Периодична таблица в живите организми

Роля в живота на растенията

Съдържанието на магнезий в растенията е средно 0,07% (тегловни). Той участва в огромна работа - натрупване на слънчева енергия в процеса на фотосинтеза, като е централният атом в молекулата на хлорофила. Хлорофилът абсорбира слънчевата енергия и с негова помощ превръща въглеродния диоксид и водата в сложни органични вещества: захари, нишесте и др. Магнезият е незаменим компонент на рибозомите: с негово участие (заедно с АТФ) аминокиселините се свързват с тРНК в процеса на биосинтеза на протеини. Магнезиевите йони Mg 2+ "омрежват" протеиновите молекули в гломерули, осигурявайки поддържането на структурата на протеиновите молекули. Магнезият катализира синтеза на АТФ от нуклеозидни дифосфати, активира ензимните системи за превръщане на ябълчена киселина в лимонена киселина, оксалова киселина в мравчена киселина и въглероден диоксид.

При недостиг на магнезий добивът на култивираните растения намалява, образуването на хлоропласти и хлорофил се нарушава: листата (предимно долните) стават „мраморни“: те пребледняват между жилките и остават зелени по вените. Тъканите между вените могат да придобият различни цветове - жълто, оранжево, червено, лилаво, след това отмират, започвайки от краищата на листата: листата се извиват и постепенно падат. Борът има пожълтяване на върховете на иглите.

Индикатор за високо съдържание на магнезий е костта.

Роля в живота на животните и хората

При липса на Mg се увеличава предразположението към инфаркти. Това показаха експериментите на унгарски учени, проведени през XX век. върху животни (при животните тази болест се нарича билкова тетания). Някои кучета получавали храна, богата на магнезиеви соли, други бедни. До края на експеримента онези кучета, чиято диета е с ниско съдържание на магнезий, „спечелиха“ миокарден инфаркт.

Магнезият се отделя от тялото с урина, изпражнения и пот.

Основните източници на прием в организма

Растителни продукти: плодове, ядки (бадеми, фъстъци, орехи), зеленчуци (домати, картофи, тиква, боб, маруля), мента, цикория, маслини, магданоз, пълнозърнести житни зърна, овес, елда; ръжен хляб, просо, трици. Животински продукти: черен дроб, яйчен жълтък.

Най-често срещаните съединения

МgSO4 - магнезиев сулфат, горчива или epsom сол.

MgCO3 - магнезиев карбонат, магнезит.

MgO - магнезиев оксид, изгорена магнезия.

Магнезиеви силикати: талк 3 МgО х 4 SiО2 х H2O и азбест CaO х 3 МgО х 4 SiО2.

Знаеш ли това…

Магнезият е получен за първи път през 1808 г. от английския химик Х. Дейви от мокър оксид MgO. Името идва от лат. магнезиева алба (бяла магнезия), на основата на минерала хидромагнезит, съдържащ този метал и открит от древните гърци близо до град Магнезия.

Броят на магнезиевите атоми в човешкото тяло е 8,7 х 10 23, а в една клетка - 8,7 х 10 9 .

Общото количество магнезий в хлорофила на всички растения на Земята е около 100 милиарда тона.

Дневният прием на магнезий с храната в организма трябва да бъде 240-720 mg.

Магнезиевият сулфат MgSO4 (горчива или епсомна сол) се използва в медицината като слабително, холеретично и болкоуспокояващо.

Магнезиевите йони не само придават солена вкус на морската вода, но и я правят незапиваема, причинявайки силна диария и повръщане.

Има няколко вида хлорофил (хлорофил a, b, c, d), които се различават по своята структура и спектри на поглъщане. Висшите растения и водораслите съдържат хлорофил като основен пигмент а, и като допълнителен - хлорофил б, диатомови водорасли и кафяви водорасли - само хлорофил ° С, а червените водорасли са хлорофил д.

Роля в живота на растенията и микроорганизмите

Съдържанието на желязо в растителния организъм е средно 0,02% (тегловни). Желязото е основната част от веществата, необходими за фотосинтезата (цитохроми, фередоксин), редица ензими.

С неговата липса, образуването на хлорофил се забавя. Може би появата на хлороза (жълт цвят), на първо място, на млади листа, тяхната загуба на цвят. При продължителен дефицит на желязо при тревистите растения тъканта отмира по краищата на листната пластина, издънките отмират на дърветата и общата производителност и устойчивост на растенията към болести намалява.

Пелинът и някои други растения са показатели за повишено съдържание на желязо в почвата. В този случай листата на пелин стават ярко жълти, а цветята на някои растения, например хортензия, придобиват необичаен за тях син цвят.

В природата има така наречените железни бактерии. В процеса на хемосинтеза те окисляват черното желязо до железно желязо, което се отлага върху клетъчната повърхност. Образуваният железен (III) хидроксид се утаява и образува така наречената блатна руда:

4FeCO3 + O2 + 6H2O ––> 4Fe (OH) 3 + 4CO2 + енергия

Хемосинтетичните бактерии, окисляващи съединенията на желязо и манган, са открити от академик С.Н. Виноградски. Те са изключително разпространени както в сладки, така и в морски води. Поради жизнената им дейност на дъното на блата и морета се образува огромно количество залежи от желязна и манганова руда. В И. Вернадски, основателят на биогеохимията, говори за находищата на такива руди като резултат от жизнената дейност на бактериите в древни геоложки периоди.

Роля в живота на животните и хората

Тялото на животното съдържа приблизително 0,01% желязо (тегловно). Желязото е незаменимо в процесите на хемопоеза и вътреклетъчен метаболизъм. Приблизително 55% от желязото е част от хемоглобина на еритроцитите, около 24% участва в образуването на оцветяващото вещество на мускулите (миоглобин), около 21% се отлага "в резерв" в черния дроб и далака.

Именно желязото определя цвета на кръвта, както и способността й да се свързва и отделя кислород. Червените кръвни клетки пренасят кислород от белите дробове в тялото и отделят въглероден диоксид. Кислородът е силно окислително средство, но хемоглобинът, благодарение на съдържащото се в него желязо, е способен да пренася кислород. Човешкото тяло съдържа ензими, съдържащи желязо. Съществува и протеинов комплекс, наречен феритин, от който се образуват всички други, съдържащи желязо вещества, необходими на организма. Ферионните йони в тялото се носят от сложния протеин трансферин (намира се в кръвната плазма, млякото, яйчния белтък). Желязото играе важна роля в процесите на освобождаване на енергия, в ензимните реакции, в осигуряването на имунни функции, в метаболизма на холестерола.

При човек с тегло 70 кг тялото съдържа 4,2–5 g желязо. Дневната нужда от желязо при здрав възрастен е 10–20 mg и се допълва с нормална балансирана диета.

С намаляване на количеството желязо в кръвта се появява анемия. Най-честата е желязодефицитна анемия или, както отдавна се нарича, анемия.

Желязото се отделя от тялото с урина, изпражнения и пот.

Основните източници на прием в организма

Зелени зеленчуци: лук, върхове млада ряпа, репички, горчица, морков, кресон, киселец, зелен грах, домати (само сурови), зеле, чесън, леща, хрян, краставици. Плодове и плодове: ябълки, нарове, малини, ягоди, череши, круши, грозде, диня, всякакви сушени плодове. Животински продукти: черен дроб, бъбреци, яйчен жълтък.

Най-често срещаните съединения

Схема на връзката на хема с глобина в молекулата на хемоглобина

Знаеш ли това…

За запознаването на древния човек с желязо от космически произход свидетелства фактът, че жителите на Гренландия, които не са имали представа за желязната руда, са имали железни продукти. Много метеорити са съставени от самородно желязо с до 5,5% никел. Алхимиците обозначават желязото под формата на копие и щит - характерни атрибути на бога на войната Марс. Оттук и името му от лат. феро - меч.

Броят на железните атоми в човешкото тяло е 4,5 х 10 22, а в една клетка - 4,5 х 10 8 .

100 ml човешка кръв съдържа 13-16 g хемоглобин.

Отнема около 90 секунди, за да "събере" молекула хемоглобин в човешкото тяло и всяка секунда се образуват 650 х 10 12 молекули хемоглобин.

Много живи обекти се характеризират с феномена биомагнетизъм. Ориентирането им в магнитното поле на Земята се осъществява с помощта на железен оксид, който е разположен в специални образувания - магнитозоми, образувани под формата на вериги от 10-25 кристала с обща дължина около 50 nm.

Солите на железното и железното желязо се използват за попълване на дефицита на желязо при лечението на анемия.

Железният витриол FeSO4 x 7H2O (кристален железен (II) хидрат) се използва за борба с вредителите по растенията и за приготвяне на минерални бои. Железен (III) хлорид FeCl3 се използва като размиващо средство за боядисване на тъкани.

Роля в живота на растенията, гъбите

Липсата му води до нарушаване на клетъчното делене (листно петно ​​в цитрусовите плодове), по растенията се образуват тесни, спираловидни листа. Тъканта между вените се обезцветява и те се открояват с прозрачна зелена мрежа.

Излишъкът от цинк е вреден за растенията, тъй като може да причини деформация на органите: в мака цветята стават двойни, а в бял равнец полевите листенца стават много големи. При други растения е възможна хлороза на листата, която се разпространява от върха до дъното на листа. Растенията-показатели за високо съдържание на цинк в почвата са трицветна виолетова, полски хвощ, теменужки.

Роля в живота на животните и хората

С човешко тегло от 70 кг тялото съдържа до 3 г цинк. Той е част от най-важните ензими: карбоанхидраза (ускорява отделянето на въглероден диоксид в белите дробове), различни дехидрогенази, фосфатази (свързани с дишането и други физиологични процеси), протеази и пептидази, участващи в белтъчния метаболизъм, ензими на метаболизма на нуклеиновите киселини ( РНК и ДНК полимерази). Цинкът играе съществена роля в синтеза на иРНК молекули на съответните места на ДНК (транскрипция), в стабилизирането на структурите на рибозомите и биополимерите (РНК, ДНК, някои протеини). Цинкът е съществена част от ензимите в кръвта. Той е от съществено значение за поддържане на нормален растеж на кожата, косата и ноктите и заздравяване на рани, тъй като участва в синтеза на протеини. Цинкът е съставна част на инсулина, панкреатичния хормон, който регулира кръвната захар, и хормона на тимусната жлеза (тимус). Цинкът играе важна роля в преработката на алкохол от организма, така че липсата на цинк може да увеличи предразположението към алкохолизъм (особено при деца и юноши). За по-добро усвояване на цинка от организма са необходими витамини А и В6.

Дефицитът на Zn води до нанизъм, забавено сексуално развитие.

Цинкът се отделя от тялото с урина, изпражнения, пот.

Основните източници на прием в организма

Зеленчукови продукти: зеленчуци, царевица, ядки, хлебни изделия. Гъби. Животински продукти: говеждо, черен дроб, месо, мляко; морски дарове (стриди, миди, херинга).

Най-често срещаните съединения

ZnS - цинков сулфид, цинкова смес.

ZnSO4 х 7Н2О - цинков хидроген сулфат, цинков сулфат.

Знаеш ли това.

Смята се, че цинковите руди са известни на хората от древни времена. През II век пр.н.е. гърците вече са знаели как да миришат месинг - сплав от цинк и мед. В Индия още през XII век. имаше производство на метален цинк, но в Европа се появи много по-късно. Саксонският металург И. Хенкел направи описание на цинка като метал, а през 1746 г. немският химик А. Маргграф разработва методи за получаване на цинк от минералите каламин и сфалерит ZnS (цинкова смес). Името идва от него. цинк - бял метал.

Броят на цинковите атоми в човешкото тяло е 2,2 х 10 22, а в една клетка - 2,2 х 10 8 .

Дневният прием на цинк в организма от храната е 13 mg.

Има повече от 200 ензима, съдържащи цинк.

Суспензията, която съдържа инсулин, протамин и цинков хлорид, е ефективно антидиабетно средство, което действа по-добре от чистия инсулин.

В съвременната медицина цинковите съединения се използват при лечението на различни имунодефицити, безплодие, заболявания на кожата, косата, ноктите и черния дроб. Под формата на разтвор цинковият хлорид ZnCl2 се използва като каутеризиращо средство, цинковият мехлем ZnO като изсушаващо, стягащо и дезинфектиращо средство при кожни заболявания, цинков сулфат ZnSO4 x 7H2O е част от капки за очи.

Цинковите съединения помагат за предотвратяване на настинки при деца, подобряват апетита, растежа, развитието, повишават концентрацията.