집 보일러 및 장비 인체의 화학 원소. 유기 및 무기 물질

인체의 화학 원소. 유기 및 무기 물질

매일 사람은 수많은 사물과 상호작용합니다. 그들은 다양한 재료로 만들어지며 고유한 구조와 구성을 가지고 있습니다. 사람을 둘러싼 모든 것은 유기물과 무기물로 나눌 수 있습니다. 이 기사에서는 그러한 물질이 무엇인지 살펴보고 예를 들어 보겠습니다. 또한 생물학에서 어떤 무기 물질이 발견되는지 결정할 것입니다.

설명

무기 물질은 탄소를 포함하지 않는 물질입니다. 그들은 유기농의 반대입니다. 이 그룹에는 다음과 같은 여러 탄소 함유 화합물도 포함됩니다.

시안화물;
탄소 산화물;
탄산염;
탄화물 및 기타.

물;
다양한 산(염산, 질산, 황산);
소금;
암모니아;
이산화탄소;
금속과 비금속.

무기 그룹은 유기 물질의 특징인 탄소 골격이 없다는 점에서 구별됩니다. 구성에 따라 일반적으로 단순형과 복합형으로 구분됩니다. 단순한 물질은 소그룹을 구성합니다. 총 약 400 개가 있습니다.

단순 무기 화합물: 금속

금속은 금속 결합을 기반으로 하는 단순한 원자입니다. 이러한 요소는 열 전도성, 전기 전도성, 연성, 광택 등의 특징적인 금속 특성을 가지고 있습니다. 이 그룹에는 총 96개의 요소가 있습니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.

알칼리 금속: 리튬, 나트륨, 칼륨;
알칼리 토금속: 마그네슘, 스트론튬, 칼슘;
구리, 은, 금;
경금속: 알루미늄, 주석, 납;
반금속: 폴로늄, 모스코비움, 니호늄;
란타나이드 및 란타늄: 스칸듐, 이트륨;
악티늄족 및 악티늄: 우라늄, 넵투늄, 플루토늄.

금속은 주로 광석과 화합물의 형태로 자연에서 발견됩니다. 불순물이 없는 순수한 금속을 얻으려면 정제를 해야 합니다. 필요한 경우 합금화 또는 기타 가공을 수행할 수 있습니다. 이것은 야금이라는 특별한 과학에 의해 수행됩니다. 검정색과 컬러로 나누어져 있습니다.

단순 무기 화합물: 비금속

비금속은 금속성 성질을 갖지 않는 화학 원소입니다. 무기 물질의 예:

물;
질소;
황;
산소 및 기타.

비금속은 원자당 전자 수가 많다는 특징이 있습니다. 이는 몇 가지 특성을 결정합니다. 추가 전자를 부착하는 능력이 증가하고 더 높은 산화 활성이 나타납니다.

자연에서는 산소, 염소와 같은 자유 상태의 비금속과 요오드, 인, 실리콘, 셀레늄과 같은 고체 형태를 찾을 수 있습니다.

일부 비금속은 동소체라는 독특한 특성을 가지고 있습니다. 즉, 다양한 변형과 형태로 존재할 수 있다. 예를 들어:

기체 산소에는 산소와 오존의 변형이 있습니다.
고체 탄소는 다이아몬드, 흑연, 유리질 탄소 등의 형태로 존재할 수 있습니다.

복합무기화합물

이 물질 그룹은 더 많습니다. 복합 화합물은 물질에 여러 화학 원소가 존재하여 구별됩니다.

복합무기물질에 대해 자세히 살펴보겠습니다. 예제와 분류는 기사 아래에 나와 있습니다.

1. 산화물은 산소가 원소 중 하나인 화합물입니다. 그룹에는 다음이 포함됩니다.

비염성(예: 질소);
염 형성 산화물(예: 산화나트륨, 산화아연)

2. 산은 수소이온과 산성 잔류물을 함유한 물질이다. 예를 들어, 질소 황화수소.

3. 수산화물은 -OH 그룹을 포함하는 화합물입니다. 분류:

염기 - 가용성 및 불용성 알칼리 - 수산화구리, 수산화나트륨;
산소 함유 산 - 삼옥소탄산이수소, 삼옥소질산수소;
양쪽 성 - 수산화 크롬, 수산화 구리.

4. 염은 금속 이온과 산성 잔류물을 함유한 물질입니다. 분류:

매질: 염화나트륨, 황화철;
산성: 중탄산나트륨, 황산염;
주요: 질산이수산화크롬, 질산수산화크롬;
복합체: 테트라하이드록시아연산나트륨, 테트라클로로백금산칼륨;
이중: 칼륨 명반;
혼합: 황산알루미늄칼륨, 염화구리칼륨.

5. 이성분 화합물은 두 가지 화학 원소로 구성된 물질입니다.

무산소산;
무산소 염 및 기타.

탄소를 함유한 무기 화합물

이러한 물질은 전통적으로 무기 물질 그룹에 속합니다. 물질의 예:

탄산염 - 탄산 에스테르 및 염 - 방해석, 백운석.
탄화물은 비금속과 탄소가 포함된 금속과 베릴륨 탄화물, 탄화칼슘의 화합물입니다.
시안화물 - 시안화수소산의 염 - 시안화나트륨.
탄소산화물은 탄소와 산소, 즉 일산화탄소와 이산화탄소의 이원 화합물입니다.
시아네이트는 시안산-풀믹산, 이소시안산의 유도체입니다.
카르보닐 금속 - 금속과 일산화탄소의 복합체 - 니켈 카르보닐.

고려되는 모든 물질은 개별적인 화학적, 물리적 특성이 다릅니다. 일반적으로 각 종류의 무기 물질의 특징은 다음과 같습니다.

1. 단순 금속:

높은 열 및 전기 전도성;
금속 광택;
투명성 부족;
강도와 연성;
실온에서는 경도와 모양이 유지됩니다(수은 제외).

2. 단순 비금속:

단순한 비금속은 기체 상태일 수 있습니다: 수소, 산소, 염소;
브롬은 액체 상태에서 발생합니다.
고체 비금속은 비분자 상태를 가지며 다이아몬드, 실리콘, 흑연과 같은 결정을 형성할 수 있습니다.

3. 복합물질:

산화물: 물, 산, 산성 산화물과 반응합니다.
산: 물 및 알칼리와 반응합니다.
양쪽성 산화물: 산성 산화물 및 염기와 반응할 수 있습니다.
수산화물: 물에 용해되고 녹는점 범위가 넓으며 알칼리와 상호작용할 때 색상이 변할 수 있습니다.

모든 살아있는 유기체의 세포는 많은 구성 요소로 구성됩니다. 그 중 일부는 무기 화합물입니다.

물. 예를 들어, 세포 내 물의 양은 65~95%입니다. 화학 반응의 구현, 구성 요소의 이동 및 온도 조절 과정에 필요합니다. 세포의 부피와 탄력 정도를 결정하는 것도 물입니다.
미네랄 소금. 이는 용해된 형태와 용해되지 않은 형태로 체내에 존재할 수 있습니다. 세포 과정에서 중요한 역할은 양이온(칼륨, 나트륨, 칼슘, 마그네슘)과 음이온(염소, 중탄산염, 과인산염)에 의해 수행됩니다. 미네랄은 삼투압 균형을 유지하고, 생화학적 및 물리적 과정을 조절하고, 신경 자극을 형성하고, 혈액 응고 수준 및 기타 여러 반응을 유지하는 데 필요합니다.

세포의 무기물질만이 생명을 유지하는데 중요한 것은 아닙니다. 유기 성분은 부피의 20-30%를 차지합니다.

분류:

단순 유기 물질: 포도당, 아미노산, 지방산;
복잡한 유기 물질: 단백질, 핵산, 지질, 다당류.

유기 성분은 세포의 보호적이고 에너지적인 기능을 수행하는 데 필요하며, 세포 활동을 위한 에너지원 역할을 하고 영양분을 저장하며 단백질 합성을 수행하고 유전 정보를 전달합니다.

이 기사에서는 무기 물질의 본질과 예, 세포 구성에서의 역할을 조사했습니다. 유기 및 무기 화합물 그룹 없이는 살아있는 유기체의 존재가 불가능하다고 말할 수 있습니다. 그것들은 인간 삶의 모든 영역과 모든 유기체의 존재에서 중요합니다.

세포의 화학적 조성

미네랄 소금

물.
좋은 용매

친수성(그리스어에서 수력- 물과 필레오

소수성(그리스어에서 수력- 물과 포보스

탄력

물.물- 범용 용매 친수성. 2- 소수성. .3- 열용량. 4- 물이 특징이다 5- 6- 물은 제공한다 물질의 이동 7- 식물에서는 물이 결정한다. 터고르 지원 기능, 8- 물은 필수적인 부분입니다 윤활유 더러운 것

미네랄 소금. 활동 잠재력 ,

인체의 주요 매체인 물의 물리화학적 특성.

세포를 구성하는 무기물질 중에서 가장 중요한 것은 물이다. 그 양은 전체 세포 질량의 60~95% 범위입니다. 물은 일반적으로 세포와 생명체의 생명에 중요한 역할을 합니다. 그것이 구성의 일부라는 사실 외에도 많은 유기체의 서식지이기도합니다. 세포에서 물의 역할은 주로 분자의 작은 크기, 분자의 극성 및 서로 수소 결합을 형성하는 능력과 관련된 독특한 화학적, 물리적 특성에 의해 결정됩니다.

지질. 인체 내 지질의 기능.

지질은 생물학적 기원의 큰 물질 그룹으로 메탄올, 아세톤, 클로로포름 및 벤젠과 같은 유기 용매에 잘 녹습니다. 동시에, 이들 물질은 물에 불용성이거나 약간 용해됩니다. 낮은 용해도는 지질 분자에서 O, N, S 또는 P와 같은 분극성 전자 껍질을 가진 원자의 함량이 충분하지 않은 것과 관련이 있습니다.

생리적 기능의 체액 조절 시스템. 험의 원리..

체액생리학적 조절은 체액(혈액, 림프액, 뇌척수액 등)을 사용하여 정보를 전달하며, 신호는 호르몬, 매개체, 생물학적 활성 물질(BAS), 전해질 등의 화학 물질을 통해 전달됩니다.

체액 조절의 특징: 정확한 수취인이 없습니다. - 생물학적 체액의 흐름으로 물질이 신체의 모든 세포로 전달될 수 있습니다. 정보 전달 속도는 낮습니다. 생물학적 유체의 흐름 속도에 따라 결정됩니다(0.5-5m/s). 행동 기간.

체액 조절의 전달은 혈류, 림프, 확산에 의해 수행되며 신경 조절은 신경 섬유에 의해 수행됩니다. 체액 신호는 신경 신호(신경 전달 속도는 130m/s)보다 더 느리게(0.05mm/s의 속도로 모세혈관을 통과하는 혈류로) 이동합니다. 체액 신호에는 긴장된 신호(예: 손가락의 수축 근육에 의해 신경 자극이 전달됨)만큼 정확한 수신인(“모든 사람, 모든 사람, 모든 사람”의 원칙에 따라 작동)이 없습니다. 그러나 세포는 화학 물질에 대한 민감도가 다르기 때문에 이러한 차이는 중요하지 않습니다. 따라서 화학물질은 엄격하게 정의된 세포, 즉 이 정보를 인식할 수 있는 세포에 작용합니다. 체액성 요인에 대해 매우 높은 민감성을 갖는 세포를 표적 세포라고 합니다.
체액성 요인 중 좁은 물질
작용 스펙트럼, 즉 제한된 수의 표적 세포(예: 옥시토신)에 대한 직접적인 작용과 상당수의 표적 세포가 있는 더 넓은 범위(예: 아드레날린)입니다.
체액 조절은 빠른 실행 속도와 정확성이 필요하지 않은 반응을 보장하는 데 사용됩니다.
신경 조절과 마찬가지로 체액 조절도 항상 수행됩니다.
모든 요소가 채널로 상호 연결되는 폐쇄형 규제 루프입니다.
장치 회로(SP)의 모니터링 요소는 체액 조절 회로에 독립적인 구조로 존재하지 않습니다. 이 연결의 기능은 일반적으로 내분비계에 의해 수행됩니다.
셀.
혈액이나 림프에 들어가는 체액 물질은 세포간액으로 확산되어 빠르게 파괴됩니다. 이와 관련하여 그 효과는 인근 기관 세포에만 확장될 수 있습니다. 즉, 그 영향은 본질적으로 국지적입니다. 국소 효과와 달리 체액성 물질의 원거리 효과는 멀리 있는 표적 세포까지 확장됩니다.

시상하부 호르몬

호르몬 효과

코르티콜리베린 - 부신피질 자극 호르몬과 지질 자극 호르몬의 형성을 자극합니다.

성선 자극 호르몬 방출 호르몬 - 루트로핀과 폴리트로핀의 형성을 자극합니다.

프로락톨리베린 - 프로락틴 분비를 촉진합니다.

프로락토스타틴 - 프로락틴의 방출을 억제합니다.

소마톨리베린은 성장호르몬 분비를 촉진합니다.

소마토스타틴 - 성장 호르몬과 갑상선 자극 호르몬의 분비를 억제합니다.

티롤리베린 - 갑상선 자극 호르몬과 프로락틴의 분비를 자극합니다.

멜라노리베린 - 멜라닌 세포 자극 호르몬의 분비를 자극합니다.

멜라노스타틴 - 멜라닌 세포 자극 호르몬의 분비를 억제합니다.

생식생리 호르몬

STH(호르몬 자극 호르몬, 성장 호르몬) - 신체 성장, 세포 내 단백질 합성, 포도당 형성 및 지질 분해를 자극합니다.

프로락틴 - 포유류의 수유 조절, 새끼를 낳는 본능, 다양한 조직의 분화 조절

TSH(갑상선 자극 호르몬) - 갑상선 호르몬의 생합성과 분비를 조절합니다.

코르티코트로핀 - 부신 피질에서 호르몬 분비를 조절합니다.

FSH(폴리트로핀) 및 LH(황체형성호르몬) - LH는 여성 및 남성 성호르몬의 합성을 조절하고, 난포의 성장과 성숙, 배란, 난소에서 황체의 형성과 기능을 자극합니다. FSH는 난포에 감작 효과가 있습니다. Leydig 세포는 LH의 작용으로 정자 형성을 자극합니다.

갑상선 호르몬 갑상선 호르몬의 분비는 두 개의 "상위" 내분비선에 의해 조절됩니다. 신경계와 내분비계를 연결하는 뇌 영역을 시상하부라고 합니다. 시상하부는 갑상선 호르몬 수치에 대한 정보를 받고 뇌하수체에 영향을 미치는 물질을 분비합니다. 뇌하수체 또한 뇌의 특수 우울증 영역인 터키안장(sella turcica)에 위치합니다. 구조와 작용이 복잡한 수십 가지의 호르몬을 분비하지만 그 중 하나만이 갑상선에 작용합니다. 갑상선 자극 호르몬 또는 TSH. 혈액 내 갑상선 호르몬 수치와 시상하부의 신호는 TSH 분비를 자극하거나 억제합니다. 예를 들어, 혈액 내 티록신의 양이 적으면 뇌하수체와 시상하부가 이를 알게 됩니다. 뇌하수체는 즉시 TSH를 방출하여 갑상선에서 호르몬 방출을 활성화합니다.

체액 조절은 혈액, 림프 및 조직액을 통해 인체의 생리적 기능을 조정하는 것입니다. 체액 조절은 생물학적 활성 물질, 즉 세포하, 세포, 조직, 기관 및 시스템 수준에서 신체 기능을 조절하는 호르몬과 신경 자극을 전달하는 매개체에 의해 수행됩니다. 호르몬은 내분비선(내분비선)과 외부 분비샘(조직 - 위벽, 내장 등)에 의해 생성됩니다. 호르몬은 혈액을 통해 들어가는 다양한 기관의 신진 대사와 활동에 영향을 미칩니다. 호르몬은 다음과 같은 특성을 가지고 있습니다. 높은 생물학적 활성; 특이성 – 특정 기관, 조직, 세포에 대한 영향 그들은 조직에서 빠르게 파괴됩니다. 분자는 크기가 작으며 모세혈관 벽을 통해 조직으로 쉽게 침투합니다.

부신 - 쌍을 이루다 척추동물의 내분비선동물과 사람. 사구체대(zona glomerulosa)는 다음과 같은 호르몬을 생성합니다. 미네랄코르티코이드. 여기에는 다음이 포함됩니다 :알도스테론 (기초적인 미네랄코르티코스테로이드 호르몬 부신피질) 코르티코스테론 (사소하고 상대적으로 활동적이지 않음 글루코코르티코이드 호르몬). 미네랄코르티코이드 증가 재흡수 Na + 및 K +는 신장으로 배설됩니다. 빔 영역에는 다음이 형성됩니다. 글루코코르티코이드, 포함하고있는: 코티솔. 글루코코르티코이드는 거의 모든 대사 과정에 중요한 영향을 미칩니다. 그들은 교육을 자극한다 포도당~에서 지방그리고 아미노산(포도당 신생합성), 억압하다 염증성, 면역성 있는그리고 알레르기가 있는반응, 확산 감소 결합 조직감도도 높이고 감각 기관그리고 신경계 흥분성. 메쉬존에서 생산 성호르몬 (안드로겐, 이는 전구체 물질이다 에스트로겐). 이 성호르몬은 분비되는 호르몬과 약간 다른 역할을 합니다. 생식선. 부신 수질 세포는 카테콜아민 - 아드레날린 그리고 노르에피네프린 . 이 호르몬은 혈압을 높이고, 심장 기능을 향상시키며, 기관지를 확장하고 혈당 수치를 높입니다. 휴식 중에는 지속적으로 소량의 카테콜아민을 방출합니다. 스트레스가 많은 상황의 영향으로 부신 수질 세포의 아드레날린과 노르에피네프린 분비가 급격히 증가합니다.

휴지 막 전위는 세포 내부의 양이온 칼륨 이온 누출과 나트륨-칼륨 펌프의 전기 발생 작용으로 인해 세포 내부의 양전하가 부족한 것입니다.

활동 전위(AP). 세포에 작용하는 모든 자극은 주로 PP의 감소를 유발합니다. 임계값(임계값)에 도달하면 활성 전파 응답(PD)이 발생합니다. AP 진폭 대략 = 110-120 mv.자극에 대한 다른 형태의 세포 반응과 구별되는 AP의 특징은 "전부 아니면 전무" 규칙을 따른다는 것입니다. 즉, 자극이 특정 임계값에 도달한 경우에만 발생하고, 자극의 강도는 더 이상 진폭이나 AP 지속 시간에 영향을 미치지 않습니다. 활동 전위는 흥분 과정의 가장 중요한 구성 요소 중 하나입니다. 신경 섬유에서는 감각 말단의 흥분 전도를 보장합니다( 수용체) 신경 세포의 몸체와 그로부터 다양한 신경, 근육 또는 선 세포에 위치한 시냅스 말단까지. 신경 및 근육 섬유를 따른 PD의 전도는 소위 수행됩니다. 국소 전류, 즉 여기된(탈분극된) 부분과 그에 인접한 막의 휴지 부분 사이에서 발생하는 작용 전류입니다.

시냅스후 전위(PSP)는 시냅스 말단에 직접 인접한 신경 또는 근육 세포의 막 영역에서 발생합니다. 그들은 몇 가지 정도의 진폭을 가지고 있습니다. mv및 기간 10-15 밀리초. PSP는 흥분성(EPSP)과 억제성(IPSP)로 구분됩니다.

발전기 전위는 민감한 신경 종말, 즉 수용체의 막에서 발생합니다. 그 진폭은 몇 배 정도입니다. mv수용체에 가해지는 자극의 강도에 따라 달라집니다. 발전기 전위의 이온 메커니즘은 아직 충분히 연구되지 않았습니다.

활동 잠재력

활동 전위는 신경, 근육 및 일부 선세포가 흥분될 때 발생하는 막 전위의 급격한 변화입니다. 그 발생은 막의 이온 투과성의 변화에 기초합니다. 활동 전위의 발달에는 국소 반응, 탈분극, 재분극 및 미량 전위의 4가지 연속 기간이 구분됩니다.

과민성은 살아있는 유기체가 물리화학적, 생리학적 특성을 변화시켜 외부 영향에 반응하는 능력입니다. 과민성은 휴식 중 변화를 초과하는 생리적 매개변수의 현재 값의 변화로 나타납니다. 과민성은 모든 생물계의 중요한 활동에 대한 보편적인 표현입니다. 유기체의 반응을 일으키는 이러한 환경 변화에는 원생동물의 확산 원형질 반응부터 인간의 복잡하고 고도로 전문화된 반응에 이르기까지 광범위한 반응 레퍼토리가 포함될 수 있습니다. 인체에서 과민성은 종종 신경 자극, 근육 수축 또는 물질(타액, 호르몬 등) 분비의 형태로 반응하는 신경, 근육 및 선 조직의 특성과 관련이 있습니다. 신경계가 부족한 살아있는 유기체에서는 과민성이 움직임으로 나타날 수 있습니다. 따라서 아메바와 기타 원생동물은 염분 농도가 높은 불리한 용액을 남깁니다. 그리고 식물은 빛 흡수를 최대화하기 위해 싹의 위치를 바꿉니다(빛을 향해 늘어남). 과민성은 생명체의 근본적인 특성입니다. 그 존재는 생명체와 무생물을 구별하는 고전적인 기준입니다. 과민성을 나타내기에 충분한 자극의 최소 크기를 지각 역치라고 합니다. 식물과 동물의 과민성 현상은 공통점이 많지만 식물에서의 증상은 동물의 일반적인 운동 및 신경 활동 형태와 크게 다릅니다.

흥분성 조직의 자극 법칙: 1) 힘의 법칙– 흥분성은 역치 힘에 반비례합니다. 역치 힘이 클수록 흥분성은 줄어듭니다. 그러나 흥분이 일어나기 위해서는 자극의 힘만으로는 충분하지 않습니다. 이러한 자극은 한동안 지속되어야 합니다. 2) 시간의 법칙자극의 작용. 동일한 힘이 다른 조직에 가해지면 자극의 지속 시간이 달라져야 하며 이는 해당 조직이 특정 활동, 즉 흥분성을 나타내는 능력에 따라 달라집니다. 흥분성이 높고 흥분성이 높은 조직에는 가장 짧은 시간이 필요합니다. 흥분성이 낮은 조직의 경우 가장 긴 시간입니다. 따라서 흥분성은 자극의 지속 시간에 반비례합니다. 자극의 지속 시간이 짧을수록 흥분성은 커집니다. 조직의 흥분성은 자극의 강도와 지속 기간뿐만 아니라 세 번째 법칙에 의해 결정되는 자극 강도의 증가 속도(속도)에 의해 결정됩니다. 자극 강도 증가 속도의 법칙(자극 강도 대 작용 시간의 비율): 자극 강도의 증가율이 클수록 흥분성은 줄어듭니다. 각 조직에는 자극 강도의 증가에 대한 자체 임계값 비율이 있습니다.

자극(흥분성)에 반응하여 조직의 특정 활동을 변경하는 조직의 능력은 역치 힘의 크기, 자극 지속 시간 및 자극 강도 증가 속도(속도)에 반비례합니다.

탈분극의 임계 수준은 활동 전위가 발생하는 막 전위의 값입니다. 탈분극 임계 수준(CLD)은 국소 전위가 활동 전위로 바뀌는 흥분성 세포막의 전위 수준입니다.

역치 이하 자극에 대한 국소 반응이 발생합니다. 감쇠와 함께 1-2mm 이상 확산됩니다. 자극 강도가 증가함에 따라 증가합니다. 즉, "힘"의 법칙을 준수합니다. 요약 - 반복적으로 자주 역치하 자극을 가하면 10 - 40mV 증가합니다.

시냅스 전달의 화학적 메커니즘은 전기적 메커니즘에 비해 시냅스의 기본 기능을 더 효과적으로 제공합니다. 1) 단방향 신호 전송; 2) 신호 증폭; 3) 하나의 시냅스 후 세포에서 많은 신호의 수렴, 신호 전달의 가소성.

화학적 시냅스는 흥분성 신호와 억제성 신호의 두 가지 유형의 신호를 전달합니다. 흥분성 시냅스에서 시냅스 전 신경 말단에서 방출되는 신경 전달 물질은 시냅스 후 막에서 흥분성 시냅스 후 전위(국소 탈분극)를 유발하고 억제 시냅스에서는 일반적으로 억제성 시냅스 후 전위인 과분극을 유발합니다. 억제성 시냅스후 전위 동안 발생하는 막 저항의 감소는 흥분성 시냅스후 전류를 단락시켜 흥분 전달을 약화시키거나 차단합니다.

세포의 화학적 조성

유기체는 세포로 구성됩니다. 서로 다른 유기체의 세포는 비슷한 화학적 조성을 가지고 있습니다. 살아있는 유기체의 세포에는 약 90개의 원소가 발견되며, 그 중 약 25개는 거의 모든 세포에서 발견됩니다. 세포 내 함유량에 따라 화학 원소는 거대 원소(99%), 미량 원소(1%), 초미세 원소(0.001% 미만)의 세 가지 큰 그룹으로 나뉩니다.

거대원소에는 산소, 탄소, 수소, 인, 칼륨, 황, 염소, 칼슘, 마그네슘, 나트륨, 철이 포함되며, 미량원소에는 망간, 구리, 아연, 요오드, 불소가 포함되며, 초미량원소에는 은, 금, 브롬, 셀레늄이 포함됩니다.

각 요소가 특정한 역할을 하기 때문에 어떤 요소라도 결핍되면 질병이나 심지어 신체의 사망으로 이어질 수 있습니다. 첫 번째 그룹의 거대 요소는 생명이 불가능한 단백질, 탄수화물, 핵산 및 지질과 같은 생체 고분자의 기초를 형성합니다. 유황은 일부 단백질의 일부이고, 인은 핵산의 일부이며, 철은 헤모글로빈의 일부이고, 마그네슘은 엽록소의 일부입니다. 칼슘은 신진대사에 중요한 역할을 하며, 세포에 포함된 일부 화학 원소는 미네랄 염과 물과 같은 무기 물질의 일부입니다.

미네랄 소금일반적으로 양이온(K +, Na +, Ca 2+, Mg 2+) 및 음이온(HPO 2-/4, H 2 PO -/4, Cl -, HCO)의 형태로 세포에서 발견됩니다. 3) 그 비율은 세포의 생명에 중요한 환경의 산성도를 결정합니다.

살아있는 자연에 존재하는 무기물질 중 큰 역할을 담당하는 물질 물.
그것은 대부분의 세포의 상당량을 구성합니다. 뇌와 인간 배아의 세포에는 많은 물이 포함되어 있습니다. 80% 이상이 물입니다. 지방 조직 세포에서 - 단지 40.% 노년기에 세포의 수분 함량이 감소합니다. 물의 20%를 잃은 사람은 사망합니다. 물의 독특한 특성이 신체에서의 역할을 결정합니다. 이는 물의 높은 열용량, 즉 가열할 때 많은 양의 에너지를 소비하기 때문에 온도 조절에 관여합니다. 물 - 좋은 용매. 극성으로 인해 분자는 양전하 및 음전하 이온과 상호 작용하여 물질의 용해를 촉진합니다. 물과 관련하여 모든 세포 물질은 친수성과 소수성으로 구분됩니다.

친수성(그리스어에서 수력- 물과 필레오- 사랑)은 물에 녹는 물질이라고 합니다. 여기에는 이온성 화합물(예: 염)과 일부 비이온성 화합물(예: 설탕)이 포함됩니다.

소수성(그리스어에서 수력- 물과 포보스- 공포)는 물에 녹지 않는 물질입니다. 예를 들어 지질이 여기에 포함됩니다.

물은 수용액의 세포에서 일어나는 화학 반응에서 중요한 역할을 합니다. 신체에 필요하지 않은 대사산물을 용해시켜 신체에서 제거를 촉진합니다. 세포 내 수분 함량이 높기 때문에 탄력. 물은 세포 내에서 또는 세포에서 세포로 다양한 물질의 이동을 촉진합니다.

인체의 무기 화합물.

물.세포를 구성하는 무기물질 중에서 가장 중요한 것은 물이다. 그 양은 전체 세포 질량의 60~95% 범위입니다. 물은 일반적으로 세포와 생명체의 생명에 중요한 역할을 합니다. 그것이 구성의 일부라는 사실 외에도 많은 유기체의 서식지이기도합니다. 세포에서 물의 역할은 주로 분자의 작은 크기, 분자의 극성 및 서로 수소 결합을 형성하는 능력과 관련된 독특한 화학적, 물리적 특성에 의해 결정됩니다. 생물학적 시스템의 구성 요소인 물은 다음과 같은 필수 기능을 수행합니다.물- 범용 용매염, 설탕, 알코올, 산 등과 같은 극성 물질의 경우 물에 잘 녹는 물질을 물질이라고 합니다. 친수성. 2- 물은 비극성 물질을 용해하지 않으며, 수소 결합을 형성할 수 없기 때문에 이들 물질과 혼합되지 않습니다. 물에 녹지 않는 물질을 물질이라고 한다. 소수성.소수성 분자 또는 그 일부는 물에 의해 반발되고, 물이 있으면 서로 끌어당깁니다. 이러한 상호작용은 막뿐만 아니라 많은 단백질 분자, 핵산 및 다수의 세포하 구조의 안정성을 보장하는 데 중요한 역할을 합니다. .3- 물은 높은 특이성을 가지고 있습니다. 열용량. 4- 물이 특징이다 높은 기화열, 즉즉, 신체를 냉각시키는 동시에 상당한 양의 열을 운반하는 분자의 능력입니다. 5- 이는 물의 고유한 특성이다. 높은 표면 장력. 6- 물은 제공한다 물질의 이동세포와 신체에서 물질의 흡수와 대사산물의 배설. 7- 식물에서는 물이 결정한다. 터고르세포 및 일부 동물에서는 수행합니다. 지원 기능,정수압 골격(원형 및 환형동물, 극피동물)입니다. 8- 물은 필수적인 부분입니다 윤활유(활막 - 척추 동물의 관절, 흉막 - 흉막강, 심낭 - 심낭에서) 및 더러운 것(장을 통한 물질의 이동을 촉진하고 호흡기 점막에 촉촉한 환경을 조성합니다). 타액, 담즙, 눈물, 정자 등의 일부입니다.

미네랄 소금.현대 화학 분석 방법은 살아있는 유기체의 구성에서 주기율표의 80개 요소를 밝혀냈습니다. 정량적 구성에 따라 세 가지 주요 그룹으로 나뉩니다. 거대 원소는 대부분의 유기 및 무기 화합물을 구성하며 농도 범위는 체중의 60% ~ 0.001%입니다(산소, 수소, 탄소, 질소, 황, 마그네슘, 칼륨, 나트륨, 철 등). 미세원소는 주로 중금속 이온입니다. 0.001% - 0.000001%(망간, 붕소, 구리, 몰리브덴, 아연, 요오드, 브롬)의 양으로 유기체에 함유되어 있습니다. 초미세 원소의 농도는 0.000001%를 초과하지 않습니다. 유기체에서의 생리학적 역할은 아직 완전히 밝혀지지 않았습니다. 이 그룹에는 우라늄, 라듐, 금, 수은, 세슘, 셀레늄 및 기타 여러 희귀 원소가 포함됩니다. 함량뿐만 아니라 세포 내 이온의 비율도 중요합니다. 세포 표면과 세포 내부의 양이온과 음이온의 양의 차이가 발생을 보장합니다. 활동 잠재력 , 신경 및 근육 흥분의 발생의 기초는 무엇입니까?

지구에 서식하는 살아있는 유기체의 조직의 대부분은 산소, 탄소, 수소 및 질소와 같은 유기 성분으로 구성되어 있으며, 유기 화합물은 주로 단백질, 지방, 탄수화물로 구성됩니다.

모든 과학은 개념으로 가득 차 있으며, 이러한 개념이 숙달되지 않으면 간접적인 주제를 배우기가 매우 어려울 수 있습니다. 자신이 어느 정도 교육을 받았다고 생각하는 모든 사람이 잘 이해해야 할 개념 중 하나는 재료를 유기물과 무기물로 나누는 것입니다. 사람의 나이는 중요하지 않습니다. 이러한 개념은 인간 삶의 모든 단계에서 일반적인 발달 수준을 결정하는 데 도움이 되는 개념 목록에 있습니다. 이 두 용어의 차이점을 이해하려면 먼저 각 용어가 무엇인지 알아야 합니다.

유기 화합물 - 그것은 무엇입니까?

유기 물질은 다음을 포함하는 이질적인 구조를 가진 화합물 그룹입니다. 탄소 원소, 서로 공유적으로 연결되어 있습니다. 탄화물, 석탄, 카르복실산은 예외입니다. 또한 구성 물질 중 하나는 탄소 외에 수소, 산소, 질소, 황, 인, 할로겐 원소입니다.

이러한 화합물은 단일, 이중 및 삼중 결합을 형성하는 탄소 원자의 능력으로 인해 형성됩니다.

유기 화합물의 서식지는 살아있는 존재입니다. 그들은 살아있는 존재의 일부일 수도 있고 중요한 활동(우유, 설탕)의 결과로 나타날 수도 있습니다.

유기 물질 합성 생성물로는 식품, 의약품, 의류 품목, 건축 자재, 각종 장비, 폭발물, 각종 광물질 비료, 중합체, 식품 첨가물, 화장품 등이 있습니다.

무기 물질 - 그것은 무엇입니까?

무기 물질은 탄소, 수소 또는 구성 요소가 탄소인 화합물을 포함하지 않는 화합물 그룹입니다. 유기물과 무기물 모두 세포의 구성 요소입니다. 생명을 주는 요소 형태의 첫 번째, 물, 미네랄, 산, 가스 구성의 다른 요소.

유기물질과 무기물질의 공통점은 무엇인가요?

겉보기에 반대되는 두 개념 사이에 공통점은 무엇일까요? 이들에게는 다음과 같은 공통점이 있는 것으로 나타났습니다.

유기 및 무기 기원의 물질은 분자로 구성됩니다.
특정 화학 반응의 결과로 유기 및 무기 물질을 얻을 수 있습니다.

유기 및 무기 물질 - 차이점은 무엇입니까

유기농 제품은 과학적으로 더 잘 알려져 있고 연구됩니다.
세상에는 훨씬 더 많은 유기물질이 있습니다. 과학에 알려진 유기물의 수는 약 백만 개, 무기물은 수십만 개입니다.
대부분의 유기화합물은 공유결합의 성질을 이용하여 서로 연결되고, 무기화합물은 이온화합물을 이용하여 서로 연결될 수 있다.
들어오는 요소의 구성에도 차이가 있습니다. 유기 물질은 탄소, 수소, 산소 및 덜 일반적으로 질소, 인, 황 및 할로겐 원소로 구성됩니다. 무기 - 탄소와 수소를 제외한 주기율표의 모든 원소로 구성됩니다.
유기 물질은 고온의 영향에 훨씬 더 민감하며 저온에서도 파괴될 수 있습니다. 대부분의 무기물은 분자화합물의 종류 특성상 극심한 열의 영향을 덜 받습니다.
유기 물질은 세계의 살아있는 부분(생물권)의 구성 요소이고 무기 물질은 무생물 부분(수권, 암석권 및 대기)입니다.
유기 물질의 구성은 무기 물질의 구성보다 구조가 더 복잡합니다.
유기 물질은 화학적 변형과 반응의 다양한 가능성으로 구별됩니다.
유기 화합물 사이의 공유 결합 유형으로 인해 화학 반응은 무기 화합물의 화학 반응보다 약간 더 오래 지속됩니다.
무기 물질은 생명체의 식품이 될 수 없으며, 더욱이 이러한 유형의 조합 중 일부는 생명체에 치명적일 수 있습니다. 유기 물질은 살아있는 자연에 의해 생산되는 산물이자 살아있는 유기체 구조의 요소입니다.

인간과 동물의 신체는 유기물질과 무기물질로 구성되어 있으며, 이는 액체와 식품이 소비되고 흡수되는 형태에 따라 결정됩니다.

유기물질과 무기물질은 공통적이고 서로 다른 특성을 가지고 있습니다. 무기 물질은 물에 용해되어 식물에 흡수됩니다. 식물에서는 무기물질이 상태를 변화시켜 유기물로 변합니다. 이것은 동일한 화학 원소이지만 액체에서 식물 세포로 들어간 후 결합이 변경됩니다. 식물 물질의 구조 속으로. 식물성 식품과 함께 인간과 동물의 몸에 들어가는 유기 물질은 생물의 화학 원소와 동일합니다. 식물성 식품에서 신체에 동화되는 화학 원소는 생명체의 자연적 특성을 유지합니다. 유기 상태.

살아있는 유기체는 공기, 액체, 식물 및 동물성 식품에서 물질을 흡수할 수 있습니다. 공기와 물을 통해 살아있는 유기체는 주로 무기 물질을 섭취하며, 적시에 제거되지 않으면 살아있는 유기체의 세포의 일부가 될 수 있습니다. 순수한 빗물, 증류수, 갓 준비한 딸기, 과일 및 채소 주스에는 무기 물질이 없습니다. 딸기, 과일, 야채 주스를 저장할 때 화학 원소는 유기 상태를 잃고 무기 물질로 변합니다. 오직 식물만이 오랫동안, 즉 완전히 성숙할 때까지 화학 원소를 유기 상태로 유지할 수 있는 능력을 가지고 있습니다.

무기화합물.

1. 물, 그 특성과 생물학적 과정의 중요성.

물은 보편적인 용매이다. 그것은 높은 열용량과 동시에 액체에 대한 높은 열전도율을 가지고 있습니다. 이러한 특성으로 인해 물은 신체의 열 균형을 유지하는 데 이상적인 액체가 됩니다.

분자의 극성으로 인해 물은 구조 안정제 역할을 합니다.

물은 산소와 수소의 공급원이며 생화학 및 화학 반응이 일어나는 주요 매체이며 생화학 반응의 가장 중요한 시약이자 산물입니다.

물은 스펙트럼의 가시 부분에서 완전한 투명성을 특징으로 하며 이는 광합성 및 증산 과정에 중요합니다.

물은 실제로 압축되지 않습니다. 이는 장기에 모양을 부여하고 팽압을 생성하며 공간에서 장기와 신체 부위의 특정 위치를 보장하는 데 매우 중요합니다.

물 덕분에 살아있는 세포에서 삼투압 반응이 가능합니다.

물은 체내에서 물질을 운반하는 주요 수단입니다(혈액 순환, 식물 몸 전체에 용액의 상승 및 하강 흐름 등).

탄산수.

현대 화학 분석 방법은 살아있는 유기체의 구성에서 주기율표의 80개 요소를 밝혀냈습니다. 정량적 구성에 따라 세 가지 주요 그룹으로 나뉩니다.

거대 원소는 대부분의 유기 및 무기 화합물을 구성하며 농도 범위는 체중의 60% ~ 0.001%입니다(산소, 수소, 탄소, 질소, 황, 마그네슘, 칼륨, 나트륨, 철 등).

미세원소는 주로 중금속 이온입니다. 0.001% - 0.000001%(망간, 붕소, 구리, 몰리브덴, 아연, 요오드, 브롬)의 양으로 유기체에 함유되어 있습니다.

초미세 원소의 농도는 0.000001%를 초과하지 않습니다. 유기체에서의 생리학적 역할은 아직 완전히 밝혀지지 않았습니다. 이 그룹에는 우라늄, 라듐, 금, 수은, 세슘, 셀레늄 및 기타 여러 희귀 원소가 포함됩니다.

개별 요소의 역할과 기능.

독립 영양 식물의 질소는 질소와 단백질 대사의 초기 산물입니다. 질소 원자는 다른 많은 비단백질의 일부이지만 색소(엽록소, 헤모글로빈), 핵산, 비타민과 같은 중요한 화합물입니다.

인은 많은 필수 화합물의 일부입니다. 인은 AMP, ADP, ATP, 뉴클레오티드, 인산화된 당류 및 일부 효소의 일부입니다. 많은 유기체는 미네랄 형태(용해성 세포 수액 인산염, 뼈 조직 인산염)의 인을 함유하고 있습니다.

유기체가 죽은 후 인 화합물이 광물화됩니다. 뿌리 분비물과 토양 박테리아의 활동 덕분에 인산염이 용해되어 인이 식물과 동물 유기체에 흡수될 수 있습니다.

황은 황 함유 아미노산(시스틴, 시스테인)의 생성에 관여하며 비타민 B1과 일부 효소의 일부입니다. 황과 그 화합물은 화학합성 박테리아에 특히 중요합니다. 황 화합물은 독성 물질의 소독 산물로 간에서 형성됩니다.

칼륨은 세포 내에서 이온 형태로만 발견됩니다. 칼륨 덕분에 세포질은 특정 콜로이드 특성을 가지고 있습니다. 칼륨은 단백질 합성 효소를 활성화하고 심장 활동의 정상적인 리듬을 결정하며 생체 전위 생성 및 광합성 과정에 참여합니다.

나트륨(이온 형태로 함유)은 혈액 내 미네랄의 상당 부분을 차지하므로 신체의 수분 대사를 조절하는 데 중요한 역할을 합니다. 나트륨 이온은 세포막의 분극에 기여합니다. 심장 활동의 정상적인 리듬은 영양 배지에 필요한 양의 나트륨, 칼륨 및 칼슘 염이 존재하는지에 따라 달라집니다.

이온 상태의 칼슘은 칼륨의 길항제입니다. 이는 막 구조의 일부이며 펙틴 물질의 염 형태로 식물 세포를 서로 붙입니다. 식물 세포에서는 단순한 바늘 모양 또는 융합된 칼슘 옥살산 결정 형태로 흔히 발견됩니다.

마그네슘은 칼슘과 일정 비율로 세포에 함유되어 있습니다. 이는 엽록소 분자의 일부이며 에너지 대사와 DNA 합성을 활성화합니다.

철분은 헤모글로빈 분자의 필수적인 부분입니다. 엽록소의 생합성에 관여하므로 토양에 철분이 부족하면 식물에 백화증이 발생합니다. 철분의 주요 역할은 산화 효소(카탈라아제, 페레독신)의 일부로 전자를 전달하여 호흡 및 광합성 과정에 참여하는 것입니다. 동물과 인간의 체내 철분 공급량은 간과 비장에 포함된 철 함유 단백질인 페리틴에 저장됩니다.

구리는 동물과 식물에서 발견되며 중요한 역할을 합니다. 구리는 일부 효소(산화효소)의 일부입니다. 조혈 과정, 헤모글로빈 및 시토크롬 합성에서 구리의 중요성이 확립되었습니다.

매일 2mg의 구리가 음식과 함께 인체에 들어갑니다. 식물에서 구리는 광합성 및 기타 생합성의 암반응에 참여하는 많은 효소의 일부입니다. 구리 결핍이 있는 동물은 빈혈, 식욕 부진, 심장병을 경험합니다.

망간은 미량 원소로, 양이 부족하면 식물에서 백화증을 유발합니다. 망간은 또한 식물의 질산염 환원 과정에서 큰 역할을 합니다.

아연은 탄산 분해를 활성화하는 일부 효소의 일부입니다.

붕소는 특히 식물 유기체의 성장 과정에 영향을 미칩니다. 토양에 이 미량 원소가 없으면 전도성 조직, 꽃 및 난소가 식물에서 죽습니다.

최근 미량원소는 작물 생산(파종 전 종자 처리) 및 축산업(미량원소 사료 첨가제)에 널리 사용되었습니다.

세포의 다른 무기 성분은 용액에서 이온으로 해리되거나 용해되지 않은 상태(뼈 조직의 인염, 해면, 산호, 규조류 등의 석회질 또는 실리콘 껍질)로 염 형태로 가장 흔히 발견됩니다.

2. 기본 필수 화합물: 단백질, 탄수화물, 지방, 비타민.

탄수화물(당류). 이러한 물질의 분자는 탄소, 산소 및 수소의 세 가지 요소로만 구성됩니다. 탄소는 생명체의 주요 에너지원이다. 또한 나중에 다른 화합물의 합성에 사용되는 화합물을 유기체에 제공합니다.

가장 유명하고 널리 퍼진 탄수화물은 물에 용해된 단당류와 이당류입니다. 그들은 결정화되고 달콤한 맛을 냅니다.

단당류(모노스)는 가수분해될 수 없는 화합물입니다. 당류는 중합되어 더 높은 분자량의 화합물(이당류, 삼당류, 다당류)을 형성할 수 있습니다.

올리고당. 이들 화합물의 분자는 2~4개의 단당류 분자로 구성됩니다. 이들 화합물은 또한 결정화될 수 있고 물에 쉽게 용해되며 맛이 달콤하고 분자량이 일정합니다. 올리고당의 예로는 이당류인 수크로스, 말토스, 락토스, 스타키오스 사당류 등이 포함됩니다.

다당류(폴리오스)는 단 맛이 없는 수불용성 화합물(콜로이드 용액 형성)로, 이전 탄수화물 그룹과 마찬가지로 가수분해될 수 있습니다(아라반, 자일란, 전분, 글리코겐). 이 화합물의 주요 기능은 결합 조직 세포를 결합하고 접착하여 불리한 요인으로부터 세포를 보호하는 것입니다.

지질은 모든 살아있는 세포에서 발견되는 화합물 그룹으로 물에 녹지 않습니다. 지질 분자의 구조 단위는 단순한 탄화수소 사슬이거나 복잡한 고리형 분자의 잔기일 수 있습니다.

화학적 성질에 따라 지질은 지방과 지질로 구분됩니다.

지방(트리글리세리드, 중성 지방)은 지질의 주요 그룹입니다. 이는 3가 알코올 글리세롤과 지방산의 에스테르 또는 유리 지방산과 트리글리세리드의 혼합물입니다.

유리 지방산은 살아있는 세포에서도 발견됩니다: 팔미트산, 스테아르산, 리신산.

리포이드는 지방과 유사한 물질입니다. 이는 구조상 명확하게 배향된 분자층을 형성하고, 분자의 친수성 및 소수성 말단의 정렬된 배열이 선택적 투과성을 갖는 막 구조의 형성에 가장 중요하기 때문에 매우 중요합니다.

비타민은 높은 생리 활성과 복잡하고 다양한 화학 구조를 가지고 있습니다. 이는 신체의 정상적인 성장과 발달에 필요합니다. 비타민은 탄수화물, 유기산, 아미노산의 산화를 조절하며 그 중 일부는 NAD 및 NADP의 일부입니다.

비타민의 생합성은 주로 녹색 식물의 특징입니다. 동물 유기체에서는 비타민 D와 E만 독립적으로 합성되며, 비타민은 수용성(C, B1, B2, 엽산, B5, B12, B6, PP)과 지용성(A, D, PP)의 두 그룹으로 나뉩니다. 전자, 케이).

http://schools.keldysh.ru/

인체의 화학 원소(KUKUSHKIN Y. N., 1998), 화학

인체에서는 약 30종의 화학원소의 역할이 확실히 정립되어 있으며, 이것이 없으면 정상적으로 존재할 수 없습니다. 이러한 요소를 필수 요소라고 합니다. 그 외에도 소량으로 신체 기능에 영향을 미치지 않지만 특정 수준에서는 독이 되는 요소가 있습니다.

인체의 화학 원소

Yu.N.쿠쿠쉬킨

상트페테르부르크 주립 기술 연구소

소개

많은 화학자들은 금세기 40년대 독일 과학자 Walter Noddack과 Ida Noddack이 말한 유명한 말을 알고 있습니다. 즉, 포장 도로의 모든 조약돌에는 주기율표의 모든 요소가 포함되어 있다는 것입니다. 처음에는 이 말은 만장일치로 승인되지 않았습니다. 그러나 화학 원소의 분석 결정을 위한 점점 더 정확한 방법이 개발됨에 따라 과학자들은 이 단어의 진실을 점점 더 확신하게 되었습니다.

모든 조약돌에 모든 요소가 포함되어 있다는 데 동의한다면 이는 살아있는 유기체에도 해당됩니다. 인간을 포함한 지구상의 모든 생명체는 환경과 밀접하게 접촉하고 있습니다. 생명을 유지하려면 신체의 지속적인 신진대사가 필요합니다. 신체에 화학 원소가 들어가는 것은 영양과 물 소비에 의해 촉진됩니다. 미국 국립 학회 영양위원회의 권고에 따라 식품의 일일 화학성분 섭취량은 일정 수준을 유지해야 합니다(표 1). 그 함량이 상대적으로 일정하기 때문에 매일 같은 수의 화학 원소가 몸에서 배설되어야 합니다.

일부 과학자들의 가정은 더 나아갑니다. 그들은 살아있는 유기체에 모든 화학 원소가 존재할 뿐만 아니라 각각이 특정한 생물학적 기능을 수행한다고 믿습니다. 이 가설이 확인되지 않을 가능성이 높습니다. 그러나 이 방향에 대한 연구가 발전함에 따라 점점 더 많은 수의 화학 원소의 생물학적 역할이 밝혀졌습니다.

인체는 수분 60%, 유기물 34%, 무기물 6%로 구성되어 있습니다. 유기 물질의 주요 구성 요소는 탄소, 수소, 산소이며 질소, 인 및 황도 포함됩니다. 인체의 무기물질은 Ca, P, O, Na, Mg, S, B, Cl, K, V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cr, Si, 나,F,Se. 예를 들어, 사람의 체중이 70kg이면 칼슘-1700, 칼륨-250, 나트륨-70, 마그네슘-42, 철-5, 아연-3이 포함됩니다 (그램 단위).

과학자들은 신체 내 원소의 질량 분율이 10-2%를 초과하면 거대 원소로 간주되어야 한다는 데 동의했습니다. 신체의 미량 원소 비율은 10 -3 -10 -5%입니다. 원소의 함량이 10~5% 미만이면 해당 원소로 간주됩니다. 초미세 원소. 물론 그러한 그라데이션은 임의적입니다. 이를 통해 마그네슘은 거대 원소와 미세 원소 사이의 중간 영역으로 들어갑니다.

표 1. 인체에 화학 원소의 일일 섭취량

화학 원소	일일 섭취량, mg
화학 원소	성인










	약 0.2(비타민 B12)

필수 요소

의심할 바 없이, 시간이 지나면 인체의 특정 화학 원소의 수와 생물학적 역할에 대한 현대적인 생각이 조정될 것입니다. 이 기사에서는 이미 확실하게 알려진 것부터 진행할 것입니다. 무기물질을 구성하는 거대원소의 역할은 명백합니다. 예를 들어, 칼슘과 인의 주요 양은 뼈에 들어가고 (수산화 인산 칼슘 Ca 10 (PO 4) 6 (OH) 2) 염산 형태의 염소는 위액에서 발견됩니다.

미량원소는 위에서 언급한 인체에 반드시 존재하는 22개 원소 시리즈에 포함됩니다. 이들 중 대부분은 금속이고, 금속 중 절반 이상이 금속이라는 점에 유의하십시오. 디-강요. 후자는 복잡한 유기 분자와 함께 체내에서 배위 화합물을 형성합니다. 따라서 많은 생물학적 촉매-효소가 전이 금속 이온을 포함한다는 것이 확립되었습니다 ( 디-강요). 예를 들어, 망간은 철(70개), 구리(30개), 아연(100개 이상) 등 12가지 효소의 일부인 것으로 알려져 있습니다. 미량 원소가 없거나 결핍되어 신체의 정상적인 기능을 방해하는 경우 필수 요소라고 합니다. 필요한 요소의 특징은 종 모양의 선량 곡선 모양입니다 ( N) - 반응성 ( 아르 자형, 효과) (그림 1).

쌀. 1. 반응 의존성( 아르 자형) 복용량 ( N) 중요한 요소의 경우

이 요소를 조금만 섭취하면 신체에 심각한 손상이 발생합니다. 그는 생존의 위기에 처해 있습니다. 이는 주로 이 요소를 포함하는 효소의 활성이 감소하기 때문입니다. 요소의 선량이 증가하면 반응이 증가하여 표준(고원)에 도달합니다. 복용량을 더 늘리면 이 요소의 과잉으로 인한 독성 효과가 나타나며 그 결과 치명적인 결과를 배제할 수 없습니다. 그림의 곡선. 1은 다음과 같이 해석될 수 있습니다. 모든 것이 적당해야 하며 아주 적거나 아주 많이 해롭습니다. 예를 들어, 신체에 철분이 부족하면 혈액 내 헤모글로빈의 일부이거나 오히려 그 구성 요소인 헴이기 때문에 빈혈이 발생합니다. 성인의 혈액에는 약 2.6g의 철분이 포함되어 있습니다. 삶의 과정에서 신체는 끊임없이 헤모글로빈을 분해하고 합성합니다. 헤모글로빈 분해로 손실된 철분을 보충하려면 음식에서 이 요소를 일일 평균 약 12mg 섭취해야 합니다. 빈혈과 철분 결핍 사이의 연관성은 17세기 일부 유럽 국가에서 적포도주에 철분을 주입하여 빈혈을 처방한 이래 오랫동안 의사들에게 알려져 왔습니다. 그러나 신체에 과도한 철분도 해롭습니다. 이는 눈과 폐의 철분화증(이 기관의 조직에 철 화합물이 침착되어 발생하는 질병)과 관련이 있습니다. 혈액 내 철분 함량의 주요 조절자는 간입니다.

신체에 구리가 부족하면 혈관 파괴, 병리학적 뼈 성장, 결합 조직 결함이 발생합니다. 또한, 구리 결핍은 암의 원인 중 하나로 여겨집니다. 어떤 경우에는 의사가 노인의 폐암을 연령 관련 신체 내 구리 함량 감소와 연관시킵니다. 그러나 체내 구리가 과다하면 정신 장애와 일부 기관의 마비(윌슨병)가 발생합니다. 상대적으로 많은 양의 구리 화합물만이 인간에게 유해합니다. 소량으로 의약에서 수렴제 및 정균제(박테리아의 성장과 번식을 억제하는)제로 사용됩니다. 예를 들어, 황산구리(II)는 안약(25% 용액) 형태로 결막염 치료에 사용되며 안구 연필(황산구리(II) 합금, 질산 칼륨, 명반 및 장뇌). 인으로 인한 피부 화상의 경우, 황산동(II) 5% 용액으로 피부를 완전히 적십니다.

표 2. 인체의 화학 원소 결핍의 특징적인 증상

요소 결핍	전형적인 증상
	느린 골격 성장
	근육 경련
	빈혈, 면역체계 장애
	피부 손상, 성장 둔화, 사춘기 지연
	동맥 약화, 간 기능 장애, 이차성 빈혈
	불임, 골격 성장 저하
	느린 세포 성장, 우식증에 대한 민감성
	악성빈혈
	우울증, 피부염 발병률 증가
	당뇨병 증상
	골격 성장 장애
	치아우식증
	갑상선 기능 저하, 신진대사 저하
	근육(특히 심장) 약화

건강한 신체에서 다른 알칼리 금속의 생물학적 기능은 아직 불분명합니다. 그러나 리튬 이온을 체내에 주입하면 조울증 정신병의 형태 중 하나를 치료할 수 있다는 징후가 있습니다. 테이블을 주자. 2에서는 다른 중요한 요소의 중요한 역할을 볼 수 있습니다.

불순물 원소

살아있는 유기체에 독이 되는 많은 수의 화학 원소, 특히 무거운 원소가 있으며 생물학적으로 부정적인 영향을 미칩니다. 테이블에 도 3은 D.I의 주기율표에 따른 이들 원소를 보여준다. 멘델레예프.

표 3.

기간	그룹
기간

베릴륨과 바륨을 제외한 이들 원소는 강한 황화물 화합물을 형성합니다. 독극물이 작용하는 이유는 단백질의 특정 작용기(특히 설프히드릴기)를 차단하거나 특정 효소에서 구리 및 아연과 같은 금속 이온을 치환하는 것과 관련이 있다는 의견이 있습니다. 표에 제시된 요소. 3개를 불순물이라고 합니다. 이들의 용량-반응 다이어그램은 인명 구조 다이어그램과 비교하여 모양이 다릅니다(그림 2).

쌀. 2. 반응 의존성( 아르 자형) 복용량 ( N) 불순물 화학 원소의 경우 이러한 원소의 특정 함량까지는 신체에 유해한 영향을 미치지 않지만 농도가 크게 증가하면 독성이 발생합니다.

상대적으로 많은 양에서는 유독하지만 낮은 농도에서는 유익한 효과를 나타내는 원소가 있습니다. 예를 들어, 심혈관계를 파괴하고 신장과 간에 영향을 미치는 강력한 독인 비소는 소량으로도 유익하며 의사는 식욕을 개선하기 위해 이를 처방합니다. 사람이 호흡하는 데 필요한 산소는 농도가 높을수록(특히 압력이 가해지는 경우) 독성 효과가 있습니다.

이러한 예를 통해 신체 내 원소의 농도가 매우 중요하고 때로는 치명적인 역할을 한다는 것이 분명해졌습니다. 불순물 원소 중에는 소량으로도 효과적인 치유력을 갖는 원소도 있습니다. 따라서 은과 그 염의 살균(다양한 박테리아를 죽이는) 특성은 오래 전부터 주목되었습니다. 예를 들어, 의학에서는 콜로이드 은(collargol) 용액을 화농성 상처, 방광, 만성 방광염 및 요도염 세척에 사용하고 화농성 결막염 및 안검염에 대한 점안약 형태로 사용합니다. 질산은 연필은 사마귀와 과립을 소작하는 데 사용됩니다. 희석액(0.1~0.25%)에서 질산은은 로션의 수렴제 및 항균제로 사용되며 점안제로도 사용됩니다. 과학자들은 질산은의 소작 효과가 조직 단백질과의 상호 작용과 관련되어 은-알부민의 단백질 염이 형성된다고 믿습니다. 은은 아직 필수 요소로 분류되지 않았지만 인간의 뇌, 내분비선 및 간에서 은 함량이 증가한 것은 이미 실험적으로 입증되었습니다. 은은 오이, 양배추와 같은 식물성 식품을 통해 몸에 들어갑니다.

이 기사는 개별 원소의 생체 활성을 특징으로 하는 주기율표를 제시합니다. 평가는 특정 요소의 결핍 또는 과잉 증상의 발현을 기반으로 합니다. 다음 증상을 고려합니다 (효과가 증가하는 순서대로): 1 - 식욕 부진; 2 - 식단을 바꿔야 합니다. 3 - 조직 구성의 중요한 변화; 4 - 특별한 조건에서 나타나는 하나 이상의 생화학 시스템에 대한 손상 증가; 5 - 특별한 조건에서 이러한 시스템의 무능력; 6 - 무능력의 무증상 징후; 7 - 무능력 및 손상 증가의 임상 증상; 8 - 성장 억제; 9 - 생식 기능이 부족합니다. 신체의 한 요소가 결핍되거나 과잉되는 극단적인 형태는 사망입니다. 요소의 생체활성은 특이성이 확인된 증상의 성격에 따라 9점 척도로 평가되었습니다.

이 평가를 통해 중요한 요소는 가장 높은 점수를 받습니다. 예를 들어, 수소, 탄소, 질소, 산소, 나트륨, 마그네슘, 인, 황, 염소, 칼륨, 칼슘, 망간, 철 등의 원소는 점수 9를 특징으로 합니다.

결론

살아있는 유기체(인간, 동물, 식물)의 기능에서 개별 화학 원소의 생물학적 역할을 식별하는 것은 중요하고 흥미로운 작업입니다. 비타민과 같은 미네랄은 신체에서 항상 발생하는 화학 반응을 촉매하는 보조효소 역할을 하는 경우가 많습니다.

전문가의 노력은 분자 수준에서 개별 요소의 생체 활성 발현 메커니즘을 밝히는 것을 목표로합니다 (N.A. Ulakhnovich "살아있는 유기체의 금속 복합체": Soros Educational Journal. 1997. No. 8. P. 27-의 기사 참조) 32; D.A. Lemenovsky "살아있는 자연의 금속 화합물": Ibid. No. 9. P. 48-53). 살아있는 유기체에서 금속 이온이 주로 리간드 역할을 하는 "생물학적" 분자와 배위 화합물의 형태로 발견된다는 것은 의심의 여지가 없습니다. 공간의 제약으로 인해 기사에는 주로 인체와 관련된 내용이 포함되어 있습니다. 식물의 생명에서 금속의 역할을 명확히 하는 것은 의심할 여지없이 농업에 유용할 것입니다. 이 방향의 작업은 여러 국가의 실험실에서 널리 수행됩니다.

매우 흥미로운 질문은 살아있는 유기체의 기능을 위해 자연이 화학 원소를 선택하는 원리에 관한 것입니다. 그들의 유병률이 결정적인 요인이 아니라는 것은 의심의 여지가 없습니다. 건강한 신체 자체는 개별 요소의 내용을 조절할 수 있습니다. 선택(음식과 물)이 주어지면 동물은 본능적으로 이 규제에 기여할 수 있습니다. 이 과정에서 식물의 능력은 제한적입니다. 농경지 토양의 미량원소 함량을 인간이 의식적으로 조절하는 것도 연구자들이 직면한 중요한 과제 중 하나입니다. 이 방향으로 과학자들이 획득한 지식은 이미 화학과학의 새로운 분야인 생물무기화학으로 형성되었습니다. 그러므로 19세기의 뛰어난 과학자 A. Ampere의 다음과 같은 말을 회상하는 것이 적절합니다. “과학이 완성되지는 않았지만 이미 결정적인 전환이 무르익은 시대에 과학을 발전시키는 사람들은 행복합니다.” 이 단어는 직업을 선택해야 하는 사람들에게 특히 유용할 수 있습니다.

1. Ershov Yu.A., Pleteneva T.V. 무기 화합물의 독성 작용 메커니즘. M .: 의학, 1989.

2. Kukushkin Yu.N. 고차 연결. L .: 화학, 1991.

3. Kukushkin Yu.N. 화학은 우리 주변에 있습니다. M.: 더 높아요. 학교, 1992.

4. 라자레프 N.V. 약리학의 진화. L .: 출판사 Voen.-med. 아카데미, 1947.

5. 무기 생화학. M.: Mir, 1978. T. 1, 2 / Ed. G. 아이크호른.

6. 환경 화학 / Ed. 조. 보크리스. M.: 화학, 1982.

7. 야시미르스키 K.B. 생무기화학 입문. 키예프: 나우크. 둠카, 1973년.

8. Kaim W., Schwederski B. 생체무기 화학: 생명 화학의 무기 요소. 치체스터: John Wile and Sons, 1994. 401 p.

Yuri Nikolaevich Kukushkin, 화학 과학 박사, 교수, 책임자. 상트페테르부르크 주립 기술 연구소의 무기 화학과, 러시아 연방의 명예 과학자, 이름을 딴 상을 수상했습니다. 라. 소련 과학 아카데미의 Chugaev, 러시아 자연 과학 아카데미의 학자. 과학적 관심 분야: 백금 금속의 배위 화학 및 화학. 600개 이상의 과학 기사, 14개 단행본, 교과서 및 대중 과학 서적, 49개 이상의 발명품을 집필한 저자이자 공동 저자입니다.