 |5−212,5 | |Калій |360 |190 | |Магній |132 |41 | |Сірка |106 |156 | |Фосфор |74 |548−1420 | |Хлор |57 |79 | |Натрій |52 |174 | |Кремній |7−179 |4−214 | |Алюміній |19 |0,15−3,70 | |Марганець |11,45 |0,004 | |Бор |4,63 |0,046 | |Залізо |2,5 |2,9 | |Цинк |1,53 |2,45 | |Стронцій |0,3 |0,16 | |Рубідій |0,23 |0,20 | |Мідь |0,22 |0,04 | |Барій |0,1 |0,005 | |Нікель |0,051 |0,014 | |Ванадій |0,03 |0,003 | |Фтор |0,026−2,105 |7,9−26,3 | |Титан |0,02 |0,004 | |Літій |0,014 |0,003 | |Свинець |0,013 |0,01 | |Кобальт |0,008 |0,0005 | |Цирконій |0,007 |0,003 | |Хром |0,0044 |0,0014 | |Галій |0,0008 |0,8 |.

Справді, з чотирьох елементів можна спорудити цілий ряд органічних молекул, як-от прості вуглеводні, альдегіди, спирти, і деякі амінокислоти. Академік А.І. Опарін показав це у модельних експериментах, відтворюють природні умови, може бути які були близько 3 млрд. років як розв’язано. Ці самі елементи є каркасом будь-який органічної молекулы.

Причина те, що ці чотири елемента так ідеально підходять до виконання біологічних функцій, у тому, що вони легко утворюють ковалентные зв’язку у вигляді спарювання електронів. А щоб надалі повністю укомплектувати свої зовнішні електронні оболонки, та утворити в такий спосіб стабільні ковалентные зв’язку, водню потрібно один електрон, кисню — два, азоту — три, і вуглецю — чотири електрона. Ці чотири елемента можуть легко реагувати друг з одним, заповнюючи свої зовнішні електронні оболонки. До того ж, троє фахівців з них — вуглець, азот і кисень — утворюють і одинарні і подвійні зв’язку, завдяки чого можуть утворювати найрізноманітніші хімічні сполуки. Нарешті, серед елементів, здатних утворювати ковалентные зв’язку, найбільш легкі, і, оскільки міцність ковалентної зв’язку зворотно пропорційна атомним вагам пов’язані з її допомогою атомів, можливо, що живі організми «вибрали «саме ця елементи через їх спроможність формувати міцні ковалентные связи.

Дуже важлива здатність атомів вуглецю взаємодіяти друг з іншому, створюючи стабільні углерод-углеродные зв’язку, як і забезпечує углеводородные каркаси різноманітних молекул. Сполукам вуглецю властива ще одне відмінна риса, що складається в здібності спарених електронів утворювати навколо кожного атома вуглецю тетраэдрическую конфігурацію, завдяки чому різні типи органічних молекул мають різної тривимірної структурою. Ніякої інший хімічний елемент, крім вуглецю, неспроможна створювати стабільні молекули з такою різноманітними конфігураціями і розмірами і з такою різноманіттям функціональних групп.

Слід звернути увагу ось за який аспект. Більшість дослідників, котрі займаються хімізмом людського тіла, порівнюють його мінерального складу з мінеральним складом сучасної суші, тоді як 90% еволюції живих організмів відбулися океані. У таблиці 3 порівнюється мінерального складу сучасного океану з мінеральним складом крові деяких тварин. У таблиці наводяться дані, отримані різними дослідниками. Вочевидь, основі цих даних можна очікувати, як відбувалося формування системи натрий-калиевого насоса живими клетках.

Класифікацію елементів, подану у цій таблиці, вважатимуться природною, що у її основі лежить досить логічний і послідовний еволюційний принцип. Усі елементи Періодичній таблиці Менделєєва підрозділені на два типу: біогенні, тобто. що у метаболізмі живих форм, і абиогенные, тобто. й інші. Біогенні елементи, своєю чергою, підрозділені п’ять груп, причому їх ієрархія від моменту включення до метаболізм організмів на ранніх етапах розвитку живої матерії до четвертинного періоду загалом відповідає поширеності в живих організмах. Зрозуміло, наприклад, что.

— першоелементи є наскрізними всім форм життя Землі, тобто. притаманні всіх форм жизни;

— макроэлементы — наскрізними всім тварин организмов;

— эссенциальные мікроелементи — наскрізними всім млекопитающих;

— умовно эссенциальные — наскрізними окремих сімейств млекопитающих.

— брэйн-элементы — наскрізними для вищих ссавців і человека.

Абиогенные елементи підрозділені втричі групи, стосовно живим організмам. Вичерпна мотивування такого розподілу приведено в тексте.

Найголовніше, на мою думку, те, що справжня таблиця функціональна. вона є однією з перших спроб такого роду класифікації, а то й першою такою спробою, і, попри усе своє недосконалість попередній характер, може бути корисною в різних галузях математично-природничої грамотності, які включають теорію еволюції, генетику, медицину.

Деякі характеристики мінеральних елементів организма.

Загалом у організмі можна знайти понад 70 елементів таблиці Д.І. Менделєєва, 47 їх присутні постійно зростає і називаються біогенними. Мінеральні речовини відіграють істотне значення у підтримці кислотно-основного рівноваги, осмотического тиску, системі згортання крові, регуляції численних ферментних систем тощо., тобто. мають вирішальне значення в створенні та підтримці гомеостазу.

По кількісному змісту в організмі вони діляться на макроэлементы, якщо їх побільшає ніж 0,01% від безлічі тіла (До, Са, Мg, Na, P, Cl) і мікроелементи (Mn, Zn, Cr, Cu, Fe, Co, Al, Se). Основну частина мінеральних речовин організму становлять хлористі, фосфорнокислые і вуглекислі солі натрію, кальцію, калію, магнію. Солі в рідинах організму перебувають у частково чи цілком диссоциированном вигляді, тому мінеральні речовини є у вигляді іонів — катионів і аніонів.

Функції мінеральних речовин: 1) пластична (кальцій, фосфор, магній); 2) підтримку осмотического тиску (калій, натрій, хлор); 3) підтримку буферности біологічних рідин (фосфор, калій, натрій); 4) підтримку колоїдних властивостей тканин (все елементи); 5) детоксикационная (залізо у складі цитохрома Р-450, сірка у складі глутатиона); 6) проведення нервового імпульсу (натрій, калій); 7) що у ферментативном каталіз як кофактора чи інгібітору; 8) що у гормональну регуляцію (йод, цинк і кобальт входить у склад гормонів).

Проміжний і кінцевий обмін мінеральних речовин.

Надходять мінеральні речовини у організм у вільному чи пов’язаному вигляді. Іони усмоктуються вже у шлунку, переважна більшість мінеральних речовин — в кишечнику шляхом активного транспорту з участю білків — переносників. З шлунково-кишкового тракту вступають у кров, і лімфу, де зв’язуються зі специфічними транспортними білками. Виділяються мінеральні речовини головним чином вигляді солей і ионов.

З сечею: натрій, калій, кальцій, магній, хлор, кобальт, йод, бром, фтор.

З калом: залізо, кальцій, мідь, цинк, марганець, молібден, і досить важкі металлы.

Характеристика окремих елементів.

Натрій — основний катіон внеклеточного відділу. Складає 0.08% від маси тіла. Грає головну роль підтримці осмотического тиску. При відсутності чи обмеження в вступі натрію у організм його виділення з сечею майже зовсім припиняється. Всмоктується у верхній відділі тонкого кишечника з участю белков-переносчиков і вимагає витрати АТФ. Добова потреба варіює залежно від водно-сольового забезпечення організму. Депонується в шкірі й м’язах. Кишкова втрата натрію відбувається при діареях. 1) бере участь у виникненні і підтримці електрохімічного потенціалу на плазматичних мембранах клітин; 2) регулює стан водно-сольового обміну; 3) бере участь у регуляції роботи ферментів; 4) компонент K+ - Na+ насоса.

Хлор — найважливіший аніон внеклеточного простору. Складає 0,06% від маси тіла. Більша частина його міститься у шлунковому соку. Бере участь в підтримці осмотического рівноваги. Активує амилазу і пептидазы. Всмоктується верхніми ділянками кишечника, виділяється переважно з сечею. Концентрація хлору і натрію зазвичай змінюються паралельно.

Калій — становить 0,25% від безлічі тіла. У позаклітковому просторі міститься лише 2% від загальної кількості, решта — у клітинах, де пов’язані з углеводными сполуками. Всмоктується протягом усього шлунково-кишкового тракту. Частина калію відкладають у печінці та шкірі, а інша вступає у загальний кровотік. Обмін нас дуже швидко відбувається у м’язах, кишечнику, нирках та печінки. У еритроцитах і нервових клітинах більш повільний обмін калію. Грає провідної ролі у виникненні та проведенні нервового імпульсу. Необхідний для синтезу білків (на 1 г білка — 20 мг іонів калію), АТФ, глікогену, бере участь у формуванні потенціалу спокою. Виділяється переважно з сечею і від з калом.

Кальцій — внеклеточный катіон. Складає 1,9% від безлічі тіла. Зміст зростає у період зростання чи вагітності. Функціонує як складова частина опорних тканин чи мембран, бере участь у проведенні нервового імпульсу і ініціації м’язового скорочення, одна із чинників гемокоагуляции. Забезпечує цілісність мембран (впливає проникність), т. до. сприяє щільною упаковці мембранних білків. Кальцій обмежена бере участь у підтримці осмотического рівноваги. Разом з інсуліном активує проникнення глюкози у клітини. Всмоктується у верхній відділі кишечника. Ступінь його засвоєння залежить від рН середовища (солі кальцію у кислому середовищі нерозчинні). Жири і фосфати перешкоджають всмоктуванню кальцію. Для повного засвоєння з кишечника потрібна наявність активної форми вітаміну Д3 .

Більшість кальцію міститься у кістковій тканині (99%) у складі мікрокристалів карбонатапатита 3Са2(РО4)2 (СаСО3 і гідроксилапатиту 3Са2(РО4)2 (СаОН. Загальний кальцій крові включає три фракції: белоксвязанный, іонізований і неионозированный (що у складі цитрата, фосфату і сульфату).

Магній — становить 0.05% від безлічі тіла. У клітинах його міститься у 10 разів більше, ніж у внеклеточной рідини. Багато магнію в м’язової і кістковій тканині, й у нервової і печіночної. Утворює комплекси з АТФ, цитратом, поруч білків. 1) входить до складу майже 300 ферментів; 2) комплекси магнію з фосфолипидами знижують плинність клітинних мембран; 3) бере участь у підтримці нормальної температури тіла; 4) бере участь у роботі нервово-м'язового апарату.

Неорганічний фосфор — міститься переважно у кістковій тканині. Складає 1% від безлічі тіла. У плазмі крові при фізіологічних рН фосфор на 80% представлений двухвалентным і 20% одновалентным аніоном фосфорної кислоти. Фосфор входить до складу коферментів, нуклеїнових кислот, фосфопротеинов, фосфоліпідів. Разом з кальцієм фосфор утворює апатити — основу кістковій тканині.

Мідь входить до складу багатьох ферментів і біологічно активних металлопротеинов. Бере участь в синтезі колагену і эластина. Є компонентом цитохрома з электронтранспортной ланцюга.

Сірка — становить 0.08%. Надходить у організм в пов’язаному вигляді у складі АК і сульфат-ионов. Входить у складі жовчних кислот і гормонів. У складі глутатиона бере участь у биотрансформации отрут.

Залізо входить до складу залізовмісних білків і гема гемоглобіну, цитохромов, пероксидаз.

Цинк — є кофактором низки ферментів.

Кобальт входить до складу вітаміну В12.

Обмін води та електролітів.

Водно-электролитный обмін це сукупність процесів надходження, всмоктування, і розподілу і виділення з організму води та електролітів. Він забезпечує сталість іонного складу, кислотно-основного рівноваги і обсягу рідин внутрішнього середовища організму. Провідну роль ньому грає вода.

Вода -головний складовою елемент мінеральної природи организма.

Функції води: 1) внутрішнє середовище організму; 2) структурна; 3) всмоктування і транспорт речовин; 4) що у біохімічних реакціях (гідроліз, дисоціація, гідратація, дегидратация); 5) кінцевий продукт обміну; 6) виділення з участю нирок кінцевих продуктів обмена.

Зміст води в організмі варіює залежно від органів прокуратури та тканин. Мозок — 70−84%, нирки — 82%, серце й легкі - 79%, м’язи — 76%, шкіра — 72%, печінку — 70%, кісткова тканину — 10%.

Вода, яка надходить алиментарным (з їжею) шляхом називається екзогенної, а яка утворювалася як продукт біохімічних перетворень — эндогенной.

Будова молекул води та їх ассоциаты.

Молекула води (1H216O) і двох атомів водню (1H) і самого атома кисню (16O). Виявляється, що чи в повному обсязі розмаїття властивостей води та незвичайність їх прояви визначається, зрештою, фізичної природою цих атомів, способом їх об'єднання молекулу і угрупованням які утворилися молекул.

У окремо аналізованої молекулі води атоми водню і кисню, їх ядра, розташовані отже утворюють рівнобедрений трикутник. У вершині його — порівняно велике кисневе ядро, у кутках, що прилягають до підставі, — за одним ядру водорода.

Відповідно до електронним будовою атомів водню і кисню молекула води має п’ятьма електронними парами. Вони утворюють електронне хмару. Хмару неоднорідне — у ньому можна розрізнити окремі згущення і розрідження. У кисневого ядра створюється надлишок електронної щільності. Внутрішня електронна пара кисню рівномірно облямовує ядро: схематично її представлено окружністю з центром — ядром O2-. Чотири зовнішніх електрона групуються на два електронні пари, тяжіємо до ядру, а частково не скомпенсированные. Схематично сумарні електронні орбитали цих пар показані як еліпсів, витягнутих від загального центру — ядра O2-. Кожен із двох електронів кисню утворює пару з одним електроном водню. Ці пари також тяжіють до кисневому ядру. Тому водневі ядра — протони — виявляються кілька оголеними, і тут спостерігається недолік електронної плотности.

Отже, в молекулі води розрізняють чотири полюси зарядів: два негативних (надлишок електронної щільності у сфері кисневого ядра) і два позитивних (недолік електронної щільності двох водневих ядер). Для наочності можна, що полюси займають вершини деформованого тетраедра, у якого перебуває ядро кислорода.

Кожна молекула води є мініатюрним диполем з великим дипольным моментом. Під впливом диполів води в 80 раз слабшають межатомные чи межмолекулярные сили лежить на поверхні зануреного у ній речовини. Багато в чому таким чином, вода поводиться як універсальний розчинник. Її растворяющему дії у тому мірою підвладні і тверді тіла, і рідини, і газы.

Постійно дотикаючись навзаєм з різними речовинами, вода фактично завжди є розчин різного, часто дуже складного состава.

Полярність молекул води, його присутність серед них частково нескомпенсированных електричних зарядів породжує схильність до угрупованню молекул в укрупнені «співтовариства «- ассоциаты. Виявляється, цілком відповідає формулі Н2O лише вода, яка перебуває у пароподібному состоянии.

Безпосередньою причиною освіти ассоциатов є водневі зв’язку. Вони виникають між ядрами водню одних молекул і електронними «згущеннями «у ядер кисню інших молекул води. Щоправда, ці зв’язку в десятки разів слабкіша за, ніж «стандартні «внутримолекулярные хімічні зв’язку, і звичайних рухів молекул, щоб зруйнувати їх. Однак під впливом теплових коливань як і легко з’являються і нові зв’язки цієї типу. Виникнення і розпад ассоциатов можна сформулювати схемой:

x * H2O? (H2O)x.

Оскільки електронні орбитали у кожному молекулі води утворюють тетраэдрическую структуру, водневі зв’язку можуть впорядкувати розташування молекул води як тетраэдрических координованих ассоциатов.

Можливі й інші моделі водної структури. Тетраэдрически пов’язані молекули води утворюють своєрідні рої досить стабільного складу. Простору між роями заповнюють мономерные молекули воды.

Дослідники розкривають дедалі більше тонкі складні механізми «внутрішньої організації «водної маси. Певна частина молекул води асоціюється над тривимірні каркаси, а лінійні кільцеві об'єднання. Кільця, групуючи, утворюють ще складніші комплекси ассоциатов.

Вивчення структури рідкої води ще триває; воно дає дозвіл усе нові факти, поглиблюючи і ускладнюючи наші уявлення про світ. Розвиток цих уявлень допомагає нам зрозуміти багато аномальні властивості води та особливості взаємодії її, як розчинника, коїться з іншими веществами.

З водою ми маємо до 25% добову потребу хімічних речовин ". І ця цифра кочує з різних виданням. Проте, у розмовах фахівців у ходу більше цифра 6−8% із посиланням ВООЗ (Всесвітня організація охорони здоров’я). Найбільш достовірні дані зведені в таблицю. Пояснення вмісту її колонок:

Спочатку потрібно визначитися з кількома вихідними позициями:

1. Які мінеральні речовини у яких кількостях потрібні человеку?

Як норм добову потребу було використано дані, наведені у Популярною медичної енциклопедії. Причому, за базове ми брали мінімальне значення для дорослого чоловіка (Показники наведено у 2- м столбце).

2. Який мінерального складу «середньої «воды?

Зрозуміло, що жоден «середньої «води немає і «бути неспроможна, проте його можна поступово переорієнтовуватися під установленые нормам російського СанПіН «Вода питьевая.

Отже, як споживаної приймається якась вода, в якої зміст основних био-элементов одно максимально допустимому з погляду безпеки здоров’ю (3-й стовпець таблицы).

За підсумками цих даних було обчислено, скільки води треба вжити, щоб набрати добову норму в кожному елементу (4-й стовпець таблиці). Величезним припущенням тут і те, що з розрахунках засвоюваність мінералів із води ми приймали за 100%, що зовсім відповідає действительности.

За добу у вигляді рідини (пиття і переробки рідкої їжі) людина вживає 1,2 л воды.

Саме цю цифру і лягла основою обчислення відсотка надходження з водою кожного елемента, який теоретично воно може отримати у добу середньостатистичний людина. Цифра отримана шляхом розподілу 1,2 на відповідну величину з 4-го столбца.

У результаті виходить середньозважений відсоток отримання людиною макроі мікроелементів, що може забезпечити вода.

Розрахунок виробляється так: |800×15+1200×0,12+500×12+2000×0,72+5000×4,8+2000×15+1000| | |х10+10×3,6+2×90+2×60+0,1×89 |= 6,7067 | | |(%) | |800 + 1200 + 500 + 2000 + 5000 + 2000 + 1000 + 10 + 2 +| | |2 + 0,1 | |.

Тобто, навіть, вода може забезпечити вступ у організм більш 6,7% мінеральних речовин, необхідних человеку.

Насправді, враховуючи реальний зміст макроі мікроелементів в воді, цю цифру може бути зменшена в 1,5 — 2 раза.

Можна стверджувати лише одне елемент — фтор, про який прямо вказується, що джерелом вступу у організм є вода. Про й інші однозначно говоритися, що й джерелом є пища.

Саме для порівняння в 6-му стовпці наводиться мини-список альтернативних (харчових) джерел надходження у організм тієї ж елементів. У дужках зазначено зміст відповідного елемента у даному продукті (1 мг% відповідає змісту елемента у миллиграммах на 100 грам продукта).

У 7-му стовпці наведено кількість тієї чи іншої продукту грамах, вживання якого дасть організму на добу (з такою самою припущенням 100% засвоюваності, що у води) таку саму кількість відповідного макрочи мікроелемента, як і наша гіпотетична вода (див. вище п.2).

Наведені дані ні з жодному разі що неспроможні служити рекомендаціями по харчуванню. Ця таблиця покликана лише проілюструвати те що, що отримати необхідних організму макроі мікроелементи набагато простіше й найголовніше реальніше з їжі, ніж із воды.

Елемент |Добова потреба |ПДК.

у питній воді |Необхідну у води щоб одержати 100% норми |Теоретично можливий % отримання хв. речовин із води |Альтернативний джерело |У продукта, обес-печи-вающее получе-ние био-элемен-тов, рав-ное пос-тупаю-щему з водою | |1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 | |Кальцій |800 мг |100 мг/л |8,0 л |15% |Сир твердий (1005 мг%).

Брынза (550 мг%).

Петрушка зел. (245мг%).

Творог (160 мг%).

Курага (160 мг%).

Фасоль (150 мг%).

Молоко (120 мг%) |12 г.

24 г.

49 г.

75 г.

80 г.

667 р | |Фосфор |1200 мг |1.21) мг/л |1000 л |0,12% |Гриби сушені (606 мг%).

Фасоль (540 мг%).

Сыр твердий (500 мг%).

Овсяная крупа (350 мг%).

Печень (320 мг%).

Рыба (250 мг%).

Говядина (188 мг%).

Хліб житнього (158 мг%) |24 г.

36 г.

29 г.

41 г.

45 г.

58 г.

77 г.

91 р | |Магній |500 мг |50 мг/л |10,0 л |12% |Кавун (224 мг%).

Орехи (200 мг%).

Гречневая крупа (200 мг%).

Овсяная крупа (116 мг%).

Горох (107 мг%).

Кукуруза (107 мг%).

Хлеб пшен.2 сорт (89 мг%).

Сир твердий (50 мг%) |27 г.

30 г.

52 г.

56 г.

68 г.

120 р | |Калій |2000 мг |12 мг/л |166,67 л |0,72% |Курага (1717 мг%).

Фасоль (1100 мг%).

Морская капуста (970 мг%).

Горох (873 мг%).

Арахис (732 мг%).

Картофель (568 мг%).

Редька (357 мг%).

Помидоры (290 мг%).

Свекла (288 мг%).

Яблуко (278 мг%) |0,86 г.

1,31 г.

1,44 г.

1,66 г.

1,87 г.

2,53 г.

4,03 г.

4,97 г.

5,00 г.

5,18 р | |Натрій |5000 мг |200 мг/л |25 л |4,8% |Сіль харчова (38 710 мг%).

Сыр м’який (1900 мг%).

Брынза овеча (1600 мг%).

Капуста кваш. (930 мг%).

Огурец сол. (900 мг%).

Хлеб житнього (610 мг%).

Креветки (540 мг%).

Морская капуста 520.

Камбала (200) |0,6 г.

13 г.

15 г.

26 г.

27 г.

39 г.

45 г.

46 г.

120 р | |Хлор |2000 мг |250 мг/л |8 л |15% |Сіль харчова (59 690 мг%).

Хлеб житнього (980 мг%).

Хлеб пшеничний (825 мг%).

Рыба (165 мг%).

Яйцо куряче (156мг%).

Молоко (110 мг%).

Печень яловича (100 мг%) Кисляк (98 мг%).

Вівсяна крупа (80 мг%) |0,5 г.

31 г.

36 г.

182 г.

192 г.

273 г.

300 г.

306 г.

375 р | |Сірка |1000 мг |83мг/л2) |12 л |10% |Печінка яловича (239 мг%).

Свинина (220мг%).

Яйцо куриное (176мг%).

Баранина (165 мг%).

Горох (190 мг%).

Фасоль (159 мг%).

Грецкий горіх (100 мг%).

Гречка (88мг%).

Хлеб (59мг%).

Молоко коров’ячий (29мг%) |42 г.

45 г.

57 г.

61 г.

53 г.

63 г.

100 г.

114 г.

170 г.

345 р | |Залізо |10 мг |0,3 мг/л |33,33 л |3,6% |Білий гриб суш. (35 мг%).

Печень свиняча (20,2 мг%).

Горох (6,8 мг%).

Гречка (6,7 мг%).

Фасоль (5,9 мг%).

Язык яловичий (4,1 мг%) Шпинат (3,5 мг%).

Айва (3 мг%).

Абрикос (2 мг%).

Петрушка (1,9 мг%) |1,1 г.

1,8 г.

5,3 г.

5,4 г.

6,1 г.

8,8 г.

10,3 г.

12 г.

18 г.

19 р | |Фтор |2 мг |1,5 мг/л |1,33 л |90% |Скумбрія (1,4 мг%).

Минтай (0,7 мг%).

Орех волоський (0,685 мг%).

Риба морська (0,43 мг%) |129 г.

258 г.

263 г.

419 р | |Мідь |2 мг |1,0 мг/л |2 л |60% |Печінка яловича (3,8 мг%).

Печень свиняча (3,0 мг%).

Горох (0,75 мг%).

Гречка (0,64 мг%).

Фасоль (0,48 мг%).

Геркулес (0,45 мг%).

Баранина (0,238 мг%).

Хліб житнього (0,22 мг%) |32 г.

40 г.

160 г.

187 г.

251 г.

266 г.

504 г.

546 р | |Йод |0,1 мг |0,0743)мг/л |1,35 л |89% |Морська капуста4) (1 мг%).

Печень тріски (0,8 мг%).

Хек (0,16 мг%).

Минтай (0,15 мг%).

Путассу, треска (0,135 мг%).

Креветки (0,11 мг%).

Морская риба (0,05 мг%).

Серце яловиче (0,03 мг%) |8,9 г.

11 г.

56 г.

60 г.

66 г.

81 г.

178 г.

296 р | |Примечания:

1) у перерахунку з фосфату для водойм господарсько-питного призначення (Постанова уряду Москви від 24 листопада 1998 р. N 911).

2) У перерахунку з сульфатов.

3) Максимальне кількість у річковій воде.

4) Залежно від виду та термінів збору зміст йоду може становитиме від 0,05 до70 мг%.

Заключение

Які ж забезпечити оптимальну концентрацію мінеральних веществ?

Насамперед — вода. Вода — основа всього живого, джерело життя, становить понад 70% маси тіла дорослої людини і вимагає себе обережного ставлення. Вона вимиває з клітин відпрацьовані продукти обміну речовин, якщо ця вода забруднена, вона є носієм смертельної небезпеки. Досліджуючи феномен довгожительства, вчені встановили, що майже всі люди, прожили довге життя, більшу частину її провели в однієї місцевості і користувалися водою вже з джерела, тобто водою постійного сольового складу. Ідеально все життя пити те ж воду, воду своїх покійних предків, запрограмовану в генах.

У найрозвиненіших країнах близько 92% населення вживають для харчування покупну очищену воду свого регіону, із постійним відсотковим змістом кальцію і магнію та інших найважливіших мікроелементів. Саме з концентрації кальцію, магнію, йоду і фтору дуже відрізняються один від друга продаються в магазинах наше місто має питні води, починаючи з майже дистиллированых, отриманих за технологією зворотного осмосу, і дуже жорсткими, узятими практично без наступної обробітку грунту і очищення із різних підземних джерел. У той самий час доведено, що зниження в питної воді магнію — прямий шлях до раку. Зниження відсоткового відносини кальцію веде до захворювань серцево-судинної системи, сприяє захворювань карієсом, зменшує міцність кінцівок. Ще складніша буде з йодом і фтором. Крім відмінностей у змісті зазначених мікроелементів іногородні води, зокрема джерельні і колодязні води на садових ділянках і дачах, мають особливості хімічного, мікробіологічного і органічного складу, що потребує від організму звикання, а кожне звикання — це далеко ще не корисне захід обміну речовин. У процесі очищення вода піддається дозированному ультрафіолетовому опроміненню, спеціальної магнітної обробці, штучної природною багатошарової сорбентной очищенні, многократной сверхтонкой механічної фільтрації. Ультрафіолетове випромінювання вбиває хвороботворні мікроорганізми. Вплив магнітного поля на воду підвищує її енергетичний потенціал і до зменшенню відкладення солей. Омагниченная вода має підвищену біологічну активність і прискорює ряд фізико-хімічних процесів. Найбільш практичним і ефективнішим засобом знищення бактерій і вірусів є насичення питної води йонами срібла. Срібло вбиває більш 650 мікроорганізмів за 6 хвилин після введення в шлунок, у своїй чудова його спроможність впливати лише з хвороботворних мікробів не чіпаючи власну бакофлору организма.

Друге, правильне, збалансоване харчування, за браку вітамінів, їх поповнення як готових форм. Назва «вітаміни «походить від латинського слова — «vita », що у перекладі означає життя. Вітаміни потрібні всім: і дорослі, і малюкам. Вони потрібні для нормального течії обмінних процесів, і навіть на шляху зростання й відновлення тканин, вони захищають організм від впливу шкідливих чинників зовнішньої среды.

Не менше значення для організму мають мінерали. Мінерали — це «будівельний матеріал », якого неможливо нормальне фізичну й розумовий розвиток. З іншого боку, їх нестача можуть призвести щодо порушень здібності організму засвоювати деякі вітаміни. Саме тому важливий правильний баланс вітамінів і минералов.

В сучасних умовах потреба у цих речовинах істотно зростає. Погана екологія, ослаблення захисних сил організму, психоемоційний напруга, якому, на жаль, піддаються і і дорослі, усе це причина розвитку гиповитаминозов.

Обеспечить достатнє надходження вітамінів і мінералів, у організм їжею який завжди можливо. По-перше, в повному обсязі мінерали засвоюються з харчів на 100 відсотків. Приміром, калій може засвоюватися на 70−90%, цинк — на 10- 30%, а залізо всього на 7−10%. Це від різних чинників, наприклад, від індивідуальних особливостей організму, продукту, методів її приготування і методів зберігання. Навіть найбільш «витаминосодержащие «продукти втрачають свої корисні властивості у процесі приготування. Приміром, жарение, а особливо приготування в мікрохвильової печі зовсім на додають продуктам корисних качеств.

Щоб якось забезпечити повноцінний фізичний, психічне й розумовий стан, рекомендується регулярне вживання вітамінних і мінеральних комплексів. Проте за виборі препарату потрібно завжди порадитися з врачом.

1. Бышевский А. Ш., Терсенов Про. А. Біохімія лікарям // Єкатеринбург: Уральський робочий, 1994, 384 с.;

2. Ленинджер А. Біохімія. Молекулярні основи структури та функцій клітини // М.: Світ, 1974, 956 с.;

3. Пустовалова Л. Практикум по біохімії // Ростов-на Дону: Фенікс, 1999, 540 с.;

4. Хмельницький Р. А. Фізична і колоїдна хімія // М.: Высш. шк., 1988, 400 с.

Показати весь текст

Заповнити форму поточною роботою