Какие макро и микроэлементы входят в состав клеток живых организмов
Минеральные вещества, как и витамины, являются незаменимыми питательными веществами и, хотя они и не являются источником энергии, должны поступать в организм с пищей и водой в определенных количествах.
Минеральные компоненты непосредственно задействованы во всех, без исключения, биохимических течениях в органах, воздействуя на формирование и рост, на функции оплодотворения, дыхания, гемопоэз.
Источником большинства минеральных веществ является пища, и только хлорид натрия вводится в рацион дополнительно в химически чистом виде (поваренная соль). Разнообразное питание с использованием в достаточном количестве всех групп продуктов питания позволяет полностью обеспечить организм минеральными веществами. Для полноценной и правильной работы организма необходимо поддерживать сбалансированное их количество.
Последствия дефицита минеральных веществ
Для оптимального обеспечения здорового человека всеми необходимыми минеральными веществами необходимо разнообразно и полноценно питаться, включая все группы продуктов в свой рацион или дополнять его приемом биологически-активных добавок (после консультации со специалистом).
(c) Управление Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Республике Алтай, 2006—2015 г.
Все права на материалы, размещенные на сайте, охраняются в соответствии с законодательством РФ, в том числе об авторском праве и смежных правах. При использовании материалов сайта необходима ссылка на источник
Сейчас 677 гостей онлайн
Адрес: 649002, Республика Алтай, г. Горно-Алтайск, проспект Коммунистический, 173
Развеем путаницу между макро- и микроэлементами. Чем они различаются и какова их роль в нашем организме
Макроэлементы, микроэлементы, нутриенты – очень похожие слова, и мы часто видим, что их путают. В этом нет ничего стыдного, но разбираться и называть все правильно – гораздо круче.
В контексте питания часто встречается слово «нутриенты» – это все биологически значимые химические элементы, которые необходимы телу для нормальной работы.
Нутриенты разделяются на группы:
Базовые элементы
Базовые элементы играют ключевую роль в организме, так как из них построены аминокислоты, жиры и азотистые основания (из них состоят молекулы ДНК и РНК).
К базовым элементам относятся кислород (65 % массы тела), углерод (18,5 %), водород (9,5 %) и азот (3,2 %). Таким образом, наш организм на 96,2 % состоит только из этих 4 элементов.
Углерод создает скелет для связывания других атомов и элементов. Фактически углерод – это строительные блоки нашего тела. Азот, водород и кислород связываются с углеродом, образуя органические вещества.
Макроэлементы
К макроэлементам относятся элементы, содержание которых превышает 0,1 % от массы тела:
Кальций
Основная роль кальция в организме человека – формирование костей и зубов. Также элемент участвует в сокращении и расширении сосудов, работе мышечной ткани и гормональной системы, передаче нервных импульсов.
Суточная потребность в кальции (согласно рекомендациям ВОЗ):
Лучшие источники кальция:
Избыток кальция в организме называется гиперкальциемией и может проявляться в чрезмерной жажде, расстройстве желудка, боли в костях, мышечной слабости, усталости, депрессии и нарушениях работы сердца.
Дефицит кальция – гипокальциемия – выражается в виде судорог и спазмов; неврологических и психических изменениях; ухудшении состояния волос, ногтей, зубов и кожи.
Фосфор
Фосфор – структурный компонент костей и зубов, а также молекул ДНК и РНК. Элемент участвует в выработке и хранении энергии АТФ, работе кровеносной и иммунной систем. 40-70 % фосфора организм усваивает из пищи.
Суточная потребность в фосфоре:
Лучшие источники фосфора:
Гиперфосфатемия – избыток фосфора в организме – часто приводит к падению уровня кальция в крови (что вызывает судороги и спазмы) или появлению отложении кальция в мягких тканях. Дефицит фосфора (гипофосфатемия) проявляется в виде общей слабости, потери аппетита, а также приводит к различным заболеваниям костей.
Калий
Ионы калия жизненно необходимы для функционирования живых клеток: элемент участвует в передаче нервных импульсов, сокращении мышц, поддержании кислотно-щелочного и водного баланса организма.
Суточная потребность в калии составляет 3,5 г для взрослых и детей всех возрастов (согласно рекомендациям ВОЗ).
Лучшие источники калия:
Повышенная концентрация калия в крови (гиперкалиемия) проявляется в виде судорог, общей слабости, боли в желудке, брадикардии. При дефиците калия (гипокалиемии) отмечается быстрая утомляемость, боль в мышцах, слабость в ногах.
Сера участвует в производстве инсулина (гормона, регулирующего уровень сахара в крови), кератина (белка, из которого состоят волосы и ногти) и коллагена (белка, из которого состоят соединительные ткани – кости, сухожилия, кожа).
Для серы отсутствуют какие-либо рекомендации по суточному потреблению. Она поступает в организм в небольших объемах вместе с пищей, которая содержит незаменимую аминокислоту метионин. Суточная потребность в метионине в свою очередь составляет около 1 г.
Главный источник метионина – мясо (свинина, курица) и рыба (лосось), а также яйца, орехи и бобовые культуры.
Избыток серы в организме проявляется в виде зуда, расстройства пищеварения, красноты глаз и ослаблении слуха. Дефицит в свою очередь приводит к ломкости волос и ногтей, высыпаниям на коже.
Натрий
Натрий в организме отвечает за кровяное давление, регулирует кислотно-щелочной и водный баланс.
Суточная потребность в натрии составляет около 1,5 г, при этом настоятельно рекомендуется не превышать максимальную дозу в 2,3 г (1 чайная ложка поваренной соли). Диета с высоким содержанием натрия повышает риск развития высокого кровяного давления, которое выступает основной причиной инсульта и сердечных заболеваний.
Повышенное содержание натрия в крови – гипернатриемия – проявляется главным образом в виде жажды. Также выделяют такие признаки, как мышечные спазмы и судороги, спутанность сознания. Недостаток натрия (гипонатриемия) может вызывать головокружение и головные боли, рвоту, а также общую слабость организма.
Хлор участвует в регуляции водно-солевого обмена, помогает в работе желудочно-кишечного тракта, поддерживает кислотно-щелочной баланс в клетках.
Для хлора нет рекомендаций по суточному потреблению – большую часть элемента организм получает вместе с натрием в составе поваренной соли.
Тем не менее недостаток или избыток хлора в организме приводит к дисбалансу электролитов крови (веществ, отвечающих за проводимость электрических импульсов).
Избыток хлора в организме называется гиперхлоремией и проявляется в высоком артериальном давлении, мышечной слабости и спазмах, нарушениях сердечного ритма. Дефицит (гипохлоремия) редко возникает самостоятельно и обычно связан с гипонатриемией и гипокалиемией с соответствующими симптомами.
Магний
Магний необходим для синтеза белка и образования энергии АТФ, а также нормальной работы нервной системы, мышц и сердца.
Суточная потребность в магнии составляет:
Лучшие источники магния:
Насколько магний важен для спортсменов? Разбираем симптомы его дефицита
При употреблении магния в форме пищевых добавок учитывайте, что в высоких дозах он может вызывать слабительный эффект.
Гипермагниемия (избыток магния в организме) проявляется в виде слабости и дезориентации, нарушении дыхания. К симптомам дефицита магния относятся судороги, головокружение и головные боли, нарушения сердечного ритма, проблемы с пищеварением.
Жизненно важные микроэлементы
К жизненно важным элементам также относятся и те, содержание которых в организме составляет менее 0,1 % от массы тела. Такие вещества называются микроэлементами, они поступают в организм с пищей и водой и участвуют в функционировании органов и систем.
Суточные нормы микроэлементов незначительны, поэтому правильное сбалансированное питание должно полностью покрывать потребности организма. Тем не менее дефицит некоторых элементов может приводить к серьезным проблемам и нарушениям функционирования организма.
Прочие микроэлементы
Остальные элементы – это условно жизненно необходимые, а также токсичные и малоизученные микроэлементы.
К первым относятся бор, бром, кадмий, свинец, стронций и титан. По ним еще накапливаются данные и доказана лишь частичная значимость для некоторых процессов организма.
К токсичным и малоизученным микроэлементам относятся 15 элементов: барий, бериллий, висмут, галлий, германий, лантан, олово, радий, рубидий, серебро, скандий, торий, уран, цезий и цирконий.
Они присутствуют в организме в очень малых количествах, и их биологическая роль не до конца ясна. Избыток некоторых элементов может оказывать вредное воздействие на организм, поэтому внимание сконцентрировано на изучении их токсичных свойств.
Клетки всех живых организмов имеют сходный химический состав, включающий в себя органические и неорганические вещества. Каждое из таких соединений выполняет в структуре живого определенную функцию, которая связана с их строением.
Химический состав клетки
Большая часть химических элементов, находящихся в Периодической системе Менделеева Д.И., обнаружена внутри живых клеток. Там они находятся не в хаотичном расположении, а образуют органические и неорганические соединения. Хотя соединений неорганического типа внутри «живого» больше, роль органических веществ гораздо значимее!
Областью биологии, занимающейся изучением химического состава клеток, является биохимия. На долю органических веществ выпала функция определения уникальности живого организма на планете.
Макро- и микроэлементы
Все содержащиеся внутри живых клеток элементы объединяют в две большие группы: микроэлементы и макроэлементы.
О микроэлементах
Внутри живых клеток содержится минимальная часть микроэлементов (0,01%), но без этого количества живые организмы не могут полноценно существовать. В категорию микроэлементов относят:
Условия окружающей среды определяют концентрацию химических элементов внутри живого организма. К примеру, повышенное содержание меди имеется внутри моллюсков, а железа – в позвоночных организмах.
Про макроэлементы
Внутри живого организма содержание макроэлементов составляет около 99%. Наиболее важная роль из них отводится:
Это органогенные элементы, так как они образуют главные органические соединения. Остальные (сера, фосфор и прочие) отвечают за происходящие в живом организме процессы.
При избытке либо дефиците в организме микро- и макроэлементов развиваются различные заболевания. Поэтому, периодически следует восполнять концентрацию данных элементов в живом организме, увеличивая или уменьшая их количество в пище.
Неорганические вещества клетки
В категорию неорганических соединений относят минеральные соли и воду.
Органические вещества клетки
К органическим соединениям, находящимся внутри живого относят:
Взаимосвязь строения и функций неорганических и органических веществ
Выполняемые неорганическими и органическими веществами функции тесно связаны с их строением. Так, покрывающая клетку мембрана (оболочка) содержит в своем составе углеводы, белки и липиды. Находящиеся на поверхности клеточной оболочки белки-рецепторы воспринимают сигналы из окружающего пространства, выполняя тем самым рецепторную функцию.
Содержание липидов (жиров) внутри мембран определяет проницаемость оболочки для одних соединений и непроницаемость для других. Углеводы ответственны за синтез молекул АТФ, запасающих энергию. Аналогично связано строение других компонентов клетки с их составом.
Роль химических веществ в клетке и организме человека
Внутри живых организмов каждое химическое вещество играет определенную роль, благодаря чему весь организм способен полноценно жить. Так, присутствие в клетке магния способствует выработке некоторых ферментов и формированию хлорофилла у растений. Кальций формирует прочность зубов и костей человека, а также активирует работу волокон мышц.
Без серы в организме не смогут образовываться белки, а без ионов натрия и калия в клетку не смогут поступать некоторые соединения.
Роль макро, микроэлементов для человеческого организма велика. Ведь они принимают активное участие во многих жизненно важных процессах. На фоне дефицита того или иного элемента человек может столкнуться с появлением определенных заболеваний. Дабы избежать этого, необходимо понимать, для чего нужны макро и микроэлементы в человеческом организме, и какое их количество должно содержаться.
Что такое макро и микроэлементы
Все полезные и необходимые для организма вещества попадают в него благодаря продуктам питания, биологическим добавкам, призванным устранить дефицит определенных веществ. Поэтому к своему рациону необходимо отнестись предельно внимательно.
Перед тем как приступить к изучению функций микро и макроэлементов необходимо понимать их определение.
Так, макроэлементами принято считать соединения химических элементов или одиночные элементы, которые содержатся в организме в большом количестве, измеряемом граммами.
А значение микроэлементов отличается от макро количественными показателями. Ведь в данном случае химические элементы содержатся преимущественно в достаточно малом количестве.
Для того чтобы организм функционировал и в его работе не происходили сбои необходимо позаботиться о регулярном достаточном поступлении в него необходимых макро и микроэлементов. Информацию относительного этого можно рассмотреть на примере таблиц. Первая таблица наглядно продемонстрирует, какая суточная норма употребления тех или иных элементов является оптимальной для человека, а также поможет определиться с выбором всевозможных источников.
Роль химических элементов
Роль микроэлементов в организме человека, как и макроэлементов очень велика.
Многие люди даже не задумываются о том, что они принимают участие во многих обменных процессах, способствуют формированию и регулируют работу таких систем, как кровеносной, нервной.
Именно от химических элементов, которые содержит первая и вторая таблица, происходят значимые для жизни человека обменные процессы, к их числу можно отнести водно-солевой и кислотно-щелочной обмен. Это лишь небольшой перечень того, что получает человек.
Биологическая роль макроэлементов заключается в следующем:
· Функции кальция заключаются в формировании костной ткани. Он принимает участие в формировании и росте зубов, отвечает за свертываемость крови. Если этот элемент не будет поступать в необходимом количестве, то привести такое изменение может к развитию рахита у детей, а также остеопороза, судорог.
· Функции калия заключаются в том, что он обеспечивает водой клетки организма, а также принимает участие в кислотно-щелочном равновесии. Благодаря калию происходит синтез белка. Дефицит калия приводит к развитию многих заболеваний. К их числу можно отнести проблемы с желудком, в частности, гастрит, язва, сбой сердечного ритма, болезни почек, паралич.
· Благодаря натрию удается держать на уровне осмотическое давление, кислотно-щелочной баланс. Ответственный натрий и за поставку нервного импульса. Недостаточное содержание натрия чревато развитием заболеваний. К их числу можно отнести судороги мышц, болезни, связанные с давлением.
· Функции магния среди всех макроэлементов наиболее обширные. Он принимает участие в процессе формирования костей, зубов, отделении желчи, работе кишечника, стабилизации нервной системы, от него зависит слаженная работа сердца. Этот элемент входит в состав жидкости, содержащейся в клетках тела. Учитывая важность этого элемента, его дефицит не останется незамеченным, ведь осложнения, вызванные этим фактом, могут сказаться на желудочно-кишечном тракте, процессах отделения желчи, появлении аритмии. Человек ощущает хроническую усталость и нередко впадает в состояние депрессии, что может сказаться на нарушении сна.
· Основной задачей фосфора является преобразование энергии, а также активное участие в формировании костной ткани. Лишив организм этого элемента можно столкнуться с некоторыми проблемами, например, нарушениями в формировании и росте кости, развитием остеопороза, депрессивного состояния. Дабы избежать всего этого, необходимо регулярно пополнять запасы фосфора.
· Благодаря железу происходят окислительные процессы, ведь он входит в цитохромы. Нехватка железа может сказаться на замедлении роста, истощении организма, а также спровоцировать развитие анемии.
Биологическая роль химических элементов заключается в участии каждого из них в естественных процессах организма. Недостаточное их поступление может привести к сбою в работе всего организма. Роль микроэлементов для каждого человека неоценима, поэтому необходимо придерживаться суточной нормы их потребления, которую содержит приведенная выше таблица.
Так, микроэлементы в организме человека отвечают за следующее:
· Йод необходим для щитовидки. Недостаточное его поступление приведет к проблемам с развитием нервной системы, гипотиреоза.
· Такой элемент, как кремний, обеспечивает формирование костной ткани и мышц, а также входит в состав крови. Нехватка кремния может привести к чрезмерной слабости кости, в результате чего увеличивается вероятность получения травм. От дефицита страдает кишечник, желудок.
· Цинк приводит к скорейшему заживлению ран, восстановлению травмированных участков кожи, входит в состав большинства ферментов. О его нехватке свидетельствует изменения вкуса, восстановления поврежденного участка кожи на протяжении длительного времени.
· Роль фтора заключается в принятии участия в процессах формирования зубной эмали, костной ткани. Его нехватка приводит к поражению зубной эмали кариесом, затруднениям, возникшим в процессе минерализации.
· Селен обеспечивает стойкую иммунную систему, принимает участие в функционировании щитовидки. Говорить о том, что в организме селен присутствует в недостающем количестве можно в случае, когда прослеживаются проблемы с ростом, формированием костной ткани, развивается анемия.
· С помощью меди становится возможным перемещение электронов, ферментный катализ. Если содержание меди недостаточное, то может развиться анемия.
· Хром принимает активное участие в обмене углеводов в организме. Его нехватка сказывается на изменении уровня сахара в крови, что нередко становится причиной развития диабета.
· Молибден способствует переносу электронов. Без него возрастает вероятность поражения зубной эмали кариесом, появления нарушений со стороны нервной системы.
· Роль магния заключается в принятии активного участия в механизме ферментного катализа.
Микро, макроэлементы, поступающие в организм вместе с продуктами, биологически активными добавками жизненно необходимы для человека, и свидетельствуют об их важности проблемы, заболевания, возникающие в результате их дефицита. Для того чтобы восстановить их баланс необходимо правильно подбирать питание, отдав предпочтение тем продуктам, которые содержат необходимый элемент.
Влияние микро- и макроэлементов на процессы роста и развития ребенка. Источники микро- и макроэлементов
Многообразие процессов в растущем детском организме, в которых участвуют макро- и микроэлементы, говорит о чрезвычайной важности их регулярного сбалансированного поступления с пищей. Уровень поступления микроэлементов в организм зависит от их содержания в пищевых продуктах и воде. Постоянное снижение или повышение концентрации определенных минеральных веществ в суточном рационе ребенка, как правило, связано с недостатком или излишком этих микроэлементов в окружающей среде района проживания. Формирующийся при этом в организме дефицит или избыток определенных микроэлементов приводит к развитию эндемических геохимических заболеваний (микроэлементозов).
Макроэлементы: Микроэлемнты
Кальций — важный строительный блок, участвующий в формировании костей и эмали. Он поддерживает не только прочность костей, но и оптимальное кровяное давление, регулирует процессы свертывания крови. Кальций можно найти в таких продуктах, как желтый и белый сыр, сардины, кунжут, капуста, свекла, мясо, яйца, молоко, бобовые, орехи и картофель.
Хлор вместе с натрием отвечает за водный баланс в организме и необходим для поддержания кислотно-щелочного баланса. Он содержится в жидкостях организма и необходим для производства соляной кислоты в желудке, а также влияет на работу сердца. Хлор содержится в таких продуктах, как соль, мясо, сыр.
Магний — один из ключевых элементов, участвующих в огромном количестве различных процессов в нашем организме. Он необходим для построения здоровых и крепких зубов и костей, он также отвечает за процессы зрения, терморегуляции, передачи информации между мышцами и нервами, а также за обмен веществ. Магний содержится в таких продуктах, как орехи, соевые бобы, гречка, какао, шоколад, тыквенные семечки, бобовые, шпинат, цельные зерна, ячменная крупа.
Фосфор содержится в костях и зубах; его можно найти в клеточных мембранах и в крови, нуклеиновых кислотах и высокоэнергетических соединениях. Дефицит фосфора встречается относительно редко; его недостаток в организме проявляется рахитом и остеомаляцией. Фосфор содержится в таких продуктах, как: молочные продукты, яйца, мясо, тыквенные семечки, цельное зерно, морковь, рыба, печень, горох, бобы, картофель и сыр.
Калий вместе с натрием являются важными элементами для правильного распределения
воды в организме. Калий отвечает за правильную работу мышц и нервов. Калий содержится в таких продуктах, как свекла, капуста, орехи, абрикосы, бананы, шпинат, брюссельская капуста, авокадо, морковь, картофель, финики.
Натрий является основным компонентом жидкостей организма и необходим для поддержания кислотно-щелочного баланса. Он влияет на правильное функционирование мышц и нервов, входит в состав ферментов и вместе с калием регулирует водный баланс организма. Натрий — антагонист калия. Натрий содержится в таких продуктах, как соль, и в продуктах, в которых она используется.
Основные микроэлементы
Нашему организму микроэлементы не нужны в большом количестве, но их недостаток может привести к проблемам со здоровьем.
Железо — ключевой элемент гемоглобина, который участвует в образовании красных кровяных телец в костном мозге. Дефицит этого элемента способствует развитию анемии. В сочетании с витамином C усвояемость железа увеличивается. Железо содержится в таких продуктах, как: мясо, орехи, креветки, яйца, крапива, творог, молоко, бобовые, брокколи, шпинат, рыба.
Цинк — микроэлемент, который активирует несколько десятков различных ферментов и поддерживает работу иммунной системы. Без него невозможно правильно усвоить углеводы, белки, жиры и алкоголь. Защищает от вредного воздействия окислителей. Он также стоит на страже красивых волос, кожи и ногтей. Это элемент, связанный с гормоном роста. Цинк содержится в таких продуктах, как яичный желток, цельнозерновые продукты, орехи и семена, нежирное мясо и молоко, а также морепродукты.
Медь принимает участие в образовании костей и коллагеновых волокон. Этот микроэлемент отвечает за правильные процессы заживления ран. Медь содержится в таких продуктах, как орехи, бобовые, птица, печень, яичные желтки, телятина, мидии, рыба, гречка.
Марганец — это элемент, который необходим для построения костей и кожи. Без него невозможно нормальное функционирование центральной нервной системы. Его недостаток может не только замедлить физическое развитие, но также поспособствовать дефектам костной ткани.
Йод — это элемент, который контролирует энергетические преобразования в организме, наибольшее количество которых необходимо для правильного функционирования щитовидной железы. Дефицит этого элемента способствует образованию зоба. Йод необходим для правильного роста и половой зрелости, его можно найти в таких продуктах, как соль, морская рыба, морепродукты, водоросли, дрожжи и лук.
Фтор стоит на страже крепких зубов и костей, укрепляет не только эмаль, но и дентин, а также снижает риск возникновения кариеса. Правильное количество фтора делает эмаль менее склонной к разрушению. Фтор содержится в таких продуктах, как черный чай, грецкие орехи, соевые бобы, минеральная вода, морская рыба и морепродукты, печень, молоко, бобовые.
Растущий организм ребенка нуждается в постоянном поддержании баланса микро- и макроэлементов, особенно в раннем периоде активного развития, в так называемые «критические окна роста». Последствия этого будут заметны как в ближайшие годы, так и на протяжении всей жизни. Несбалансированный состав питания может оказывать неблагоприятное влияние на процессы физического роста и развития, а также на созревание всех функций головного мозга, сознание и поведение ребенка.
Если рацион ребенка будет содержать оптимальное количество макро- и микроэлементов, расти можно с удовольствием!
