Хімія. Рівень стандарту. 11 клас. Савчин

§ 30. БІОЛОГІЧНЕ ЗНАЧЕННЯ МЕТАЛІЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ

Опанувавши матеріал параграфа, ви зможете:

  • називати металічні елементи, що відіграють важливу біологічну роль в організмі людини;
  • характеризувати значення елементів Кальцію, Калію, Натрію, Магнію та Феруму в організмі людини;
  • оцінювати біологічне значення металічних елементів.

Лужні й лужноземельні елементи та їхні сполуки мають велике біологічне значення. Розглянемо докладніше основні з них.

Кальцій — макроелемент, що становить 2 % від маси тіла людини, з них 99 % — у кістках і зубах. Головний біоелемент. Як структурний компонент кісток, забезпечує їхню міцність і пластичність. За участю Кальцію відбувається захисна реакція, що запобігає кровотечі в разі пошкодження шкіри. Кальцій має унікальну властивість виводити з організму солі важких металів і перешкоджає накопиченню Плюмбуму. Проводить нервові імпульси та впливає на скорочення м'язів. Потрібний людям, схильним до таких хвороб, як підвищений артеріальний тиск, пародонтоз, артрити, судоми ніг, депресії та рак.

Харчовими джерелами Кальцію є молочні продукти, особливо сир, риба, квасоля, горіхи, петрушка, капуста.

Калій — основний елемент кожної живої клітини. Його солі, що містять йони Калію, нормалізують обмін речовин у тканинах, підтримують м'язовий тонус та артеріальний тиск.

Важливий для роботи серця, нирок, мозку, печінки. В організмі підтримує водноенергетичний баланс, контролює скорочення м'язів, перешкоджає накопиченню радіоактивного Цезію-137. Потрібний людям для підтримання м'язового тонусу, а також тим, які відчувають стомлюваність і дратівливість, втрату апетиту, розлад сну, хворіють на гіпертонію, гастрит або виразку шлунка.

Для поповнення організму цим мікроелементом варто додавати до раціону сушені абрикоси, родзинки, цитрусові, квасолю та сою, молочні й морепродукти, картоплю, шпинат.

Натрій — мікроелемент, що відіграє важливу роль у функціонуванні організму людини. Здійснює вплив і стимулює роботу нервової системи, впливає на роботу міокарда, нормалізує артеріальний тиск, розширюючи судини. Йони Натрію входять до складу крові та міжклітинної рідини, тканин тіла; в організм надходять з натрій хлоридом. Вони ж забезпечують проходження нервових імпульсів, регулюють разом з Калієм водний баланс, запобігаючи зневодненню організму.

Найбільше Натрію містять свіжі овочі (помідори, огірки, буряки, морква), бобові, риба й морепродукти. За дефіциту Натрію в організмі необхідно вживати квашену й морську капусту, молочні та м'ясні вироби.

Ферум — один з життєво необхідних мікроелементів. Без нього немислиме функціонування кровоносної системи, синтез еритроцитів і гемоглобіну. Це елемент, що є складником багатьох ферментів, сприяє знешкодженню токсичних речовин у печінці, захищає імунну систему, забезпечує вироблення енергії в м'язах. Як і Калій, перешкоджає накопиченню радіоактивних речовин в організмі, зокрема радіоактивного Плутонію.

Міститься у великій кількості в таких харчових продуктах, як м'ясо (яловичина), морська риба, нирки, печінка, гриби, бобові, какао, морква, яйця, насіння гарбуза, зелень, гранат, житній хліб, молода кропива.

Купрум — елемент, що, як і Ферум, уважається життєво необхідним мікроелементом для організму людини. Потрібний для утворення гемоглобіну крові, бере активну участь у синтезі еритроцитів і гормонів щитоподібної залози, попереджає розвиток артритів, викривлення хребта. Від наявності Купруму залежить пігментація волосся. Важливу роль відіграє в проведенні нервових імпульсів, запобігаючи розсіяному склерозу.

Важливий для дітей, які мають сколіоз, порушення постави, ДЦП; людям, які хворіють на артрити, артрози, розсіяний склероз, порушення функції щитоподібної залози, мають серцево-судинні захворювання.

Багатою на мідь їжею є устриці, печінка корів та овець, какао й чорний перець, а також горіхи, соняшникове насіння, зелені маслини та пшеничні висівки.

Магній — основний внутрішньоклітинний антистресовий макроелемент. Гідратовані йони Магнію є каталізаторами гідролізного розпаду АТФ й АДФ, що забезпечує виділення енергії в мітохондріях клітин. Бере участь у передаванні генетичної інформації, нервових імпульсів до м'язів, зниженні артеріального та нормалізації серцевого тиску. Наявність достатньої кількості катіонів Магнію сприяє засвоєнню Кальцію.

Джерелами поповнення організму цим макроелементом є пшеничні висівки, насіння соняшника, родзинки, сушені абрикоси, зелені листові овочі, квасоля, неочищений рис, соя та інші бобові.

Особливо потрібний тим, хто часто нервує, страждає безсонням, має різні розлади у формуванні кісткової тканини та спазми кровоносних судин.

В організмі людини міститься близько 25 г — переважно в кістках у формі фосфатів і гідрогенкарбонатів.

ПІДСУМОВУЄМО ВИВЧЕНЕ

Металічні елементи відіграють важливу біологічну роль в організмі людини.

• До біологічно активних металічних елементів, що мають важливе значення для нормального функціонування організму, належать мікро- й макроелементи, зокрема Кальцій, Калій, Натрій, Ферум, Купрум та Магній.

Кальцій — макроелемент, головний біоелемент, що міститься в кістках і зубах. Забезпечує міцність і пластичність кісток, запобігає кровотечі під час пошкодження шкіри. Виводить з організму солі важких металів і перешкоджає накопиченню Плюмбуму, проводить нервові імпульси та впливає на скорочення м'язів.

Калій — основний елемент кожної живої клітини. Нормалізує обмін речовин у тканинах, підтримує м'язовий тонус та артеріальний тиск, регулює водноенергетичний баланс, контролює скорочення м'язів, запобігає накопиченню радіоактивного Цезію-137. Йони Калію впливають на роботу серцево-судинної системи. Потрапляє в організм переважно з рослинною їжею, оскільки йони Калію впливають також на живлення рослин і тварин.

Натрій — мікроелемент, що стимулює роботу нервової системи, впливає на роботу міокарда, нормалізує артеріальний тиск. Входить до складу крові й міжклітинної рідини, забезпечує проходження нервових імпульсів, регулює водний баланс.

Ферум — життєво необхідний мікроелемент. Сприяє функціонуванню кровоносної системи, синтезу еритроцитів і гемоглобіну. Є складником багатьох ферментів, знешкоджує токсичні речовини в печінці, захищає імунну систему, забезпечує вироблення енергії в м'язах, перешкоджає накопиченню радіоактивних речовин в організмі.

Купрум — елемент, потрібний для утворення гемоглобіну крові. Бере участь у синтезі еритроцитів і гормонів щитоподібної залози, попереджає розвиток артритів і викривлення хребта, впливає на пігментацію волосся. Важливу роль відіграє в проведенні нервових імпульсів.

Магній — основний внутрішньоклітинний антистресовий макроелемент. Йони Магнію є каталізаторами гідролізного розпаду АТФ та АДФ. Бере участь у передаванні генетичної інформації, нервових імпульсів до м'язів, зниженні артеріального й нормалізації серцевого тиску. Сприяє засвоєнню Кальцію.

ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

  • 1. Назвіть життєво необхідні елементи в організмі людини.
  • 2. Охарактеризуйте макро- й мікроелементи та їхню роль в організмі людини.
  • 3. Фізіологічний розчин, який у медицині використовують як тимчасовий замінник плазми крові, містить натрій хлорид з масовою часткою його в розчині 0,9 %. Обчисліть масу води й солі, потрібних для приготування 500 г такого розчину.
  • 4. Висловте судження щодо біологічної ролі металічних елементів в організмі людини.