С химией связана вся наша жизнь. Даже сам человек состоит из множества химических элементов. Часть из них сконцентрированы в нашем организме постоянно, а другие мы получаем извне. Почему же эти вещества так нам необходимы и как получать их в достаточном количестве, рассказала старший преподаватель кафедры теоретической и прикладной химии факультета естественных наук Государственного университета просвещения Татьяна Сергеевна Дроганова.
«В основу классификации элементов, входящих в организм человека, можно положить разные признаки: содержание в организме, степень необходимости, биологическая роль, тканевая специфичность и так далее. По содержанию в теле человека и других млекопитающих элементы делят на:
• Макроэлементы (>0,01% массы тела);
• Микроэлементы (0,00001-0,001% массы тела);
• Ультрамикроэлементы (<0,000001% массы тела).
Большинство биомолекул в основном состоят из углерода, азота, кислорода и водорода, поэтому их называют элементами-органогенами.
К макроэлементам относят калий, кальций, натрий, магний, хлор и фосфор. Калий, кальций, натрий и магний мы получаем в виде положительно заряженных ионов — катионов, а хлор и фосфор в виде отрицательно заряженных — анионов.
Кальций, магний и фосфор являются составной частью костной ткани, кроме того, ионы кальция являются одним из ключевых факторов в процессе тромбообразования и выполняют функцию вторичного посредника, с помощью которого гормоны передают сигналы внутрь клетки и запускают соответствующий биологический ответ.
Магний также участвует в метаболизме витамина D и является активатором для более 300 ферментных систем.
Cледует отметить, что катионы кальция, натрия и калия являются основой электролитного баланса в организме. Они поддерживают баланс жидкости и кислотно-щелочное равновесие, обеспечивают передачу нервных импульсов и сокращение мышечных волокон.
Фосфат является важным компонентом многих молекул, он широко встречается в ионизированном виде в организме человека и формирует фосфатную буферную систему крови и мочи.
Хлорид является главным внеклеточным анионом, компенсирующим влияние катионов, участвует в поддержании кислотно-основного состояния между плазмой и эритроцитами и осмотического равновесия между кровью и тканями, а также играет важную роль для поддержания баланса воды в организме.
Роль микроэлементов также чрезвычайно важна для нормального функционирования организма.
Медь принимает активное участие в процессах кроветворения, роста и размножения, регулирует содержание некоторых гормонов в крови, участвует в осуществлении клеточного дыхания, необходима для выработки коллагена и нормального протекания обмена витаминов, белков и углеводов.
Цинк участвует в процессах роста и деления клеток, отвечает за поддержание целостности кожных покровов, принимает участие в формировании иммунного ответа.
Общебиологическое значение железа хорошо известно: его катионы участвуют в процессах кроветворения и газообмена.
Основную часть этих элементов человек получает из продуктов питания. В рацион необходимо включать разнообразные продукты в достаточном количестве: овощи, фрукты, крупы, рыбные и мясные блюда. При этом необходимо помнить, что из продуктов невозможно получить элементов больше, чем требуется. При составлении рациона также следует учитывать взаимное влияние элементов питания:
- Витамин E препятствует нормальному усвоению магния, железа и цинка;
- Витамин C мешает усваиваться меди;
- Под действием витамина A усиливается эффект от железа и цинка;
- При употреблении витамина D повышается воздействие кальция, магния и фосфора;
- Также усилению эффекта кальция способствует витамин K.
Кроме того, цинк препятствует усвоению железа, кальция и меди; фосфор — кальция, магния, марганца и железа; медь — селена и молибдена».
Удивительно, как тесно связана наука химия с повседневной жизнью человека! Ежедневно мы потребляем и выделяем множество различных веществ. Именно поэтому важно знать их специфику, влияние на организм и окружающую среду, способы их производства и переработки. Так мы сможем сохранить наше главное богатство — здоровье!