Биологическая роль химических элементов в организме

Биологическая роль химических элементов в организме человека чрезвычайно разнообразна. [c.214]

Марганец относится к числу широко распространенных элементов, играющих в организме животных определенную биологическую роль. Этим обстоятельством объясняется обязательное обнаружение марганца при судебно-химическом анализе внутренних органов трупа человека. Этим же диктуется необходимость количественного определения при положительных резуль татах качественного обнаружения его в биологическом материале. [c.313]

Мнение о том, что в организме человека можно обнаружить практически все элементы периодической системы Д. И. Менделеева, становится привычным. Однако предположения ученых идут дальше — в живом организме не только присутствуют все химические элементы, но каждый из них выполняет какую-то биологическую функцию. Вполне возможно, что эта гипотеза не подтвердится. Однако по мере того как развиваются исследования в данном направлении, выявляется биологическая роль все большего числа химических элементов. Несомненно, время и труд ученых прольют свет и на этот вопрос. [c.168]

V, N5, Та — важные материалы современной техники Сплавы на основе этих металлов обладают высокими антикоррозионными свойствами, механической проч ностью, высокими температурами плавления Они широко используются в реактивной и космической технике, при создании атомных реакторов, являются перспективными материалами в химическом машиностроении Сверхпроводящие сплавы, катализаторы, радиоэлектроника, медицинская техника — дополнительные области применения элементов группы УВ Уникальной особенностью обладает чистый тантал, который не раздражает живую ткань и поэтому используется в костной хирургии Соединения ванадия ядовиты Один из растительных концентратов этого металла — ядовитый гриб бледная поганка В то же время известна роль ванадия как одного из катализаторов биохимических реакций Он от носится к микроэлементам, необходимым для всех живых организмов Внесение V в соответствующих дозах в почву приводит к лучшему усвоению растениями азота, увеличению содержания хлорофилла в листьях, лучшему накоплению биомассы в целом Биологическая роль ниобия и тантала не обнаружена [c.468]

Микроудобрения. Микроудобрениями называют питательные вещества, которые содержат химические элементы, потребляемые растениями в очень малых количествах. В настоящее время выявлена биологическая роль в жизни растительных и животных организмов бора, меди, марганца, молибдена и др. Удобрения, содержащие эти микроэлементы, получили соответствующие названия. [c.128]

Таким образом, существует тесная связь между живой и неживой природой. Обычно содержание элемента в живых организмах соответствует содержанию этого элемента в земной коре. Макроэлементы обладают оптимальными ионными и атомными радиусами, электронным строением для образования биомолекул. Их природные соединения хорошо растворимы в воде. Большую роль в жизнедеятельности организмов играют и микроэлементы. Так же, как и химические свойства, биологическая роль элементов зависит от их положения в периодической системе элементов Д. И Менделеева. В живых организмах постоянно происходит обмен химических элементов. В таком обмене в основном прини- [c.222]

С биологической ролью элементов, так и с более глобальными причинами, вплоть до особенностей возникновения жизни на Земле. В связи с этим требуется дальнейшее углубленное изучение особенностей накопления химических элементов живыми организмами (на биогеохимических барьерах) в зависимости от строения атомов и ионов этих элементов. [c.78]

Химия глубоко проникает и в смежные с ней науки о природе. Особенно велико значение химии в геологии, биологических науках и в почвоведении. В период современной химии возник и вырос ряд важных научных дисциплин, таких, как геохимия, изучающая химический состав земной коры, законы распределения к перемещения в ней химических элементов, агрохимия — наука о питании растений, биохимия — наука о химических процессах живых организмов и ряд других дисциплин, в которых химия играет первостепенную роль. В системе мер, направленных на увеличение продуктивности сельского хозяйства, огромное значение имеет химизация — широкое применение химических удобрений и веществ для эффективной борьбы с вредителями. Химики научились синтезировать большое количество концентрированных удобрений, ядохимикатов, химических средств для уничтожения сорняков и веществ, стимулирующих рост растений. [c.12]

Как видно из рис. 16, с увеличением энергетических коэффициентов химических элементов резко уменьшается их относительное биологическое накопление. Таким образом, можно считать, что установлена в общем виде связь между накоплением растительными организмами химических элементов и характеристиками ионов данных элементов. Это позволяет говорить о первостепенной роли ионов в питании растений, а также предполагать наличие ряда общих законов миграции химических элементов как в косной части биосферы, так и в живых организмах. [c.76]

Общий химический состав. По современным данным, биомасса единовременно живущих на Земле организмов (а их насчитывается около 2 млн. видов) составляет 1,8х 10 —2,4х т в пересчете на сухое вещество, причем ежегодно ими продуцируется около 10 т сухого вещества. В организмах, составляющих биомассу Земли, обнаружено свыше 60 химических элементов. Среди них условно выделяют группу элементов, встречающихся в составе любого организма, независимо от видовой принадлежности и уровня организации последнего. К их числу относят С, К, Н, О, 8, Р, Ка, К, Са, М , Zn, Ре, Мп, Си, Со, Мо, В, V, I и С1< Первым шести элементам приписывают исключительную роль в биосистемах, так как из них построены важнейшие соединения, составляющие основу живой материи,— белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, липиды и др. последующие десять называют металлами жизни —они крайне важны для поддержания структуры и функциональной активности биополимеров бор и ванадий весьма существенны для растрггельных и животных объектов соответственно, а хлор образует наиболее распространенный анион. Остальные элементы, обнаруженные в биомассе, встречаются в живой природе не столь систематически, а биологическое значение их во многих случаях еще не выяснено. [c.15]

Существует мнение, что все организмы на земле содержат в том ИЛИ другом количестве больщинство известных нам химических элементов. Биологическое значение многих из них еще неизвестно, однако в конце прошлого века стала выясняться исключительная роль ряда элементов в физиологии животных и растений хотя они и содержатся в организме, а также во внешней среде в ничтожнейших количествах, с трудом определяемых обычны.ми приемами химического анализа. К числу таких элементов относится медь, мышьяк, иод, кобальт. [c.180]

Однако роль живых организмов для химического состава природных вод более обширна и многообразна. Не говоря уже о культурной деятельности человека, достаточно упомянуть имеющую громадное не только биологическое, но и геохимическое значение фотосинтетическую деятельность растений, в результате которой создается первичная продукция органического вещества и регулируется содержание СОг и Ог в атмосфере. Общеизвестна также роль многочисленных видов бактерий, незаметно, но непрестанно проделывающих громадную работу по вовлечению в круговорот самых различных неорганических веществ, многие из которых, наряду с фотосинтезирующими организмами, создают первичное органическое вещество. Избирательная деятельность организмов сказывается на концентрации не только многих микроэлементов, но и на концентрации ряда более распространенных элементов, таких, как кальций, калий, бор, кремний и др. Биосфера является важнейшим и универсальным механизмом, сообщающим подвижность большинству химических элементов. [c.38]

Иногда Менделееву возражали, говоря, что зародышами индивидуальности могут быть органические клетки , живые организмы, но никак не химические элементы [15]. Однако Менделеев, считая, что химия занимает срединное положение между физико-механическими и биологическими науками, подчеркивал близость ее к последним, проявляющуюся в признании роли индивидуальности объектов. [c.41]

А. Я. Данилевский большое биолого-химическое значение придавал амфотерности белков, считая ее функцией присутствия в молекуле карбоксильных и аминных групп. Он писал [259 ] Белковые тела с ясно выраженным кислотным или основным характером мы встречаем готовыми как в растительном, так и животном организмах. Биологическая роль того или другого химического характера этих тел едва ли только начинает нам делаться понятною. Но нет никакого сомнения в том, что значение этой роли велико, что многие явления жизнедеятельности клеток основаны именно на функции белковых веществ, как слабых кислот или слабых оснований. Достаточно вспомнить, что основные белковые формы в состоянии связать и тем, может быть, обезвредить для жизни клеточных элементов кислоты, вредные либо по своей натуре в малых дозах, либо своим количеством. Также точно наоборот, кислотные белки связывают избыток щелочных тел, которые своим присутствием могли бы сильно мешать нормальному точению жизненных процессов. Роль белковых веществ в этом отношении еще мало изучена, но она заслуживает большого внимания (стр. 307—308). Действительно, работы самого А. Я. Данилевского и других ученых Рос- [c.263]

При оценке химического состава организмов следует иметь в виду, что, видимо, не все элементы, присутствующие в биологических объектах, необходимы для осуществления процессов жизнедеятельности. Изучение потребности животных, растений и микроорганизмов в определенных элементах показало, что всем без исключения организмам абсолютно необходимы С, Н, Ы, О, Р и 8. Все живые существа нуждаются в Мд, Ка, К, Са, Ре, п, Мп, Си, Со и Мо. Велика роль таких элементов, как Сё, 8е, Ы, В, С1, Вг, I и V. В то же время значение А1, Ав, 81, Сг, Р, КЬ и Ш для жизнедеятельности органических форм выяснено еще недостаточно. С новых позиций рассматривают биологическую роль лантанидов и ряда других элементов, обсуждается проблема антагонизма и синергизма в действии микроэлементов. [c.18]

Содержание в конкретных видах организмов ряда химических элементов во многом зависит от биологических закономерностей связи между ними в организмах [3]. Изменение концентрации в организме одного элемента вызывает изменение содержания другого. Говоря об этой закономерности, следует отметить, что она об(ъясняется и биологической ролью этих элементов в организме, и особенностями строения ионов поглощаемых элементов (последнее относится к третьей группе факторов). Так, связь между содержанием РЬ и Мо в растениях может объясняться биологическим значением этих элементов. При небольщих (фоновых) поступле- [c.68]

Основной задачей бионеорганической химии является изучение и освещение вопросов, связанных с распространением и ролью химических элементов в живой природе. Главное внимание при этом уделяется установлению взаимосвязей между электронной структурой и физико-химическими свойствами ионов металлов и их ролью в осуществлении сложнейших биохимических процессов. Широко исследуются пути синтеза, строение, устойчивость и реакционная способность металлосодержащих биологических структур, как низко-, так и высокомолекулярных. Кроме того, в задачи бионеорганической химии входят формирование экспериментальных подходов к изучению роли тех или иных химических элементов в жизйи организмов, моделирование биохимических процессов, установление механизмов действия лекарственных препаратов, решение вопросов, связанных с эффективным использованием микроудобрений, защитой окружающей среды от загрязнения токсичными соединениями и т. д. [c.171]

Сейчас сталю очевидно, что большинство химических элементов, а возможно, что и все они, входят в сфуктуру тех или иных органов живого организма и жизнь без них невозможна. Однако до сих пор их роль в протекании биохимических реакций не выяснена. Исключение составляют такие элементы, как Ма, К, Mg, Са, В, Си, 2п, Мп, Р е, Со, N1, Мо, роль которых частично установлена. Однако использование многих других металлов для лекарственного воздействия в гомеопатии и поразительное действие этих гомеопатических лекарств на излечение болезней является одним из нескольких весомых доказательств того, что они вю1ючены в структуру тех или других биологических систем и аппаратов и находятся в организме в неопределяемых до сих пор очень низких гомеопатических концентрациях. Очень большой раздел биохимии выделяется теперь (с 60-х годов XX столетия) в био-неорганическую (или биокоординациониую) химшо, цель которой состоит в изучении структур связанных металлов в живой клетке и в их воздействии на химические реакции, протекающие в клетке. Безусловно, что новая наука включается в общую биохимию как ее неотъемлемая часть и в общих чертах должка включаться в курсы неорганической химии и химии комплексных соедтшений (координационную химию). [c.717]

В состав I группы вошли элементы постоянно содержащиеся в организме и роль которых довольно хорошо изучена. Они включаются в обмен веществ, входят в состав биологически активных соединений (ферментов, гормонов, витаминов, пигментов и др.). Во II группе находятся элементы, которые, хотя и находятся постоянно в организме, но еще недостаточно изучены. Формы их соединений или малоисследованы, или неизвестны, а физиологическая и биохимическая роль мало выяснена. О химических элементах III группы лишь достоверно известно, что они содержатся [c.185]

В начале XX в. считалось, что для нормального существования живых организмов необходимо регулярное снабжение их так называемыми органогенами, к которым относили атомы углерода, водорода, кислорода, азота и зольные элементы фосфор, калий, кальций, магний, натрий, сера, железо и йод. Остальные химические элементы, в тех случаях когда они обнаруживались в золе, считали случайными, засоряющими организм, бес-1юлезными для него, и попадающими с водою или продуктами питания. Однако с течением времени в связи с разработкой и применением новых методов анализа, позволяющих обнаружить и количественно определить ничтожно малые количества элементов, накоплялось все больше данных о наличии и важной биологической роли в организмах различных минеральных веществ. Оказалось, что круг биогенных элементов не ограничивается теми, которые встречаются в организмах в значительных количествах. Многие элементы, обнаруживаемые в минимальных количествах, как было выяснено, играют существенную роль, входя в состав таких важных для жизнедеятельности организмов веществ, как ферменты, гормоны и др. Вместе с этим было показано, что недостаток тех или иных минеральных веществ в пище вызывает глубокие расстройства в жизнедеятельности животных, в развитии растений. [c.202]

Катализ играет важнейшую роль в химических превращениях в живой природе. Вся сложная система управления жизнедеятельностью организма основана на каталитических процессах. Биологические катализаторы, называемые ферментами, или энзимами, представляют собой вещества белковой природы с химически активными группами, часто включающими в свой состав атомы переходных элементов. Наука о катализе призвана сыграть существенную роль как в прогрессе нромынгленпости, так и в раскрытии биологических закономерностей. [c.60]

Различные биосинтетические теории, основывающиеся па сравнениях структур, выдвигались Колли в 1907 г. 1], Пикте, Робинсоном в 1917 г. [2J (ср. [3]), Шёпфом [4] и многими другими исследователями. Воззрения Колли о роли уксусной кислоты до недавнего времени оставались незаслуженно забытылн (раздел III, А), в то время как работы Робинсона [4] и других в областях алкалоидов привели во многих случаях к логичным и убедительным (если не касаться частных вопросов) гипотезам, имеющим большое практическое значение для определения структур и для синтеза. Еще в 1902 г. существовало отчетливое представление о том, что жирные к]юлоты образуются из структурных элементов, содержащих 2 углеродных атома, возможно, из ацетальдегида. Непреодолимые трудности в подтверждении всех гипотез такого рода заключались в том, что в течение многих лот не существовало таких методов изучения, которые могли бы быть применены в биохимических исследованиях. Недавно открытые два таких метода придают значительно большую ценность индуктивным гипотезам. Один hS методов основан на применении мутантных организмов, в которых последовательность химических превращений прерывается на различных стадиях, что позволяет изучить промежуточные соединения путем их выделения или замещения. Другой метод основан на применении соединений с мечеными атомами, характер изменения которых может быть определен после биологических превращений (ср., папример, [5]). [c.104]

С другой стороны, имеется группа работ, в которых делается попытка осмыслить, как же образуется опорное значение для тех или иных переменных в организме [216, 253, 295, 362]. В частности, считается, что при более широком понимании установочная точка аналогична константе равновесия обратимой химической реакции [216, стр. 28]. Тем самым подчеркивается, что установочная точка — уставка — не столько является чем-то навязанным системе извне, сколько формируется в самой системе под влиянием взаимодействия ее компонент, а ее величина зависит от структуры системы. Например, для системы ориентации у рыб установочная точка определяется функциональной анатомией соответствующих органов чувств [216]. В системе терморегуляции поддержание нормальной температуры обеспечивается одновременным функционированием механизмов потоотделения, дрожи, сосудистых реакций и т. д., так что вся эта система, благодаря своей структуре, автоматически смещается к такому значению температуры, при котором суммарный темп теплопродукции равен темпу суммарной теплоЬтдачи [295, 362]. Эта равновесная температура и играет роль установочной точки в системе терморегуляции. Таким образом, в этих работах не предполагается, что все элементы модели рис. 7.4, а реально существуют в биологическом прототипе. Наконец, в ряде работ в свое время допускалось, что сравнивающие устройства (или их аналоги) и опорные значения могут реально существовать в организме [9, 34, 95]. [c.214]

В заключение надо отметить, что культуры клеток беспозвоночных представляют огромный интерес для изучения молекулярных механизмов взаимодействия хозяин—паразит [57, 58], роли мобильных генетических элементов в адаптации беспозвоночных к стрессовым условиям окружающей среды [59], регуляции действия генов в клетках высших организмов [27, 60, 61] и клеточных механизмов дифференцировки и трансдетерминации в процессе метаморфоза [38, 53], а также специфической генетической реакции (пуффинг) гигантских политенных хромосом слюнных желез Diptera, культивируемых в химически определенной среде, содержащей известные биологически активные соединения [46—48]. [c.247]