Біогенні елементи і їх розташування в періодичній системі

Біогенні елементи і їх розташування в періодичній системі Учитель біології Хмельницького НВК № 4 А. Онуфрійчук

Поетичний епіграф Наш організм – єдине ціле: Є руки, ноги й голова, Обличчя, п’ятки, лікті, шия, І в цьому сумнівів нема! Та зупиніться на моменті: Все це – набір хімічних елементів! Навіщо ж кожен з них для нас? Для цього в нас уроку час!

Мета уроку Освітня. Формувати в учнів знання про хімічний склад живих організмів та хімічні процеси, що лежать в основі їхньої життєдіяльності. Ознайомити із органогенними, мікроелементами та ультрамікроелементами живих організмів. Розглянути біологічну роль хімічних елементів в організмах. Розвиваюча. Розвивати уміння порівнювати значення хімічних елементів у житті організмів та визначати співвідношення цих елементів у живій та неживій природі. Виховна. Виховувати бережливе ставлення до життєвих процесів, які відбуваються в живих організмах та власному організмі. Особливу увагу звернути на ті елементи, нестача яких викликає захворювання живих організмів.

Біохімія - це наука, яка вивчає хімічний склад живих організмів, перетворення хімічних речовин, їх перерозподіл в організмі та функції.

До складу живих організмів входить понад 70 хімічних елементів. Хімічні елементи, що входять до складу живих організмів і виконують біологічні функції називають біогенними

Атомне та масове число

Органогенні елементи Карбон (С) Оксиген (О) Нітроген (N) Гідроген (Н)

Вміст біометалів в організмі Біометал % мас. г/70 кг Кальцій Ca 1, 5 1050 Калій K 0, 35 245 Натрій Na 0, 15 105 Магній Mg 0, 05 35 Ферум Fe 0, 01 5

Елементи живих організмів Макроелементи Мікроелементи Ультрамікроелементи О, Н, С, N – органогени; P, S, K, Ca, Mg, Na, Cl Fe, B, Ko, Cu, Mo, Zn, I Au, Ag, Be, Se, Ra, Cs (від 0, 001 %) (0, 000001 -0, 001%) (не перевищує 0, 000001%)

Біологічне значення деяких макроелементів Кальцій Калій Фосфор Входить до складу кісток і зубів, активізує зсідання крові, у рослин входить до складу оболонок клітини Бере участь у серцевих скороченнях, зумовлює проведення нервових імпульсів Входить до складу нуклеїнових кислот, АТФ, ферментів, кісткової тканини та емалі зубів

Біологічне значення деяких макроелементів Хлор Магній Натрій Є компонентом шлункового соку у вигляді хлоридної кислоти, активізує ферменти Входить до складу молекули хлорофілу, міститься в кістках і зубах, активізує синтез ДНК, енергетичний обмін Забезпечує проведення нервових імпульсів, підтримує осмотичний тиск у клітині, стимулює синтез гормонів

Біологічне значення деяких мікроелементів Цинк Купрум Ферум Нормалізує імунітет, входить до складу сітківки, запобігає депресії, нормалізує обмін речовин, запобігає дерматитам Бере участь у регуляції діяльності серцевосудинної системи, зниженні рівня гормону щитовидної залози, нормалізації пігментації шкіри Входить до складу гемоглобіну, кришталика та рогівки ока, бере участь у синтезі хлорофілу, забезпечує транспортування кисню та СО 2

Біологічне значення деяких мікроелементів Йод Флуор Манган Входить до складу гормонів щитоподібної залози, впливає на обмін речовин Входить до складу емалі зубів (через його нестачу розвивається карієс, через надлишок – флюороз) Впливає на процеси творення крові, підвищує врожайність рослин, активізує процес фотосинтезу

Сильні електроліти

Буферні системи – це розчини які здатні підтримувати сталим р. Н, як при додаванні сильних кислот або основ, так і при розведенні. Буферні розчини - це суміші слабкої кислоти з її добре дисоційованою сіллю або слабкої основи з її добре дисоційованою сіллю

Склад буферних систем Слабка кислота і сіль цієї кислоти, утворена сильною основою - СН 3 СООН + СН 3 СООNa Слабка основа і сіль цієї основи, утворена сильной кислотою - NH 4 OH +NH 4 Cl

БУФЕРНі СИСТЕМИ ОРГАНіЗМУ 1. Гідрокарбонатна буферна система: H 2 CO 3 / Na. HCO 3 2. Гемоглобінова і оксигемоглбінова буферна система крові: НHb / K-Hb і НHb. O 2 / K-Hb 02 3. Буферна система білків плазми крові: Pt COOH/ Pt. COONa Білки (слабкі кислоти)/ Протеїнат Na 4. Фосфатна буферна система: Фосфатна Nа. Н 2 РО 4 + Na 2 НРО 4

Химический состав клетки Хімічний склад живих організмів вода - 70 -80% солі - 1 -1, 5% білки - 10 -20% жири- 1 -5% 70 -80% вуглеводи - 0, 2 - 2% нуклеїнові кислоти 1 -2% АТФ - 0, 1 -0, 5%

Вміст елементів (%) у людському тілі за даними S. Rilling

Елементи-органогени Біологічна роль хімічних елементів в організмі людини і тварин дуже багатогранна. Елементиорганогени є основою всіх біосистем, оскільки входять до складу білків, ферментів, вітамінів, гормонів, нуклеїнових кислот та води, яка об'єднує всі частини організму в єдине ціле.

Валентність біогенних елементів у біологічних макромолекулах

Біологічна роль кисню • Використовують для інгаляцій при різних захворюваннях, що супроводжуються гіпоксією (нестачею кисню): при захворюваннях органів дихання (пневмонія, набряк легень тощо), серцево-судинної системи (серцева недостатність, коронарна недостатність, різке падіння артеріального тиску тощо), отруєннях чадним газом, синильною кислотою, задушливими речовинами (хлор, фосген та ін. ), а також при інших захворюваннях з порушенням функції дихання і окисних процесів.

Біологічна роль кисню • • У анестезіологічній практи ці кисень широко застосовується в суміші з інгаляційними наркотичними анальгетиками. Чистим киснем і сумішшю його з вуглекислотою користуються при ослабленні дихання в післяопераційному періоді, при інтоксикаціях тощо.

Широко користуються киснем для гіпербаричної оксигенації — застосування кисню підвищеним тиском. • Застосовують також ентеральну оксигенотерапію шляхом введення в шлунок кисневої піни, що застосовується у вигляді кисневого коктейлю. Використовується для загального поліпшення обмінних процесів у комплексній терапії серцево-судинних захворювань, порушень обміну речовин та інших патологічних станів, пов'язаних з кисневою недостатністю організму.

Перфторани – альтернатива повітрю «Мишку занурювали у посуд з рідиною, проте вона продовжувала дихати, як звичайно, добуваючи кисень з тієї рідини, в якій опинилася» – так у 1966 р. в Америці починалися досліди із вивчення рідких перфторвуглеців (перфторанів) – повністю фторованих органічних сполук, на основі яких можна створити емульсію, здатну замінити живим істотам повітря, виконувати функцію транспортування кисню кров’яним руслом до тканин і органів.

Приблизна кількість мікроелементів в організмі людини з середньою масою 70 кг

Поміркуйте! Чи важлива кількість того чи іншого хімічного елемента для живих істот? Чому? Проаналізуйте відмінність елементного складу живої та неживої природи.

Дякую за увагу