Какие и сколько химических элементов содержится в человеке
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 30 августа 2020; проверки требуют 6 правок.
Перейти к навигации
Перейти к поиску
Эту страницу предлагается переименовать в Химический состав организма человека или Химический состав тела человека. Пояснение причин и обсуждение — на странице Википедия:К переименованию/20 июля 2020. Пожалуйста, основывайте свои аргументы на правилах именования статей. Не удаляйте шаблон до подведения итога обсуждения. Переименовать в предложенное название, снять этот шаблон. |
В данной статье приведена оценка средней распространённости химических элементов в человеческом организме.
Атомы в организме человека[править | править код]
В среднем 70-килограммовое тело взрослого человека содержит около 6,7×1027 атомов и состоит из более чем 60 химических элементов, из которых 60 самых распространённых приведены в таблице ниже.
| Элемент | Процент массы | Масса (кг) | Символ | Атомный номер | Процент атомов[1] | Количество атомов |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Кислород | 65 | 43 | O | 8 | 24 | 1.61 x 1027 |
| Углерод | 18 | 16 | C | 6 | 12 | 8.03 x 1026 |
| Водород | 10 | 7 | H | 1 | 63 | 4.22 x 1027 |
| Азот | 3 | 1.8 | N | 7 | 0.58 | 3.9 x 1025 |
| Кальций | 1.5 | 1.0 | Ca | 20 | 0.24 | 1.6 x 1025 |
| Фосфор | 1 | 0.780 | P | 15 | 0.14 | 9.6 x 1024 |
| Калий | 0.25 | 0.140 | K | 19 | 0.033 | 2.2 x 1024 |
| Сера | 0.25 | 0.140 | S | 16 | 0.038 | 2.6 x 1024 |
| Натрий | 0.15 | 0.100 | Na | 11 | 0.037 | 2.5 x 1024 |
| Хлор | 0.15 | 0.095 | Cl | 17 | 0.024 | 1.6 x 1024 |
| Магний | 0.05 | 0.019 | Mg | 12 | 0.0070 | 4.7 x 1023 |
| Железо | 0.006 | 0.0042 | Fe | 26 | 0.00067 | 4.5 x 1022 |
| Фтор | 0.0037 | 0.0026 | F | 9 | 0.0012 | 8.3 x 1022 |
| Цинк | 0.0032 | 0.0023 | Zn | 30 | 0.00031 | 2.1 x 1022 |
| Кремний | 0.002 | 0.0010 | Si | 14 | 0.0058 | 3.9 x 1023 |
| Рубидий | 0.00046 | 0.00068 | Rb | 37 | 0.000033 | 2.2 x 1021 |
| Стронций | 0.00046 | 0.00032 | Sr | 38 | 0.000033 | 2.2 x 1021 |
| Бром | 0.00029 | 0.00026 | Br | 35 | 0.000030 | 2.0 x 1021 |
| Свинец | 0.00017 | 0.00012 | Pb | 82 | 0.0000045 | 3 x 1020 |
| Медь | 0.0001 | 0.000072 | Cu | 29 | 0.0000104 | 7 x 1020 |
| Алюминий | 0.000087 | 0.000060 | Al | 13 | 0.000015 | 1.0 x 1021 |
| Кадмий | 0.000072 | 0.000050 | Cd | 48 | 0.0000045 | 3 x 1020 |
| Церий | 0.000040 | Ce | 58 | |||
| Барий | 0.000031 | 0.000022 | Ba | 56 | 0.0000012 | 8 x 1019 |
| Олово | 0.000024 | 0.000020 | Sn | 50 | 0.00000060 | 4 x 1019 |
| Йод | 0.000016 | 0.000020 | I | 53 | 0.00000075 | 5 x 1019 |
| Титан | 0.000013 | 0.000020 | Ti | 22 | ||
| Бор | 0.000069 | 0.000018 | B | 5 | 0.0000030 | 2 x 1020 |
| Селен | 0.000019 | 0.000015 | Se | 34 | 0.000000045 | 3 x 1018 |
| Никель | 0.000014 | 0.000015 | Ni | 28 | 0.0000015 | 1 x 1020 |
| Хром | 0.0000024 | 0.000014 | Cr | 24 | 0.000000089 | 6 x 1018 |
| Марганец | 0.000017 | 0.000012 | Mn | 25 | 0.0000015 | 1 x 1020 |
| Мышьяк | 0.000026 | 0.000007 | As | 33 | 0.000000089 | 6 x 1018 |
| Литий | 0.0000031 | 0.000007 | Li | 3 | 0.0000015 | 1 x 1020 |
| Ртуть | 0.000019 | 0.000006 | Hg | 80 | 0.000000089 | 6 x 1018 |
| Цезий | 0.0000021 | 0.000006 | Cs | 55 | 0.00000010 | 7 x 1018 |
| Молибден | 0.000013 | 0.000005 | Mo | 42 | 0.000000045 | 3 x 1018 |
| Германий | 0.000005 | Ge | 32 | |||
| Кобальт | 0.0000021 | 0.000003 | Co | 27 | 0.00000030 | 2 x 1019 |
| Сурьма | 0.000011 | 0.000002 | Sb | 51 | ||
| Серебро | 0.000001 | 0.000002 | Ag | 47 | ||
| Ниобий | 0.00016 | 0.0000015 | Nb | 41 | ||
| Цирконий | 0.0006 | 0.00042 | Zr | 40 | 0.00000030 | 2 x 1019 |
| Лантан | 0.0000008 | La | 57 | |||
| Теллур | 0.000012 | 0.00001 | Te | 52 | ||
| Галлий | 0.0000007 | Ga | 31 | |||
| Иттрий | 0.0000006 | Y | 39 | |||
| Висмут | 0.0000005 | Bi | 83 | |||
| Таллий | 0.0000005 | Tl | 81 | |||
| Индий | 0.0000004 | In | 49 | |||
| Золото | 0.000014 | 0.00001 | Au | 79 | 0.00000030 | 2 x 1019 |
| Скандий | 0.0000002 | Sc | 21 | |||
| Тантал | 0.0000002 | Ta | 73 | |||
| Ванадий | 0.000026 | 0.00000011 | V | 23 | 0.000000012 | 8 x 1017 |
| Торий | 0.0000001 | Th | 90 | |||
| Уран | 0.00000013 | 0.0000001 | U | 92 | 0.0000000030 | 2 x 1017 |
| Самарий | 0.000000050 | Sm | 62 | |||
| Вольфрам | 0.000000020 | W | 74 | |||
| Бериллий | 0.000000005 | 0.000000036 | Be | 4 | 0.000000045 | 3 x 1018 |
| Радий | 0.00000000000000001 | Ra | 88 | 0.00000000000000001 | 8 x 1010 |
См. также[править | править код]
- Распространённость химических элементов
- Периодическая таблица
Примечания[править | править код]
- ↑ Freitas Jr., Robert A. Nanomedicine, (итал.). — Landes Bioscience (англ.)русск., 1999. — С. Tables 3—1 & 3—2. — ISBN 1570596808.
Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Химический_состав_человека&oldid=109010103
Категории:
- Биохимия
- Химические элементы
- Списки химических элементов
Источник
Человек – уникальное существо. За долгие тысячелетия существования мы постоянно менялись. Но современным ученым так и не удалось полностью изучить наш организм. Однако кое-что все же удалось выяснить. Так, ученые смогли определить химически состав человека, узнать строение органов, систем, определить присущие потребности.
Из чего мы состоим?
С химической точки зрения в нашем организме сосредоточена почти вся таблица химических элементов Менделеева. Все эти вещества поступают с пищей, воздухом, а сами они не вырабатываются в организме. Если нарушается химический состав человека, то происходят сбои в работе тех или иных органов, систем: не растут зубы, волосы, повышается ломкость костей, нарушается обмен веществ, начинают одолевать различные болезни.
Группы веществ
Элементы химического состава человека делят на две большие группы минеральных веществ, а именно: микроэлементы, макроэлементы. К последним относятся калий, кальций, фосфор, магний, хлор и сера, а также другие вещества.
Потребности в микроэлементах ограничивается в небольших количествах. К этим веществам относят железо, йод, цинк, медь, фтор, кобальт, марганец.
Каждое вещество, входящее в химический состав человека, имеет свою функцию и предназначение, и должно поступать в определенном количестве в организм с пищей. При недостатке элементов происходят самые разные сбои в нормальном функционировании организма.
Калий
Для поддержания водно-солевого баланса человеческому организму необходим калий. Он также отвечает за питание клеток, укрепление иммунитета, оказывает воздействие на функционирование мышечной, сердечной и нервной систем. Чтобы восполнить химический состав организма человека калием, необходимо включить в рацион продукты, богатые этим веществом, а именно: бананы, авокадо, фасоль, горох, картофель, петрушку, изюм.
Йод
Йод оказывает тонизирующее действие на мышцы, обеспечивает нормальное функционирование щитовидной железы, принимает участие в метаболизме, способствует укреплению иммунитета, а также положительно влияет на нервную систему. В большом количестве этот микроэлемент содержится в водорослях, морской капусте, морепродуктах, в мясе и твороге, свекле, яблоках, винограде и сливах.
Кальций
Входящий в химический состав организма человека кальций отвечает за развитие зубов, укрепляет костную ткань, обеспечивает нормальное функционирование сердечной мышцы, участвует в свертываемости крови. Кальций в больших количествах содержится в лососевых, зеленых овощах, белом хлебе, молочных продуктах, сардинах.
Магний
Входящий в химический состав клеток организма человека магний оказывает воздействие на мышечные, нервные, энергетические функции. Этот элемент необходим для нормального развития костной структуры. При недостатке магния возникает хроническая усталость.
Магний содержится в бананах, отрубях, коричневом рисе, семечках, орехах, горохе.
Фосфор
Нормальное усвоение жиров, углеводов, протеина, происходит при участии фосфора. Это вещество необходимо для нормального развития костей. Если химический состав клетки человека будет нарушен, и фосфора будет поступать в недостаточном количестве, то будет развиваться слабость, боль в костях, раздражительность, беспокойство. Фосфор содержится в большом количестве в молоке, мясе, рыбе, картофеле.
Железо
При анализе химического состава крови человека ученые выявили, что в ней присутствует железо. Оно участвует в кровообразовании, обеспечивает клетки кислородом. При дефиците железа развивается усталость, железодефицитная анемия.
Чтобы восполнить железо в организме, необходимо включить в рацион печень, отруби, чернослив, хлеб из муки грубого помола, гранаты, шоколад.
Цинк
Цинк играет не последнюю роль в развитии половой системы, оказывает влияние на функционирование органов пищеварения, а также принимает участие в реализации гормональных функций, способствует заживлению ран. Больше всего цинка содержится в грибах, орехах, устрицах и семечках.
Селен
В небольших количествах нашему организму нужен селен. Этот элемент защищает клетки от разрушения, предотвращает раннее старение, замедляет развитие раковых клеток. Селен в больших количествах содержится в кокосах, морепродуктах, семечках.
Состав человеческого тела
Ученые смогли точно установить, из чего состоит человек. Химический состав нашего тела, в соответствии с данными анализа ученого-биолога Дж. Хенсона, входит 375 млн атомов водорода, 132 млн атомов кислорода и 85 млн атомов углерода, трех молекул молибдена и одного атома кобальта. Такое набор мы имеем в момент рождения. В течение жизни меняется соотношение химических веществ, увеличивается их количество, появляются новые элементы, такие как металлы, золото.
Ученый провел необычные подсчеты. В результате анализа Хенсону удалось выяснить, что в человеческом организме содержится столько кислорода, что его будет достаточно для заполнения объема, равного шести слонам, углерода – 16 килограмм. Водорода содержится столько, что можно заполнить емкость, эквивалентную объему кита, а азота – 400 литров.
Человеческое тело способно стать источником дохода. По подсчетам ученого, если среднестатистический человек на протяжении своей жизни будет сохранять ногти, то он сможет извлечь из них золото, стоимостью около десятой цента США.
Кроме золота, в теле содержится более 60 элементов. Если их выделить в чистом виде и продать на рынке, то можно заработать около пары тысяч долларов.
Другие вещества
Организм человека содержит много кислорода. Его мы получаем не только из воздуха, но и из воды. Это самый важный компонент тела, без которого невозможна жизнь.
На втором месте по количеству стоит углерод. В организме человека его содержится огромное количество. Его больше только в нефти и угле.
Примерно 10 % нашего тела – это водород. Он поступает в организм с водой, воздухом. Три процента состава – азот.
Основной частью аминокислот, коферментов является сера. Это вещество с неприятным видом и запахом содержится в человеческом организме в достаточно больших количествах. Помимо серы, мы еще состоим из другого яда – хлора, а точнее, хлорида. Этот элемент содержится в плазме крови.
Интересные факты
При недостатке любого вещества человеческий организм перестает нормально функционировать. Так, даже сотая доля нехватки железа может привести к развитию анемии. В норме этого элемента у мужчин содержится больше, чем у женщин. Это связано не только с питанием, но и с физиологией организма: во время менструации женщины теряют значительную долю железа.
Ученые все еще не до конца уверены, что фтор необходим человеческому организму. Этот элемент содержится в большом количестве в зубах, костях. Но фтор, как и селен, очень токсичен при передозировке.
Источник
Человек – уникальное существо. За долгие тысячелетия существования мы постоянно менялись. Но современным ученым так и не удалось полностью изучить наш организм. Однако кое-что все же удалось выяснить. Так, ученые смогли определить химически состав человека, узнать строение органов, систем, определить присущие потребности.
Из чего мы состоим?
С химической точки зрения в нашем организме сосредоточена почти вся таблица химических элементов Менделеева. Все эти вещества поступают с пищей, воздухом, а сами они не вырабатываются в организме. Если нарушается химический состав человека, то происходят сбои в работе тех или иных органов, систем: не растут зубы, волосы, повышается ломкость костей, нарушается обмен веществ, начинают одолевать различные болезни.
Группы веществ
Элементы химического состава человека делят на две большие группы минеральных веществ, а именно: микроэлементы, макроэлементы. К последним относятся калий, кальций, фосфор, магний, хлор и сера, а также другие вещества.
Потребности в микроэлементах ограничивается в небольших количествах. К этим веществам относят железо, йод, цинк, медь, фтор, кобальт, марганец.
Каждое вещество, входящее в химический состав человека, имеет свою функцию и предназначение, и должно поступать в определенном количестве в организм с пищей. При недостатке элементов происходят самые разные сбои в нормальном функционировании организма.
Калий
Для поддержания водно-солевого баланса человеческому организму необходим калий. Он также отвечает за питание клеток, укрепление иммунитета, оказывает воздействие на функционирование мышечной, сердечной и нервной систем. Чтобы восполнить химический состав организма человека калием, необходимо включить в рацион продукты, богатые этим веществом, а именно: бананы, авокадо, фасоль, горох, картофель, петрушку, изюм.
Йод
Йод оказывает тонизирующее действие на мышцы, обеспечивает нормальное функционирование щитовидной железы, принимает участие в метаболизме, способствует укреплению иммунитета, а также положительно влияет на нервную систему. В большом количестве этот микроэлемент содержится в водорослях, морской капусте, морепродуктах, в мясе и твороге, свекле, яблоках, винограде и сливах.
Кальций
Входящий в химический состав организма человека кальций отвечает за развитие зубов, укрепляет костную ткань, обеспечивает нормальное функционирование сердечной мышцы, участвует в свертываемости крови. Кальций в больших количествах содержится в лососевых, зеленых овощах, белом хлебе, молочных продуктах, сардинах.
Магний
Входящий в химический состав клеток организма человека магний оказывает воздействие на мышечные, нервные, энергетические функции. Этот элемент необходим для нормального развития костной структуры. При недостатке магния возникает хроническая усталость.
Магний содержится в бананах, отрубях, коричневом рисе, семечках, орехах, горохе.
Фосфор
Нормальное усвоение жиров, углеводов, протеина, происходит при участии фосфора. Это вещество необходимо для нормального развития костей. Если химический состав клетки человека будет нарушен, и фосфора будет поступать в недостаточном количестве, то будет развиваться слабость, боль в костях, раздражительность, беспокойство. Фосфор содержится в большом количестве в молоке, мясе, рыбе, картофеле.
Железо
При анализе химического состава крови человека ученые выявили, что в ней присутствует железо. Оно участвует в кровообразовании, обеспечивает клетки кислородом. При дефиците железа развивается усталость, железодефицитная анемия.
Чтобы восполнить железо в организме, необходимо включить в рацион печень, отруби, чернослив, хлеб из муки грубого помола, гранаты, шоколад.
Цинк
Цинк играет не последнюю роль в развитии половой системы, оказывает влияние на функционирование органов пищеварения, а также принимает участие в реализации гормональных функций, способствует заживлению ран. Больше всего цинка содержится в грибах, орехах, устрицах и семечках.
Селен
В небольших количествах нашему организму нужен селен. Этот элемент защищает клетки от разрушения, предотвращает раннее старение, замедляет развитие раковых клеток. Селен в больших количествах содержится в кокосах, морепродуктах, семечках.
Состав человеческого тела
Ученые смогли точно установить, из чего состоит человек. Химический состав нашего тела, в соответствии с данными анализа ученого-биолога Дж. Хенсона, входит 375 млн атомов водорода, 132 млн атомов кислорода и 85 млн атомов углерода, трех молекул молибдена и одного атома кобальта. Такое набор мы имеем в момент рождения. В течение жизни меняется соотношение химических веществ, увеличивается их количество, появляются новые элементы, такие как металлы, золото.
Ученый провел необычные подсчеты. В результате анализа Хенсону удалось выяснить, что в человеческом организме содержится столько кислорода, что его будет достаточно для заполнения объема, равного шести слонам, углерода – 16 килограмм. Водорода содержится столько, что можно заполнить емкость, эквивалентную объему кита, а азота — 400 литров.
Человеческое тело способно стать источником дохода. По подсчетам ученого, если среднестатистический человек на протяжении своей жизни будет сохранять ногти, то он сможет извлечь из них золото, стоимостью около десятой цента США.
Кроме золота, в теле содержится более 60 элементов. Если их выделить в чистом виде и продать на рынке, то можно заработать около пары тысяч долларов.
Другие вещества
Организм человека содержит много кислорода. Его мы получаем не только из воздуха, но и из воды. Это самый важный компонент тела, без которого невозможна жизнь.
На втором месте по количеству стоит углерод. В организме человека его содержится огромное количество. Его больше только в нефти и угле.
Примерно 10 % нашего тела – это водород. Он поступает в организм с водой, воздухом. Три процента состава – азот.
Основной частью аминокислот, коферментов является сера. Это вещество с неприятным видом и запахом содержится в человеческом организме в достаточно больших количествах. Помимо серы, мы еще состоим из другого яда – хлора, а точнее, хлорида. Этот элемент содержится в плазме крови.
Интересные факты
При недостатке любого вещества человеческий организм перестает нормально функционировать. Так, даже сотая доля нехватки железа может привести к развитию анемии. В норме этого элемента у мужчин содержится больше, чем у женщин. Это связано не только с питанием, но и с физиологией организма: во время менструации женщины теряют значительную долю железа.
Ученые все еще не до конца уверены, что фтор необходим человеческому организму. Этот элемент содержится в большом количестве в зубах, костях. Но фтор, как и селен, очень токсичен при передозировке.
Источник
Химические элементы в живых организмах образуют два класса соединений: органические и неорганические, а также находятся в свободном состоянии — в виде ионов. Все 94 элемента естественного происхождения имеют разное число протонов, расположение и количество электронов. Когда в XIX в. Дмитрий Менделеев выстроил их в таблицу согласно номерам, он открыл одну из величайших закономерностей естествознания: элементы демонстрируют химические свойства, которые по повторяемости можно объединить в 8 групп. Эта закономерная картина дала таблице своё название: Периодическая таблица химических элементов.
Периодическая таблица отображает химические элементы согласно атомному номеру и их свойству
Периодичность элементов, найденная Менделеевым, основана на взаимодействии электронов разных атомов на внешнем энергетическом уровне. Эти электроны называются валентными, и их контакты являются основой химических реакций. Для большинства атомов, важных для жизни, внешний энергетический уровень может содержать не более 8 электронов. Химическое поведение элемента зависит от того, сколько из его восьми позиций заполнено.
Элементы, обладающие всеми восьмью электронами внешнего энергетического уровня (у гелия 2) являются инертными, т. е. нереактивными. К ним относятся: гелий (He), неон (Ne), аргон (Ar) и другие благородные газы. Напротив, элементы с семью электронами внешнего энергетического уровня, такие как фтор (F), хлор (Cl) и бром (Br) реактивны. Как правило, они получают дополнительные электроны, необходимые для заполнения энергетического уровня.
Другие элементы с одним электроном в их внешнем энергетическом уровне: литий (Li), натрий (Na) и калий (K) имеют тенденцию к потере одного своего электрона.
Строение атома лития
Автор: Ahazard.sciencewriter, CC BY-SA 4.0
Таким образом, Периодическая таблица Менделеева демонстрирует правило октета, или правило восьми (лат. Octo – «восемь»): атомы стремятся полностью восстановить свои внешние энергетические уровни, дополнить количество электронов на них до 8.
Химические элементы в составе живых организмов
Отгадайте, о составе какого объекта идёт речь?
- 43 кг кислорода,
- 18 кг углерода,
- 7 кг водорода,
- 1,8 кг азота,
- 0,780 кг фосфора,
- 0,0042 кг железа
- и ещё около 20 химических элементов.
Это состав человека среднего размера и веса. В отличие от неживой природы в живых существах химические элементы организованы в клетки.
Химический состав:
1 — земной коры,
2 — живых организмов
В земной коре преобладают кислород, кремний, алюминий и железо. В основе живых организмов находятся 4 элемента: кислород, углерод, водород, азот. Все элементы кроме кислорода, преобладающие в живых организмах, составляют незначительную долю массы земной коры.
Основные химические элементы в живых организмах — это:
- углерод – C,
- водород – H,
- кислород – O,
- азот – N,
- фосфор – P,
- сера – S,
- натрий – Na,
- калий – K,
- кальций – Ca,
- магний – Mg,
- железо – Fe,
- хлор – Cl.
Их доля в живых организмах может составлять 0,01% и выше. Все они имеют атомные номера меньше 21, так как их атомная масса низка. Первые 4 элемента: углерод, водород, кислород и азот составляют 96,3% массы любого организма.
| Таб. 1. Химические элементы в живых организмах | |||
| Органогенные (биоэлементы), или макронутриенты | Макроэлементы | Микроэлементы (от 0,001 % до 0,000001 % массы тела) | Ультрамикроэлементы (менее 0,000001 %) |
| Кислород — 65 %; Углерод — 18 %; Водород — 10 %; Азот — 3 %. | Кальций (Са) – 0,04-2,00 Фосфор (Р) – 0,2-1,0 Калий (К) – 0,15-0,4 Сера (S) – 0,15-0,2 Хлор (Cl) – 0,05-0,1 Натрий (Na) – 0,02-0,Ц03 Магний (Mg) – 0,02-0,03 Железо (Fe) – 0,01 | Кремний (Ci) – 0,001(для растений – микроэлемент) Цинк (Zn) – 0,0003 Медь (Cu) – 0,0002 Фтор (F) – 0,0001 Йод (I) – 0,0001 Марганец (Mn) – менее 0,0001 Кобальт (Co) – менее 0,0001 Молибден (Мо) – менее 0,0001 | Золото Серебро Ртуть Селен Мышьяк Платина Цезий Бериллий Радий Уран |
Большинство молекул (кроме воды), из которых состоит наше тело, представляют собой соединения углерода, называемые органическими веществами. Органические вещества в основном и состоят из этих первых четырёх макроэлементов, чем и объясняется их распространённость в живых системах.
Некоторые микроэлементы, такие как цинк (Zn) и йод (I), хотя и присутствуют в крошечных количествах, играют важнейшую роль в процессах жизнедеятельности. Дефицит йода, например, может привести к увеличению щитовидной железы, образованию так называемого зоба.
Таб.2. Роль химических элементов в клетке
| Название химического элемента | Описание роли элемента в клетке | |
| 1 | Кислород (О) | Входит в состав органических молекул и воды, обеспечивает реакцию окисления, в процессе которой выделяется нужная организму энергия |
| 2 | Углерод (С) | Составляет основу всех органических соединений |
| 3 | Водород (Н) | Является составной частью всех органических веществ и молекул воды |
| 4 | Азот (N) | Входит в молекулы белков, нуклеиновых кислот, АТФ |
| 5 | Кальций (Са) | Является составной частью клеточной стенки растений. У животных входит в состав костной ткани, эмали зубов, участвует в свёртывании крови и сокращении мышц |
| 6 | Фосфор (Р) | Нужен для формирования зубной эмали и костной ткани. Входит в состав органических молекул, таких как ДНК, РНК, АТФ |
| 7 | Калий (К) | В качестве катиона участвует в создании биоэлектрического потенциала, регулируя работу клеточной мембраны. Влияет на работу сердца, участвует в процессе фотосинтеза |
| 8 | Сера (S) | Есть в составе некоторых белков и аминокислот |
| 9 | Хлор (Cl) | Является основным анионом организма животных. Находится в составе соляной кислоты желудка |
| 10 | Натрий (Na) | В качестве иона (катиона) участвует в создании биоэлектрического потенциала мембран клеток, в синтезе гормонов и регуляции сердечного ритма |
| 11 | Магний (Mg) | Входит в состав зубной эмали, костной ткани, некоторых ферментов и хлорофилла |
| 12 | Железо (Fe) | Необходимый компонент гемоглобина и миоглобина, входит в состав некоторых ферментов, участвует в процессах фотосинтеза и клеточного дыхания |
| 13 | Кремний (Si) | Компонент клеточной оболочки растений. Принимает участие в образовании коллагена, костной ткани |
| 14 | Цинк (Zn) | Участвует в синтезе гормонов у растений, находится в составе инсулина и некоторых ферментов |
| 15 | Медь (Cu) | Принимает участие в процессах синтеза гемоглобина, фотосинтеза, клеточного дыхания. Входит в состав дыхательных пигментов крови (гемоцианинов) и гемолимфы некоторых беспозвоночных |
| 16 | Фтор (F) | Необходим для формирования костной ткани и зубной эмали |
| 17 | Йод (I) | Необходимый компонент гормонов щитовидной железы |
| 18 | Марганец (Mn) | Делает более активными некоторые ферменты, входит в их состав, принимает участие в формировании костной ткани и в процессе фотосинтеза |
| 19 | Кобальт (Со) | Принимает участие в процессе образования клеток крови, находится в составе витамина B12 |
| 20 | Молибден (Mo) | Помогает клубеньковым бактериям связывать атмосферный азот |
Таб. 3. Основные ионы в клетках
| № | Название | |||
| Описание объекта | Изображение | Роль в клетке | ||
| 1 | Катионы | Положительно заряженные ионы. | ||
| 2 | Катионы калия и натрия | К+ Na+ | Основные катионы в организме животных. Они создают электрический потенциал клеточной мембраны, регулируют ритм сердечной деятельности. | |
| 3 | Катионы кальция | Ca2+ | Принимает участие в свёртывании крови, отвечает за сократимость мышц, входит в состав клеточной стенки растений. | |
| 4 | Катион магния | Mg2+ | Нужен растениям для осуществления фотосинтеза, так как он входит в состав хлорофилла. Является компонентом некоторых ферментов, есть в костной ткани и эмали зубов. | |
| 5 | Катионы водорода | Н+ | Отвечают за кислотность и основность внутренней среды организма (pH). | |
| 6 | Анионы | Отрицательно заряженные ионы | ||
| 7 | Анионы хлора | Сl— | Хлор – основной анион клетки животных, принимает участие в создании электрического потенциала клеточной мембраны. Присутствует в составе соляной кислоты желудочного сока. | |
| 8 | ОН— | Выполняет ту же роль что и катион водорода | ||
Как соединяются химические элементы в живых организмах?
Группа атомов, удерживаемых энергией в устойчивой ассоциации, называется молекулой или кристаллом. При изучении веществ в живых организмах нам будут встречаться следующие типы химических связей:
- ионные – когда притягиваются атомы с противоположными зарядами;
- ковалентные – характеризующиеся обобщением (перекрытием) в облако пары валентных электронов от разных атомов;
- водородные – связи между электроотрицательным атомом и атомом водорода H, связанным ковалентно с другим электроотрицательным атомом.
Ионные связи образуют кристаллы
В обычной поваренной соли – хлориде натрия (NaCl) – атомы удерживаются ионными связями, образуя решётку. Натрий имеет 11 электронов: 2 во внутреннем энергетическом уровне (К), 8 на уровне L и 1 на внешнем уровне М (валентность). Одиночный неспаренный валентный электрон имеет тенденцию к соединению с другим непарным электроном в другом атоме.
Стабильная конфигурация достигается за счёт потери электрона одним атомом и приобретения его другим. Натрий, теряя электрон, становится положительно заряженным ионом – катионом (Na+).
Минеральные соли в клетке накапливаются в виде кристаллов.
У атома хлора 17 электронов: 2 в уровне К, 8 в уровне L и 7 на М-уровне. Одна из орбиталей на внешнем энергетическом уровне содержит неспаренный электрон. Добавление электрона от другого атома превращает атом хлора в отрицательно заряженный хлорид-ион (Cl-). Так как противоположные заряды притягиваются, натрий и хлор остаются связанными нейтральным ионным соединением.
Кристаллическая решётка хлорида натрия. Голубой цвет = Na+ Зелёный цвет = Cl−
Автор: H Padleckas
Если кристаллическую решётку соли поместить в воду, электрическое притяжение молекул воды разрушает силы, удерживающие и