Какие химические элементы входят в витамины
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.
Источник
О пользе витаминов и микроэлементов наслышаны многие. Однако не все представляют себе, в чем именно заключается их польза. В организме человека каждую секунду происходят тысячи сложных биохимических процессов, и в них принимают участие множество химических веществ, о роли которых полезно иметь представление.
Витамины и их роль
Витамины – собирательное название для группы органических веществ различного химического состава, объединенных тем, что все они абсолютно необходимы для нормального функционирования живых организмов, в том числе и человеческого. На сегодняшний день науке известно 27 таких веществ. Правда, не все они достаточно хорошо изучены: роль некоторых витаминов в организме доподлинно не ясна (например, витамин Т), а некоторые часть ученых вообще не считает жизненно необходимыми и относит не к витаминам, а к витаминоподобным веществам (В4, В15).
Среди хорошо изученных витаминов, важность которых не вызывает сомнений, стоит назвать следующие.
1. Витамин А (ретинол). Этот витамин способствует выработке зрительного пигмента, что помогает сохранять остроту зрения при любом освещении. Также он участвует в процессе регенерации клеток и обновления тканей, поддерживает нормальную работу иммунной системы, способствует нормальному формированию костей и зубов.
2. Витамин В1 (тиамин) играет важную роль в синтезе нейромедиаторов, помогающих проводить импульсы по нервным волокнам, а также поддерживает нормальную работу сердца и органов пищеварения.
3. Витамин В2 (рибофлавин) регулирует обменные процессы и участвует в регенерации тканей.
4. Витамин В6 (пиридоксин) незаменим для процесса кроветворения. Также он участвует в обменных процессах и синтезе антител.
5. Витамин В12 (цианокобаламин) необходим для регуляции обменных процессов; также он принимает участие в кроветворении и играет важную роль при усвоении кислорода при дыхании.
6. Витамин С (аскорбиновая кислота) поддерживает нормальную работу иммунной системы, а также влияет на состояние костей, кровеносных сосудов и соединительной ткани.
7. Витамин D способствует нормальному усвоению кальция и фосфора, которые формируют костную ткань.
8. Витамин Е (альфа-токоферол) поддерживает нормальную работу иммунной системы, кроме того является мощным антиоксидантом и играет важную роль в работе репродуктивной системы.
9. Витамин К играет важную роль в поддержании нормального уровня свертываемости крови и обеспечивает правильную работу почек. Также этот витамин повышает усвояемость витамина D.
Интересно, что многие витамины (например, D или К) в действительности не одно вещество, а несколько с похожими биохимическими свойствами.
Витамины необходимы для поддержания нормальной жизнедеятельности. Следить за уровнем этих веществ в организме очень важно. Однако это не единственные вещества, которые нужны организму человека.
Читайте также: Польза томатов для организма человека
Макро- и микроэлементы
Помимо сложных химических веществ, таких, как витамины и витаминоподобные вещества, для нормального функционирования организма человека необходимы и простые химические элементы. Из почти трех сотен элементов периодической таблицы в организме человека найден 81. Они делятся на три группы:
· макроэлементы – элементы, содержание которых в организме составляет более 0,01 %;
· микроэлементы – содержание которых составляет от 10−5 % до 0,01 %;
· ультрамикроэлементы – содержание менее 10−6 %.
Часто микроэлементы и ультрамикроэлементы для удобства объединяют в одну группу.
Для простоты микро- и макроэлементы часто обозначаются общим словом «минералы», хотя оно и не совсем верно – минералами в химии называются только особые вещества с кристаллическим строением.
Помимо процентного содержания, еще одно важное отличие макроэлементов от микроэлементов – отклонения в уровне первых совместимы с нормальной жизнедеятельностью, в то время как колебания в уровне вторых приводят к серьезным заболеваниям (либо являются их следствиями). Элементы, необходимые для работы организма, должны содержаться в тканях в строго определенном количестве, и их избыток точно так же вреден, как и недостаток.
Среди макроэлементов выделяют:
· кальций – основной составляющий элемент костной ткани. Вместе с этим он участвует в процессе роста и регенерации всех тканей организма;
· калий помогает поддерживать осмотическое давление в кровеносной системе и нормализует работу сердечной мышцы;
· магний нормализует возбудимость нервной системы, входит в состав костной ткани, стимулирует перистальтику кишечника;
· натрий поддерживает нормальное осмотическое давление и участвует в регуляции кислотно-щелочного баланса;
· фосфор является важным «строительным элементом» всех тканей организма, а также регулирует обменные процессы;
· хлор поддерживает нормальное осмотическое давление, а также входит в состав соляной кислоты – основного «действующего вещества» желудочного сока.
Среди необходимых микроэлементов выделяют:
· железо – крайне важный элемент, входящий в состав гемоглобина – белка крови, способного связывать и переносить кислород. Этот элемент крайне важен для процесса дыхания. При его недостатке развивается железодефицитная анемия;
· марганец – участвует в процессе роста и образования костной ткани, регулирует липидный и углеводный обмен, играет важную роль в синтезе гормонов;
· цинк принимает активное участие в делении клеток, в частности, в процессе репликации ДНК и РНК. Также он играет важную роль в кроветворении и образовании антител;
· селен способствует укреплению иммунитета, обладает выраженными антиоксидантными свойствами, участвует в синтезе белковых молекул и нуклеиновых кислот;
· медь участвует в процессе роста тканей, кроветворении и образовании антител. Также соединения меди принимают участие в превращении железа в гемоглобин. Также медь участвует в выработке коллагена – вещества, придающего большинству тканей эластичность и упругость;
· кобальт принимает участие во многих процессах в организме человека – он участвует в процессе кроветворения, синтезе мышечных белков, улучшает усвояемость азота, а также является важным структурным элементом витаминов группы В.
Витамины, микро- и макроэлементы, необходимые для нормальной жизнедеятельности вещества, регулируют множество процессов в человеческом организме. Каждый из них важен и незаменим – поэтому следить за их уровнем необходимо очень тщательно. Поддержание определенного уровня этих элементов – жизненная потребность организма.
Источник
Еще со школьных уроков химии, многие из нас помнят, что в клетках всех живых организмов (в том числе и человека), нет каких либо особых элементов, характерных только лишь для живой природы, т.е. на атомном уровне различий между живой и неживой природой нет. В составе веществ, образующих клетки человека, обнаружено более 70 химических элементов, которые принято разделять на две большие группы: макроэлементы и микроэлементы.
Макроэлементы – это элементы, которые содержатся в организме человека в очень больших количествах. К макроэлементам относятся углерод, водород, кислород и азот (на долю которых приходится 98% всего содержимого клетки), как правило недостатка их в организме не наблюдается, хотя бы потому, что мы получаем их с воздухом которым дышим, с водой и почти с любой пищей. Однако, к макроэлементам так же относят калий, натрий, магний, кальций, фосфор, серу и хлор (суммарное содержание их в клетки составляет 1.9%) – дефицит данных элементов уже может наблюдаться в организме.
В свою очередь, микроэлементы, совсем другое дело.
Микроэлементы – это химические элементы, присутствующие в организме в очень низких концентрациях. Суммарное содержание их в клетки составляет около 0.1%. К микроэлементам относят марганец, цинк, железо, медь, кобальт, бор, фтор, бром, йод и т.д.
Обычно люди и животные получают необходимые им для нормальной жизнедеятельности элементы с пищей. Например, многие знают, что в коровьем молоке обнаружено 23 необходимых для человека элемента, такие как: литий, рубидий, медь, серебро, барий, стронций, титан, мышьяк, ванадий, хром, молибден, йод, фтор, марганец, железо, кобальт, никель и другие. Однако, чтобы организм был здоров и крепок, недостаточно употреблять в своем рационе всю пищу без разбора. Ежедневный рацион человека должен быть грамотно составлен, для того что бы сохранялся баланс поступающих в организм химических элементов.
Ниже, я расскажу о некоторых наиболее важных для человека элементах, их роли в организме, а так же о продуктах богатых ими:
Кальций (Ca). Является основным элементом костей и зубов, необходим для мышечного сокращения, а так же является компонентом процесса свертывания крови. Выступает в качестве посредника в механизмах гормональной деятельности. Кальцием богаты такие продукты, как молоко, йогурты, сыры, орехи, бобовые и капуста.
Калий (K). Влияет на процессы нервной проводимости в тканях человеческого организма, участвует в процессах возбуждения и торможения, участвует в поддержание осмотического давления в клетках, обеспечивает кислотно-щелочное равновесие в организме. Калием богаты такие продукты, как томаты, чеснок, картофель, абрикосы, виноград, дыни, бананы, какао, черный чай и т.д.
Натрий (Na). Вместе с калием формирует электрический потенциал клеток, за счет которого осуществляется передача нервных импульсов. Участвует в транспорте органических и неорганических веществ в организме. Активирует ферменты слюны и поджелудочного сока. Натрием богаты такие продукты, как икра, кетчуп, колбасы, кукурузные хлопья, соленая рыба и т.д.
Магний (Mg). Снижает риск сердечно-сосудистых заболеваний, поддерживает функции нервной и мышечной системы, повышает прочность костей. Магнием богаты фасоль, шпинат, спаржа, зеленые яблоки, орехи, семечки и т.д.
Железо (Fe). Структурный элемент гемоглобина крови. Участвует в обеспечение кислородом органов, тканей и систем организма. Железом богаты мясо животных и птиц, печень, семена тыквы, фасоль, яблоки и т.д.
Кобальт (Co). Входит в состав витамина B12. Участвует в некоторых ферментативных процессов в организме. Кобальтом в необходимой для организма форме, богаты такие продукты, как фасоль, зеленый горошек, рыба, кальмары, картофель, свекла и т.д.
Марганец (Mn). Входит в состав многих ферментов, катализирует некоторые процессы в организме, участвует в синтезе белков и нуклеиновых кислот. Регулирует функционирование скелетно-мышечного аппарата. Марганцем богаты молоко, мясо, рыба, мед, горчица, лимоны, грибы, перец, мука, какао, различные сорта чаев и т.д.
Цинк (Zn). Является компонентом многих ферментов в организме, влияет на рост клеток, особенно в период их репродукции и дифференциации. Так же участвует в кроветворение и поддерживает функции репродуктивной системы. Цинком богаты такие продукты, как гречка, рис, горох, фасоль, некоторые цитрусовые, яблоки, томаты, чеснок, имбирь и т.д.
Медь (Cu). Участвует в формирование соединительных тканей, способствует росту костей. Поддерживает эластичность стенок кровеносных сосудов, участвует в образование гемоглобина и созревание эритроцитов. Является действующим компонентом многих ферментов, обладающих окислительно – восстановительным потенциалом. Медью богаты печень, устрицы, кунжут, какао, шоколад, орехи, кальмары, семечки, шампиньоны и т.д.
Сера (S). Обязательный элемент для здоровья кожи, ногтей и волос. Является компонентом многих ферментов, гормонов и серосодержащих аминокислот. Серой богаты свинина, говядина, рыба, молочные продукты, яйца, бобовые, крупы и т.д.
Фосфор (P). Просто необходим для нормального функционирования мозга, сердца, печени и почек. Принимает участие в регуляции гормонов, входит в состав костной ткани и нуклеиновых кислот. Обеспечивает организм энергией. Фосфором богаты бобовые, кукуруза, молочные продукты, сыр, желток яйца, рыба и т.д.
Таким образом, все пищевые продукты богаты тем или иным химическим элементом или совокупностью элементов, необходимых для нормального функционирования организма. Вот почему для нормальной жизнедеятельности человека, в его рационе должна быть разнообразная пища. «Не хлебом единым жив человек».
Однако, организм каждого человека индивидуален и поэтому в определенные периоды жизни каждому из нас лучше придерживаться своей личной диеты. Такую диету может подобрать профессиональный диетолог, который на основе данных диагностики организма делает профессиональное заключение о том, каких элементов не хватает именно вам.
Если вам понравилась данная статья ставьте лайки и подписывайтесь на мой канал. Напишите в комментариях, хотели бы вы продолжение данной статьи?
До новых встреч!
Источник