Azotul este singurul element chimic care este inclus în toate, fără excepție, molecule de aminoacizi, proteine, acizi nucleici, enzime și alte componente importante ale celulei; pigmenți (clorofilă, hemoglobină), vitamine. Numai azotul poate fi absorbit de plante sub formă de anioni (NO 2 - .N03 -) și ca un cation (NH4 +). Formele anionice după reducerea la - NH2 sunt incluse în sinteza aminoacizilor.
În corpul animalelor, azotul se află într-o stare legată chimic sub formă de proteine, aminoacizi și alte componente care conțin azot din furaje de origine vegetală și animală. O mare parte a substanțelor alimentelor azotate rămâne în corp și o parte după forme transformări corespunzătoare în funcție de nivelul de produse sistematice finale ale metabolismului azotului - amoniac, uree, acid uric, care sunt excretați. (A se vedea, de asemenea, "Aminoacizi".)
Fosforul face parte din mulți compuși vitali. În compușii organici ai plantelor conține aproximativ 50% din cantitatea totală în organism. Fosforul este un membru al AMP, ADP, ATP, nukdeotidov, coenzime NAD, NADP, zaharide fosforilate, fosfolipide, unele substanțe de înlocuire, enzime și altele. Metabolismul fosforului se realizează sub formă de reziduuri de acid ortofosforic PO4 3-. a cărui adaos la substanțele organice formează o legătură energetică ridicată. Multe organisme conțin fosfor în formă minerală (fosfați solubili seva celulară, fosfați de oase etc.).
După moartea organismelor, compușii fosforului sunt mineralizați în sol la sărurile de calciu, magneziu și fier. Datorită secrețiilor de rădăcină, activitatea fosfatilor solului se dizolvă, ceea ce face posibilă noua asimilare a fosforului cu plantele și apoi cu organismele animale.
Sulful este implicat în construcția aminoacizilor cu conținut de sulf (bucătărie, cisteină, metionină), face parte din vitamina B1 și unele enzime. O caracteristică importantă este capacitatea sa de a forma legături macroergice în reacțiile de fosforilare a substratului. De o importanță deosebită este sulf și compușii săi pentru bacteriile chimiosintetice și fotosintetice (vezi. „Chemosynthesis“, „fotosinteza bacteriană“). Recent, sulful a devenit din ce în ce mai important ca factor al nutriției minerale a plantelor. Compușii sulfului se formează în ficat ca produse de dezinfectare a substanțelor toxice.
Clor. Celulele organismelor de animale și plante conțin o anumită cantitate de halogeni. Dintre acestea, numai clorul și iodul apar în cantități relativ mari. Clorul este sub formă ionizată ca săruri ale anionilor de sodiu, potasiu, calciu, magneziu, mangan și altele. Anionii clor împreună cu ionii de sodiu joacă un rol important în formarea potențialului osmotic al plasmei din sânge și alte fluide. Ca parte integrantă a acidului clorhidric, clorul este o componentă a sucului gastric.
Iod. Spre deosebire de alți halogeni, iodul se găsește la animale și plante, în principal în compuși organici (derivați de tirozină). La vertebrate, principala cantitate de iod este conținută în glanda tiroidă, ca parte a hormonului tiroxinei. Lipsa de iod în alimente (în special în zonele montane), este o încălcare a funcțiilor prostatei, care este însoțită de creșterea țesutului conjunctiv și este cunoscut sub numele de gușă. Sensibil la deficitul de iod din hrana pentru animale și animalele de fermă. Și alți halogeni biologici importanți sunt bromul și fluorul.
Bromul intră în organism cu produse pe bază de plante, precum și cu sare. Brutul relativ mult se găsește în glanda pituitară. Sarurile de brom sunt folosite în scopuri medicinale, deoarece acționează liniștitor asupra corpului.
Fluorul. Cantitatea principală a acestui element se găsește în oasele și țesuturile dinților sub formă de săruri de calciu insolubile. Pentru organisme, ambele cantități excesive și insuficiente de fluor în apă sunt dăunătoare (optim este 1 mg / l). Lipsa fluorurii provoacă carii dentare, iar excesul acesteia este o smalțură dentară a bolii și fluoroză.
Potasiul este conținut în celulele de obicei sub formă de ioni. Nu formează legături chimice permanente cu compuși organici ai corpului. Datorită potasiului, citoplasma are anumite proprietăți coloidale; potasiu activeaza enzimele de sinteza proteinelor, duce la un ritm normal al activității cardiace, implicate în generarea potențialului de acțiune în procesele de fotosinteză.
În interiorul celulelor, în comparație cu mediul, se menține o concentrație ridicată de ioni de potasiu, iar concentrația ionilor de sodiu este minimă. În timp ce celula este în viață, această diferență de concentrație a ionilor între celulă și mediu este menținută stabil prin funcționarea pompelor de ioni. După moartea celulei sau deteriorarea structurilor membranare, gradientul conținutului de ioni este egalat rapid.
Sodiul, ca potasiul, este conținut în organismele animalelor și plantelor numai sub formă de ioni și nu formează complecși cu părțile componente ale celulelor. Clorura de sodiu este o parte semnificativă a substanțelor minerale ale sângelui și, prin urmare, joacă un rol important în reglarea metabolismului apei al organismului. Cu transpirație abundentă, organismul își pierde o cantitate semnificativă de clorură de sodiu, care afectează negativ starea sa, ceea ce duce la o scădere a capacității de lucru. Ioniții de sodiu împreună cu alți ioni mențin potențialul osmotic corespunzător al celulelor, ceea ce favorizează absorbția apei de către plante din sol.
Ioniții de sodiu contribuie la polarizarea membranei celulare, punerea în aplicare a proceselor de iritabilitate, cu participarea acestora, apare generarea de potențiale. Ritmul normal al activității cardiace depinde de prezența în mediul nutritiv a cantității necesare de săruri de sodiu, potasiu și calciu.
Ionii de sodiu participă împreună cu anionii de acizi organici în menținerea și reglarea echilibrului acido-bazic al organismului. Acest ion afectează sinteza hormonilor și este principalul element în formarea unui sistem tampon de țesuturi și fluide biologice în organism. În acest sens, cerința zilnică a organismelor animale în acest element este destul de mare. În organismele de plante, rolul sodiului nu este atât de divers.
Calciul în starea ionică este un antagonist de potasiu. Este o parte a structurilor de membrane sub formă de săruri ale substanțelor pectice care formează substanța intercelulară care leaga celulele plantelor. Multe săruri de calciu din oase, coji de niște alge, cochilii de molus, polipi de corali. In celulele de plante, este adesea sub formă de cristale simple sau condensate aciculare de oxalat de calciu.
In calciul organismului animal joacă un rol important în procesul de formare a bilei, crește excitabilitatea reflexului spinal și centrul salivație, participă la procesele de transmitere a impulsului nervos sinaptica, coagularea sângelui, ADN-ul combinat cu proteine. Calciul este unul dintre cei mai importanți factori în mecanismul molecular al contracției musculare.
Magneziul este conținut în celule într-o anumită proporție cu calciul. Este o parte a moleculei de clorofilă, formează săruri cu substanțe pectice activează metabolismul energetic și sinteza.
Fierul - parte integrantă a moleculelor de cromoproteine - hemoglobină și mioglobină. Este implicat în biosinteza clorofilei, astfel încât atunci când există lipsă de fier în sol, cloroza se dezvoltă în plante. Rolul fiziologic primar al fierului - implicat în procesele de respirație, fotosinteza prin transferul electronilor în compoziția enzimelor oxidative (Fe -proteidov) - citocromilor, catalazele, peroxidaze, feredoxin. O anumită cantitate de fier din corpul animalelor și a oamenilor este stocată în feritină proteică care conține fier, care este conținut în ficat și în splina.
Cuprul se găsește în organismele de animale și plante, unde joacă un rol important. În nevertebratele, cuprul face parte din hemocitanele care, ca și hemoglobina din organismele vertebrate, transferă oxigenul. Cuprul este o parte a unor enzime (oxidaze). Se stabilește valoarea cuprului pentru procesele de hematopoieză, sinteza hemoglobinei și citocromii.
În fiecare zi, 2 mg de cupru intră în organism cu alimente. Lipsa acestui element în produsele alimentare cauzează o serie de tulburări în organism, în primul rând încălcarea hemopoiezei și a sintezei hemoglobinei.
Cu o lipsă de cupru în sol, plantele sunt epuizate de acest element și le furnizează insuficient animale. Animalele din aceste cazuri se îmbolnăvesc de "lisochka" - deficit de cupru. La animalele bolnave, se observă anemie, tulburări digestive, pierderea apetitului, boli de inimă.
În plante, cuprul face parte din numeroase enzime care participă la reacțiile întunecate de fotosinteză și alte biosinteze. Este necesar pentru obținerea de semințe în mod normal dezvoltate. Lipsa cuprului în sol cauzează bolile plantelor.
Manganul este un microelement, cu o cantitate insuficientă din care plantele dezvoltă cloroză - boală funcțională, însoțită de îngălbenirea frunzelor. Este parte sau crește activitatea anumitor enzime (carboxilază), favorizând procesul de fotosinteză. Manganul joacă un rol important în procesele de reducere a nitraților în plante.
Zincul face parte din unele enzime care activează descompunerea acidului carbonic. Un rol important îl joacă zincul în sinteza hormonilor vegetali - auxine, aminoacizi prolinici etc.
Bor influențează procesele de creștere, în special organismele de plante. În absența în sol a acestui oligoelement în plante mor țesut conductiv, muguri apicale, flori și ovare, pe rădăcini de leguminoase slab dezvoltat noduli.
In absenta bacteriilor nodulilor de molibden din sol nu se așeze pe rădăcinile plantelor leguminoase, activitatea frunzelor stomatelor se deteriorează procesele de creștere aparate inhibat ca rezultat încetinirea biosinteza proteinelor. Molibdenul joacă un rol important în nutriția cu azot a plantelor, în procesele de reducere a nitraților, deoarece face parte din enzima nitrat reductazei. Acest microelement mărește rezistența plantelor la boli fungice.
Recent microelementele sunt utilizate pe scară largă în plante (însămânțării tratarea semințelor, rădăcină și plante fertilizante foliari) și animale (suplimentele de micronutrienți la hrană și m. P.).
Alte componente anorganice ale celulei. Grupuri individuale de celule specializate chiar și în producerea anumitor compuși anorganici. În special, celulele stomacului formează o cantitate semnificativă de acid clorhidric, care în partea gastrică participă la prepararea și la procesul de digerare a alimentelor.
Celulele glandelor salivare sintetizează o anumită cantitate de substanțe cu proprietăți alcaline. În celulele multor animale se formează amoniac. În condiții nefavorabile, amoniacul se formează în organismele vegetale, provocând otrăvirea lor, deoarece nu există un sistem excretor în plante.
Componentele anorganice ale celulelor sunt cel mai adesea sub forma unei sări disociat ionilor în soluție sau în stare nedizolvată (sare de fosfor os, var sau schelete silicioase bureți, corali, scoici de diatomee și colab.).
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: