Вода и минеральные соли в организме. Минеральные соли в организме человека

Химический состав клеток растений и животных весьма сходен, что говорит о единстве их происхождения. В клетках обнаружено более 80 химических элементов, однако только в отношении 27 из них известна физиологическая роль.

Все элементы делят на три группы:

• макроэлементы, содержание которых в клетке составляет до 10 - 3%. Это кислород, углерод, водород, азот, фосфор, сера, кальций, натрий и магний, составляющие вместе свыше 99% массы клеток;
• микроэлементы, содержание которых колеблется от 10 - 3% до 10 - 12%. Это марганец, медь, цинк, кобальт, никель, йод, бром, фтор; на их долю приходится менее 1,0 % массы клеток;
• мультрамикроэлементы, составляющие менее 10 - 12%. Это золото, серебро, уран, селен к др. - в сумме менее 0,01% массы клетки. Физиологическая роль большинства этих элементов не установлена.

Все перечисленные элементы входят в состав неорганических и органических веществ живых организмов или содержатся в виде ионов.

Неорганические соединения клеток представлены водой и минеральными солями.

Самое распространенное неорганическое соединение в клетках живых организмов - вода. Ее содержание в разных клетках колеблется от 10% в эмали зуба до 85% в нервных клетках и до 97 % в клетках развивающегося зародыша. Количество воды в клетках зависит от характера обменных процессов: чем они интенсивнее, тем выше содержание воды. В среднем в теле многоклеточных содержится около 80 % воды. Такое высокое содержание воды говорит о важной роли, обусловленной ее химической природой.

Дипольный характер молекулы воды позволяет ей формировать вокруг белков водную (сольватную) оболочку, препятствующую склеиванию их друг с другом. Это связанная вода, составляющая 4 - 5% от всего ее содержания. Остальную воду (около 95%) называют свободной. Свободная вода является универсальным растворителем для многих органических и неорганических соединений. Большинство химических реакций идет только в растворах. Проникновение веществ в клетку и выведение из нее продуктов диссимиляции в большинстве случаев возможно только в растворенном виде. Вода принимает и непосредственное участие в биохимических реакциях, протекающих в клетке (реакции гидролиза). С водой связана также регуляция теплового режима клеток, так как она обладает хорошей теплопроводностью и теплоемкостью.

Вода активно участвует в регуляции осмотического давления в клетках. Проникновение молекул растворителя через полупроницаемую мембрану в раствор вещества называется осмосом, а давление, с которым растворитель (вода) проникает через мембрану, - осмотическим. Величина осмотического давления возрастает с увеличением концентрации раствора. Осмотическое давление жидкостей организма человека и большинства млекопитающих равно давлению 0,85 % раствора хлорида натрия. Растворы с таким осмотическим давлением называются изотоническими, более концентрированные - гипертоническими, а менее концентрированные - гипотоническими. Явление осмоса лежит в основе напряжения стенок растительных клеток (тургор).

По отношению к воде все вещества делятся на гидрофильные (водорастворимые) - минеральные соли, кислоты, щелочи, моносахариды, белки и др. и гидрофобные (водонерастворимые) - жиры, полисахариды, некоторые соли и витамины и др. Кроме воды растворителями могут быть жиры и спирты.

Минеральные соли в определенных концентрациях необходимы для нормальной жизнедеятельности клеток. Так, азот и сера входят в состав белков, фосфор - в состав ДНК, РНК и АТФ, магний - в состав многих ферментов и хлорофилла, железо - в состав гемоглобина, цинк - в состав гормона поджелудочной железы, йод - в состав гормонов щитовидной железы и т. д. Нерастворимые соли кальция и фосфора обеспечивают прочность костной ткани, катионы натрия, калия и кальция - раздражимость клеток. Ионы кальция принимают участие в свертывании крови.

Анионы слабых кислот и слабые щелочи связывают ионы водорода (Н+) и гидроксила (ОН-), вследствие чего в клетках и межклеточной жидкости на постоянном уровне поддерживается слабощелочная реакция. Это явление называется буферностъю.

Органические соединения составляют около 20 - 30 % массы живых клеток. К ним относятся биологические полимеры - белки, нуклеиновые кислоты и полисахариды, а также жиры, гормоны, пигменты, АТФ и др.

Белки

Белки составляют 10 - 18 % от общей массы клетки (50 - 80 % от сухой массы). Молекулярная масса белков колеблется от десятков тысяч до многих миллионов единиц. Белки - это биополимеры, мономерами которых являются аминокислоты. Все белки живых организмов построены из 20 аминокислот. Несмотря на это, разнообразие белковых молекул огромно. Они различаются по величине, структуре и функциям, которые определяются количеством и порядком расположения аминокислот. Помимо простых белков (альбумины, глобулины, гистоны) имеются и сложные, представляющие собой соединения белков с углеводами (гликопротеиды), жирами (липопротеиды) и нуклеиновыми кислотами (нуклеопротеиды).

Каждая аминокислота состоит из углеводородного радикала, соединенного с карбоксильной группой, имеющей кислотные свойства (-СООН), и аминогруппой (-NH2), обладающей основными свойствами. Аминокислоты отличаются одна от другой только радикалами. Аминокислоты являются амфотерными соединениями, обладающими одновременно свойствами и кислот, и оснований. Это явление обусловливает возможность соединения кислот в длинные цепочки. При этом устанавливаются прочные ковалентные (пептидные) связи между углеродом кислотной и азотом основной групп (-CO-NH-) с выделением молекулы воды. Соединения, состоящие из двух аминокислотных остатков, называются дипептидами, из трех - трипептидами, из многих - полипептидами.

Белки живых организмов состоят из сотен и тысяч аминокислот, т. е. представляют собой макромолекулы. Различные свойства и функции белковых молекул определяются последовательностью соединения аминокислот, которая закодирована в ДНК. Эту последовательность называют первичной структурой молекулы белка, от которой, в свою очередь, зависят последующие уровни пространственной организации и биологические свойства белков. Первичная структура белковой молекулы обусловлена пептидными связями.

Вторичная структура белковой молекулы достигается ее спирализацией благодаря установлению между атомами соседних витков спирали водородных связей. Они слабее ковалентных, но, многократно повторенные, создают довольно прочное соединение. Функционирование в виде закрученной спирали характерно для некоторых фибриллярных белков (коллаген, фибриноген, миозин, актин и др.).

Многие белковые молекулы становятся функционально активными только после приобретения глобулярной (третичной) структуры. Она формируется путем многократного сворачивания спирали в трехмерное образование - глобулу. Эта структура сшивается, как правило, еще более слабыми дисульфидными связями. Глобулярную структуру имеет большинство белков (альбумины, глобулины и др.).

Для выполнения некоторых функций требуется участие белков с более высоким уровнем организации, при котором возникает объединение нескольких глобулярных белковых молекул в единую систему - четвертичную структуру (химические связи могут быть разные). Например, молекула гемоглобина состоит из четырех различных глобул и геминовой группы, содержащей ион железа.

Утрата белковой молекулой своей структурной организации называется денатурацией. Причиной ее могут быть различные химические (кислоты, щелочи, спирт, соли тяжелых металлов и др.) и физические (высокие температура и давление, ионизирующие излучения и др.) факторы. Вначале разрушается очень слабая - четвертичная, затем третичная, вторичная, а при более жестких условиях и первичная структура. Если под действием денатурирующего фактора не затрагивается первичная структура, то при возвращении белковых молекул в нормальные условия среды их структура полностью восстанавливается, т. е. происходит ренатурация. Это свойство белковых молекул широко используется в медицине для приготовления вакцин и сывороток и в пищевой промышленности для получения пищевых концентратов. При необратимой денатурации (разрушении первичной структуры) белки теряют свои свойства.

Белки выполняют следующие функции: строительную, каталитическую, транспортную, двигательную, защитную, сигнальную, регуляторную и энергетическую.

Как строительный материал белки входят в состав всех клеточных мембран, гиалоплазмы, органоидов, ядерного сока, хромосом и ядрышек.

Каталитическую (ферментативную) функцию выполняют белки-ферменты, в десятки и сотни тысяч раз ускоряющие течение биохимических реакций в клетках при нормальном давлении и температуре около 37 °С. Каждый фермент может катализировать только одну реакцию, т. е. действие ферментов строго специфично. Специфичность ферментов обусловлена наличием одного или нескольких активных центров, в которых происходит тесный контакт между молекулами фермента и специфического вещества (субстрата). Некоторые ферменты применяются в медицинской практике и пищевой промышленности.

Транспортная функция белков заключается в переносе веществ, например кислорода (гемоглобин) и некоторых биологически активных веществ (гормонов).

Двигательная функция белков состоит в том, что все виды двигательных реакций клеток и организмов обеспечиваются специальными сократительными белками - актином и миозином. Они содержатся во всех мышцах, ресничках и жгутиках. Их нити способны сокращаться с использованием энергии АТФ.

Защитная функция белков связана с выработкой лейкоцитами особых белковых веществ - антител в ответ на проникновение в организм чужеродных белков или микроорганизмов. Антитела связывают, нейтрализуют и разрушают не свойственные организму соединения. Примером защитной функции белков может служить превращение фибриногена в фибрин при свертывании крови.

Сигнальная (рецепторная) функция осуществляется белками благодаря способности их молекул изменять свою структуру под влиянием многих химических и физических факторов, вследствие чего клетка или организм воспринимают эти изменения.

Регуляторная функция осуществляется гормонами, имеющими белковую природу (например, инсулин).

Энергетическая функция белков заключается в их способности быть источником энергии в клетке (как правило, при отсутствии других). При полном ферментативном расщеплении 1 г белка выделяется 17,6 кДж энергии.

Углеводы

Углеводы - обязательный компонент как животных, так и растительных клеток. В растительных клетках их содержание достигает 90 % сухой массы (в клубнях картофеля), а в животных - 5 % (в клетках печени). В состав молекул углеводов входят углерод, водород и кислород, причем количество атомов водорода в большинстве случаев вдвое превышает число атомов кислорода.

Все углеводы подразделяются на моно-, ди- и полисахариды. Моносахариды чаще содержат пять (пентозы) или шесть (гексозы) атомов углерода, столько же кислорода и вдвое больше водорода (например, C6H12OH - глюкоза). Пентозы (рибоза и дезоксирибоза) входят в состав нуклеиновых кислот и АТФ. Гексозы (глюкоза и фруктоза) постоянно присутствуют в клетках плодов растений, придавая им сладкий вкус. Глюкоза содержится в крови и служит источником энергии для клеток и тканей животных. Дисахариды объединяют в одной молекуле два моносахарида. Пищевой сахар (сахароза) состоит из молекул глюкозы и фруктозы, молочный сахар (лактоза) включает глюкозу и галактозу. Все моно- и дисахариды хорошо растворимы в воде и имеют сладкий вкус. Молекулы полисахаридов образуются в результате полимеризации моносахаридов. Мономером полисахаридов - крахмала, гликогена, целлюлозы (клетчатки) является глюкоза. Полисахариды практически нерастворимы в воде и не обладают сладким вкусом. Основные полисахариды - крахмал (в растительных клетках) и гликоген (в клетках животных) откладываются в виде включений и служат запасными энергетическими веществами.

Углеводы образуются в зеленых растениях в процессе фотосинтеза и могут использоваться в дальнейшем для биосинтеза аминокислот, жирных кислот и других соединений.

Углеводы выполняют три основные функции: строительную (структурную), энергетическую и запасающую. Целлюлоза образует стенки растительных клеток; сложный полисахарид - хитин - наружный скелет членистоногих. Углеводы в соединении с белками (гликопротеиды) входят в состав костей, хрящей, сухожилий и связок. Углеводы выполняют роль основного источника энергии в клетке: при окислении 1 г углеводов высвобождается 17,6 кДж энергии. Гликоген откладывается в мышцах и клетках печени в качестве запасного питательного вещества.

Липиды

Липиды (жиры) и липоиды являются обязательными компонентами всех клеток. Жиры представляют собой сложные эфиры высокомолекулярных жирных кислот и трехатомного спирта глицерина, а липоиды - жирных кислот с другими спиртами. Эти соединения нерастворимы в воде (гидрофобны). Липиды могут образовывать сложные комплексы с белками (липопротеиды), углеводами (гликолипиды), остатками фосфорной кислоты (фосфолипиды) и др. Содержание жиров в клетке колеблется от 5 до 15 % массы сухого вещества, а в клетках подкожной жировой клетчатки - до 90 %.

Жиры выполняют строительную, энергетическую, запасающую и защитную функции. Бимолекулярный слой липидов (преимущественно фосфолипиды) образует основу всех биологических мембран клеток. Липиды входят в состав оболочек нервных волокон. Жиры являются источником энергии: при полном расщеплении 1 г жира высвобождается 38,9 кДж энергии. Они служат источником воды, выделяющейся при их окислении. Жиры являются запасным источником энергии, накапливаясь в жировой ткани животных и в плодах и семенах растений. Они защищают органы от механических повреждений (например, почки окутаны мягким жировым «футляром»). Накапливаясь в подкожной жировой клетчатке некоторых животных (киты, тюлени), жиры выполняют теплоизоляционную функцию.

Нуклеиновые кислоты Нуклеиновые кислоты имеют первостепенное биологическое значение и представляют собой сложные высокомолекулярные биополимеры, мономерами которых являются нуклеотиды. Они впервые были обнаружены в ядрах клеток, откуда и их название.

Существует два типа нуклеиновых кислот: дезоксирибонуклеиновая (ДНК) и рибонуклеиновая (РНК). ДНК входит в основном в хроматин ядра, хотя небольшое ее количество содержится и в некоторых органоидах (митохондрии, пластиды). РНК содержится в ядрышках, рибосомах и в цитоплазме клетки.

Структура молекулы ДНК была впервые расшифрована Дж. Уотсоном и Ф. Криком в 1953 г. Она представляет собой две полинуклеотидные цепи, соединенные друг с другом. Мономерами ДНК являются нуклеотиды, в состав которых входят: пятиуглеродный сахар - дезоксирибоза, остаток фосфорной кислоты и азотистое основание. Нуклеотиды отличаются один от другого только азотистыми основаниями. В состав нуклеотидов ДНК входят следующие азотистые основания: аденин, гуанин, цитозин и тимин. Нуклеотиды соединяются в цепочку путем образования ковалентных связей между дезоксирибозой одного и остатком фосфорной кислоты соседнего нуклеотида. Обе цепочки объединяются в одну молекулу водородными связями, возникающими между азотистыми основаниями разных цепочек, причем в силу определенной пространственной конфигурации между аденином и тимином устанавливаются две связи, а между гуанином и цитозином - три. Вследствие этого нуклеотиды двух цепочек образуют пары: А-Т, Г-Ц. Строгое соответствие нуклеотидов друг другу в парных цепочках ДНК называется комплементарное. Это свойство лежит в основе репликации (самоудвоения) молекулы ДНК, т. е. образования новой молекулы на основе исходной.

Репликация

Репликация происходит следующим образом. Под действием специального фермента (ДНК-полимеразы) разрываются водородные связи между нуклеотидами двух цепочек, и к освободившимся связям по принципу комплементарности присоединяются соответствующие нуклеотиды ДНК (А-Т, Г-Ц). Следовательно, порядок нуклеотидов в «старой» цепочке ДНК определяет порядок нуклеотидов в «новой», т. е. «старая» цепочка ДНК является матрицей для синтеза «новой». Такие реакции называются реакциями матричного синтеза, они характерны только для живого. Молекулы ДНК могут содержать от 200 до 2 x 108 нуклеотидов. Огромное разнообразие молекул ДНК достигается разными их размерами и различной последовательностью нуклеотидов.

Роль ДНК в клетке заключается в хранении, воспроизведении и передаче генетической информации. Благодаря матричному синтезу наследственная информация дочерних клеток точно соответствует материнской.

РНК

РНК, как и ДНК, представляет собой полимер, построенный из мономеров - нуклеотидов. Структура нуклеотидов РНК сходна с таковой ДНК, но имеются следующие отличия: вместо дезоксирибозы в состав нуклеотидов РНК входит пятиуглеродный сахар - рибоза, а вместо азотистого основания тимина - урацил. Остальные три азотистых основания те же: аденин, гуанин и цитозин. По сравнению с ДНК в состав РНК входит меньше нуклеотидов и, следовательно, ее молекулярная масса меньше.

Известны двух- и одноцепочечные РНК. Двухцепочечные РНК содержатся в некоторых вирусах, выполняя (как и ДНК) роль хранителя и передатчика наследственной информации. В клетках других организмов встречаются одноцепочечные РНК, которые представляют собой копии соответствующих участков ДНК.

В клетках существуют три типа РНК: информационная, транспортная и рибосомальная.

Информационная РНК (и-РНК) состоит из 300 - 30 000 нуклеотидов и составляет примерно 5 % от всей РНК, содержащейся в клетке. Она представляет собой копию определенного участка ДНК (гена). Молекулы и-РНК выполняют роль переносчиков генетической информации от ДНК к месту синтеза белка (в рибосомы) и непосредственно участвуют в сборке его молекул.

Транспортная РНК (т-РНК) составляет до 10 % от всей РНК клетки и состоит из 75-85 нуклеотидов. Молекулы т-РНК транспортируют аминокислоты из цитоплазмы в рибосомы.

Основную часть РНК цитоплазмы (около 85 %) составляет рибосомальная РНК (р-РНК). Она входит в состав рибосом. Молекулы р-РНК включают 3 - 5 тыс. нуклеотидов. Считают, что р-РНК обеспечивает определенное пространственное взаиморасположение и-РНК и т-РНК.

ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ ПОВТОРЕНИЯ

Вопрос 1. Какие химические элементы входят в состав клетки?

В состав клетки входит около 70 элементов периодической системы Д. И. Менделеева. Из них основная часть (98"%) приходится на макроэлементы - углерод, водород, кислород, азот, которые вместе с серой и фосфором образуют группу биоэлементов.

На долю таких элементов, как сера, фосфор, калий, натрий, железо, кальций и магний, приходится только 1,8% веществ, входящих в состав Клетки.

Помимо этого и состав клетки входят микроэлементы йод (I), фтор (F), цинк (Zn), медь (Cu), составляющие 0,18% от общей массы, и ультрамикроэлементы - золото (Аи), серебро (Ан), платина (Р) входящие в состав клетки в количестве до 0,02%.

Вопрос 2. Приведите примеры биологической роли химических элементов.

Биоэлементы - кислород, водород, углерод, азот, фосфор и сера - являются необходимыми составными частями молекул биологических полимеров - белков, полисахаридов и нуклеиновых кислот.

Натрий, калий и хлор обеспечивают проницаемость клеточных мембран, работу калий - натриевого (К/Nа-) насоса, проведение нервного импульса.

Кальций и фосфор являются структурными компонентами межклеточного вещества костной ткани. Помимо этого кальций является одним из факторов свертываемости крови.

Железо входит в состав белка эритроцитов - гемоглобина, а медь - в состав сходного с ним белка, тоже являющегося переносчиком кислорода, - гемоцианина (например, в эритроцитах моллюсков).

Магний является обязательной частью хлорофилла клеток растений. А мод и цинк входят в состав гормонов щитовидной и поджелудочной желез соответственно.

Вопрос 3. Что такое микроэлементы? Приведите примеры и охарактеризуйте их биологическое значение.

Микроэлементы - вещества, входящие в состав клетки в малых количествах (от 0,18 до 0,02%). К микроэлементам относятся цинк, медь, йод, фтор, кобальт.

Находясь в составе клетки в виде ионов и иных соединений, они активно участвуют в построении и функционировании живого организма. Так, цинк входит в состав молекулы инсулина - гормона поджелудочной железы. Йод - необходимый компонент тироксина - гормона щитовидной железы. Фтор участвует в образовании костей и эмали зубов. Медь входит в состав молекул некоторых белков, например гемоцианина. Кобальт является компонентом молекулы витамина В12, необходимого организму для кроветворения.

Вопрос 4. Какие неорганические вещества входят в состав клетки?

Из неорганических веществ, входящих в состав клетки, наиболее распространенным является вода. В среднем в многоклеточном организме вода составляет до 80% массы тела. Помимо этого, в клетке находятся различные неорганические соли, диссоциированные на ионы. В основном это соли натрия, калия, кальция, фосфаты, карбонаты, хлориды.

Вопрос 5. В чём заключается биологическая роль воды; минеральных солей?

Вода является самым распространенным неорганическим соединением в живых организмах. Ее функции во многом определяются дипольным характером строения ее молекул.

1. Вода - универсальный полярный растворитель: многие химические вещества в присутствии воды диссоциируют на ионы - катионы и анионы.

2. Вода является средой, где протекают различные химические реакции между веществами, находящимися в клетке.

3. Вода выполняет транспортную функцию. Большинство веществ способно проникнуть через клеточную мембрану только в растворенном и воде виде.

4. Вода является важным реагентом реакций гидратации и конечным продуктом многих биохимических реакций, в том числе окисления.

5. Вода выступает как терморегулятор, что обеспечивается ее хорошей теплопроводностью И теплоемкостью и позволяет поддерживать температуру внутри клетки при колебаниях температуры и окружающей среде.

6. Вода является средой для жизни многих живых организмов.

Жизнь без воды невозможна.

Минеральные вещества также имеют важное значение для процессов, происходящих в живых организмах. От концентрации солей в клетке зависят ее буферные свойства - способность клетки поддерживать слабощелочную реакцию своего содержимого на постоянном уровне.

Вопрос 6. Какие вещества обусловливают буферные свойства клетки?

Внутри клетки буферность обеспечивается главным образом анионами Н2РО, НРО4-. Во внеклеточной жидкости и крови роль буфера играют карбонат-ион СО и гидрокарбонат-ион НСО. Анионы слабых кислот и щелочей связывают ионы водорода Н и гидроксид-ионы ОН благодаря чему реакция среды почти не меняется, несмотря на поступление извне или образование в процессе метаболизма кислых и щелочных продуктов.

ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ ОБСУЖДЕНИЯ

Вопрос 1. Каковы отличия вклада различных элементов в организацию живой и неживой природы?

Тела живой и неживой природы состоят из одинаковых химических элементов, что объяснят единство их происхождения. Вклад химических элементов одинаков как для живой, так и для неживой природы.

Вопрос 2. Объясните, как физико-химические свойства воды проявляются в обеспечении процессов жизнедеятельности клетки и целостного организма.

Вода является жидкостью, обладающей уникальным сочетанием целого ряда важных физико-химических свойств.

Молекулы воды обладают высокой полярностью и образуют друг с другом водородные связи. В жидкой воде каждая молекула с помощью водородных связей соединяется с 3 или 4 соседними молекулами. Благодаря огромнейшему количеству водородных связей вода по сравнению с другими жидкостями имеет бóльшую теплоёмкость и теплоту испарения, высокую температуру кипения и плавления, высокую теплопроводность. Наличие таких качеств позволяет воде активно участвовать в терморегуляции.

Вода обладает низкой вязкостью и представляет собой подвижную жидкость. Причиной высокой подвижности воды является очень малое время существования водородных связей. Поэтому в воде постоянно происходит образование и разрушение большого количества водородных связей, что обусловливает данное свойство. Вследствие высокой текучести вода легко циркулирует по различным полостям организма (кровеносным и лимфатическим сосудам, межклеточным пространствам и т.д.).

Активная роль минеральных солей в обменных процессах организма и регуляции его функций не оставляет сомнений в их необходимости. Эндогенный синтез их невозможен, ввиду чего они стоят особняком относительно других веществ подобной функциональности, например, гормонов и даже витаминов.

Управление жизненно важными процессами организма человека осуществляется путем поддержания кислотно-щелочного баланса, определенной концентрации тех или иных минеральных солей, взаимного соотношения их количества. Эти показатели влияют на активность и выработку гормонов, ферментов, определяют течение биохимических реакций.

Человеческое тело получает и использует практически все известные таблице Менделеева элементы, однако значение и функции большинства из них пока неизвестны. Принято разделение микроэлементов на две группы в зависимости от уровня их востребованности:

• микроэлементы;
• макроэлементы.

Все минеральные соли постоянно выводятся из организма, в той же мере они должны восполняться с пищей, иначе проблемы со здоровьем неизбежны.

Поваренная соль

Наиболее известная из минеральных солей, играющая важную роль на каждом столе, без присутствия ее не обходится практически ни одно блюдо. Химически представляет собой хлорид натрия.

Хлор участвует в образовании соляной кислоты, необходимой для пищеварения, защиты от глистной инвазии и являющейся составной частью желудочного сока. Недостаток хлора крайне негативно влияет на процесс переваривания пищи, провоцирует развитие мочевого отравления крови.

Натрий – крайне важный элемент, осуществляет регуляцию количества воды в организме, влияет на функционирование нервной системы человека. Удерживает в клетках тканей и кровеносной системе магний и известь. Играет ключевую роль в регуляции обмена минеральных солей и воды в организме, являясь основным внеклеточным катионом.

Калий

Калий вместе с натрием определяет функцию головного мозга, способствует его питанию глюкозой, поддерживает возбудимость мышечной и нервной тканей. Без калия невозможно сосредоточиться, мозг оказывается неспособен приняться за работу.

Необходимо влияние солей калия на переваривание крахмала, липидов, они участвуют в формировании мышц, обеспечивая их силу и крепость. Также он оказывает влияние на обмен минеральных солей и воды в организме, будучи основным внутриклеточным катионом.

Магний

Значение магния для человека и всех видов обмена веществ крайне велико. Помимо этого, он обеспечивает проводимость волокон нервных клеток, осуществляет регуляцию ширины просвета сосудов кровеносной системы, участвует в работе кишечника. Является протектором для клеток, укрепляя их мембраны и минимизируя последствия стрессовых воздействий. Соли магния обеспечивают прочность скелета и зубов, стимулируют выделение желчи.

Недостаток солей магния приводит к повышенной раздражительности, нарушениям таких функций высшей нервной деятельности, как память, внимание, расстройствам работы всех органов и их систем. Излишки магния организм эффективно выводит посредством кожи, кишечника и почек.

Марганец

Соли марганца предохраняют печень человека от ожирения, способствуют снижению уровня холестерина, принимают активное участие в обмене углеводов и жиров. Известно также их положительное влияние на функции нервной системы, выносливость мышц, процесс кроветворения, развитие костей. Марганец повышает свертываемость крови, помогает усвоению витамина B1.

Кальций

В первую очередь кальций необходим для формирования и развития костной ткани. Благодаря этому элементу происходит стабилизация мембран нервных клеток, а правильное количество его по отношению к калию обеспечивает нормальную деятельность сердца. Способствует он также усвоению фосфора, протеинов, а соли кальция в составе крови оказывают влияние на ее свертываемость.

Железо

Общеизвестна роль железа для процессов клеточного дыхания, поскольку он является составной частью гемоглобина и миоглобина мышц. Недостаток железа служит причиной кислородного голодания, последствия которого ударяют по всему организму. Особенно уязвим к этому фактору оказывается мозг, мигом теряющий работоспособность. Усвоение солей железа повышается с помощью аскорбиновой, лимонной кислоты, падает вследствие болезней пищеварительного тракта.

Медь

Соли меди работают в тесной связке с железом и аскорбиновой кислотой, участвуя в процессах кроветворения, клеточного дыхания. Даже при достаточном количестве железа дефицит меди приводит к малокровию и кислородному голоданию. Качество протекания процессов кроветворения и психическое здоровье человека также зависят от этого элемента.

Недостаток фосфора при обеспечении сбалансированного питания практически исключается. Однако следует учитывать, что излишек его неблагоприятно сказывается на количестве солей кальция и снабжении ими организма. В его сфере ответственности находятся процессы производства энергии и тепла из питательных веществ.

Формирование костной и нервной систем без фосфора и его солей невозможно, он также необходим для поддержания адекватной функции почек, печени, сердца, синтеза гормонов.

Фтор

Фтор является частью зубной эмали и костей и способствует сохранению их здоровья. Достаточное количество его солей в рационе беременной женщины уменьшает риск развития кариеса зубов ее ребенка в будущем. Велика их роль в процессах регенерации кожи, заживления ран, они улучшают усвоение железа организмом, помогают работе щитовидной железы.

Йод

Основная роль йода – его участие в работе щитовидной железы и синтезе ее гормонов. Некоторая часть йода находится в крови, яичниках и мышцах. Он укрепляет иммунную систему человека, участвует в развитии организма, помогает регулировать температуру тела.

Построение ногтей, кожных покровов и волос, нервной и мышечной тканей невозможно без солей кремния. Он также имеет большое значение для развития костной ткани и формирования хрящей, поддержания эластичности сосудистых стенок. Недостаток его создает риск развития сахарного диабета и атеросклероза.

Хром

Хром выполняет функцию регулятора инсулина, контролирует активность ферментной системы, занятой в обмене глюкозы, синтезе белков и жирных кислот. Недостаточное его количество может легко привести к диабету, а также является фактором риска в отношении развития инсульта.

Кобальт

Участие кобальта в процессах обеспечения поступления в мозг кислорода обязывает сделать на нем особый акцент. В организме представлен в двух формах: связанная, в составе витамина B12, именно в этом виде он и исполняет свою роль в синтезе эритроцитов; витаминонезависимая.

Цинк

Цинк обеспечивает протекание липидного и белкового обмена, является частью около 150 биологически активных веществ, вырабатываемых организмом. Крайне важен он для благополучного развития детей, поскольку участвует в формировании связей между клетками мозга, обеспечивает благополучное функционирование нервной системы. Также соли цинка задействованы в эритропоэзе, нормализуют функции эндокринных желез.

Сера

Сера присутствует практически везде в организме, во всех его тканях и моче. Недостаток серы способствует развитию раздражительности, нарушению функциональности нервной системы, развитию опухолей, кожных заболеваний.

Здравствуйте дорогие читатели! Минеральные соли, какую роль они играют в нашей жизни. На сколько они важны для здоровья. Почему мы должны их употреблять. Почему в нашей пище должны присутствовать помимо витаминов и минералы.

Из статьи вы узнаете на сколько необходимы для нашего организма минеральные соли. Узнаете на сколько важно чтобы в пище присутствовали минералы. Какие самые главные для организма человека.

Такие минеральные соли как: натрий, железо, калий, кальций, кремний, йод. Каждый из этих элементов отвечает за наше здоровье и в целом за весь организм. Какие продукты питания обязательно должны быть в нашем рационе.

Из статьи вы узнаете о таких минеральных солях как – натрий, который отвечает за весь организм и является главным элементом. Железо – вы знаете насколько оно важно для крови. Калий – это наша мускулатура за которую он отвечает.

Минеральные соли обязательно должны находится в нашей пище как и витамины. Это очень важно для нормальной жизнедеятельности организма. Природа одарила нас всем необходимым. Пищей, которая богата как витаминами, так и минералами.

К сожалению из за неправильного питания мы и не до получаем жизненно необходимые минеральные соли и витамины. Ниже вы обязательно узнаете что это за минеральные соли и как их употреблять.

Значение минеральных солей

Искусственное удобрение сейчас очень развито. Такое натуральное удобрение как навоз, да и другие природные полезные компоненты почти вытеснены. Выбрали искусственное удобрение из за того, что оно дает урожайность, красоту и рост. Соответственно растения не успевают получать натуральные соки из земли, в которых они нуждаются.

В результате растения не получают витамины и минералы, а значение минеральных солей очень важно. Как люди, так и организации опрыскивают химическим раствором растительную пищу. Делают этот раствор и опрыскивают им растения для борьбы с насекомыми которые вредят урожаю.

Раньше окуривали, сейчас к сожалению этого не делают. Считается что раствор на много эффективней, но вся беда в том, что в состав раствора входит мышьяк. Конечно это убивает вредителей, но этот раствор попадает на хлебные злаки, овощи и фрукты. Потом их едим мы и отравляем организм.

Кто на самом деле получает витамины и минеральные соли:

Из пшеничных зерен извлекают сердцевину в коммерческих целях и не задумываются что тем самым делают их мертвыми. Чтобы получить хлеб белых сортов, тщательно отсеивают отруби.

Даже не задумываются над тем что витамины находятся в отрубях. Кого кормят отрубями? Животных. Значит самое ценное отдается именно животным. А люди получают хлеб не только вредный, но и мертвый.

Состав минеральных солей

В состав минеральных солей входят, даже не входят, а являются минеральными солями, это – натрий, железо, калий, кальций, фосфор, сера, кремний, фтор, хлор, йод, магний и т.д.

Минеральные соли, неорганические вещества, вода и т.д. входят в состав клетки. Они играют в клетке огромную роль. Это необходимые компоненты для здоровья человека. Они необходимы не только для обмена веществ, но и для нервной системы.

Состав минеральных солей прежде всего это – фосфаты и карбонаты кальция. Минералы делятся на две группы:

1. Макроэлементы – они необходимы организму в больших количествах.

2. Микроэлементы – они необходимы тоже, но в малых количествах.

Функции минеральных солей

Функции минеральных солей, на что они способны и какую роль они играют в нашем организме. Что это за элементы и почему они нужны нам читайте ниже.

Такой элемент как натрий, является в нашем организме самым главным. Для нашей крови очень важно железо. За строение мускулов отвечает калий. Кальций укрепляет кости. Фосфор их развивает. Сера просто необходима всем клеткам нашего организма.

Кремний – этот элемент отвечает за конструирование кожи, волос, ногтей, мускулов и нервов. Как соляная кислота хлор нужен для соединения кальция, натрия и калия. Функции минеральных солей очень важны.

Спинным костям, зубам, немного крови, мускулам и мозгу нужен фтор. За обмен веществ отвечает йод, поэтому в щитовидной железе его должно быть достаточно. Частью минеральных солей является соль. В ней нуждается кровь и ткани.

Теперь дошла очередь до последнего элемента, входящего в состав минеральных солей. Магний – этот элемент дает зубам и костям особую твердость.

Роль минеральных солей

Что такое минеральные соли, какую роль они играют в нашем здоровье и какие они?

1 . Калий – он просто необходим мускулам. Он нужен кишечнику, селезенке и печени. Этот щелочной металл помогает переваривать жиры и крахмал. Чтобы избежать запоров, ешьте больше пищи богатой калием. Крови он тоже необходим.

2 . Кальций – три четверти всех минеральных элементов входящих в кальций находятся в организме человека. Сердце в семь раз больше чем любой другой орган должно получать кальция. В нем нуждаются сердечные мускулы и кровь.

3 . Кремний - он также относится к минеральным солям и отвечает за развитие кожи, волос, ногтей, нервов и мускулов. Для соединения кальция, калия и натрия нужен хлор.

4 . Йод – этот элемент тоже относится к минеральным солям и мы очень нуждаемся в нем, особенно щитовидная железа.

5 . Фтор - играет огромную роль для здоровья спинных костей и зубов.

6 . Магний - укрепляет зубы, кости и дает им особую твердость.

7 . Соль - она тоже является частью минеральных солей. В ней нуждается кровь и ткани.

8 . Фосфор – Если в организме недостаток фосфора, кости развиваются с большой задержкой, даже если кальция в нем достаточно. В фосфоре нуждаются мозги.

9 . Железо – в этом элементе нуждается кровь, оно ее окисляет. Красные шарики в крови образовываются благодаря железу. При недостатке в крови железа, может развиться острое малокровие.

Минеральные соли являются очень важными элементами для нашего здоровья. Да и вообще для жизни, поэтому:

К своему здоровью будьте пожалуйста внимательны. Старайтесь чтобы в организме было достаточно железа, фосфора, хлора, серы, йода, калия и соли. Их переизбыток тоже вреден. Поэтому консультация врача нужна обязательно.

Оставьте пожалуйста свой отзыв если статья вам понравилась. Ваше мнение очень важно. Это поможет писать статьи более интересными и полезными. Буду бесконечно благодарна если вы поделитесь информацией с друзьями и нажмете на кнопочки социальных сетей.

Будьте здоровы и счастливы.

Видео – щелочные минеральные соли

Минеральные соли

«Пища, не содержащая минеральных солей, хотя она во всем остальном удовлетворяет условиям питания, ведет к медленной голодной смерти, потому что обеднение тела солями неминуемо влечет за собой расстройства питания» (Ф.Ф. Эрисман).

Минеральные соли играют исключительно важную роль в регуляции обменных процессов и важнейших функций организма человека. Организм человека не только совершает работу, в нем непрерывно происходят процессы построения клеток и тканей тела. Одни клетки погибают, и вместо них появляются новые. Для всех этих «ремонтных работ» нужен строительный материал, который организм получает в виде пищевых веществ, в том числе минеральных солей. Поэтому не случайно из 88 элементов таблицы Менделеева в живых организмах их обнаружено около 40.

В зависимости от содержания минеральных солей в организме человека и потребности в них различают макроэлементы (калий, натрий, кальций, фосфор, магний, сера, хлор) и микроэлементы (алюминий, медь, никель, ванадий, железо, стронций, йод, селен, кобальт, фтор, кремний, цинк, марганец, хром, молибден).

За исключением кальция, фосфора, железа и йода, организм человека не располагает запасами минеральных солей. Следовательно, минеральные соли являются незаменимыми пищевыми веществами, так как они не образуются в организме. Систематическое поступление минеральных солей с пищей — важное условие рационального питания.

Минеральные вещества оказывают многообразное воздействие на жизнедеятельность организма человека. Они входят в состав ферментов и гормонов, принимают участие во всех видах обмена веществ, активируют действие витаминов, являются пластическим материалом опорных тканей (кости, хрящи, зубы), помогают процессам кроветворения и свертываемости крови, обеспечивают нормальное функционирование нервной, мышечной, сердечно-сосудистой и пищеварительной систем. Минеральные соли участвуют в регуляции водно-солевого обмена, осмотического давления в клетках и межклеточных жидкостях. Каждый из минеральных элементов имеет определенное функциональное предназначение.

Характеристика некоторых основных минеральных солей, имеющих особое значение в питании человека

Калий необходим для нормальной функции мышц и почек. Суточная потребность взрослого здорового человека в калии 2500—5000 мг. Продукты, богатые калием: свинина мясная, треска, хек, скумбрия, кальмары (филе), крупа овсяная, фасоль, горох, горошек зеленый, картофель, томаты, свекла, редис, лук зеленый, морская капуста, чернослив, изюм, черешня, смородина (черная и красная), виноград, абрикосы, персики.

Натрий участвует в регуляции водно-солевого обмена, осмотического давления в клетках и межклеточных жидкостях. Суточная потребность взрослого здорового человека в натрии 4000—6000 мг. Продукты, богатые натрием: колбасы, сыры, хлеб пшеничный, булочки городские, консервы рыбные, масло соленое сливочное, паста «Океан».

Натрий и хлориды поступают в организм человека в основном в виде поваренной соли. Суточная потребность в поваренной соли для взрослых 10— 15 г, что удовлетворяется за счет содержания ее в продуктах питания (6—10 г), в частности в хлебе (3—5 г) и поваренной соли, используемой для приготовления пиши и добавления по вкусу во время еды.

Кальций играет важную роль в формировании костей, обладает противовоспалительным и противоаллергическим свойствами. Суточная потребность взрослого здорового человека в кальции 1000—1200 мг. Продукты, богатые кальцием: молоко, кефир, сметана, творог, сыры, ставрида, сельдь, сазан, икра, паста «Океан», яйца, крупа (гречневая и овсяная), горох, фасоль, морковь, петрушка, лук зеленый.

Фосфор вместо с кальцием составляет основу костной ткани, обеспечивает умственную и мышечную деятельность. Суточная потребность взрослого здорового человека в фосфоре 1000—1500 мг. Продукты, богатые фосфором: печень говяжья, мясо куриное, рыба, икра, творог, сыры, крупа (овсяная, перловая, гречневая), пшено, горох, шоколад.

Магний нормализует возбудимость нервной системы и деятельность сердечной мышцы, оказывает сосудорасширяющее действие, стимулирует двигательную функцию кишечника и желчеотделение, способствует выведению холестерина из организма. Суточная потребность взрослого здорового человека в магнии 400 мг. Продукты, богатые магнием: отруби пшеничные, скумбрия, сельдь, кальмары (филе), паста «Океан», морская капуста, яйца, хлеб из муки II сорта, фасоль, горох, крупа (овсяная, гречневая, перловая), пшено, урюк, чернослив, петрушка, укроп, салат.

Железо активно участвует в кроветворении. Суточная потребность взрослого здорового человека в железе 15 мг (мужчины) и 18 мг (женщины). Продукты, богатые железом: говядина, баранина, печень (свиная, говяжья), мясо (куриное, кролика, индейки), язык говяжий, колбасы копченые, скумбрия, горбуша, икра осетровых, паста «Океан», яйца, хлеб из муки II сорта, крупа (гречневая, овсяная, ячневая, манная), пшено, шпинат, щавель, айва, персики, яблоки, хурма, груши, сливы, абрикосы, черника.

В процессах кроветворения участие принимают медь, марганец, кобальт и ванадий, а в процессах костеобразования — марганец и стронций. Цинк необходим для нормального роста, развития и полового созревания, вкуса и обоняния. Фтор способствует сохранению эмали зубов от повреждения. Йод принимает активное участие в деятельности щитовидной железы и образования ее гормона — тироксина.

Чтобы удовлетворить суточную потребность в различных пищевых веществах, в том числе минеральных солях, надо знать их содержание в различных пищевых продуктах. Для этого следует использовать соответствующие таблицы, в которых приведены количественные показатели содержания тех или иных пищевых веществ в различных продуктах.

Для правильного питания важно не только абсолютное количество пищевых веществ, но и оптимальные соотношения их. Например, для полноценного усвоения соотношение в пище кальция и фосфора должно быть 1,1:1,5, а кальция и магния — 1:0,5. Обычный набор пищевых продуктов, включающий достаточное количество овощей, фруктов, хлеба и молока, удовлетворяет потребности организма человека во всех необходимых ему минеральных веществах.

Вода

Напомним, что взрослый человек состоит на 65% из воды. Воду нельзя рассматривать как инертную жидкость, так как вода и продукты ее диссоциации являются важными факторами, определяющими структуру и функции всех тканей и органов организма. Водопроводная вода — источник некоторых минеральных веществ (кальция, магния, железа, фтора, меди и др.), содержание которых весьма колеблется в зависимости от источника водоснабжения. В такой воде меньше минеральных веществ, а в дистиллированной воде их практически нет.

В овощах и фруктах много воды (75—95%). Благодаря минеральному составу вода быстро покидает организм, способствуя выведению продуктов обмена веществ (мочегонное действие).

Суточная потребность человека в воде составляет 2—2,5 л. В сутки надо принимать 1 — 1,5 л воды, так как 600—800 г ее поступает с пищей, а еще 300—400 г образуется в организме вследствие обменных процессов.

Недостаток и избыток воды отрицательно сказывается на здоровье человека. Помните, что без пищи человек может прожить несколько педель, а без воды погибает через несколько суток. Потеря организмом более 10% воды угрожает его жизнедеятельности. При недостатке воды в организме происходит сгущение крови, нарушаются обменные процессы, ухудшается деятельность сердца и мозга, затрудняется работа почек, плохо выводятся с мочой продукты обмена веществ. Избыточное введение воды увеличивает количество циркулирующей крови, повышает нагрузку на работу сердца и почек, способствует избыточному выведению витаминов и минеральных солей из организма.

Лисовский В.А., Евсеев С.П., Голофеевский В.Ю., Мироненко А.Н.