PRZEGLD PIERWIASTKW W ORGANIZMACH Biologia Karolina Iwanowska W

PRZEGLĄD PIERWIASTKÓW W ORGANIZMACH Biologia Karolina Iwanowska

W organizmach występuje ok. 60 pierwiastków naturalnych. PIERWIASTKI MAKROELEMENTY >0, 01% suchej masy MIKROELEMENTY 0. 01 -0, 0001% suchej masy ULTRAELEMENTY milionowe części suchej masy

Pierwiastki biogenne. l l Pierwiastki biogenne stanowią podstawę budowy związków organicznych. Występują prawie w każdym organizmie. Do nich należą: l l l węgiel, wodór, tlen, azot, fosfor, siarka.

MAKROELEMENTY

WĘGIEL l l l Stanowi 20% masy ciała u człowieka. Jest szkieletem budowy związków organicznych. Ma największą zdolność łączenia się między sobą i wchodzenia w reakcje.

WODÓR l l l Stanowi 10% masy ciała człowieka. Bierze udział w procesach oksydo – redukcyjnych. Razem z węglem tworzy węglowodany.

TLEN l l l Stanowi 63% masy ciała. Z węglem i wodorem tworzy węglowodany i tłuszczowce oraz kwasy organiczne, alkohole, aldehydy i ketony. W oddychaniu tlenowym jest ostatnim akceptorem elektronów w łańcuchach oddechowych.

AZOT l l l Stanowi 3% masy ciała. Jest składnikiem: l białek, l kwasów nukleinowych, l barwników, l lipidów budujących błony, l zasad azotowych budujących układ przenośników energii typu ATP/ATD. Pobudza układ nerwowy; nadmiar powoduje silne zatrucia. Niedobór u roślin hamuje wzrost i ogranicza kwitnienie. Azot nie jest przyswajalny przez organizmy, dopiero bakterie i sinice przekształcają go na związki przyswajalne.

FOSFOR l l Stanowi 1% masy ciała. Fosforan wapnia stanowi 35% kości, fosforan wapnia – 1, 5%. Jest składnikiem: l l l kwasów nukleinowych, układu przenośników energii ATP/ADT, fosfolipidów. U zwierząt i człowieka występuje w płynach ustrojowych i w kościach. U roślin występuje w dojrzałych nasionach – fityna jest głównym związkiem zapasowym fosforu. Niedobór ogranicza syntezę ATP, spowalnia rozwój pędów i korzeni, powoduje żółknięcie brzegów liści.

SIARKA l l Stanowi 0, 2% masy ciała. Jest składnikiem: l l l enzymów, aminokwasów siarkowych. Wpływa na właściwości mechaniczne białek budujących wytwory naskórka ssaków. Niedobór u roślin hamuje syntezę chlorofilu. Występuje w olejkach roślinnych nadając im ostry smak.

KRZEM l Występuje w postaci krzemionki – Si. O 2 jako materiał budulcowy szkieletów okrzemek, promienic i niektórych gąbek.

WAPŃ l l l Fosforan wapnia stanowi 35% kości, węglan wapnia – 11%. jest pierwiastkiem szkieletotwórczym – buduje kości, szkielety otwornic, niektórych gąbek, skorupiaków i mięczaków. Jony Ca+: l l l biorą udział w procesach krzepnięcia krwi, zmniejszają pobudliwość tkanki nerwowej i mięśniowej, zwiększają lepkość cytoplazmy, zmniejszają przepuszczalność błon komórkowych. Niedobór u roślin powoduje nieprawidłowy wzrost korzeni i liści.

MAGNEZ l l Wchodzi w skład chlorofilu oraz buduje kości. Jony Mg 2+: l l l są aktywatorami enzymów fotosyntetycznych i oddechowych, zmniejszają pobudliwość nerwów i mięśni zwiększają lepkość cytoplazmy. Magnez zapewnia prawidłową współpracę obu podjednostek rybosomów. Niedobór zwiększa ryzyko wystąpienia białaczki limfatycznej, zawału serca i miażdżycy.

POTAS l l l Występuje w osoczu w ilości 4, 6 mmol/l. Bierze udział w polaryzacji i depolaryzacji błon komórkowych. Zwiększa uwodnienie cytoplazmy i przepuszczalność błon komórkowych. Zwiększa pobudliwość nerwów i mięśni. Niedobór hamuje wzrost roślin, przyczynia się do powstawania żółtych plam na liściach i zasychania ich. Najwięcej potasu zawierają tkanki merystematyczne (twórcze).

SÓD l l l Występuje w osoczu w ilości 143 mmol/l. Bierze udział w polaryzacji i depolaryzacji błon komórkowych. Zwiększa uwodnienie cytoplazmy. Zwiększa przepuszczalność błon komórkowych. Zwiększa pobudliwość mięśni.

CHLOR l l Utrzymuje równowagę jonową ustroju. Kwas solny – HCl: l l l ułatwia uwalnianie dwutlenku węgla z erytrocytów, ułatwia trawienie – powoduje przejście pepsynogenu w aktywną pepsynę (enzym trawiący białka), umożliwia niektórym drapieżnym ślimakom wytrawianie otworów w muszlach małżów.

MIKROELEMENTY

ŻELAZO l Jest składnikiem związków organicznych wiążących i transportujących tlen we krwi: l l l hemoglobiny, miglobuliny (wiąże tlen w mięśniach poprzecznie prążkowanych), chlorokruoryny (występuje u wieloszczetów). Jest składnikiem enzymów oksydo - redukcyjnych katalizujących procesy utleniania i redukcji w fazie fotosyntezy zależnej od światła. Niedobór u człowieka powoduje anemię.

MIEDŹ l l l Jest składnikiem chemocyjaniny (u skorupiaków i mięczaków) oraz enzymów oksydo – redukcyjnych. Bierze udział w procesie wytwarzania hemoglobiny. Niedobór zaburza gospodarkę żelazem.

MANGAN l l l jest składnikiem enzymów oksydo – redukcyjnych. Jony są aktywatorami enzymów fotosyntetycznych. Niedobór zniekształca kości.

MOLIBDEN l Pomaga związać azot atmosferyczny przez bakterie prodawkowe.

BOR l l Odpowiada za wzrost łagiewki pyłkowej. Niedobór u roślin hamuje podziały komórkowe.

CYNK l l l Jest składnikiem insuliny. Bierze udział w syntezie białek i auksyn (hormonów roślinnych). Niedobór powoduje zmiany w skórze i we włosach.

KOBALT l Jest składnikiem witaminy B 12, niezbędnej w procesach krwiotwórczych zachodzących w szpiku kostnym.

JOD l Jest składnikiem hormonów tarczycy: tyroksyny (T 4) i trójjodotyroniny (T 3).

FLUOR l l Jest składnikiem szkliwa zębów i kości. Niedobór powoduje próchnicę.

ULTRAELEMENTY rad, l złoto, l srebro, l platyna, l selen, i inne. l

Podsumowanie: l l l Pierwiastki są niezbędne do budowy i funkcjonowania organizmów. Rośliny pobierają pierwiastki z gleby oraz CO 2 i O 2. Grzyby i zwierzęta pobierają je w formie związków organicznych lub w postaci roztworów jonów znajdujących się w pokarmie.