Какие элементы содержаться в теле
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 1 сентября 2018;
проверки требуют 8 правок.
Перейти к навигации
Перейти к поиску
Эту страницу предлагается переименовать в Распространённость химических элементов в человеческом организме или Состав человеческого тела. Пояснение причин и обсуждение — на странице Википедия:К переименованию/17 июня 2018. 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-ти 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=106334221
Категории:
- Биохимия
- Химические элементы
- Списки химических элементов
Биологически значимые элементы (в противоположность биологически инертным элементам) — химические элементы, необходимые живым организмам для обеспечения нормальной жизнедеятельности.
Элементы, обеспечивающие жизнедеятельность организма, классифицируют по разным признакам — содержанию в организме, степени необходимости, биологической роли, тканевой специфичности и др[1]. По содержанию в теле человека и других млекопитающих элементы делят на
- макроэлементы (сотые доли процента и более);
- микроэлементы (от стотысячных до тысячных долей процента);
- ультрамикроэлементы (миллионные доли процента и менее)[1][2][3][4].
Некоторые авторы проводят границы между этими типами по другим значениям концентрации[5][6]. Иногда ультрамикроэлементы не отделяют от микроэлементов[5].
Макроэлементы[править | править код]
Эти элементы слагают основу плоти живых организмов.
Органогенные элементы[править | править код]
Львиную долю массы клетки составляют 4 элемента[7] (указано их содержание в теле человека)[8]:
- Кислород — 65 %;
- Углерод — 18 %;
- Водород — 10 %;
- Азот — 3 %.
Эти макроэлементы называют органогенными элементами[комм. 1] или макронутриентами (англ. macronutrient)[комм. 2]. Преимущественно из них построены белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты и многие другие органические вещества. Иногда эти четыре элемента обозначают акронимом CHNO, состоящим из их обозначений в таблице Менделеева.
Другие макроэлементы[править | править код]
Ниже перечислены другие макроэлементы[1] и их содержание в теле человека[8].
- Калий — 0,35 %
- Кальций — 2 %
- Магний — 0,05 %
- Натрий — 0,15 %
- Сера — 0,25 %
- Фосфор — 1,1 %
- Хлор — 0,15 %
Микроэлементы[править | править код]
Термин «микроэлементы» получил особое распространение в медицинской, биологической и сельскохозяйственной научной литературе в середине XX века. В частности, для агрономов стало очевидным, что даже достаточное количество «макроэлементов» в удобрениях (троица NPK — азот, фосфор, калий) не обеспечивает нормального развития растений.
Содержание микроэлементов в организме мало, но они участвуют в биохимических процессах и необходимы живым организмам. Поддержание их содержания в тканях на физиологическом уровне необходимо для поддержания постоянства внутренней среды (гомеостаза) организма.
Основные микроэлементы[править | править код]
Необходимыми для жизнедеятельности растений, животных и человека считаются более 30 микроэлементов. Среди них (в алфавитном порядке):
Чем меньше концентрация элемента в организме, тем труднее установить его биологическую роль, идентифицировать соединения, в образовании которых он принимает участие. К числу несомненно важных относят бор, ванадий, кремний и др.
Биогенные элементы[править | править код]
Биогенными называют все элементы, постоянно присутствующие в живых организмах и играющие какую-либо биологическую роль, в первую очередь O, C, H, Ca, N, K, P, Mg, S, Cl, Na, Fe[12].
Совместимость[править | править код]
При усвоении организмом витаминов, микроэлементов и макроэлементов возможен антагонизм (отрицательное взаимодействие) или синергизм (положительное взаимодействие) между разными компонентами.
Недостаток минеральных веществ в организме[править | править код]
Основные причины, вызывающие недостаток минеральных веществ:
- Неправильное или однообразное питание, некачественная питьевая вода.
- Геологические особенности различных регионов Земли — эндемические (неблагоприятные) районы (см. Эндемические заболевания).
- Большая потеря минеральных веществ по причине кровотечений, болезнь Крона, язвенный колит.
- Употребление алкоголя и некоторых лекарственных средств, связывающих микроэлементы или вызывающих их потерю организмом.
Использование термина «минерал» по отношению к биологически значимым элементам[править | править код]
Микро- и макроэлементы попадают в организм главным образом с пищей. Для их обозначения в английском языке существует термин dietary mineral.
В конце XX века российские производители некоторых лекарственных препаратов и биологически активных добавок стали использовать для обозначения макро- и микроэлементов термин «минерал». С научной точки зрения такое употребление этого термина является неправильным, так как он означает только геологическое природное тело с кристаллической структурой. Тем не менее производители т. н. «биологических добавок» стали называть свою продукцию витаминно-минеральными комплексами, имея в виду минеральные добавки к витаминам.
См. также[править | править код]
- Химический состав клетки
- Рекомендуемая суточная норма потребления
- Незаменимые пищевые вещества
- Биофортификация
Примечания[править | править код]
Комментарии
- ↑ Иногда органогенными элементами (органогенами) называют только C, H, N, O[9], иногда — ещё и P и S[1], а иногда — все элементы, играющие какую-либо роль в жизни организмов[10].
- ↑ Иногда макронутриентами называют белки, жиры и углеводы[11].
Источники
- ↑ 1 2 3 4 Скальный А. В., Рудаков И. А. Биоэлементы в медицине. — Оникс 21 век, Мир, 2004. — С. 18—23. — 272 с. — ISBN 5-329-00930-8.
- ↑ Макроэлементы // Словарь ботанических терминов / И.А. Дудка. — Киев: Наукова Думка, 1984.
- ↑ Микроэлемент // Словарь ботанических терминов / И.А. Дудка. — Киев: Наукова Думка, 1984.
- ↑ Ультрамикроэлементы // Словарь ботанических терминов / И.А. Дудка. — Киев: Наукова Думка, 1984.
- ↑ 1 2 Авцын А. П., Жаворонков А. А., Риш М. А., Строчкова Л. С. Микроэлементозы человека. — М.: Медицина, 1991. — С. 16—17. — 496 с. — ISBN 5-225-02128-X.
- ↑ Кидин В.В., Торшин С.П. Агрохимия. Учебник. — Проспект, 2015. — 619 с. — ISBN 9785392187676.
- ↑ Билич Г. Л., Крыжановский В. А. Биология. Полный курс: В 4 т. — издание 5-е, дополненное и переработанное. — Оникс, 2009. — С. 20. — 864 с. — ISBN 978-5-488-02311-6.
- ↑ 1 2 Starr C., McMillan B. 2.1. Atoms and Elements // Human Biology. — 11 ed. — Cengage Learning, 2014. — P. 16. — 608 p. — ISBN 9781305445949.
- ↑ Органогенные элементы // Большая медицинская энциклопедия / гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Советская энциклопедия, 1969—1978.
- ↑ Дедю И. И. Органогены // Экологический энциклопедический словарь. — Кишинев, 1989.
- ↑ Методические рекомендации 2.3.1.2432-08. Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации.
- ↑ Биогенные элементы // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
Литература[править | править код]
- Ultratrace minerals. Authors: Nielsen, Forrest H. USDA, ARS Source: Modern nutrition in health and disease / editors, Maurice E. Shils … et al.. Baltimore: Williams & Wilkins, c 1999., p. 283—303. Issue Date: 1999.
- Авцын А. П., Жаворонков А. А., Риш М. А., Строчкова Л. С. Микроэлементозы человека. — М.: Медицина, 1991. — С. 16. — 496 с. — ISBN 5-225-02128-X.
- Скальный А. В., Рудаков И. А. Биоэлементы в медицине. — Оникс 21 век, Мир, 2004. — С. 18—19. — 272 с. — ISBN 5-329-00930-8.
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 18 января 2020;
проверки требуют 8 правок.
Химическая организация клетки — совокупность всех веществ, входящих в состав клетки. В состав клетки входит большое количество химических элементов Периодической системы, из которых 86 постоянно присутствуют, 25 необходимы для нормальной жизнедеятельности организма, а 16—18 из них абсолютно необходимы[1][2].
Химические элементы[править | править код]
Органогены (биоэлементы)[править | править код]
Органогены — химические элементы, входящие в состав всех органических соединений и составляющие около 98% массы клетки[1].
| Элемент | % содержание | Функция |
|---|---|---|
| Кислород | 65—75 | Входит в состав большинства органических веществ клетки. Образуется в ходе фотосинтеза при фотолизе воды. Для аэробных организмов служит окислителем в ходе клеточного дыхания, обеспечивая клетки энергией. В наибольших количествах в живых клетках содержится в составе воды. |
| Углерод | 15—18 | Входит в состав всех органических веществ; скелет из атомов углерода составляет их основу. Кроме того, в виде CO2 фиксируется в процессе фотосинтеза и выделяется в ходе дыхания, в виде CO (в низких концентрациях) участвует в регуляции клеточных функций, в виде CaCO3 входит в состав минеральных скелетов. |
| Водород | 8—10 | Входит в состав всех органических веществ клетки. В наибольших количествах содержится в составе воды. Некоторые бактерии окисляют молекулярный водород для получения энергии. |
| Азот | 2—3 | Входит в состав аминокислот, белков (в том числе ферментов и гемоглобина), нуклеиновых кислот, хлорофилла, некоторых витаминов. |
Макроэлементы[править | править код]
Элементы, представленные в клетке в меньшем количестве — десятые и сотые доли процента[1].
| Элемент | % содержание | Функция |
|---|---|---|
| Кальций | 0,04—2,00 | Содержится в мембране клетки, межклеточном веществе и костях. Участвует в регуляции внутриклеточных процессов, поддержания мембранного потенциала, передаче нервных импульсов, необходим для мышечного сокращения и экзоцитоза, участвует в свертывании крови. Нерастворимые соли кальция участвуют в формировании костей и зубов позвоночных и минеральных скелетов беспозвоночных. |
| Фосфор | 0,2—1,0 | Входит в состав АТФ в виде остатка фосфорной кислоты (PO43-). Содержится в костной ткани и зубной эмали (в виде минеральных солей), а также присутствует в цитоплазме и межклеточных жидкостях (в виде фосфат-ионов). |
| Алюминий | 0,01-0,02% | Снижает активность ряда ферментов (щелочной фосфатазы, лактатдегидрогеназы, каталазы и др.); также участвует в регуляции функций нервной системы |
| Железо | 0,15-0,2% | Входит в состав гемоглобина крови, повышает тонус организма и потенцию. Необходимо для нормального функционирования иммунной системы |
| Йод | 0,01% | Входит в состав гормонов щитовидной железы (тироксина, трийодтиронина). |
| Калий | 0,15—0,4 | Участвует в поддержании мембранного потенциала, генерации нервного импульса, регуляции сокращения сердечной мышцы. Содержится в межклеточных веществах. Участвует в фотосинтезе. |
| Сера | 0,15—0,2 | Содержится в некоторых аминокислотах, ферментах, тиамине. В небольших количествах присутствует в виде сульфат-иона в цитоплазме клеток и межклеточных жидкостях. |
| Хлор | 0,05—0,1 | Участвует в формировании осмотического потенциала плазмы крови и других жидкостей в виде аниона. Содержится в желудочном соке. |
| Натрий | 0,02—0,03 | Участвует в поддержании мембранного потенциала, генерации нервного импульса, процессах осморегуляции(в том числе в работе почек у человека) и создании буферной системы крови. |
| Магний | 0,02—0,03 | Кофактор многих ферментов, участвующих в энергетическом обмене и синтезе ДНК; поддерживает целостность рибосом и митохондрий, входит в состав хлорофилла. В животных клетках необходим для функционирования мышечных и костных систем. |
Микроэлементы[править | править код]
К микроэлементам, составляющим от 0,001 % до 0,000001 % массы тела живых существ, относят рубидий, кадмий, барий, олово, свинец (необходим для усваивания железа), ванадий, германий, кобальт (витамин В12), марганец, никель, рутений, селен, фтор (зубная эмаль), медь, хром, галлий, цинк, молибден (участвует в связывании атмосферного азота), бор (влияет на ростковые процессы у растений), а также — кремний и стронций.
Ультрамикроэлементы[править | править код]
Ультрамикроэлементы составляют менее 0,000001 % в организмах живых существ, к ним относят золото, серебро, которые оказывают бактерицидное воздействие, ртуть, подавляющую обратное всасывание воды в почечных канальцах, оказывая воздействие на ферменты. Также к ультрамикроэлементам относят селен, мышьяк, платину и цезий, бериллий, радий, уран, палладий, ниобий, ксенон, аргон, криптон, гелий, неон, полоний, радон, актиний, таллий, торий, иридий, и некоторые другие. Функции ультрамикроэлементов ещё малопонятны.
Вода[править | править код]
Вода является универсальным растворителем органических и неорганических веществ; она служит резервуаром для всех биохимических реакций клетки. При участии воды происходит теплорегуляция[3][4].
См. также[править | править код]
- Биологически значимые элементы
- Клетка
- Сравнение строения клеток бактерий, растений, животных и грибов
Примечания[править | править код]
Литература[править | править код]
- Билич Г. Л., Крыжановский В. А. Биология. Полный курс: В 4 т. — издание 5-е, дополненное и переработанное. — Оникс, 2009. — С. 20. — 864 с. — ISBN 978-5-488-02311-6.
- Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология: в 3т. — Мир, 1993. — Т. 1. — С. 105—112. — 456 с. — ISBN 5-03-003685-7.
А вы знали, что для здорового функционирования любого организма нужны металлы и без них просто не было бы жизни? Недостаток или переизбыток микроэлементов серьезно влияет на уровень здоровья любого человека.
Существует 10 основных веществ, которые принято называть металлами жизни. Норма содержания одних выше, чем других. Очень важно, чтобы в организме любого человека существовала гармония количества и соотношения металлов.
Какой металл для чего нужен? Что будет, если его количество будет недостаточным?
Кальций
Содержится в абсолютно любой клетке, составляющей организм. Основная масса — в костях и зубах. Для поддержания необходимого количества этого вещества в организме необходимо употреблять его в день 1 мг. На самом деле организму для здорового функционирования необходимо 0,5 мг ежедневно. Увеличение дозы связано с тем, что кальций усваивается лишь наполовину.
Продукты, содержащие кальций
Натрий
Ионы этого металла поддерживают у любого организма, будь то животное или человек, нормальную работу мышечных клеток. Удерживает в организме воду, предотвращая его обезвоживание. Регулирует сердечно-сосудистую деятельность, а также принимает активное участие в сохранении кислотного баланса. При его переизбытке наступает нарушение водно-щелочного баланса, сгущается кровь, происходят различные заболевания почек, нарушается общий обмен веществ.
Калий
Участвует в работе нервных импульсов, регулирует кислотно-щелочной баланс организма, производит активацию работы определенных ферментов, нормализует уровень давления в крови, оказывает противосклеротическое воздействие
Магний
Основная концентрация этого металла — в дентине и эмали зубов. Также он содержится в костной ткани. Этот металл принимает самое непосредственное участие в расслаблении мышц, тормозит возбудимость нервных окончаний. При его дефиците возникают такие патологии, как тахикардия, бессонница и быстрая утомляемость.
Продукты, богатые магнием
Золото
Доказано, что в организме тщеславных людей превышено содержание этого металла. Этим людям необходимо дополнять свой организм и другими металлами. Возможно, характер этих людей не изменится, но здоровье непременно восстановится.
Цинк
65 % этого металла находится в мышцах. При его дефиците значительно замедляется физическое развитие, может возникнуть апатия, замедлится рост, увеличиться подверженность различным инфекциям.
Продукты, богатые цинком
Медь
Ее содержание в организме незначительное, но в то же время необходимое. Она ускоряет обмен веществ, принимает активное участие в выработке коллагена, усиливает качество работы нервной системы. При ее переизбытке люди становятся мягкими и покладистыми.
Свинец
Если в организме человека содержится чрезмерное количество этого металла, то индивидуум становится вялым и апатичным. У него множество претензий к собственной жизни, такие люди постоянно чувствуют себя жертвой.
Олово
По результатам исследований, максимальное количество этого металла содержится в организмах мыслителей и путешественников.
Ртуть
Оказывается, что люди, у которых незначительно завышена норма ртути в организме, очень любят поболтать. А также у них развита такая черта характера, как хитрость.
Железо
Этот металл входит в состав такого вещества, как гемоглобин, который, в свою очередь, очень важен для организма. Если человек много занимается физическим трудом, то для здоровья его организма нужно больше этого металла. При его дефиците возникает болезнь, которая называется малокровием. При переизбытке этого металла, человек становится агрессивным и эгоистичным.
Продукты, содержащие железо