Biologiczne znaczenie pierwiastków

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj

W tabeli przedstawiono spis pierwiastków chemicznych o znaczeniu biologicznym (uszeregowano je malejąco pod względem przeciętnej zawartości w organizmie ludzkim):

Nazwa
(dobowe zapotrzebowanie)[a]
Znaczenie biologiczne Niektóre skutki niedoboru
Pierwiastki biogenne (biogeny)
Tlen, O
(~ 2 kg)[b]
Podstawowe składniki związków organicznych, wchodzących w skład wszystkich organizmów żywych: cukrów, tłuszczów, białek i kwasów nukleinowych (DNA i RNA)[1][2][3][4][5][6]. Tlen jest niezbędny do oddychania komórkowego[4][5], wraz z wodorem tworzy wodę[4][5], zaś wraz z węglem dwutlenek węgla[4], który jest substratem do fotosyntezy. Śmierć organizmu[3] (np. z głodu, odwodnienia lub uduszenia)[2].
Węgiel, C
(~ 200 g)[c]
Wodór, H
(~ 200 g)[b]
Azot, N
(~ 10 g)[d]

Składnik wszystkich białek, zasad azotowych (wchodzących w skład kwasów nukleinowych)[1][3][4][5][6], związków przenoszących energię (np. ATP, ADP)[1][4] oraz wielu innych związków chemicznych[2] (np. witamin)[3].

Fosfor, P
(700 – 900 mg)

Pierwiastek o największej ilości funkcji w organizmie[7]. Składnik m.in.: kwasów nukleinowych[1][2][3][4][5][6][7][8][9], związków przenoszących energię[1][2][3][4][6][7][8][9], fosfolipidów (budujących błony komórkowe)[1][2][4][5][6][7][8] oraz niektórych białek[1]. Odpowiada za utrzymanie odpowiedniego pH[9].

Siarka, S
(~ 2 g)
Składnik dwóch aminokwasów[3]: metioniny i cysteiny[2] (która poprzez mostki dwusiarczkowe tworzy strukturę trzeciorzędową białka)[4] oraz enzymów i koenzymów (np. koenzym A)[1][2][8]. Bierze udział w procesach oddechowych w komórce. Wchodzi w skład niektórych wielocukrów (w postaci siarczanów)[2].
Makroelementy
Wapń, Ca
(800 mg – 1 g)

Zmniejsza przepuszczalność błon komórkowych[4][9], obniża stopień uwodnienia cytoplazmy[11] (zwiększa jej lepkość)[4].

[2][7] (przewodnictwo impulsów nerwowych[1][9]). Zapewnia prawidłową pracę serca[9].

Potas, K
(1,5 – 3,5 g)
Reguluje równowagę osmotyczną i wodno-elektrolitową (jonową) komórki[1][2][3][6][8][9] (zwiększa wydalanie wody z organizmu[9]), zwiększa przepuszczalność błon komórkowych[4], podwyższa stopień uwodnienia cytoplazmy[11] (zmniejsza jej lepkość)[4].

Zaburzenia równowagi wodno-elektrolitowej[9].

Sód, Na
(550 mg – 2 g)

Reguluje równowagę osmotyczną i wodno-elektrolitową (jonową) komórki[1][2][5][6][7][9][10][11].

Zaburzenia równowagi wodno-elektrolitowej[9].

Chlor, Cl
(750 – 800 mg)

Wraz z jonami sodu i potasu reguluje równowagę osmotyczną i wodno-elektrolitową (jonową) komórki[1][2][5][6][7][9][10].

Zaburzenia oddychania komórkowego[1][2][3] i równowagi wodno-elektrolitowej[9].

Magnez, Mg
(250 – 400 mg)

Wraz z wapniem zmniejsza przepuszczalność błon komórkowych. Obniża stopień uwodnienia cytoplazmy[11] (zwiększa jej lepkość)[4]. Odpowiada za biosyntezę i utrzymanie właściwej struktury kwasów nukleinowych[9]. Utrzymuje właściwą strukturę[11] i koordynuje współpracę obu podjednostek rybosomów. Jest składnikiem enzymów oddechowych[4].

Mikroelementy
Żelazo, Fe
(15 – 19 mg)[i]

Składnik enzymów oddechowych[1][4][6][7][12] (cytochromów[1][7] (np. cytochrom P450 odpowiedzialny za detoksykację[12]), peroksydaz, katalazy)[2].

Zaburzenia oddychania komórkowego[1].

Fluor, F
(1 – 4 mg)
Cynk, Zn
(10 – 20 mg)

Uczestniczy w różnych etapach biosyntezy białek[2][7][12] (wchodzi w skład polimeraz, uczestniczy w replikacji DNA i ekspresji genów)[12], składnik enzymów oddechowych[2][6].

Zaburzenia biosyntezy białek i kwasów nukleinowych[12].

Krzem, Si
(10 mg)[k]
Jod, I
(160 µg)
Miedź, Cu
(2 – 3 mg)

Wchodzi w skład enzymów oddechowych (np. oksydaza cytochromowa i oksydaza askorbinowa)[2].

Zaburzenia oddychania komórkowego[11].

Mangan, Mn
(2 – 5 mg)

Aktywator i składnik grup prostetycznych niektórych enzymów, np. enzymów oddechowych[6][11] (dehydrogenaza izocytrynianowa, karboksylaza pirogronianowa)[2].

Zaburzenia oddychania komórkowego[11].

Chrom, Cr
(100 – 150 µg)
Selen, Se
(60 – 70 µg)
Bor, B
(500 µg)[k]
Molibden, Mo
(3 – 250 µg)
Nikiel, Ni
(30 µg)

Składnik ureazyenzymu rozkładającego mocznik na amoniak i dwutlenek węgla (u zwierząt)[2] oraz biorącego udział w reakcjach enzymatycznych u motylkowych (u roślin)[2].

Wanad, V
(10 µg)
Cyna, Sn
(?)
  • U zwierząt: Prawdopodobnie wpływa na działanie witaminy B2 (ryboflawiny)[2].
Arsen, As
(20 µg)
Kobalt, Co
(50 µg)[m]
Stront, Sr
(?)
  • U zwierząt: Prawdopodobnie jest potrzebny do prawidłowej mineralizacji kości (gromadzi się w nich w niewielkich ilościach), jego właściwości są podobne do właściwości wapnia[2].

Zobacz też[edytuj]

Uwagi

  1. Podano średnie dobowe zapotrzebowanie dla dorosłego człowieka. Z powodu dużych rozbieżności w źródłach, w tabeli podano przedział z kilku źródeł.
  2. a b Głównie w postaci wody.
  3. W postaci różnych pokarmów.
  4. Wynika to z dobowego zapotrzebowania na białko, które wynosi 1 g/kg masy ciała (białko zawiera przeciętnie 16% wagowych azotu).
  5. a b c d Objawy pojawiają się najpierw na starszych liściach.
  6. a b Dotyczy to zazwyczaj osób nadużywających alkoholu.
  7. a b c d e f g Objawy pojawiają się najpierw na młodych liściach.
  8. Najwięcej chloru potrzebują halofity (słonorośla), u innych roślin jego nadmiar powoduje pogorszenie jakości plonu.
  9. Zapotrzebowanie dla kobiet jest niższe, niż dla mężczyzn.
  10. Niedobór występuje najczęściej u drzew owocowych.
  11. a b Prawdopodobnie.
  12. Niedobór występuje rzadko.
  13. W postaci witaminy B12.

Przypisy

  1. a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z aa ab ac ad ae af ag ah ai aj ak al am an ao ap aq ar as at au av aw ax ay az ba bb bc bd be bf bg bh bi bj bk bl bm bn bo bp bq br bs bt bu bv bw bx by bz ca cb cc cd ce cf cg ch ci cj ck cl cm cn co cp cq cr cs ct Vademecum, s. 6-8
  2. a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z aa ab ac ad ae af ag ah ai aj ak al am an ao ap aq ar as at au av aw ax ay az ba bb bc bd be bf bg bh bi bj bk bl bm bn bo bp bq br bs bt bu bv bw bx by bz ca cb cc cd ce cf cg ch ci cj ck cl cm cn co cp cq cr cs ct cu cv cw cx cy cz da db dc dd de df dg dh di dj dk dl dm dn do dp dq dr ds dt du dv dw dx dy dz ea eb ec ed ee ef eg eh ei ej ek el em en eo ep eq er es et eu ev ew ex ey ez fa fb fc fd fe ff fg fh fi fj fk fl fm fn fo fp fq fr fs ft fu Tablice biologiczne, s. 12-16
  3. a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z aa ab ac ad ae af ag ah ai aj ak al am an ao ap aq ar as at au av aw ax ay az ba bb bc bd be bf bg bh bi bj bk Vademecum, s. 222-223
  4. a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z aa ab Barbara Bukała – Komórka, s. 17-18
  5. a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z aa ab Biologia MULTICO, s. 23
  6. a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z aa ab ac ad ae af ag ah Biologia MULTICO, s. 663
  7. a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z aa ab ac ad ae af ag ah ai aj Biologia MULTICO, s. 890
  8. a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w Barbara Bukała – Fizjologia zwierząt, s. 143-144
  9. a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z aa ab ac ad ae af ag ah ai aj ak al am an ao ap aq ar as Encyklopedia Biologia, s. 311-312
  10. a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z aa ab Świat Wiedzy, Ciało człowieka 55, s. 170
  11. a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z aa ab ac ad ae af ag ah ai aj ak al am an ao ap aq ar as at au av aw ax ay az ba bb bc bd be bf bg bh bi bj bk Biologia 2, s. 12-13
  12. a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z aa ab ac ad ae af ag ah ai aj ak al am an ao ap aq ar as at au av aw ax ay az ba Encyklopedia Biologia, s. 328-329

Bibliografia[edytuj]

  • Tablice biologiczne. Witold Mizerski (red.). Wyd. IV. Warszawa: Wydawnictwo Adamantan, 2004. ISBN 83-7350-059-6.
  • BIOLOGIA, Vademecum maturalne 2011. Monika Balcerowicz (red.). Gdynia: Operon, 2010. ISBN 978-83-7680-166-7.
  • Biologia. Czesław Jura, Jacek Godula (redaktorzy). Wyd. VII (przekład). Warszawa: MULTICO Oficyna Wydawnicza, 2007. ISBN 978-83-7073-412-1.
  • Encyklopedia Biologia. Agnieszka Nawrot (red.). Kraków: Wydawnictwo GREG. ISBN 978-83-7327-756-4.
  • Ewa Holak, Waldemar Lewiński, Małgorzata Łaszczyca, Grażyna Skirmuntt, Jolanta Walkiewicz: Biologia 2 (zakres rozszerzony). Operon.
  • Barbara Bukała: BIOLOGIA - Komórka, skład chemiczny i struktura. Wyd. II (poprawione). Kraków: Wydawnictwo Szkolne OMEGA, 2007. ISBN 83-7267-125-7.
  • Barbara Bukała: BIOLOGIA - Fizjologia zwierząt z elementami fizjologii człowieka. Kraków: Wydawnictwo Szkolne OMEGA, 2005. ISBN 83-7267-192-3.
  • Witaminy i mikroelementy. „Świat Wiedzy”. Ciało człowieka 55. Marshall Cavendish. 

Star of life.svg Zapoznaj się z zastrzeżeniami dotyczącymi pojęć medycznych i pokrewnych w Wikipedii.