что такое микроэлементы приведите примеры и охарактеризуйте их биологическое значение

Микроэлементы

Микроэлементы (микронутриенты) – важнейшие вещества, от которых зависит жизнедеятельность организмов.

Не являются источником энергии, однако отвечают за жизненно важные химические реакции. Необходимы в очень малых количествах (суточная норма измеряется в милли- и микрограммах, меньше 200 мг).

Если человеческий организм подвергнуть тщательному анализу, то становится понятно: мы состоим из разных видов химических соединений, 30 из которых – микроэлементы. Они отвечают за оптимальную работу человеческого тела, а их недостаток крайне негативно сказывается на здоровье взрослых и развитии детей.

Микронутриенты: какие бывают

Группу микронутриентов в науке принято разделять на 2 категории: эссенциальные вещества (жизненно важные); условно эссенциальные (важные для организма, но в дефиците бывают редко).

Эссенциальные микровещества – это: железо (Fe); медь (Cu); йод (I); цинк (Zn); кобальт (Co); хром (Cr); молибден (Mo); селен (Se); марганец (Mn).

Условно эссенциальные микронутриенты: бор (В); бром (Вr) ; фтор (F); литий (Li); никель (Ni); кремний (Si); ванадий (V).

Согласно иной классификации, микроэлементы разделяют на 3 категории:

Польза микроэлементов для человека

Почти все биохимические процессы зависят от баланса микроэлементов. И хотя их необходимое количество определяется микрограммами, но роль этих нутриентов огромная. В частности, от микроэлементов зависит качественный процесс обмена веществ, синтезирование ферментов, гормонов и витаминов в организме. Эти микровещества укрепляют иммунитет, способствуют кроветворению, правильному развитию и росту костной ткани. От них зависит баланс щелочи и кислот, работоспособность половой системы. На уровне клеток – поддерживают функциональность мембран, в тканях – способствуют кислородному обмену.

Ученые говорят, что химический состав жидкости в клетках человеческого организма напоминает формулу морской воды в доисторическую эпоху. Достигается это путем комбинирования важных микроэлементов. И когда организм испытывает нехватку того или иного вещества, он начинает «высасывать» их сам из себя (из тканей, где накопились нутриенты).

Дефицит и передозировка микронутриентов

Любая дисгармония микроэлементов – это почти всегда развитие множества болезней и патологических изменений в организме.

И как свидетельствуют некоторые исследования, дисбаланс микровеществ разной интенсивности диагностируют у каждого третьего жителя планеты.

Среди причин, вызывающих нехватку или переизбыток полезных элементов, чаще всего оказываются:

Понять, каких микроэлементов не хватает человеку, а также узнать точный уровень дефицита можно только в условиях лаборатории, сдав кровь на биохимический анализ. Но дисбаланс нутриентов также можно рассмотреть и по некоторым внешним признакам.

Скорее всего, человек испытывает нехватку полезных веществ если:

Состояния, вызванные нехваткой микроэлементов

Кроме того, тщательно проанализировав состояние своего здоровья, даже без лабораторных исследований порой можно определить, в каком именно микронутриенте нуждается организм, чего не хватает ему на данное время:

Кстати, интересный факт относительно волос. Именно по их структуре легче всего определить дефицит микроэлементов. Обычно в составе волос представлено от 20 до 30 микровеществ, в то время как анализ крови или мочи покажет уровень содержания в организме не больше 10 полезных веществ.

Как сохранить баланс

Существует несколько правил для восстановления баланса микроэлементов. В них нет ничего сложного или нового, но в современном ритме жизни порой забываем об этих советах врачей.

Прежде всего важно следить за здоровьем нервной системы, регулярно бывать на свежем воздухе и правильно питаться.

Ведь лучший источник большинства микроэлементов – натуральная экологически чистая пища.

Кстати, если говорить о пищевых источниках, то больше всего микровеществ содержится в растительной еде. Лидером среди продуктов животного происхождения можно было бы назвать молоко, в котором есть 22 микроэлемента. Меж тем, концентрация нутриентов в нем столь низкая, что говорить о молоке, как о продукте, способном обеспечить баланс веществ, не приходится. Поэтому диетологи настаивают на важности сбалансированного и разнообразного питания.

Но как утверждают биологи, было бы ошибкой думать, что, например, все томаты мира имеют в себе идентичный набор микроэлементов. И даже если продукт содержит одинаковые нутриенты, количество их может значительно отличаться. На эти показатели влияют качество почвы, сорт растения и частота осадков. Порой даже собранные с одной грядки овощи одного сорта могут значительно отличаться своим химическим составом.

Причины дефицита микроэлементов:

Микроэлементы – незаменимые для человека полезные вещества. От них зависят процессы метаболизма, развитие и рост ребенка, функционирование всех систем (в том числе репродуктивной), поддержание работоспособности и иммунитета. А поскольку организм не в силах самостоятельно синтезировать микронутриенты, важно позаботиться о рациональном и сбалансированном питании, чтоб ежедневно пополнять запасы необходимых элементов.

Источник

Что такое микроэлементы приведите примеры и охарактеризуйте их биологическое значение

Минеральные вещества входят в состав тканей организма человека, ферментов, гормонов. Они поступают в организм человека с пищевыми продуктами и водой. Химические элементы, встречающиеся в организме в очень малых концентрациях, называются микроэлементами.

К микроэлементам, необходимым для нормальной жизнедеятельности нашего организма, относятся железо, медь, селен, йод, хром, цинк, фтор, марганец, кобальт, молибден, кремний, бром, ванадий, бор.

Медь. Содержание меди в организма взрослого человек составляет70–120 мг, причем примерно треть меди равномерно распределяется между печенью и мозгом, треть находится в мышцах, а остальная часть распределяется в другие ткани. Количество меди в продуктах растительного происхождения варьируется в зависимости от почвы, на которой они выращены. Богаты медью зеленые листовые овощи, бобовые, цельное зерно и миндаль, изюм и другие сухофрукты, мясо (особенно печень), морепродукты (моллюски).

Цинк. В организме взрослого человека содержится около 2–2,5 г цинка, причем около 70% содержится в костях. У новорожденного содержание цинка достигает 140 мг. Высокое содержание цинка также в тканях глаза, семенных пузырьках, придатках, предстательной железе и сперме. Цинк содержится в белках и металлоферментах во всех фракциях крови. Хорошими источниками цинка являются мясо, птица, яйца и морепродукты (особенно устрицы), зерновые и бобовые (однако из-за присутствия фитиновой кислоты в этих продуктах цинк менее доступен, чем содержащийся в продуктах животного происхождения). Рекомендуемая норма суточного потребления цинка – 15 мг.

Кобальт в основном содержится в печени, почках и костях. В организме кобальт используется в качестве компонента витамина В12. Кобальтом чрезвычайно богаты морепродукты, гречка, овощи (капуста, салат, шпинат, зелень свеклы и кресс-салат). Среднее потребление кобальта у человека составляет около 0,3 мг/день. Он хорошо всасывается, но большая часть его (около 0,26 мг/день) выделяется с мочой.

Молибден встречается во всех тканях и жидкостях организма. Организм взрослого человека содержит около 9 мг молибдена, преимущественно в печени, почках, надпочечниках и костях. Молибден входит в состав различных ферментов, а также препятствует развитию кариеса. Богаты молибденом молочные продукты, бобовые, субпродукты (печень, почки), зерновые продукты и некоторые зеленые листовые овощи.

Селен встречается во всех клетках и тканях организма в концентрациях. Наиболее высокие концентрации селена в организме – в печени и почках. В среднем содержание селена у взрослого составляет около 15 мг. Селен влияет на метаболизм и токсичность некоторых лекарств и химикатов, токсичность некоторых соединений усиливается при дефиците селена. Уровень селена в продуктах растительного происхождения зависит от его концентрации в почве. Богаты селеном зерновые и злаковые, субпродукты (печень и почки), рыба (тунец), моллюски. Рекомендуемая норма суточного потребления селена – 0,07 мг.

Хром распределен по всему организму человека. Общее содержание этого минерала в организме взрослого человека в возрасте 30 лет оценивается в 6–10 мг. Основная роль хрома заключается в поддержании нормальной толерантности к глюкозе, а также он играет роль в метаболизме липопротеинов. Лучшие пищевые источники хрома – это пивные дрожжи, некоторые специи (например, черный перец), моллюски (особенно устрицы), яйца, мясные продукты, сыры, цельное зерно и нерафинированный коричневый сахар

Кремний присутствует во всех клетках организма, более высокие его концентрации обнаруживаются в аорте, трахее, сухожилиях, костях, коже и ее придатках. Кремний необходим для кальцификации, роста и образованиямукополисахаридов в качестве сшивающего агента. Кремнием богаты ячмень и овес.

Бор является составной частью тканей животных и людей, которые потребляют растения. В организме взрослого человека присутствует примерно 48 мг бора. Бор может предотвратить или замедлить остеопороз у женщин старше 40 лет, поддерживая относительно высокий уровень эстрогена в сыворотке.Бором богаты продукты растительного происхождения, особенно фрукты, листовые овощи, орехи и бобовые. Вино, сидр и пиво также имеют высокое содержание бора.

Бром. Бром необходим для нормализации состояния нервной системы человека. Наибольшие его концентрации определяются в щитовидной железе, почках и гипофизеНаиболее богаты бромом бобовые – фасоль, чечевица, горох.

Источник

Микроэлементы

Микроэлементы – это химические элементы, необходимые для протекания жизненно важных процессов в живых организмах и содержащиеся в них в очень небольших количествах (менее 0,001%). Несмотря на ничтожное содержание они крайне необходимы растениям.

Микроэлементы являются активным веществом микроудобрений.

Содержание:

Микроэлементы принимают самое активное участие во многих жизненных процессах, происходящих в растениях на молекулярном уровне. Путем воздействия на ферментную систему либо в непосредственной связи с биополимерами растений они стимулируют или ингибируют протекание физиологических процессов в тканях.

Элементы

Для корректировки содержания микроэлементов в почве практикуют некорневые подкормки в течение вегетации, предпосевную обработку семян и посадочного материала, а также внесение в почву необходимых веществ в виде удобрений.

Физические и химические свойства

Микроэлементы различны по своим физическим и химическим свойствам. Среди них встречаются металлы (цинк, медь, марганец, кобальт, ванадий, молибден), неметаллы (бор), галогены (йод).

Классификация микроэлементов

Химические элементы подразделяются на необходимые для растений и полезные им.

Необходимые

Однако существует ряд условностей в использовании данного термина. Дело в том, что сложности с его применением возникают уже при сравнении необходимости того или иного элемента для жизни высших и низших растений и, тем более, животных и человека. Так, например, не доказана необходимость бора для некоторых грибов, спорна необходимость наличия кобальта для осуществления физиологических функций целого ряда растений. К бесспорно необходимым элементам относят марганец, цинк, медь, молибден, бор, хлор, никель.

Полезные

В настоящее время жизненно необходимыми для растений считаются только около десяти микроэлементов, еще несколько – необходимыми узкому кругу видов. Для остальных элементов известно, что они могут оказывать стимулирующее действие на растения, но их функции не установлены. [5]

Некоторые физические и химические свойства микроэлементов, согласно данным: [3] [9]

Микроэлемент

Физическое состояние при нормальны условиях

порошок черного цвета

металл серебристого цвета

металл серебристого белого цвета

твердый, тягучий, блестящий металл

металл красного, в изломе розового цвета

Содержание микроэлементов в природе

Микроэлементы содержатся в небольших количествах практически повсеместно: в горных породах, почве, растениях и, естественно, в организме человека и животных.

Бор. В небольших количествах в составе различных соединений можно встретить во всех почвах, воде, в составе растительных и животных организмов. [5]

Йод. Образует мало самостоятельных минералов, но присутствует во многих в виде изоморфных примесей. [5]

Марганец. Один из наиболее распространенных в литосфере элементов. Преобладает в почвообразующих породах. [2]

Кобальт. Содержание в литосфере незначительно. Присутствует в растениях, при этом, бобовые культуры богаче кобальтом, чем злаковые. [6]

Медь. В земной коре – 0,01 %. Встречается в свободном состоянии в виде самородков, иногда очень значительных размеров. [7]

Цинк. Широко распространен в природе. В породах цинк содержится в виде простого сульфида, а также замещает магний в силикатах. [2]

Ванадий. Относится к рассеянным элементам и в свободном виде в природе не встречается. [7]

Молибден. Связан с гранитными и другими кислыми магматическими породами. Содержание его в этих породах колеблется в пределах 1–2 мг/кг. [5]

Факторы, определяющие концентрацию микроэлементов в почвах

Содержание микроэлементов в почвах зависит от многих факторов и подчинено ряду закономерностей:

Источник

Биологическая роль и значение микроэлементов в организме человека, полный список

Микроэлементы это химические вещества, которые находятся в земной коре в концентрации до 0,1%. Они важны в процессах жизнедеятельности человека и растений, но потребность в них небольшая. Микроэлементы в организме содержатся в «следовых количествах», то есть условно находят только их следы. Таким образом, микроэлементы – это вещества, участвующие в метаболизме в крайне незначительной концентрации. Какую роль они выполняют и можно ли пережить отсутствие хотя бы одного из них?

Классификация микроэлементов

По нашему организму циркулирует до 81 элемента и среди них есть 11, которые находятся в микродозах. Это единственное, что их объединяет. Их роль, значение, происхождение совершенно разные. К микроэлементам относятся галогены, металлы, неметаллы.

Классификация данной группы соединений несовершенна, поскольку основана на заменимости или незаменимости того или иного компонента. Один из вариантов классификации, связанной с их функциями и физиологическими процессами в организме, предлагает деление элементов на следующие группы: ТАБЛИЦА №1

Понятие микроэлементы введено русским биохимиком и создателем учения о биосфере В.И.Вернадским еще в 1920 году. Но роль некоторых элементов до сегодняшнего дня является загадкой для ученых.

Среди «зашифрованных» веществ находятся висмут, золото, мышьяк, титан, хром. Они по-разному ведут себя в тканях, и определить их конкретную роль пока невозможно. Именно поэтому единой классификации не существует, она условна.

Роль микроэлементов в организме человека

Наше тело обогащается микроэлементами за счет воды, воздуха, пищи. Их поставщиком является окружающая среда, их количества и содержания достаточно для пополнения запасов в организме.

Иногда возникает дефицит по одному или нескольким компонентам. Есть регионы, где наблюдается нехватка или отсутствие одного или несколько необходимых веществ и организм вынужден получать их искусственным путем, получая витаминно-минеральные добавки. Организму человека необходимы микроэлементы для многих процессов.

Они важны в процессах:

Их обнаруживают в костной ткани и зубной эмали, в составе белка гемоглобина, который переносит кислород. Это часть гормона тироксина, содержатся в соке пищеварительной системы. Но значение микроэлементов этим не ограничивается. Они «строят отношения» с витаминами, гормонами, ферментами и работают в тандеме, создавая стройную систему обмена веществ и метаболизма.

Процентное содержание микроэлементов непостоянно и связано со временем года и возрастом человека. Их концентрация выше нормы в период роста организма, при вынашивании ребенка, а с течением лет происходит снижение. У пожилых людей некоторые микроэлементы накапливаются, других крайне мало.

Таблица микроэлементов, их основная характеристика, содержание в продуктах питания

Важен баланс микронутриентов и их слаженная работа. Каждому предназначено свое значение и свое место в жизнедеятельности. Рассмотрим, как микровещества воздействуют на нашу внутреннюю среду и что нужно кушать, чтобы их запас в организме постоянно пополнялся.

Пищевые продукты должны быть получены из экологически чистых районов. Больше всего микроэлементов в продуктах питания растительного происхождения. В животных продуктах они также присутствуют, но их набор менее богат.

В качестве лидер а можно назвать молоко, в котором находится 22 микронутриента. Но их концентрация столь мала, что обеспечить суточную потребность хотя бы некоторых из них за счет молока невозможно. При рассмотрении вопроса о содержании микроэлементов в продуктах питания хотелось бы напомнить о полноценном и сбалансированном рационе. Чтобы баланс микровеществ был в норме, нужна богатая своим разнообразием «продуктовая корзина».

Не нужно думать, что в томатах или другой овощной культуре набор микроэлементов, необходимых организму, всегда одинаков. Он может быть разным, что зависит от почвы, климатической зоны, подкормок, особенностей выращивания.

Таблица микроэлементов и их основная характеристика

Поскольку окружающая нас среда не относится к экологически чистой, образ жизни оставляет желать лучшего, а стрессовые ситуации преследуют постоянно, важно, чтобы организм был полностью «укомплектован» набором микроэлементов, иначе он просто не выдержит нагрузки.

Железо

Селен

Марганец

Молибден

Кобальт

Совместимость микроэлементов с витаминами

Свойства и усвояемость витаминов зависит от микроэлементов. Прослеживается и обратная связь, когда микровещества не в состоянии работать без витаминов. Более того, некоторые элементы входят в состав витаминов в качестве составной части.

Влияние друг на друга может быть как положительным, так и отрицательным, что сказывается на правильном усвоении их организмом. Возможны и нейтральные взаимоотношения, когда некоторые из них никак не связаны и не взаимодействуют между собой.

Негативно влияют на работу друг друга:

Используя БАДы и витаминные добавки надо обращать внимание на вещества-антагонисты, иначе их совместный прием не будет положительным, организм будет испытывать нехватку по одному или нескольким компонентам. В инструкциях к лекарственным препаратам также указано, с какими элементами несовместимо средство. Например, при приеме аспирина из организма выводится цинк.

Поскольку растворимость микроэлементов в воде хорошая, то и проблем с их всасыванием не возникает. Основное количество всасывается в организм в зоне толстого кишечника. Выделение их происходит через выдыхаемый воздух, мочу и кал.

Признаки избытка и дефицита в организме

Дефицит микронутриентов связан с характером питания. Если микроэлементы в продуктах находятся в низкой для здоровья концентрации, то восполнять их количество приходится искусственным путем. Зная, в каких продуктах содержатся микроэлементы, вводят их в рацион и продумывают разнообразное по пищевым веществам меню.

Обычно дефицит происходит при питании очищенными, рафинированными, обработанными продуктами. Их преимущество состоит в том, что они дешевые, вкусные и быстро готовятся. Но такая «продуктовая корзина» не подходит организму, так как не пополняет запас элементов и витаминов.
Нехватка микроэлементов вызвана следующими причинами:

Возможен и переизбыток или дисбаланс микровеществ, который также отрицательно сказывается на работе организма. С возрастом некоторые элементы способны накапливаться в значительных количествах, поскольку их выведение затруднено. Например, алюминий, свинец, фтор, никель не хотят покидать организм, что способствует развитию заболеваний. Избыток элементов связан с длительным и самостоятельным приемом ряда лекарственных средств.

Прием витаминно-минеральных добавок, когда организм испытывает дефицит по целому ряду компонентов, считается нормальным. Нельзя злоупотреблять препаратами, относя их к категории безобидных.

Дефицит микроэлементов вызывает следующие проблемы:

На нехватку микроэлементов первым реагирует волосяной покров. По состоянию волос можно ориентироваться, если организм получает недостаточное количество некоторых компонентов: пряди становятся блеклыми, ломкими, ослабленными.

В медицинской практике при лечении болезней микровещества пока используют очень ограниченно. Известно применение брома, йода, железа. Некоторые элементы используют при проблемах нервной системы, но им отведена второстепенная роль: они помогают усваиваться другим лекарственным средствам.

Дефицит или дисбаланс микроэлементов вызывает серьезные сбои в работе организма, приводят к нарушению метаболизма, процессов роста и развития. Без них невозможно поддерживать работоспособность и иммунитет. Микровещества можно получать только из внешней среды, поэтому от нас требуется всего лишь позаботиться о правильном питании.

Источник