В чём заключается биологическая роль воды; минеральных солей?
Ответы:
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.
РОЛЬ МИНЕРАЛЬНЫХ СОЛЕЙ В ОРГАНИЗМЕ . Кроме белков, жиров и углеводов, здоровое питание должно содержать различные минеральные соли: кальция, фосфора, железа, калия, натрия, магния и другие. Эти минералы поглощаются растениями из верхних слоев почвы и из атмосферы, а затем попадают в организм человека и животных через растительную пищу.
В организме человека используется почти 60 химических элементов, но основными считаются только 22 химических элемента. Они составляют в общей сложности 4% веса тела человека.
Все минеральные вещества, которые присутствуют в организме человека, условно разделяются на макроэлементы и микроэлементы. Макроэлементы: кальций, калий, магний, натрий, железо, фосфор, хлор, сера в больших количествах присутствуют в организме человека. Микроэлементы: медь, марганец, цинк, фтор, хром, кобальт, никель и другие требуются организму в небольших количествах, но очень важны. Например, содержание бора в крови человека минимально, но его присутствие необходимо для нормального обмена важных макроэлементов: кальция, фосфора и магния. Организму не будет никакой пользы даже от огромного количества этих трех макроэлементов без бора.
Минеральные соли в организме человека поддерживают необходимое кислотно-щелочное равновесие, нормализуют водно-солевой обмен, поддерживают работу эндокринной системы, нервной, пищеварительной, сердечно сосудистой и других систем. Также, минеральные вещества участвуют в кроветворении и свертывании крови, в обмене веществ. Они необходимы для построения мышц, костей, внутренних органов. В водном режиме минеральные соли играют также важную роль. Поэтому, минеральные вещества в достаточном количестве должны постоянно поступать с пищей, так как в организме человека происходит непрерывный обмен минеральных солей.
Недостаток минеральных веществ. Недостаток макро и микроэлементов приводит к тяжелым заболеваниям. Например, длительный недостаток поваренной соли может привести к нервному истощению и ослаблению работы сердца. Недостаток солей кальция приводит к повышенной ломкости костей, а у детей может развиться рахит. При недостатке железа развивается анемия. При недостатке йода – слабоумие, глухонемота, зоб, карликовый рост.
К основным причинам, вызывающим недостаток минеральных веществ в организме относятся:
1. Некачественная питьевая вода.
2. Однообразное питание.
3. Регион проживания.
4. Заболевания, приводящие к потере минеральных веществ (кровотечение, язвенный колит).
5. Лекарства, препятствующие усвоению макро и микроэлементов.
МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА В ПРОДУКТАХ. Единственным способом доставить организму все необходимые минеральные вещества является сбалансированное здоровое питание и вода. Нужно регулярно употреблять растительную пищу: зерно, бобовые, корнеплоды, фрукты, зеленые овощи — это важный источник микроэлементов. А также рыбу, птицу, красное мясо. Большая часть минеральных солей при кулинарной обработке не теряется, но значительное их количество переходит в отвар.
В разных продуктах различно и содержание минеральных веществ. Например, молочные продукты содержат более 20 минералов: железо, кальций, йод, марганец, цинк, фтор и др. В мясных продуктах содержатся: медь, серебро, цинк, титан и др. В морских продуктах – фтор, йод, никель. В некоторых продуктах питания избирательно концентрируются только определенные минеральные вещества.
Соотношение различных минеральных веществ, поступающих в организм, имеет большое значение, так как они могут снижать полезные качества друг друга. Например, при избытке фосфора и магния снижается усвоение кальция. Поэтому их соотношение должно быть 3:2:1 (фосфор, кальций и магний).
СУТОЧНАЯ НОРМА МИНЕРАЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ. Для подержания здоровья человека официально установлены суточные нормы потребления минеральных веществ. Например, для взрослого мужчины ежедневная норма минеральных веществ составляет: кальций – 800 мг, фосфор – 800 мг, магний – 350 мг, железо – 10 мг, цинк – 15 мг, йод – 0,15 мг, селен – 0,07 мг, калий – от 1,6 до 2 г, медь – от 1,5 до 3 мг, марганец – от 2 до 5 мг, фтор – от 1,5 до 4 мг, молибден – от 0,075 до 0,25 мг, хром – от 0,05 до 0,2 мг. Для получения суточной нормы минеральных веществ требуется разнообразное питание и правильное приготовление пищи.
Также следует учитывать, что по некоторым причинам требуется повышенное потребление минеральных веществ. Например, при тяжелом физическом труде, при беременности и кормлении грудью, при различных заболеваниях, при снижении иммунитета.
Минеральные соли. МАГНИЙ
Роль магния в организме:
Магний в организме необходим для нормального протекания биологических процессов в головном мозге, мышцах. Соли магнияпридают особую твердость костям и зубам, нормализуют работу сердечно-сосудистой и нервной системы, стимулируют желчевыделение и деятельность кишечника. При недостатке магния наблюдается нервное напряжение. При заболеваниях: атеросклероз, гипертония, ишемия, желчного пузыря, кишечника необходимо увеличить количество магния.
Суточная норма магния для здорового взрослого человека – 500-600 мг.
Магний в продуктах:
Больше всего магния — 100 мг (в 100г продуктов) — в отрубях, овсяной крупе, пшене, морской капусте (ламинарии), черносливе, урюке.
Много магния — 50-100 мг – в сельди, скумбрии, кальмарах, яйцах. В крупах: гречневой, перловой, горохе. В зелени: петрушке, укропе, салате.
Меньше 50 мг магния – в курах, сыре, манной крупе. В мясе, вареной колбасе, молоке, твороге. В рыбе: ставриде, треске, хеке. В белом хлебе, макаронах. В картофеле капусте помидорах. В яблоках, абрикосах, винограде. В моркови, свекле, черной смородине, вишне, изюме.
Минеральные соли. КАЛЬЦИЙ :
Роль кальция в организме:
Кальций в организме способствует лучшему усвоению фосфора и белков. Соли кальция входят в состав крови, влияют на свертываемость крови. Недостаток кальция ослабляет сердечную мышцу. Соли кальция и фосфора необходимы для построения зубов и костей скелета и являются основными элементами костной ткани.Лучше всего кальций усваивается из молока и молочных продуктов. Суточную потребность в кальции удовлетворят 100г сыра или 0,5л молока. Молоко также способствует повышению усвояемости кальция из других продуктов, поэтому, оно должно присутствовать в любом рационе.
Суточная норма кальция – 800-1000 мг.
Кальций в продуктах:
Больше всего кальция — 100 мг (в 100г продуктов) – в молоке, твороге, сыре, кефире. В зеленом луке, петрушке, фасоли.
Много кальция — 50-100 мг – в яйцах, сметане, гречке, овсянке, горохе, моркови. В рыбе: сельди, ставриде, сазане, в икре.
Меньше 50 мг кальция – в сливочном масле, хлебе 2 сорта, пшене, перловке, макаронах, манной крупе. В рыбе: судак, окунь, треска, скумбрия. В капусте, свекле, зеленом горошке, редисе, картофеле, огурцах, помидорах. В абрикосах, апельсинах, сливе, винограде, вишне, клубнике, арбузах, в яблоках и грушах.
Минеральные соли. КАЛИЙ :
Роль калия в организме:
Калий в организме способствует перевариванию жиров и крахмала, необходим для построения мускулов, для печени, селезенки, кишечника, полезен при запорах, при болезни сердца, при кожных воспалениях, при приливах. Калий выводит из организма воду и натрий. Недостаток солей калия снижает умственную активность, делает дряблыми мышцы.
Суточная норма калия – 2-3г. Количество калия необходимо увеличить при гипертонии, болезни почек, во время приема мочегонных средств, при поносе и рвоте.
Калий в продуктах:
Больше всего калия содержится в яичных желтках, молоке, картофеле, капусте, горохе. Много калия содержат лимоны, клюква, отруби, орехи.
Минеральные соли. ФОСФОР :
Роль фосфора в организме:
Соли фосфора участвуют в обмене веществ, в построении костной ткани, гормонов, необходимы для нормальной деятельности нервной системы, сердца, мозга, печени и почек. Из животных продуктов фосфор усваивается на 70%, из растительных продуктов – на 40%. Усвоение фосфора улучшается при замачивании круп перед приготовлением.
Суточная норма фосфора – 1600 мг. Количество фосфора необходимо увеличить при заболевании костей и переломах, при туберкулезе, при заболевании нервной системы.
Фосфор в продуктах:
Больше всего фосфора содержится в сырах, печени говяжьей, икре, фасоли, в овсянке и перловке.
Много фосфора – в курице, рыбе, твороге, горохе, гречке и пшене, в шоколаде.
Меньше фосфора – в говядине, свинине, вареных колбасах, яйцах, молоке, сметане, макаронах, рисе, манке, в картофеле и моркови.
Минеральные соли. ЖЕЛЕЗО :
Роль железа в организме:
Железо в организме необходимо для образования гемоглобина крови и миоглобина мышц. Лучшими источниками железа являются: мясо, куры, печень. Для лучшего усвоения железа применяют лимонную и аскорбиновую кислоту, фрукты, ягоды и соки из них. При добавлении мяса и рыбы к зерновым и бобовым продуктам улучшается усвоение железа из них. Крепкий чай препятствует усвоению железа из продуктов. Усвоение солей железа снижается при заболеваниях кишечника и желудка.
При недостатке железа развивается малокровие (железодефицитная анемия). Анемия развивается при недостатке в питании белков животного происхождения, витаминов и микроэлементов, при большой кровопотере, при заболеваниях желудка (гастритах, энтеритах), глистах. В таких случаях необходимо увеличить количество железа в питании.
Суточная норма железа – 15 мг для взрослого человека.
Железо в продуктах:
Больше всего железа (более 4 мг) в 100г продуктов – в говяжьей печени, почках, языке, белых грибах, гречке, фасоли, горохе, чернике, в шоколаде.
Много железа – в говядине, баранине, кролике, яйцах, хлебе 1 и 2 сорта, овсянке и пшене, в орехах, яблоках, грушах, хурме, айве, инжире, в шпинате.
Минеральные соли. НАТРИЙ:
Роль натрия в организме:
Натрий поставляет в организм в основном поваренная соль (натрия хлорид). Благодаря натрию в организме, в крови и тканях удерживается известь и магний, а железо захватывает из воздуха кислород. При недостатке солей натрия происходит застой крови в капиллярах, отвердевают стенки артерий, развиваются сердечные заболевания, образуются желчные и мочевые камни, страдает печень.
При увеличении физической нагрузки возрастает и потребность организма в минеральных солях, прежде всего в калии и натрии. Их содержание в рационе питания следует повысить на 20-25%.
Суточная потребность в натрии:
Для взрослого человека достаточно 2-6 г соли в сутки. Избыточное содержание соли в пище способствует развитию заболеваний: атеросклероз, гипертоническая болезнь, подагра. Недостаток соли приводит к похудению.
Натрий в продуктах:
Больше всего натрия – в сыре, брынзе, колбасах, соленой и копченой рыбе, квашеной капусте.
Минеральные соли. ХЛОР:
Роль хлора в организме:
Хлор в продуктах в большом количестве содержится в яичном белке, молоке, молочной сыворотке, устрицах, капусте, петрушке, сельдерее, бананах, ржаном хлебе.
Минеральные соли. ЙОД:
Роль йода в организме:
Йод в организме присутствует в щитовидной железе, регулирует обмен веществ. При недостатке йода в организме, ослабляется иммунитет, развивается заболевание щитовидной железы. Болезнь развивается при недостатке животного белка, витаминов А и С и некоторых микроэлементов. С целью профилактики используется йодированная поваренная соль.
Суточная норма йода – 0,1-0,2 мг. Количество йода необходимо увеличить при недостаточной функции щитовидной железы, при атеросклерозе и ожирении.
Йод в продуктах:
Много йода – в морских водорослях (ламинария), морской рыбе, морепродуктах. Также йод содержится в свекле, помидорах, репе, салате.
Йод присутствует в малых количествах — в мясе, в пресноводной рыбе и питьевой воде.
Минеральные соли. ФТОР :
Роль фтора в организме:
Фтор в организме находится в костях и зубах. При недостатке фтора гниют зубы, трескается эмаль зубов, болят кости скелета.
Суточная норма фтора – 0,8-1,6 мг.
Фтор в продуктах:
Больше всего фтора содержится – в морской рыбе и морепродуктах, в чае.
Фтор также содержится — в хлебных злаках, орехах, горохе и бобах, яичном белке, в зеленых овощах и фруктах.
Минеральные соли. СЕРА :
Роль серы в организме:
Сера находится во всех тканях организма человека: в волосах, ногтях, в мышцах, желчи, моче. При недостатке серы появляется раздражительность, различные опухоли, кожные заболевания.
Суточная потребность серы – 1 мг.
Сера в продуктах:
Сера в большом количестве содержится в яичном белке, капусте, репе, хрене, в отрубях, в грецких орехах, пшенице и ржи.
Минеральные соли. КРЕМНИЙ:
Кремний в организме человека идет на построение волос, ногтей, кожи, мышц и нервов. При недостатке кремния выпадают волосы, ломаются ногти, возникает риск сахарного диабета.
Кремний в продуктах:
Кремнийв большом количествесодержится в злаках, в кожуре свежих фруктов. В малом количестве: в свекле, огурцах, петрушке, землянике.
Минеральные соли. МЕДЬ:
Медь в организме человека участвует в кроветворении, рекомендуется больным сахарным диабетом.
Норма меди – 2 мг.
Медь в продуктах содержится – в говяжьей и свиной печени, в печени трески и палтуса, в устрицах.
Минеральные соли. ЦИНК:
Цинк в организме человека нормализует функцию эндокринной системы, участвует в кроветворении.
Суточная потребность в цинке – 12-16 мг.
Цинк в продуктах:
Больше всего цинка – в мясе и субпродуктах, рыбе, устрицах, яйцах.
Минеральные соли. АЛЮМИНИЙ:
Суточная потребность в алюминии – 12-13 мг.
Минеральные соли. МАРГАНЕЦ:
Марганец в организме человека:
Марганец благотворно влияет на нервную систему, активно участвует в обмене жиров и углеводов, препятствует жиру откладываться в печени, снижает холестерин. Марганец повышает выносливость мышц, участвует в кроветворении, повышает свертываемость крови, участвует в построении костной ткани, помогает всасыванию витамина В1.
Суточная потребность в марганце – 5-9 мг в день.
Марганец в продуктах:
Основными источниками марганца являются: куриное мясо, печень говяжья, сыр, яичный желток, картофель, свекла, морковь, лук, фасоль, горох, салат, сельдерей, бананы, чай (листовой), имбирь, гвоздика.
Фундук – 4,2 мг, овсяная крупа (геркулес) – 3,8 мг, грецкие и миндальные орехи – около 2 мг, хлеб ржаной – 1,6 мг, гречка – 1,3 мг, рис – 1,2 мг.
Рекомендуется чаще по утрам включать в свой рацион питательную овсяную кашу – с ней вы получите почти половину дневной нормы марганца. Марганец не теряется при кулинарной обработке продуктов, но при размораживании и замачивании теряется значительная его часть. Чтобы сохранить большую часть марганца, замороженные овощи нужно жарить и варить не оттаивая. Марганец сохраняется в овощах, сваренных в кожуре или на пару.
Недостаток марганца в организме:
При недостатке марганца повышается уровень холестерина в крови, плохой аппетит, бессонница, тошнота, мышечная слабость, иногда судороги в ногах (т. к. нарушается усвоение витамина В1), происходит деформация костной ткани.
Минеральные соли. КАДМИЙ – содержится в моллюске-гребешке.
Минеральные соли. НИКЕЛЬ – участвует в кроветворении.
Минеральные соли. КОБАЛЬТ, ЦЕЗИЙ, СТРОНЦИЙ и другие микроэлементы необходимы организму в малых количествах, но их роль в обмене веществ очень большая.
Минеральные соли: КИСЛОТНО-ЩЕЛОЧНОЕ РАВНОВЕСИЕ В ОРГАНИЗМЕ:
Правильное, здоровое питание поддерживает в организме человека кислотно-щелочное равновесие постоянно. Но иногда изменение рациона питания с преобладанием кислотных или щелочных минеральных веществ может нарушить кислотно-щелочной баланс. Чаще всего происходит преобладание кислотных минеральных солей, что является причиной развития атеросклероза, диабета, заболеваний почек, желудка и др. Если в организме повышается содержание щелочи, то возникают болезни: столбняк, сужение желудка.
Людям зрелого возраста в пищевом рационе нужно увеличивать количество щелочных продуктов.
Кислые минеральные соли: фосфор, серу, хлор, содержат такие продукты: мясо и рыба, хлеб и крупы, яйца.
Щелочные минеральные соли: кальций, калий, магний, натрий содержат такие продукты: молочные продукты (кроме сыра), картофель, овощи, фрукты, ягоды. И хотя овощи и фрукты кислые на вкус, в организме они превращаются в щелочные минеральные вещества.
Как восстановить кислотно-щелочное равновесие?
* В организме человека постоянно идет борьба между минеральными солями калия и натрия. Недостаток калия в крови проявляется отеками. Необходимо исключить соль из питания, а заменить её продуктами богатыми солями калия: чесноком, луком, хреном, укропом, сельдереем, петрушкой, тмином. Кроме этого употреблять морковь, петрушку, шпинат, печеный картофель, капусту, зеленый горошек, помидоры, редис, изюм, курагу, грейпфрут, бобовые, овсянку, ржаной хлеб подсушенный.
* Соблюдать питьевой режим: пить чистую воду; воду с добавлением яблочного уксуса, лимонного сока, меда; настой шиповника, листьев малины и черной смородины.
Полезные статьи:
Минеральные соли относятся к необходимым компонентам принимаемой пищи, а их отсутствие способно привести к гибели живого организма. Они очень активно участвуют в деятельности всех элементов организма, а также в нормализации функционирования его систем. Минеральные вещества необходимы для кроветворения, формирования различных тканей. Так, например, кальций и фосфор – основные структурные элементы костных тканей. Считается, что человеку необходимо не меньше двадцати различных минеральных солей. В наш организм они могут поступать с водой и продуктами питания.
Для некоторых видов продуктов характерна высокая концентрация определенных минеральных веществ, в том числе и редких. Злаки содержат много кремния, а морские растения – йода.
Для нашего организма нормальным является определенный кислотно-щелевой баланс. Его поддержание является основой эффективной жизнедеятельности. Такое равновесие должно быть постоянным, но при некоторых сдвигах в питании оно может колебаться в ту или иную сторону.
Для питания людей характерным считается сдвиг в сторону кислотного характера. Это чревато развитием различных заболеваний, в том числе и атеросклероза.
К кислым минеральным веществам относят хлор, фосфор и серу. Они содержатся в рыбе, мясе, хлебе, яйцах, крупах и т.п. Калий, натрий, магний и кальций – щелочные элементы.
На них богаты такие продукты как фрукты и овощи, ягоды, молоко и его производные.
Чем старше становится человек – тем больше щелочных продуктов должно присутствовать в его рационе.
Самыми необходимыми минеральными солями для нашего организма считаются калий, кальций, фосфор, магний и железо.
Калий относится к щелочным металлам. Он нужен нашему организму для построения мускулов, а также для селезенки и печени. Калий способствует нормализации процессов пищеварения, а в особенности активно стимулирует переработку крахмалов и жиров.
Именно этим объясняется польза этого элемента при запорах. Кроме того он незаменим при нарушениях в циркуляции крови, воспалительных процессах на коже, ослабленной работе сердца и приливах крови.
Быстро проявляется дряблостью мышечной массы, а также нарушениями умственной деятельности. Этот элемент содержится в кислых фруктах, сырых овощах, клюкве и барбарисе, а также в орехах, отрубях и миндале.
Кальций одинаково необходим в любом возрасте. Его соли входят в состав крови, а также межтканевой и клеточной жидкости. Считается, что они необходимы для укрепления защитных систем организма, а также для осуществления и поддержания нервно-мышечной возбудимости.
Роль солей кальция в их важности для сворачиваемости крови, а их недостаток быстро сказывается на деятельности сердечной мышцы. Этот минерал особо необходим для костей скелета.
Кальций присутствует во многих продуктах питания. Но при этом он достаточно тяжело усваивается организмом. Лучше всего его потреблять с молочными продуктами, так, например, в полулитре молока содержится его дневная норма.
При построении рациона питания следует учитывать то, что кальций активно теряется организмом при различных стрессовых ситуациях и во время болезней. Это очень быстро сказывается на состоянии всего организма. Поэтому при потерях кальция следует увеличить его поступления.
Фосфор необходим для стимуляции роста и деятельности организма. Он влияет на развитие костей, а также очень важен для мозга. Стабильное поступление этого элемента необходимо при активной умственной работе. Но следует учитывать, что постоянный избыток фосфора может приводить к образованию опухолей.
Это минеральное вещество содержится в таких продуктах, как печень рыбы, сыр, желток, отруби, огурцы, салат, редиска, миндаль, орехи, чечевица.
Магний необходим для твердости зубов и костей. Этот элемент присутствует и в мускулах, нервах, легких, мозгу, придавая им плотности и эластичности. Недостаток магния в рационе очень быстро сказывается нервным напряжением.
Именно соли магния способны защитить наш организм от негативных воздействий различных стрессов, с помощью поддержки работы клеточных мембран в нервной системе. Содержится в помидорах, шпинате, орехах, сельдерее, винных ягодах, отрубях.
Железо является основным элементом для окисления крови. Без него невозможно образование гемоглобина – красных шариков. При недостатке этого микроэлемента наблюдается малокровие, апатия, пониженная жизненность и бледная немочь. В организме железо откладывается в печени.
Содержится в салате, шпинате, спарже, землянике, тыкве, луке и арбузе.
Минеральные соли относятся к неорганическим элементам. Это значит, что человеческий организм не может синтезировать их самостоятельно. Задачей человека является грамотный подход к построению своего рациона питания.
При этом следует учитывать необходимость строгого баланса в соотношении минеральных солей. Их неправильное сочетание или переизбыток могут нанести вред и иметь негативные последствия.
Так, например, излишнее количество кальция в рационе может приводить к образованию кальцийсодержащих камней в почках. Также этот элемент должен грамотно сочетаться с фосфором и калием. При избытке поваренной соли могут появляться отеки и проблемы с сердечнососудистой системой. Это объясняется тем, что соль задерживает жидкость в организме.
Биологическая роль минеральных солей в организме велика. Для их сбалансированного поступления необходимо грамотно подходить к составлению рациона. При этом не лишним будет советоваться с диетологами.
Минеральные соли нужны нашему организму так же, как и белки, углеводы, жиры и вода. Почти вся периодическая система Менделеева представлена в клетках нашего организма, однако роль и значение некоторых элементов в обмене веществ до сих пор еще полностью не изучены. Что касается минеральных солей и воды, то известно, что они являются важными участниками процесса обмена веществ в клетке.
Они входят в состав клетки, без них нарушается обмен веществ. И так как в нашем организме нет больших запасов солей, необходимо обеспечить их регулярное поступление. В этом нам и помогают пищевые продукты, содержащие большой набор минеральных веществ.
Минеральные соли – это необходимые компоненты здоровой жизни человека. Они активно участвуют не только в процессе обмена веществ, но и в электрохимических процессах нервной системы мышечной ткани. Также они необходимы при формировании таких структур, как скелет и зубы. Некоторые минералы играют также роль катализатора во многих биохимических реакциях нашего организма.
Минералы подразделяются на две группы:
- те, которые необходимы организму в относительно больших количествах. Это макроэлементы;
- те, которые необходимы в малых количествах. Это микроэлементы.
Все они не только действуют в качестве катализаторов, но и активизируют работу ферментов в ходе химических реакций. Поэтому микроэлементы, даже если они действуют в бесконечно малых количествах, необходимы организму так же, как и макроэлементы. В настоящее время ученые еще не пришли к единому мнению, в каких количествах микроэлементы должны поступать в организм, чтобы это считалось идеальным. Достаточно сказать, что отсутствие микроэлементов может привести к различным заболеваниям.
Больше других солей мы употребляем поваренную соль , которая состоит из натрия и хлора. Натрий участвует в регулировании количества воды в организме, а хлор, соединяясь с водородом, образует соляную кислоту желудочного сока, который очень важен в пищеварении.
Недостаточное потребление поваренной соли приводит к усиленному выделению воды из организма и недостаточному образованию соляной кислоты желудочного сока. Излишек же поваренной соли ведет к задержке воды в организме, что способствует появлению отеков. Вместе с калием натрий оказывает влияние на функции головного мозга и нервов.
Калий – это один из важнейших элементов, содержащихся в клетке. Он необходим для поддержания возбудимости нервной и мышечной тканей. Без калия невозможно обеспечить снабжение головного мозга глюкозой. Дефицит калия отрицательно сказывается на готовности мозга к работе. У человека ослабевает способность к концентрации и даже могут появиться рвота и понос.
Соли калия в достаточных количествах содержатся в картофеле, бобовых культурах, капусте и многих других овощах. Включая в рацион питания рыбу, мясо и птицу, вы получаете необходимое количество этого элемента. Потребность в калии составляет около 4 граммов в день, что можно восполнить, выпив стакан бананового молока, например, или съев порцию овощного салата.
Соли кальция необходимы для стабилизации клеточных мембран клеток головного мозга и нервных клеток, а также для нормального развития костной ткани. Кальциевый обмен в организме регулируется витамином D и гормонами. Недостаток кальция в организме, так же, как и его избыток, может иметь весьма вредные последствия.
Опасность появления кальцийсодержащих камней в почках можно предупредить, если пить в достаточном количестве минеральную воду. Кальций в высоких концентрациях и в хорошем соотношении с фосфором (примерно от 1:1 до 2:1) содержится в молоке и молочных продуктах, за исключением мороженого, творога, а также молодого, мягкого и плавленого сыра.
Соотношение солей кальция и калия важно для нормальной деятельности сердечной мышцы. При их отсутствии или недостатке сердечная деятельность замедляется, а вскоре полностью прекращается.
Фосфор отвечает за производство энергии из питательных веществ. Взаимодействуя с витамином D и кальцием, он обеспечивает организм теплом и энергией для поддержания всех его функций, в том числе и функций головного мозга и нервов. Лидерами по содержанию фосфора являются молоко и молочные продукты. Суточная потребность в фосфоре составляет от 800 до 1000 миллиграммов.
Недостаточное снабжение организма фосфором практически исключено. При составлении своего рациона питания постарайтесь, чтобы не возникало дефицита фосфора, но и не допускайте его излишка, который отрицательно сказывается на снабжении организма кальцием. Постарайтесь придерживаться благоприятного для организма соотношения фосфора и кальция от 1:1 до 2:1, и вам не придется следить за тем, чтобы употреблять продукты с низким содержанием фосфора.
Магний является одним из важных минеральных веществ для нашего организма. Поступление солей магния просто необходимо для всех клеток. Он играет решающую роль в белковом, жировом и углеводном обменах и отвечает за все важные функции организма. Этот элемент, благодаря которому осуществляется проводимость по волокнам нервной системы, регулирует просвет кровеносных сосудов, а также работу кишечника. Исследования последних лет показали, что магний защищает организм от негативных воздействий стресса, стабилизируя клеточные мембраны нервных клеток.
При недостатке магния возможны тяжелые расстройства во всех сферах организма, например, ослабление памяти и способности к концентрации внимания, а также сильная нервозность и раздражительность. Переизбытка магния в организме, как правило, не бывает, так как наш организм сам выделяет его через почки, кишечник и кожу.
Железо входит в состав гемоглобина – вещества, которое переносит кислород из легких к клеткам и тканям. Поэтому можно смело сказать, что железо – едва ли не самый важный элемент для организма человека. При недостаточном обеспечении организма железом появляются различные недомогания, связанные с недостатком кислорода.
Особенно страдает от этого головной мозг – главный потребитель кислорода, который мгновенно теряет трудоспособность. Правда, надо отметить, что наш организм очень бережно расходует запасы железа, и его содержание обычно резко снижается только из-за потери крови.
Фтор входит в состав зубной эмали, поэтому у людей, живущих в местностях, где питьевая вода бедна этим элементом, чаще портятся зубы. Сейчас на помощь в таких случаях приходят современные зубные пасты.
Йод также является жизненно необходимым элементом. Он участвует в синтезе гормонов щитовидной железы. При дефиците йода постепенно развиваются патологии щитовидной железы («зоб»). Большое количество йода содержится в морепродуктах как животного, так и растительного происхождения.
Медь и ее соли участвуют в процессах кроветворения. Медь «работает» в тесном сотрудничестве с железом и витамином С, снабжая организм кислородом и питая нервные оболочки. При дефиците этого элемента в организме железо плохо используется по своему прямому назначению, развивается малокровие. Недостаток меди может вызвать и психические расстройства.
Хром играет важную роль регулятора инсулина в его функции управления уровнем сахара в крови. Если хрома недостаточно, содержание сахара в крови повышается, что может привести к заболеванию диабетом. Хром стимулирует активность ферментов, которые участвуют в процессе обмена глюкозы и в синтезе жирных кислот и протеинов. Недостаток хрома может быть причиной повышения уровня холестерина в крови, что создает опасность инсульта.
Составной частью более чем 150 ферментов и гормонов является цинк , обеспечивающий белковый и жировой обмен. Исследования последних лет позволяют предполагать, что цинк играет важную роль в процессах обучения, т.к. он управляет биохимическими связями между клетками головного мозга. Многие специалисты полагают, что недостаток цинка влияет на нервную систему, из-за этого наступают состояния страха, депрессивные расстройства, бессвязность мыслей, нарушается речь, а также возникают трудности при ходьбе и движении.
Поскольку цинк, как и медь, встречается во многих продуктах питания, опасность его дефицита очень мала. При правильном здоровом питании, предполагающем употребление мяса, рыбы, яиц, молочных продуктов, овощей и фруктов, организм получает достаточное количество этого элемента. Суточная потребность в цинке составляет 15 микрограммов.
Кобальт – еще один элемент, который отвечает за снабжение головного мозга кислородом. Кобальт придает витамину В12 особое качество: единственный из витаминов он имеет в своей молекуле атом металла – и как раз посередине. Вместе со своим витамином В12 кобальт участвует в производстве красных кровяных телец и тем самым снабжает мозг кислородом. И если организму не хватает витамина В12, значит, он испытывает дефицит кобальта, и наоборот.
Блюдо, которое я сегодня прелагаю вам, обеспечит организм не только кобальтом, но и всеми другими минеральными солями, углеводами, достаточным количеством протеина и жиров.
Печень телячья по–провансальски
Подготовьте 4 порции телячьей печени, 1 большую луковицу, несколько зубчиков чеснока, половину пучка зелени петрушки. Нам понадобятся также ½ чайной ложки ароматических молотых пряностей, щепотка сушеного тимьяна, 1 столовая ложка муки, 1 чайная ложка молотого сладкого красного перца, 1 столовая ложка растительного масла, 1 столовая ложка маргарина, соль и перец по вкусу.
Репчатый лук и чеснок очень мелко порубить, петрушку мелко нарезать и смешать с луком, чесноком, тимьяном и пряностями. Смешать муку и сладкий молотый перец и обвалять в этой смеси печень. Растительное масло вместе с маргарином разогреть на сковороде и на среднем огне около 3 минут обжаривать печень с обеих сторон. Куски печени должны быть толщиной 1 см.
Затем печень посолить, поперчить и выложить на нагретое блюдо. В оставшийся на сковороде жир высыпать подготовленную ранее смесь. Потушить эту смесь в течение 1 минуты и посыпать ею печень.
Подавать к столу с запеченными помидорами, жареным картофелем или салатом.
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.).
