حدود 70 عنصر در سلول های موجودات مختلف یافت شده است جدول تناوبیعناصر D.I. مندلیف، اما تنها 24 مورد از آنها اهمیت کاملاً ثابتی دارند و به طور مداوم در همه انواع سلول ها یافت می شوند.

بزرگترین وزن مخصوصترکیب عنصری سلول از اکسیژن، کربن، هیدروژن و نیتروژن تشکیل شده است. اینها به اصطلاح هستند اساسییا مواد مغذی. این عناصر بیش از 95 درصد از جرم سلول ها را تشکیل می دهند و محتوای نسبی آنها در ماده زنده بسیار بیشتر از پوسته زمین است. کلسیم، فسفر، گوگرد، پتاسیم، کلر، سدیم، منیزیم، ید و آهن نیز حیاتی هستند. محتوای آنها در سلول به دهم و صدم درصد محاسبه می شود. عناصر ذکر شده یک گروه را تشکیل می دهند درشت مغذی ها.

سایر عناصر شیمیایی: مس، منگنز، مولیبدن، کبالت، روی، بور، فلوئور، کروم، سلنیوم، آلومینیوم، ید، آهن، سیلیکون - در مقادیر بسیار کم (کمتر از 0.01٪ از جرم سلول) موجود است. آنها متعلق به گروه هستند ریز عناصر.

درصد محتوای یک عنصر خاص در بدن به هیچ وجه میزان اهمیت و ضرورت آن را در بدن مشخص نمی کند. به عنوان مثال، بسیاری از ریز عنصرها بخشی از مواد فعال بیولوژیکی هستند - آنزیم ها، ویتامین ها (کبالت بخشی از ویتامین B 12 است)، هورمون ها (ید بخشی از تیروکسین است) آنها بر رشد و نمو موجودات (روی، منگنز، مس) تأثیر می گذارند. ، خون سازی (آهن، مس)، فرآیندهای تنفس سلولی (مس، روی) و غیره. محتوای و اهمیت عناصر شیمیایی مختلف برای زندگی سلول ها و بدن به طور کلی در جدول آورده شده است:

مهمترین عناصر شیمیایی سلول

عنصر	نماد	محتوای تقریبی، %	اهمیت برای سلول ها و موجودات
اکسیژن	O	62	شامل آب و مواد آلی; در تنفس سلولی شرکت می کند
کربن	سی	20	حاوی تمام مواد آلی
هیدروژن	اچ	10	بخشی از آب و مواد آلی؛ در فرآیندهای تبدیل انرژی شرکت می کند
نیتروژن	ن	3	حاوی اسیدهای آمینه، پروتئین، اسیدهای نوکلئیک، ATP، کلروفیل، ویتامین ها
کلسیم	حدود	2,5	بخشی از دیواره سلولی گیاهان، استخوان ها و دندان ها باعث افزایش لخته شدن خون و انقباض فیبرهای عضلانی می شود.
فسفر	پ	1,0	گنجانده شده در بافت استخوانیو مینای دندان، اسیدهای نوکلئیک، ATP، برخی از آنزیم ها
گوگرد	اس	0,25	بخشی از اسیدهای آمینه (سیستئین، سیستین و متیونین)، برخی ویتامین ها، در تشکیل پیوندهای دی سولفیدی در تشکیل ساختار سوم پروتئین ها شرکت می کنند.
پتاسیم	ک	0,25	موجود در سلول فقط به شکل یون، آنزیم های سنتز پروتئین را فعال می کند، ریتم طبیعی فعالیت قلبی را تعیین می کند، در فرآیندهای فتوسنتز و تولید پتانسیل های بیوالکتریک شرکت می کند.
کلر	Cl	0,2	یون منفی در بدن حیوانات غالب است. جزء اسید هیدروکلریکدر شیره معده
سدیم	Na	0,10	تنها به شکل یون در سلول وجود دارد، ریتم طبیعی فعالیت قلبی را تعیین می کند و بر سنتز هورمون ها تأثیر می گذارد.
منیزیم	Mg	0,07	بخشی از مولکول های کلروفیل و همچنین استخوان ها و دندان ها، متابولیسم انرژی و سنتز DNA را فعال می کند.
ید	من	0,01	بخشی از هورمون ها غده تیروئید
آهن	Fe	0,01	این بخشی از بسیاری از آنزیم ها، هموگلوبین و میوگلوبین است، در بیوسنتز کلروفیل، در انتقال الکترون، در فرآیندهای تنفس و فتوسنتز شرکت می کند.
مس	مس	آثار	بخشی از هموسیانین ها در بی مهرگان، بخشی از برخی آنزیم ها است و در فرآیندهای خون سازی، فتوسنتز و سنتز هموگلوبین نقش دارد.
منگنز	منگنز	آثار	بخشی از یا افزایش فعالیت آنزیم های خاص، مشارکت در رشد استخوان، جذب نیتروژن و فرآیند فتوسنتز
مولیبدن	مو	آثار	بخشی از برخی آنزیم ها (نیترات ردوکتاز) در فرآیندهای تثبیت نیتروژن اتمسفر توسط باکتری های ندول شرکت می کند.
کبالت	شرکت	آثار	بخشی از ویتامین B 12، در تثبیت نیتروژن اتمسفر توسط باکتری های ندول شرکت می کند.
بور	ب	آثار	بر فرآیندهای رشد گیاه تأثیر می گذارد، آنزیم های تنفسی تقلیل دهنده را فعال می کند
روی	روی	آثار	بخشی از آنزیم هایی است که پلی پپتیدها را تجزیه می کنند و در سنتز هورمون های گیاهی (اکسین ها) و گلیکولیز نقش دارند.
فلوئور	اف	آثار	حاوی مینای دندان و استخوان است

زیست شناسی- علوم زیستی مهمترین وظیفه زیست شناسی مطالعه تنوع، ساختار، فعالیت های زندگی، رشد فردی و تکامل موجودات زنده، روابط آنها با محیط خود است.

موجودات زندهدارای تعدادی ویژگی است که آنها را از آنها متمایز می کند طبیعت بی جان. به طور جداگانه، هر یک از تفاوت ها کاملاً دلخواه هستند، بنابراین باید آنها را به صورت ترکیبی در نظر گرفت.

علائمی که ماده زنده را از ماده غیر زنده متمایز می کند:

1. توانایی بازتولید و انتقال اطلاعات ارثی به نسل بعدی؛
2. متابولیسم و ​​انرژی؛
3. تحریک پذیری؛
4. سازگاری به شرایط خاصزیستگاه؛
5. مواد ساختمانی - بیوپلیمرها (مهمترین آنها پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک هستند).
6. تخصص از مولکول ها به اندام ها و درجه بالاسازمان های آنها؛
7. ارتفاع؛
8. پیری؛
9. مرگ

سطوح سازماندهی ماده زنده:

1. مولکولی،
2. سلولی،
3. پارچه،
4. اندام،
5. ارگانیسمی،
6. جمعیت-گونه،
7. بیوژئوسنوتیک،
8. زیست کره

تنوع زندگی

سلول های بدون هسته اولین سلول هایی بودند که در سیاره ما ظاهر شدند. اکثر دانشمندان می پذیرند که موجودات هسته ای در نتیجه همزیستی آرکی باکتری های باستانی با جلبک های سبز آبی و باکتری های اکسید کننده ظاهر شدند (نظریه همزیستی).

سیتولوژی

سیتولوژی- علم از قفس. ساختار و عملکرد سلول های موجودات تک سلولی و چند سلولی را مطالعه می کند. سلول واحد اولیه ساختار، عملکرد، رشد و نمو همه موجودات زنده است. بنابراین، فرآیندها و الگوهای مشخصه سیتولوژی زیربنای فرآیندهای مورد مطالعه بسیاری از علوم دیگر (آناتومی، ژنتیک، جنین شناسی، بیوشیمی و غیره) است.

عناصر شیمیایی سلول

عنصر شیمیایی- نوع خاصی از اتم با همان بار هسته ای مثبت. حدود 80 عنصر شیمیایی در سلول ها یافت شده است. آنها را می توان به چهار گروه تقسیم کرد:
گروه 1 - کربن، هیدروژن، اکسیژن، نیتروژن (98٪ از محتویات سلول)،
گروه 2 - پتاسیم، سدیم، کلسیم، منیزیم، گوگرد، فسفر، کلر، آهن (1.9%)،
گروه 3 - روی، مس، فلوئور، ید، کبالت، مولیبدن و غیره (کمتر از 0.01%)،
گروه 4 - طلا، اورانیوم، رادیوم و غیره (کمتر از 00001/0%).

عناصر گروه اول و دوم در اکثر کتابهای راهنما نامیده می شوند درشت مغذی ها، عناصر گروه سوم - ریز عناصر، عناصر گروه چهارم - اولترامیکرو عناصر. برای عناصر کلان و خرد، فرآیندها و عملکردهایی که در آن شرکت می کنند، روشن شده است. برای اکثر اولترامیکرو عناصر، نقش بیولوژیکی مشخص نشده است.

عنصر شیمیایی	موادی که حاوی یک عنصر شیمیایی هستند	فرآیندهایی که یک عنصر شیمیایی در آن دخالت دارد
کربن، هیدروژن، اکسیژن، نیتروژن	پروتئین ها، اسیدهای نوکلئیک، لیپیدها، کربوهیدرات ها و سایر مواد آلی	سنتز مواد آلی و کل مجموعه عملکردهای انجام شده توسط این مواد آلی
پتاسیم، سدیم	Na+ و K+	تضمین عملکرد غشاء، به ویژه، حفظ پتانسیل الکتریکی غشای سلولی، عملکرد پمپ Na + / Ka +، هدایت تکانه های عصبی، آنیون، کاتیون و تعادل اسمزی
کلسیم	Sa +2	مشارکت در فرآیند لخته شدن خون
	فسفات کلسیم، کربنات کلسیم	بافت استخوان، مینای دندان، پوسته نرم تنان
	پکتات کلسیم	تشکیل صفحه میانی و دیواره سلولی در گیاهان
منیزیم	کلروفیل	فتوسنتز
گوگرد	سنجاب ها	تشکیل ساختار پروتئین فضایی به دلیل تشکیل پل های دی سولفیدی
فسفر	اسیدهای نوکلئیک، ATP	سنتز اسید نوکلئیک
کلر	Cl-	حفظ پتانسیل الکتریکی غشای سلولی، عملکرد پمپ Na+/Ka+، هدایت تکانه های عصبی، آنیون، کاتیون و تعادل اسمزی
	HCl	فعال سازی آنزیم های گوارشیشیره معده
آهن	هموگلوبین	انتقال اکسیژن
	سیتوکروم ها	انتقال الکترون در طول فتوسنتز و تنفس
منگنز	دکربوکسیلازها، دهیدروژنازها	اکسیداسیون اسیدهای چرب، مشارکت در فرآیندهای تنفس و فتوسنتز
مس	هموسیانین	انتقال اکسیژن در برخی از بی مهرگان
	تیروزیناز	تشکیل ملانین
کبالت	ویتامین B 12	تشکیل گلبول های قرمز
روی	الکل دهیدروژناز	تنفس بی هوازی در گیاهان
	کربنیک انیدراز	انتقال CO 2 در مهره داران
فلوئور	فلوراید کلسیم	بافت استخوان، مینای دندان
ید	تیروکسین	تنظیم متابولیسم پایه
مولیبدن	نیتروژناز	تثبیت نیتروژن

اتم های عناصر شیمیایی موجودات زنده تشکیل می شوند غیرآلی(آب، املاح) و ترکیبات آلی(پروتئین ها، اسیدهای نوکلئیک، لیپیدها، کربوهیدرات ها). در سطح اتمی، هیچ تفاوتی بین ماده زنده و غیر زنده وجود ندارد.

آب

آب- رایج ترین ترکیب معدنی. محتوای آب از 10 درصد (مینای دندان) تا 90 درصد توده سلولی (جنین در حال رشد) متغیر است. زندگی بدون آب غیر ممکن است، اهمیت بیولوژیکیآب با خواص شیمیایی و فیزیکی آن تعیین می شود.

مولکول آب دارای شکل زاویه ای است: اتم های هیدروژن نسبت به اکسیژن زاویه 104.5 درجه تشکیل می دهند. قسمتی از مولکول که هیدروژن در آن قرار دارد دارای بار مثبت، قسمتی که اکسیژن در آن قرار دارد دارای بار منفی است و بنابراین مولکول آب دوقطبی است. پیوندهای هیدروژنی بین دوقطبی های آب تشکیل می شود. خواص فیزیکیآب:شفاف، حداکثر چگالی در 4 درجه سانتیگراد، ظرفیت حرارتی بالا، عملا فشرده نمی شود. آب تمیزگرما و الکتریسیته را ضعیف هدایت می کند، در دمای 0 درجه سانتیگراد یخ می زند، در 100 درجه سانتیگراد می جوشد و غیره. خواص شیمیاییآب:یک حلال خوب، هیدرات ها را تشکیل می دهد، تحت واکنش های تجزیه هیدرولیتیک قرار می گیرد، با بسیاری از اکسیدها تعامل می کند و غیره. در رابطه با توانایی حل شدن در آب، آنها متمایز می شوند: مواد آبدوست- بسیار محلول، مواد آبگریز- عملاً در آب نامحلول است.

اهمیت بیولوژیکی آب:

1. اساس محیط داخلی و درون سلولی است،
2. حفظ ساختار فضایی را تضمین می کند،
3. حمل و نقل مواد را فراهم می کند
4. مولکول های قطبی را هیدراته می کند،
5. به عنوان یک حلال و واسطه برای انتشار عمل می کند،
6. در واکنش های فتوسنتز و هیدرولیز شرکت می کند،
7. به خنک شدن بدن کمک می کند،
8. زیستگاه بسیاری از موجودات است،
9. مهاجرت و توزیع دانه ها، میوه ها، مراحل لاروی،
10. محیطی است که در آن لقاح اتفاق می افتد،
11. در گیاهان، تعرق و جوانه زنی بذر را تضمین می کند،
12. توزیع یکنواخت گرما در بدن و موارد دیگر را ترویج می کند. و غیره

سایر ترکیبات معدنی سلول

سایر ترکیبات معدنی عمدتاً توسط نمک ها نشان داده می شوند که می توانند به صورت محلول (تجزیه شده به کاتیون ها و آنیون ها) یا جامد یافت شوند. کاتیون های K + ، Na + ، Ca 2 + ، Mg 2 + (جدول بالا را ببینید) و آنیون های HPO 4 2 - , Cl - , HCO 3 - برای عمر سلول مهم هستند و خواص بافری سلول را فراهم می کنند. . بافر کردن- توانایی حفظ pH در یک سطح معین (pH لگاریتم اعشاری متقابل غلظت یون های هیدروژن است). مقدار pH 7.0 مربوط به محلول خنثی، کمتر از 7.0 به محلول اسیدی و بالاتر از 7.0 به محلول قلیایی است. سلول ها و بافت ها با محیط کمی قلیایی مشخص می شوند. سیستم های بافر فسفات (1) و بی کربنات (2) مسئول حفظ این واکنش کمی قلیایی هستند.

1. تعاریفی از مفاهیم ارائه دهید.
عنصر- مجموعه ای از اتم ها با بار هسته ای یکسان و تعداد پروتون ها، منطبق با شماره سریال (اتمی) جدول تناوبی.
ریز عنصر - عنصری که در غلظت های بسیار کم در بدن یافت می شود.
درشت مغذی - عنصری که در غلظت بالایی در بدن یافت می شود.
عنصر زیستی- یک عنصر شیمیایی که در زندگی یک سلول نقش دارد و اساس مولکول های زیستی را تشکیل می دهد.
ترکیب عنصری سلول - درصد عناصر شیمیایی در سلول.

2. یکی از دلایل اشتراک طبیعت زنده و بی جان چیست؟
وحدت ترکیب شیمیایی. هیچ عنصری وجود ندارد که فقط برای طبیعت بی جان باشد.

3. جدول را پر کنید.

ترکیب عنصری یک سلول

4- از مواد آلی که مولکول آنها از سه، چهار و پنج عنصر درشت تشکیل شده است، مثال بزنید.
3 عنصر: کربوهیدرات ها و لیپیدها.
4 عنصر: پروتئین.
5 عنصر: اسیدهای نوکلئیک، پروتئین ها.

5. جدول را پر کنید.

نقش بیولوژیکی عناصر

6. بخش "نقش" را در § 2.2 مطالعه کنید عوامل خارجیدر شکل گیری ترکیب شیمیایی طبیعت زنده» و به این سؤال پاسخ دهید: «آندمیک های بیوشیمیایی چیست و دلایل منشأ آنها چیست؟»
اندمیک های بیوشیمیایی به بیماری های گیاهان، حیوانات و انسان ها گفته می شود که در اثر کمبود شدید یا بیش از حد هر عنصر در یک منطقه خاص ایجاد می شود.

7. چه بیماری هایی را با کمبود ریز عناصر مرتبط می دانید؟
کمبود ید - گواتر بومی. کاهش سنتز تیروکسین و در نتیجه تکثیر بافت تیروئید.
کمبود آهن – کم خونی فقر آهن.

8. به یاد داشته باشید که عناصر شیمیایی بر چه اساسی به عناصر ماکرو، میکرو و فوق میکرو تقسیم می شوند. طبقه بندی جایگزین خود را از عناصر شیمیایی (به عنوان مثال، بر اساس عملکرد در یک سلول زنده) پیشنهاد دهید.
میکرو، ماکرو و فوق ریز عناصر بر اساس درصد آنها در سلول تقسیم می شوند. علاوه بر این، می توان عناصر را بر اساس عملکرد طبقه بندی کرد که فعالیت سیستم های اندام خاصی را تنظیم می کند: عصبی، عضلانی، گردش خون و قلبی عروقی، گوارشی و غیره.

9. پاسخ صحیح را انتخاب کنید.
تست 1.
چه عناصر شیمیایی بیشتر مواد آلی را تشکیل می دهند؟
2) C، O، H، N;

تست 2.
شامل عناصر کلان نمی شود:
4) منگنز

تست 3.
موجودات زنده به نیتروژن نیاز دارند زیرا به موارد زیر کمک می کند:
1) جزء تشکیل دهنده پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک. 10. مشخصه ای را مشخص کنید که با آن همه عناصر زیر به جز یکی در یک گروه ترکیب می شوند. بر این عنصر «اضافی» تأکید کنید.
اکسیژن، هیدروژن، گوگرد، آهن، کربن، فسفر، نیتروژن. فقط حاوی DNA است. و بقیه همه در پروتئین هستند.

11. منشأ و معنی کلیکلمات (اصطلاحات)، بر اساس معنای ریشه هایی که آنها را تشکیل می دهند.

12. یک اصطلاح را انتخاب کنید و نحوه آن را توضیح دهید معنای مدرنبا معنای اصلی ریشه های آن مطابقت دارد.
ترم انتخاب شده- ارگانوژن
مکاتبه:این اصطلاح، در اصل، با معنای اصلی آن مطابقت دارد، اما امروزه تعریف دقیق تری وجود دارد. پیش از این، معنی به گونه ای بود که عناصر فقط در ساخت بافت ها و سلول های اندام شرکت می کردند. اکنون مشخص است که از نظر بیولوژیکی عناصر مهمنه تنها مولکول های شیمیایی را در سلول ها و غیره تشکیل می دهند، بلکه تمام فرآیندهای سلولی، بافت ها و اندام ها را نیز تنظیم می کنند. آنها بخشی از هورمون ها، ویتامین ها، آنزیم ها و سایر مولکول های زیستی هستند.

13. ایده های اصلی بند 2.2 را فرموله و یادداشت کنید.
ترکیب عنصری یک سلول، درصد عناصر شیمیایی موجود در سلول است. عناصر سلولی معمولاً بسته به درصد آنها به عناصر میکرو، ماکرو و فوق میکرو طبقه بندی می شوند. عناصری که در حیات سلولی شرکت می کنند و اساس مولکول های زیستی را تشکیل می دهند، عناصر زیستی نامیده می شوند.
عناصر کلان عبارتند از: C N H O. آنها اجزای اصلی همه هستند ترکیبات آلیدر یک قفس علاوه بر این، P S K Ca Na Fe Cl Mg - بخشی از همه مهم ترین مولکول های زیستی هستند. بدون آنها بدن نمی تواند کار کند. کمبود آنها منجر به مرگ می شود.
برای عناصر کمیاب: Al Cu Mn Zn Mo Co Ni I Se Br F B و غیره. آنها نیز برای عملکرد طبیعی بدن ضروری هستند، اما نه چندان حیاتی. کمبود آنها باعث بیماری می شود. آنها بخشی از ترکیبات فعال بیولوژیکی هستند و متابولیسم را تحت تأثیر قرار می دهند.
عناصر فوق میکرو وجود دارد: Au Ag Be و غیره. نقش فیزیولوژیکیبه طور قطعی مشخص نشده است. اما آنها برای سلول مهم هستند.
مفهوم "بومی بیوشیمیایی" وجود دارد - بیماری های گیاهان، حیوانات و انسان ها ناشی از کمبود شدید یا بیش از حد هر عنصر در یک منطقه خاص. به عنوان مثال، گواتر آندمیک (کمبود ید).
اگر کمبود یک عنصر به دلیل رژیم غذایی وجود داشته باشد، ممکن است بیماری یا بیماری نیز رخ دهد. به عنوان مثال، با کمبود آهن - کم خونی. با کمبود کلسیم - شکستگی های مکرر، ریزش مو، ریزش دندان، درد عضلانی.

بیش از 70 عنصر شیمیایی در موجودات زنده کشف شده است. آنها هستند بخش جدایی ناپذیرمواد خاصی که ساختارهای بدن را تشکیل می دهند و در آن شرکت می کنند واکنش های شیمیایی. موجودات حاوی مقدار بیشتری از برخی عناصر شیمیایی، کمتر از برخی دیگر، و برخی دیگر در مقادیر ناچیز وجود دارند.

عناصر کلان عناصر شیمیایی، که محتوای آن در موجودات زنده از ده ها تا صدم درصد است، نامیده می شود عناصر کلانموجودات زنده بیش از 98 درصد از چهار عنصر شیمیایی تشکیل شده اند: اکسیژن (O)، کربن (C)، هیدروژن (H) و نیتروژن (N). هیدروژن و اکسیژن عناصر تشکیل دهنده آب هستند. این عناصر همراه با کربن و نیتروژن از اجزای اصلی ترکیبات آلی موجودات زنده هستند.

مولکول های بسیاری از مواد آلی نیز شامل گوگرد (S) و فسفر (P) است. علاوه بر این، عناصر ماکرو شامل سدیم (Na)، پتاسیم هستند (TO)منیزیم (Mg)، کلسیم (Ca)، کلر (C1) و غیره.

مهمترین درشت مغذی برای بدن انسان کلسیم است. ترکیبات آن، به ویژه ارتوفسفات، پایه معدنی استخوان ها و دندان ها را تشکیل می دهند. سایر ترکیبات کلسیم در فعالیت عصبی و ماهیچه ای نقش دارند و بخشی از سلول ها و مایع بافتی بدن هستند. نیاز روزانه یک فرد بالغ به کلسیم از 0.8 تا 2 گرم است. منابع اصلی این عنصر شیر، کفیر، پنیر، پنیر، ماهی، لوبیا، جعفری، پیاز سبزو همچنین تخم مرغ، گندم سیاه، بلغور جو دوسر، هویج و نخود فرنگی.

با این حال، غذا ممکن است حاوی موادی مانند اسید اگزالیک و فیتین باشد که در جذب کلسیم اختلال ایجاد می کند. با اسید اگزالیک، کلسیم یک نمک کمی محلول تشکیل می دهد و همچنین کلسیم را کاملاً محکم نگه می دارد. بنابراین، استفاده از غذاهای تهیه شده از خاکشیر و اسفناج که برگ های آن حاوی 0.1-0.5٪ اسید اگزالیک است، بسیار مهم است. فیتین موجود در سبزیجات و غلات در اثر حرارت از بین می رود و در نتیجه ضرر کمتری دارد. نان چاودارسالم تر از گندم - حاوی فیتین کمتری است.

ریز عناصرعناصر حیاتی که در موجودات زنده در مقادیر بسیار کم (کمتر از 0.01%) یافت می شوند گروه را تشکیل می دهند. ریز عناصر بهاین گروه شامل برخی از فلزات مانند آهن (Fe)، روی (روی)، مس (مس)، منگنز (Mn)، کبالت (Co)، مولیبدن (Mo) و همچنین غیرفلزات فلوئور (F)، ید است. (من) و غیره

درصد محتوای یک عنصر خاص درجه اهمیت آن را در بدن مشخص نمی کند. به عنوان مثال، ید، که محتوای آن به طور معمول در بدن انسان از 0.0001٪ تجاوز نمی کند، بخشی از هورمون های تیروئید تیروکسین و تری یدوتیرونین است. این هورمون‌ها متابولیسم را تنظیم می‌کنند، بر رشد، تکامل و تمایز بافت‌ها و فعالیت سیستم عصبی تأثیر می‌گذارند.

آهن و مس بخشی از آنزیم های دخیل در تنفس سلولی هستند. آنها همراه با کبالت نقش مهمی در فرآیندهای خونسازی دارند. روی و منگنز بر رشد و نمو موجودات تاثیر می گذارد. فلوراید بخشی از بافت استخوان و مینای دندان است. اطلاعات دقیق تر در مورد محتوا و نقش بیولوژیکیعناصر شیمیایی موجود در موجودات زنده در جدول 1 آورده شده است.

جدول 1. عناصر شیمیایی مهم بیولوژیکی

		نقش بیولوژیکی
درشت مغذی ها
اکسیژن (O)		این بخشی از مولکول های آب و مواد آلی است، واکنش های اکسیداسیون را فراهم می کند که در طی آن انرژی لازم برای بدن آزاد می شود.
کربن (C)		بخشی از مولکول های همه مواد آلی
هیدروژن (H)		بخشی از مولکول های آب و تمام مواد آلی
		بخشی از مولکول های مواد آلی از جمله پروتئین ها، اسیدهای نوکلئیک، ATP
کلسیم (Ca)		بخشی از بافت استخوان، مینای دندان است، در فرآیندهای لخته شدن خون شرکت می کند و انقباض فیبرهای عضلانی را تضمین می کند. در گیاهان بخشی از دیواره سلولی است
فسفر (P)		بخشی از مواد آلی (DNA، RNA، ATP و غیره)، بافت استخوان و مینای دندان
		یکی از کاتیون های اصلی در بدن حیوان: در تولید پتانسیل های بیوالکتریک و تنظیم ریتم فعالیت قلبی شرکت می کند. همچنین در فرآیند فتوسنتز نقش دارد
		بخشی از مواد آلی (پروتئین ها، برخی اسیدهای آمینه)
		آنیون اصلی در بدن حیوان. حاوی اسید هیدروکلریک در شیره معده است
سدیم (Na)		یکی از کاتیون های اصلی: در تولید پتانسیل های بیوالکتریک شرکت می کند، ریتم طبیعی فعالیت قلبی را حفظ می کند، بر سنتز هورمون ها تأثیر می گذارد.
منیزیم (Mg)		بخشی از کلروفیل، برخی آنزیم ها و همچنین بافت استخوان و مینای دندان است

		نقش بیولوژیکی
ریز عناصر
آهن (آهن)		بخشی از بسیاری از آنزیم ها، هموگلوبین و میوگلوبین. در فرآیندهای تنفس سلولی و فتوسنتز شرکت می کند
سیلیکون (Si)*		در تشکیل استخوان ها و کلاژن - پروتئین اصلی بافت همبند در حیوانات شرکت می کند. بخشی از دیواره سلولی گیاهان
		بخشی از انسولین، برخی آنزیم ها، در سنتز هورمون های گیاهی شرکت می کنند
		در فرآیندهای فتوسنتز، تنفس سلولی، سنتز هموگلوبین شرکت می کند. بخشی از هموسیانین ها - رنگدانه های تنفسی در خون و همولنف برخی از گونه های حیوانات بی مهرگان
		بخشی از مینای دندان و بافت استخوانی
		حاوی هورمون های تیروئیدی است
منگنز (Mn)	کمتر از 0.0001	بخشی از فعالیت آنزیم های خاصی است یا باعث افزایش آن می شود. در تشکیل استخوان و در فرآیند فتوسنتز شرکت می کند
کبالت (شرکت)	کمتر از 0.0001	بخشی از ویتامین B 12، در فرآیندهای خونسازی شرکت می کند
مولیبدن (Mo)	کمتر از 0.0001	در فرآیندهای تثبیت نیتروژن اتمسفر توسط باکتری های ندول شرکت می کند

* برای گیاهان - درشت مغذی

برای انسان، منابع کلان و ریز عناصر غذا و آب هستند. بنابراین، برای تامین کامل نیاز به عناصر کلان و ریز، یک رژیم غذایی کامل و متنوع از جمله فرآورده های حیوانی و منشا گیاهی. بلاروس و برخی دیگر از مناطق زمین با کمبود ید و فلوئور در آب طبیعی مشخص می شوند. بنابراین مصرف بیشتر غذاهای دریایی و همچنین جبران این کمبود با مصرف نمک خوراکی فلورایده و یددار که تولید و فروش آن در کشور ما راه اندازی شده است بسیار مهم است.

1. در کدام گروه همه عناصر متعلق به عناصر کلان هستند؟ به ریز عناصر؟

الف) آهن، گوگرد، کبالت؛ ج) سدیم، اکسیژن، ید؛

ب) فسفر، منیزیم، نیتروژن؛ د) فلوئور، مس، منگنز.

2. به چه عناصر شیمیایی ماکرو عناصر می گویند؟ آنها را فهرست کنید. اهمیت درشت مغذی ها در موجودات زنده چیست؟

3. به چه عناصری ریز عناصر می گویند؟ مثال بزنید. نقش ریز عناصر برای زندگی موجودات چیست؟

4. ارتباطی بین یک عنصر شیمیایی و عملکرد بیولوژیکی آن برقرار کنید:

1) کلسیم

3) کبالت

4) ید 5) روی 6) مس

الف) در سنتز هورمون های گیاهی شرکت می کند، بخشی از انسولین است، ب) بخشی از هورمون های تیروئید است.

ج) جزء کلروفیل است.

د) بخشی از هموسیانین برخی از حیوانات بی مهرگان است.

ه) برای انقباض عضلانی و لخته شدن خون ضروری است، و) جزء ویتامین B12 است.

5. بر اساس مطالبی که در مورد نقش بیولوژیکی عناصر کلان و خرد و دانش به دست آمده از مطالعه بدن انسان در پایه نهم به دست آمده است، توضیح دهید که کمبود برخی عناصر شیمیایی در بدن انسان چه عواقبی می تواند داشته باشد.

6. جدول محتوای عناصر شیمیایی اصلی در پوسته زمین (بر حسب جرم، بر حسب درصد) را نشان می دهد. ترکیب را مقایسه کنید پوسته زمینو موجودات زنده ویژگی های ترکیب عنصری موجودات زنده چیست؟ چه حقایقی به ما اجازه می دهد تا در مورد وحدت طبیعت زنده و بی جان نتیجه گیری کنیم؟

فصل 1. اجزای شیمیایی موجودات زنده

• § 1. محتوای عناصر شیمیایی در بدن. عناصر ماکرو و میکرو
• § 2. ترکیبات شیمیایی موجودات زنده. مواد معدنی

فصل 2. سلول - واحد ساختاری و عملکردی موجودات زنده

• § 10. تاریخچه کشف سلول. ایجاد نظریه سلولی
• § 15. شبکه آندوپلاسمی. مجتمع گلگی. لیزوزوم ها

فصل 3. متابولیسم و ​​تبدیل انرژی در بدن

سلول

از دیدگاه مفهوم سیستم های زنده از نظر A. Lehninger.

یک سلول زنده یک سیستم همدما از مولکول‌های آلی است که قادر به خودتنظیمی و بازتولید، استخراج انرژی و منابع از محیط است.

نشتی در سلول وجود دارد تعداد زیادیواکنش های پی در پی که سرعت آن توسط خود سلول تنظیم می شود.

سلول خود را در یک حالت پویا ثابت و به دور از تعادل با محیط حفظ می کند.

سلول ها بر اساس اصل حداقل مصرف اجزا و فرآیندها عمل می کنند.

که سلول یک سیستم باز زنده ابتدایی است که قادر به وجود، تولید مثل و توسعه مستقل است. این واحد اولیه ساختاری و عملکردی همه موجودات زنده است.

ترکیب شیمیایی سلول ها

از 110 عنصر جدول تناوبی مندلیف، 86 عنصر به طور مداوم در بدن انسان وجود دارد.

25 مورد از آنها برای زندگی عادی، 18 مورد از آنها کاملا ضروری و 7 مورد مفید هستند. با توجه به درصد محتوای موجود در سلول، عناصر شیمیایی به سه گروه تقسیم می شوند:

عناصر ماکرو عناصر اصلی (ارگانوژن ها) هیدروژن، کربن، اکسیژن، نیتروژن هستند. غلظت آنها: 98 - 99.9٪. آنها اجزای جهانی ترکیبات سلولی آلی هستند.

ریز عناصر - سدیم، منیزیم، فسفر، گوگرد، کلر، پتاسیم، کلسیم، آهن. غلظت آنها 0.1٪ است. عناصر فوق میکرو - بور، سیلیکون، وانادیم، منگنز، کبالت، مس، روی، مولیبدن، سلنیوم، ید، برم، فلوئور. متابولیسم را تحت تأثیر قرار می دهند. عدم وجود آنها باعث بیماری (روی -دیابت قندی

ید - گواتر بومی، آهن - کم خونی خطرناک و غیره).

طب مدرن حقایقی را در مورد فعل و انفعالات منفی بین ویتامین ها و مواد معدنی می داند:

روی جذب مس را کاهش می دهد و برای جذب با آهن و کلسیم رقابت می کند. (و کمبود روی باعث تضعیف سیستم ایمنی و تعدادی از شرایط پاتولوژیک از طرف غدد درون ریز می شود).

کلسیم و آهن باعث کاهش جذب منگنز می شود.

ویتامین E به خوبی با آهن ترکیب نمی شود و ویتامین C به خوبی با ویتامین های گروه B ترکیب نمی شود.

تعامل مثبت:

ویتامین E و سلنیوم و همچنین کلسیم و ویتامین K به صورت هم افزایی عمل می کنند.

ویتامین D برای جذب کلسیم ضروری است.

مس باعث افزایش جذب و افزایش کارایی استفاده از آهن در بدن می شود.

آباجزای غیر آلی سلول - مهمترینجزء سلول ها، محیط پراکندگی جهانی ماده زنده. سلول های فعال موجودات زمینی از 60 تا 95 درصد آب تشکیل شده است. در سلول ها و بافت های در حال استراحت (دانه ها، هاگ ها) 10 تا 20 درصد آب وجود دارد. آب در سلول به دو صورت آزاد و متصل به کلوئیدهای سلولی است. آب آزاد، حلال و محیط پراکندگی سیستم کلوئیدی پروتوپلاسم است. 95 درصد آن است.(4 تا 5 درصد) آب سلولی با پروتئین ها پیوندهای هیدروژنی و هیدروکسیل ضعیفی تشکیل می دهد.

خواص آب:

آب یک حلال طبیعی برای یون های معدنی و سایر مواد است.

آب فاز پراکنده سیستم کلوئیدی پروتوپلاسم است.

آب وسیله ای برای واکنش های متابولیک سلولی است، زیرا فرآیندهای فیزیولوژیکی در یک محیط منحصراً آبی رخ می دهد. واکنش های هیدرولیز، هیدراتاسیون، تورم را فراهم می کند.

در بسیاری از واکنش های آنزیمی سلول شرکت می کند و در طی متابولیسم تشکیل می شود.

آب منبع یون هیدروژن در طول فتوسنتز در گیاهان است.

اهمیت بیولوژیکی آب:

بیشتر واکنش های بیوشیمیایی فقط در محلول های آبی رخ می دهد. این عملکرد انتقال آب را مشخص می کند.

آب واکنش های هیدرولیز را فراهم می کند - تجزیه پروتئین ها، چربی ها، کربوهیدرات ها تحت تأثیر آب.

با تشکر از گرمای عالیتبخیر بدن را خنک می کند. مثلاً تعریق در انسان یا تعرق در گیاهان.

ظرفیت گرمایی بالا و هدایت حرارتی آب به توزیع یکنواخت گرما در سلول کمک می کند.

آب به دلیل نیروهای چسبندگی (آب - خاک) و چسبندگی (آب - آب) خاصیت مویینگی دارد.

تراکم ناپذیری آب وضعیت تنش دیواره سلولی (تورگور) و اسکلت هیدرواستاتیک کرم های گرد را تعیین می کند.

بازگشت