przegląd pierwiastków w organizmach

PRZEGLĄD
PIERWIASTKÓW W
ORGANIZMACH
Biologia
Karolina Iwanowska
W organizmach występuje ok.
60 pierwiastków naturalnych.
PIERWIASTKI
MAKROELEMENTY
>0,01%
suchej masy
MIKROELEMENTY
0.01-0,0001%
suchej masy
ULTRAELEMENTY
milionowe części
suchej masy
Pierwiastki biogenne.


Pierwiastki biogenne stanowią podstawę
budowy związków organicznych. Występują
prawie w każdym organizmie.
Do nich należą:






węgiel,
wodór,
tlen,
azot,
fosfor,
siarka.
MAKROELEMENTY
WĘGIEL



Stanowi 20% masy ciała u człowieka.
Jest szkieletem budowy związków
organicznych.
Ma największą zdolność łączenia się między
sobą i wchodzenia w reakcje.
WODÓR



Stanowi 10% masy ciała człowieka.
Bierze udział w procesach oksydo –
redukcyjnych.
Razem z węglem tworzy węglowodany.
TLEN



Stanowi 63% masy ciała.
Z węglem i wodorem tworzy węglowodany i
tłuszczowce oraz kwasy organiczne,
alkohole, aldehydy i ketony.
W oddychaniu tlenowym jest ostatnim
akceptorem elektronów w łańcuchach
oddechowych.
AZOT





Stanowi 3% masy ciała.
Jest składnikiem:

białek,
 kwasów nukleinowych,
 barwników,
 lipidów budujących błony,
 zasad azotowych budujących układ przenośników energii typu
ATP/ATD.
Pobudza układ nerwowy; nadmiar powoduje silne zatrucia.
Niedobór u roślin hamuje wzrost i ogranicza kwitnienie.
Azot nie jest przyswajalny przez organizmy, dopiero bakterie i
sinice przekształcają go na związki przyswajalne.
FOSFOR


Stanowi 1% masy ciała. Fosforan wapnia stanowi
35% kości, fosforan wapnia – 1,5%.
Jest składnikiem:






kwasów nukleinowych,
układu przenośników energii ATP/ADT,
fosfolipidów.
U zwierząt i człowieka występuje w płynach
ustrojowych i w kościach.
U roślin występuje w dojrzałych nasionach – fityna
jest głównym związkiem zapasowym fosforu.
Niedobór ogranicza syntezę ATP, spowalnia rozwój
pędów i korzeni, powoduje żółknięcie brzegów liści.
SIARKA


Stanowi 0,2% masy ciała.
Jest składnikiem:





enzymów,
aminokwasów siarkowych.
Wpływa na właściwości mechaniczne białek
budujących wytwory naskórka ssaków.
Niedobór u roślin hamuje syntezę chlorofilu.
Występuje w olejkach roślinnych nadając im ostry
smak.
KRZEM

Występuje w postaci krzemionki – SiO2 jako
materiał budulcowy szkieletów okrzemek,
promienic i niektórych gąbek.
WAPŃ



Fosforan wapnia stanowi 35% kości, węglan wapnia
– 11%.
jest pierwiastkiem szkieletotwórczym – buduje kości,
szkielety otwornic, niektórych gąbek, skorupiaków i
mięczaków.
Jony Ca+:





biorą udział w procesach krzepnięcia krwi,
zmniejszają pobudliwość tkanki nerwowej i mięśniowej,
zwiększają lepkość cytoplazmy,
zmniejszają przepuszczalność błon komórkowych.
Niedobór u roślin powoduje nieprawidłowy wzrost
korzeni i liści.
MAGNEZ


Wchodzi w skład chlorofilu oraz buduje kości.
Jony Mg2+:





są aktywatorami enzymów fotosyntetycznych i
oddechowych,
zmniejszają pobudliwość nerwów i mięśni
zwiększają lepkość cytoplazmy.
Magnez zapewnia prawidłową współpracę obu
podjednostek rybosomów.
Niedobór zwiększa ryzyko wystąpienia białaczki
limfatycznej, zawału serca i miażdżycy.
POTAS






Występuje w osoczu w ilości 4,6 mmol/l.
Bierze udział w polaryzacji i depolaryzacji błon
komórkowych.
Zwiększa uwodnienie cytoplazmy i
przepuszczalność błon komórkowych.
Zwiększa pobudliwość nerwów i mięśni.
Niedobór hamuje wzrost roślin, przyczynia się do
powstawania żółtych plam na liściach i zasychania
ich.
Najwięcej potasu zawierają tkanki merystematyczne
(twórcze).
SÓD





Występuje w osoczu w ilości 143 mmol/l.
Bierze udział w polaryzacji i depolaryzacji
błon komórkowych.
Zwiększa uwodnienie cytoplazmy.
Zwiększa przepuszczalność błon
komórkowych.
Zwiększa pobudliwość mięśni.
CHLOR


Utrzymuje równowagę jonową ustroju.
Kwas solny – HCl:



ułatwia uwalnianie dwutlenku węgla z erytrocytów,
ułatwia trawienie – powoduje przejście
pepsynogenu w aktywną pepsynę (enzym
trawiący białka),
umożliwia niektórym drapieżnym ślimakom
wytrawianie otworów w muszlach małżów.
MIKROELEMENTY
ŻELAZO

Jest składnikiem związków organicznych wiążących
i transportujących tlen we krwi:





hemoglobiny,
miglobuliny (wiąże tlen w mięśniach poprzecznie
prążkowanych),
chlorokruoryny (występuje u wieloszczetów).
Jest składnikiem enzymów oksydo - redukcyjnych
katalizujących procesy utleniania i redukcji w fazie
fotosyntezy zależnej od światła.
Niedobór u człowieka powoduje anemię.
MIEDŹ



Jest składnikiem chemocyjaniny (u
skorupiaków i mięczaków) oraz enzymów
oksydo – redukcyjnych.
Bierze udział w procesie wytwarzania
hemoglobiny.
Niedobór zaburza gospodarkę żelazem.
MANGAN



jest składnikiem enzymów oksydo –
redukcyjnych.
Jony są aktywatorami enzymów
fotosyntetycznych.
Niedobór zniekształca kości.
MOLIBDEN

Pomaga związać azot atmosferyczny przez
bakterie prodawkowe.
BOR


Odpowiada za wzrost łagiewki pyłkowej.
Niedobór u roślin hamuje podziały
komórkowe.
CYNK



Jest składnikiem insuliny.
Bierze udział w syntezie białek i auksyn
(hormonów roślinnych).
Niedobór powoduje zmiany w skórze i we
włosach.
KOBALT

Jest składnikiem witaminy B12, niezbędnej w
procesach krwiotwórczych zachodzących w
szpiku kostnym.
JOD

Jest składnikiem hormonów tarczycy:
tyroksyny (T4) i trójjodotyroniny (T3).
FLUOR


Jest składnikiem szkliwa zębów i kości.
Niedobór powoduje próchnicę.
ULTRAELEMENTY
rad,
 złoto,
 srebro,
 platyna,
 selen,
i inne.

Podsumowanie:



Pierwiastki są niezbędne do budowy i
funkcjonowania organizmów.
Rośliny pobierają pierwiastki z gleby oraz
CO2 i O2.
Grzyby i zwierzęta pobierają je w formie
związków organicznych lub w postaci
roztworów jonów znajdujących się w
pokarmie.