Tipi ағзалардың химиялық қүрамы. Бейағзалық заттар

Өсімдіктер, жануарлар және ұсақ ағзалар жасушаларының йод химиялық құрамы ұқсас. Тірі ағзалар жасушаларының құрамына өлі табиғатта кездесетін 70-ке жуық химиялық элементтер кіреді. Бұл тірі және өлі табиғаттың ортақ екенін дәлелдейді. Жасушалардағы элементтер мөлшерінің қатынасы әр түрлі, сондықтан элементтерді бірнеше топтарға бөледі. Макроэлементтерден: оттегі, көміртегі, сутегі және азоттан біріші топ түзіледі. Кейде оларды органогендер деп атайды. Олардың жасушалардағы массасы шамамен 98% және барлық ағза заттардың негізін құрайды.

Екінші топ элементтері — күкірт және фосфор биологиялық полимерлер — нәруыз және нуклеин қышқылдарының құрамына енеді (микроэлементтер). Осы топқа натрий, калий, кальций, магний, темір және хлор да кіреді. Бұл элементтер жасушада маңызды қызмет атқарады. Мәселен, натрий, калий және хлор жүйкелер жасушаларының ақсондары бойынша жүйке серпіндерінің (импульс) өтуін қамтамасыз етеді, сондай-ақ әр түрлі заттардың жасуша жарғақшалары арқылы етуіне себепші болады. Кальций жануарлар мен адам қанының ұюына қатысады, сүйек ұлпасының құрамына енеді. Темір эритроциттер гемоглобинінің құрамына еніп, өкпеден ағзаның әрбір жасушасына оттегін тасымалдайды. Темір өкпеден ағзалардын, әрбір жасушаларына оттегін тасымалдауды қамтамасыз етіп, эритроциттер құрамына енеді. Магний болса, ол да жануарлардың, сондай-ақ өсімдіктердің жасушаларының құрамына кіреді. Ол фотосинтезді қамтамасыз етіп, жасыл өсімдіктердің хлорофилл молекуласының орталық атомыболып есептеледі. Ал жануарлар жасушаларында магний ферменттер құрамына кіреді.

Көптеген макроэлементтпер әдетте жасушаларда иондар (оң зарядталған катиондар немесе теріс зарядталған аниондар) түрінде болады. Адам ағзасындағы калий, натрий, кальций және магний иондары концентрациясының қатысы жүрек әрекетінің ырғағына, бүйректің су бөліп шығару жылдамдығына, қанның ұйығыштық деңгейіне, сүйек ұлпасының пәрмені мен өсуіне ыкпал етеді.

Қалған элементтердің барлығы: мыс, мырыш, фтор, никель, селен, молибден, кобальт, т. б. ушінші топты құрайды. Олардың жасушадағы мөлшері ете мардымсыз (0,02%), сондықтан оларды ультрамикроэлементтер дейді. Мөлшері аз болғанмен олар ағзада маңызды қызмет атқарады. Йод — қалканша без гормоны тироксиннің негізгі құрамдас бөлігі. Мырыш инсулин гормоны молекуласының құрамына енеді. Кобальт — В12) витамині молекуласындағы орталық атом. Бром жүйке жасушаларының қызмет атқаруы үшін қажет. Мыс кейбір ферменттер мен тасымалдағыш жасушалар молекулаларының кұрамына енеді, сондай-ақ шаянтектестердің және ұлулардың тынысалу пигменттерінде болады. Фтор тіс кіреукесі және т. б. құрамына кіреді.

Топырақтағы, тағамдағы микроэлементтердің тапшылығы немесе молшылығынан ағзалардың физиологиялық қызметі өзгереді (ауру, көндігу немесе өлу). Мысалы, кобальттың топырақта (сондай-ақ жайылым өсімдіктерінде) жөне жергілікті мал азығында тапшылығынан қойлар мен мүйізді ірі мал қаназдың ауруына ұшырайды.

Литосферада көп кездесетін, алайда тірі табиғатта өте аз мөлшерде болатын жалғыз элемент — кремний. Бұл кремнийдің химиялық белсенділігінің шамадан тыс төмендігіне байланысты болса керек, сондықтан химиялық үдеріс шапшаңдығы төмен және қосылыстарының саны да көп емес. Ал тірі нәрсеге шапшаңдык және әр түрлі химиялық реакциялардың маңызы зор.

Егер қандай болса да бір жасушаға немесе ағзаға мөлшері 0,000001 г шамасында болса да элемент қажет болса, оның болмауынан қалай болғанда да оның опатқа ұшырайтынын есте ұстаған жөн.

Сонымен біз көптеген микроэлементтердің тірі ағзадағы биологиялық рөлін айқындап алдық.

Жасушалар мен ағзаларда суды қоспай, тұтас алғанда бейағзалық заттардың мөлшері шамамен 1% болады. Құрамында 20-22% тұз болатын сүйек ұлпасының жасушалары ғана ерекшелік білдіреді.

Су. Жасушаның барлық бейорганиқалық заттарының ішінде су бірінші орын алады, өйткені ағзада орта есеппен алғанда демо массасының 80%-ға жуығы су болады. Сүйек ұлпасының 10%-ға жуығы, ми сұр затының 80%-ға жуығы, сондай-ақ адам және жануарлар эмбрионы (ұрығы) жасушаларында 90%-дан астам судан тұрады.

Ағза жасушаларындағы судың рөлі зор. Көптеген бейорганикалық және ағзалық заттар суда ериді. Оларды гидрофильділер (лат. суды ұнататындар, сулана алатындар) дейді. Ерімейтіндері гидрофобтылар (лат. суданқорқатындар, сулана алмайтындар) дейді. Су кейбір ферменттер әрекетінен гидролиз реакциясына түседі, яғни Н+ және ОНиондары еріген заттардың молекулаларына қосылып, қасиеті жаңа заттар түзеді. Еріген заттар осының нәтижесінде тез химиялық реакцияласуға кіріседі. Су заттардың жасушаға еніп, тіршілік әрекеті өнімдерінің бөлініп шығуына жәрдемдеседі. Бұған қоса су өсімдіктерге, көбінесе бактерияларға фотосинтезді жүзеге асыру үшін қажет.

Судың жылу сыйымдылығы және жылу өткізгіштігі жоғары. Судың бұл қасиеті жасуша ішіндегі температураны тіпті сыртқы ортадағы температура өзгерсе де сақтап қалуға көмектеседі.

Минералды тұздар.

Минералды тұздар. Жасушада тұз иондар түрінде немесе қатты күйде болады. Na+, К+ және Са2+ иондары ағзаның өте маңызды қасиеттері — тітіркенгіштікті қамтамасыз етеді. Кальций фосфаты тәрізді ерімейтін минералды тұздар сүйек ұлпасының аралық жасушалары, ұлу бақалшактары құрамына кіріп, олардың беріктігін арттырады.

Жасушалар цитоплазмада қалыпты өлсіз сілтілі орта болуына жердемдесе алады. Жасушаның бұл қасиеті буферлілік деп аталады. Ол негізінде НСО3 аниондарымен қамтамасыз етіледі, ал қанда және жасушадан тыс сұйықтықта бұл рөлді НСО32 және CO3 иондары атқарады.


Адам ағзасындағы химиялық элементтер

Адам ағзасындағы химиялық элементтер — адам өміріне қажетті үрдістерді жүзеге асырып, ағзаның толыққанды дамуын қамтамасыз ететін элементтер тобы. Бұл элементтерді тірі ағзалардағы орташа мөлшеріне қарай үш топқа бөледі: микроэлементтер, макроэлементтер және ультрамикроэлементтер. Ал тіршілік үшін маңыздылығына байланысты тіршілікке қажетті элементтер, қосымша элементтер және өте аз элементтер деп өзара бөледі. Сондықтан, химиялық элементтердің біреуінің жоқ болуы немесе жетіспеуі ағзадағы қалыпты жағдайды бұзады. Алайда, ағзадағы қандай да бір элементтің шамадан тыс болуы да ауыр салдарға әкеп соғады.

Макроэлементтер

Адам ағзасы химиялық элементтерді әр түрлі концентрлейді, яғни микро- және макроэлементтер мүшелер мен ұлпаларда әркелкі таралады. Макроэлементтер – көміртек, сутек, оттек, азот, фосфор – нәруыздың, нуклеин қышқылдарының және ағзаның басқа да биологиялық белсенді қосылыстарының құрамына кіреді. Нәруыздардың құрамында көміртек 51 – 55%, оттек 22 – 24%, азот 15 – 20%, сутек 6,5 – 7%, күкірт 0,3 – 2,5%, фосфор шамамен 0,5%. Көміртек, сутек және оттек көмірсулардың және липидтердің (майлар), ал фосфор, фосфолипидтердің құрамында фосфатты топтар түрінде болады. Көп мөлшерде липидтер бас миында, бауырда, сүтте, және қан сұйықтығында концентрленеді. Сутек және оттек – макроэлементтері су молекуласын түзетіні белгілі, ал, ересек адам ағзасының шамамен 65%-ы су болып келеді. Су — маңызды еріткіш және ол адамның мүшелерінде, ұлпаларында және биологиялық сұйықтықтарда әркелкі таралған, асқазан сұйығының, сілекейдің, қан плазмасының, лимфаның 99,5% – дан 90% – ға дейінгі аралығын құрайды.

Кальций

Кальций де негізінен сүйек және тіс ұлпаларында концентрленеді. Ол жасуша құрамына еніп, сүйек құрауға, жүрек және бұлшықеттерінің жұмысына қатысады, қанның ұюын қамтамасыз етеді. Ересек адамдарға тәулігіне 0,5 грамм кальций жеткілікті. Ол сүйекті қатайтуға аса қажет. Кальций – сиыр мен қой сүті, сүтпен жасалатын түрлі тағам – ірімшік, сүзбе, сүтсірнеде (сыр) мол. Қара бидай наны мен жұмыртқаның сары уызыда кальцийге бай. Ағзаға бір тәулікке қажет кальций алу үшін жүз грамм сүтсірне немесе жарты литр сүт жетеді. Ағзада кальций тұздарының жетіспеушілігі сүйек ұлпасының дұрыс емес дамуына, тістер (кариес) ауруына, кейбір ферменттердің белсенділігі төмендеуіне, орталық жүйке жүйесінің қызметінің бұзылуына әкеп соқтырады.

Фосфор

Сүйек ұлпасындағы фосфордың негізгі мөлшері – 600 г. Ол адам ағзасындағы барлық фосфордың 85% – ын құрайды. Фосфор тістің қатты ұлпаларында концентрленеді, ал табиғатта кальций, хлор, фторэлементтерімен қосылыстар түрінде, фторапатиттер құрамында кездесетіндігі белгілі. Фосфор тұздары. Фосфор тұздарының ағза үшін маңызы сүйекті қалыптастыруға қатысумен шектелмейді. Фосфордың органикалық қосылысы – аденозинүшфосфат қышқылы мен креатин – биологиялық қышқылдану барысында босайтын қуаттың нағыз аккумуляторы болып табылады. Ағза бұлшық еті жиырылғанда, сондай–ақ мида, бауырда, бүйректе және басқа мүшелерде жүретін биохимиялық үрдістерде қуатты нақ осы қосылыстар түрінде пайдаланады. Міне, сондықтан бұлшық еттер көп жұмыс істеген кезде фосфатты қажетсіну едәуір артады. Егер ол ересек адамға тәулігіне 1 – 2 грамм мөлшерінде қажет болса, ауыр дене еңбегімен шұғылданатын жұмысшыға немесе үлкен қашықтыққа жүгіретін спортшыға бұл қажеттілік екі есе дерлік артуы мүмкін. Адам денесінде фосфор қосылыстары көп. Фосфор қышқылының қалдығы жасуша ядроларында нәсілдік қасиеттер беретін аса маңызды заттарға – нуклеопротеидтерге, май тектес заттарға – фосфатидтерге және көмірсулардан тарайтын әр түрлі заттарға міндетті құрамдас бөлік ретінде кіреді. Фосфор мал мен өсімдік өнімдерінде мол. Өсімдік өнімдерінен бөлінген қосылыстар ағзаға нашар сіңеді, өйткені нашар ериді. Фосфор ірімшікте, сүзбеде, етте өте көп.

Микроэлементтер

Микроэлементтердің көпшілігі бауырда, сүйек және бұлшық ет ұлпаларында жиналады. Бұл ұлпалар көптеген микроэлементтердің негізгі қоры. Элементтер кейбір мүшелерге тән болып табылады және онда концентрациясы жоғары болады. Мысалы, мырыш – қарын асты безінде, йод – қалқанша безінде, фтор – тіс кіреукесінде, алюминий, мышьяк, ванадий – шашта, кадмий, сынап, молибден – бүйректе , қалайы – ішек ұлпаларында, стронций – қуық безінде, сүйек ұлпасында, барий – көздің пигментті қабатында, бром, марганец, хром – гипофизде және тағы басқаларда жиналады. Натрий және хлор жасуша аралық, ал калий және магний жасуша ішіндегі сұйықтықтарда кездеседі. Натрий және калий фторид түрінде сүйек және тіс ұлпаларында болады. Магний фосфат түрінде тістің қатты ұлпаларында болады. Сонымен қатар, микроэлементтердің ағза үшін физиологиялық маңызы өте жоғары.

Мыс

Мыс – денсаулыққа өте пайдалы микроэлементтердің бірі. Егер ағзада мыс жетіспесе, бауырда қорланған темір гемоглобинмен байланысқа түсе алмайды. Мыстың мөлшерінің аз немесе көптік шамасының көрсеткіші- адамның шашы. Мыстың мөлшері төмендеген кезде немесе жетіспеген жағдайда шаш тез ағарады. Мыс қанға оттектің өтуін қамтамасыз етеді. Соның нәтижесінде жасуша, ұлпалар оттекпен жақсы қамтамасыз етіледі. Мыс көптеген ферменттердің құрамына кіреді, ұлпалардағы тотығу реакциясын жылдамдатады.

Темір

Темір элементінің рөлі денсаулық үшін өте зор. Егер темір жетіспесе, баршамызға белгілі анемия немесе қан аздық ауруы пайда болады. Бұл элементтің ағзадағы тәуліктік мөлшері 11-30 мг. Адам қанында 3 г жуық темір бар. Оның мөлшері көрсетілген шамадан төмен болса, қанның қызыл жасушасының, яғни гемоглобиннің түзілуі нашарлап, тыныс алу функциясы төмендейді. Темір ағзаға сырттан түседі, тамақтың құрамындағы темір ионы он екі елі ішектің жоғарғы бөлігінде қанға сіңеді. Темірдің ағзаға дұрыс сіңбеуі асқазандагы тұз қышқылының жетіспеуінен немесе темірдің ақуызбен байланысының нашарлауынан болады.

Йод

Йод — өмірлік маңызы бар элемент. Ол қалқанша безі үшін құрылыс материалы (қалқанша без – йод жинақтаушы мүше). Өкінішке орай, бұл микроэлемент ағзада жасалмайды, адам оны тек ас, тағам арқылы алады. Сыртынан қарағанда йод жетіспеушілік білінбейді, ал тапшылық сезілсе түрлі ауруларға шалдықтырады, яғни шаршау, түрлі жұқпалы ауруларды тез қабылдағыштық, белсіздік және ақыл – ой кемістігі. Адам күнделікті өсімдік және жануартекті өнімді қабылдағанмен, ағзаға қажет мөлшердегі дәрумен мен микроэлементтердің орнын толтыра алмайды. Ағза йодты синтездей алмағандықтан, тіршілік үшін күнделікті йоды бар тағамдарды пайдалану есебінен қажет мөлшерін толтыру қажет.

Ультрамикроэлементтер

Ультрамикроэлементтер – сынап, алтын, уран, торий, радий және т.б. Олардың ағзадағы мөлшері 15% – дан төмен. Бұл элементтер адам ағзасында қажетті мөлшерден көп болатын жағдайда көптеген аурулар пайда болады. Себебі, олар – токсиндік металдар болып табылады. Дегенмен, ағза үшін маңызы зор әрі біршама үрдістерге қатысады.

Бөлісу