Минеральные (неорганические) вещества находятся в клетках в виде ионов. В клетках и внеклеточных жидкостях организма человека основными катионами являются Na+, К+, Са2+, Mg2+, среди анионов преобладают РО3¯, CI¯, SJ42- , HCO3¯. Суммарный положительный заряд катионов равен суммарному отрицательному анионов, хотя и допускаются некоторые колебания в ту или иную сторону. Для достижения электронейтральности организму не хватает неорганических анионов. Это компенсируется анионами органических кислот и кислых белков. Вне клетки для этого требуется ~12% органических анионов, а внутри клетки ~27%. Концентрации главных катионов и анионов в межклеточной жидкости и плазме крови почти не отличаются. Основным катионом во вне клеточной среде является ион Na+ (свыше 90% от общей концентрации всех катионов), а из анионов - CI¯, и НСО3¯ (соответственно около 70 и 18%). Внутри клетки преобладают катионы К+ (75%) и анионы РО3¯(50%). В табл.18 приведены основные элементы, встречающиеся в организме человека, и указаны их содержание и биологическая роль.
Таблица18. Содержание и биологическая роль некоторых микроэлементов в организме человека
Элемент
Критические ткани с преимущественный накоплением элемента
Биологическая роль
Общее содержание элемента
в цельной крови, г/100 мл
мас. доля
в сухом
веществе
Бор
5В
Щитовидная железа,
костный мозг
Участвует в углеводном обмене, усиливает действие инсулина, уменьшает действие витаминов В2 и В12, а также кишечной амилазы и протеина, тормозит окисление адреналина
1·10-6
4·10-5
n·10-4
n·10-5
Фтор
9Р
Костная
ткань,
зубы
Участвует в формировании скелета, повышает устойчивость зубов к кариесу, стимулирует кроветворение и иммунитет
1·10-5
4,5·10-5
n·10-3
n·10-5
Алюминий
13А1
Печень,
головной мозг,
кости
Способствует развитию и регенерации эпителиальной, соединительной и костной ткани; активирует ферменты; влияет на активность пищеварительных желез; препятствует лро-никновению ионов металла внутрь протоплазмы
Участвует в синтезе ряда ферментов (глициндипептидазы, холинэстеразы, ацилазы), гормона щитовидной железы, витамина В12,
гемоглобина и др.; стимулирует кроветворение, деятельность щитовидной железы, регулирует углеводный обмен
3,9 ·10-7 1,48·10-6
(плазма)
n·10-5
n·10-6
Никель 28Ni
Поджелудочная железа печень, гипофиз, кожа, роговица глаза
Активирует фермент ангидразу, влияет на окислительные процессы и углеводный обмен; входит в состав инсулина
-
n·10-5
n·10-2
Медь
29 Си
Печень, кости,
головной мозг
Входит в состав многих тканевых белков и ферментов (лактазы, тирозиназы, оксидазы и др.); повышает активность некоторых гормонов; участвует в кроветворении, ферментном окислении, тканевом дыхании, иммунных процессах, пигментации
6,9 ·10-5 1,17·10-4
n·10-3
n·10-4
Цинк
30 Zn
Печень, предстательная
же леза,
сетчатка
Входит в состав ряда тканевых белков и ферментов, активирует гормоны гипофиза, поджелудочной железы и половые; участвует в кроветворении и деятельности желез внутренней секреции, содействует удалению из организма
СО2: при дефиците Zn - отставание роста, выпадение волос, угнетение половых функций
5 ·10-4 1,275·10-4
n·10-2
n·10-3
Мышьяк
33Аs
Печень, селезенка, почка, эритроциты
Связан с гемоглобином эритроцитов, в дозах до 0,5 мг улучшает кроветворение, усвоение азота и фосфора, ограничивает распад белков; в значительных дозах ядовит
Вступает во взаимодействие с белками крови - альбумином, гемоглобином и глобулинами, а также с инсулином; повышает активность кофермента Q (убихинона); снижает адреналиновую гипергликемию; в повышенных дозах ядовит
Участвует в регуляции деятельности нервной системы, коры надпочечников и половых желез; угнетает деятельность щитовидной железы
2 ·10-4 1,5·10-2
n·10-3
n·10-4
Стронций
38Sr
Костная ткань
Участвует в образовании костной ткани, усиливает активность фермента фосфатазы
-
n·10-3
n·10-3
Молибден
42Мо
Печень, почки, надпочечники, белое вещество мозга, пигментная оболочка глаза
Входит в состав тканевых белков и некоторых ферментов (ксантин-оксидазы, альдегид-оксидазы и др.); ускоряет рост, избыток Мо приводит к молибденовой подагре
-
n·10-4
n·10-6
Кадмий
48Cd
Печень, почки
Входит в состав инсулина и некоторых ферментов, активирует аргиназу и амилазу, но тормозит действие редуктазы; влияет на работу печени
Следы
n·10-3
Олово
48 Sn
Костная ткань,
печень,
легкие
Обязательная составная часть костей (0,08%); печени (0,006%) и легких (0,045%), биологические функции олова не вполне ясны
1 ·10-5
5·10-5
n·10-3
n·10-5
Йод
53I
Щитовидная железа, надпочечники
Входит в состав гормона щитовидной железы - тироксина, активизирует функцию щитовидной железы; влияет на синтез ряда белков и жиров; интенсифицирует окислительно-восстановительные процессы; недостаток йода вызывает гипотериоз и эндемический зоб, избыток - гипертиреоз и базедову болезнь
2,4·10-6
3,2·10-6
n·10-3
n·10-5
Свинец
82 Рb
Трубчатые кости,
печень
Обязательная составная часть трубчатых костей (1,83 мг %) и печени (1,30 мг %); избыток свинца приводит к поражению центральной нервной системы и желудочно-кишечного тракта, к нарушению синтеза гемоглобина
5·10-4
1,2·10-5
n·10-3
n·10-5
Для всех живых организмов характерна разница (градиент) концентраций основных неорганических ионов между внутриклеточной и внеклеточной жидкостями, которые разделены клеточной мембраной. Мембрана обладает избирательной проницаемостью по отношению к отдельным ионам и вообще непроницаема для крупных макромолекул, таких как, например, белки.
studopedia.org - Студопедия.Орг - 2014-2024 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования(0.009 с)...