मानवी शरीरातील रासायनिक घटकांची कार्ये. सेलची रासायनिक रचना - ते काय आहे

>> रसायनशास्त्र : सजीवांच्या पेशींमधील रासायनिक घटक

पदार्थांच्या रचनेत 70 पेक्षा जास्त घटक आढळले आहेत जे सर्व सजीवांच्या पेशी (मानव, प्राणी, वनस्पती) तयार करतात. हे घटक सहसा दोन गटांमध्ये विभागले जातात: मॅक्रोइलेमेंट्स आणि मायक्रोइलेमेंट्स.

पेशींमध्ये मॅक्रोन्यूट्रिएंट्स मोठ्या प्रमाणात आढळतात. सर्व प्रथम, हे कार्बन, ऑक्सिजन, नायट्रोजन आणि हायड्रोजन आहेत. एकूण, ते सेलच्या एकूण सामग्रीपैकी जवळजवळ 98% बनवतात. या घटकांव्यतिरिक्त, मॅक्रोन्यूट्रिएंट्समध्ये मॅग्नेशियम, पोटॅशियम, कॅल्शियम, सोडियम, फॉस्फरस, सल्फर आणि क्लोरीन देखील समाविष्ट आहेत. त्यांची एकूण सामग्री 1.9% आहे. अशा प्रकारे, उर्वरित साठी रासायनिक घटकसुमारे 0.1% आहे. हे सूक्ष्म अन्नद्रव्ये आहेत. यामध्ये लोह, जस्त, मॅंगनीज, बोरॉन, तांबे, आयोडीन, कोबाल्ट, ब्रोमिन, फ्लोरिन, अॅल्युमिनियम इ.

सस्तन प्राण्यांच्या दुधात 23 ट्रेस घटक आढळले: लिथियम, रुबिडियम, तांबे, चांदी, बेरियम, स्ट्रॉन्टियम, टायटॅनियम, आर्सेनिक, व्हॅनेडियम, क्रोमियम, मोलिब्डेनम, आयोडीन, फ्लोरिन, मॅंगनीज, लोह, कोबाल्ट, निकेल इ.

सस्तन प्राण्यांच्या रक्ताच्या रचनेत 24 सूक्ष्म घटक आणि मानवी मेंदूची रचना - 18 सूक्ष्म घटक असतात.

जसे आपण पाहू शकता, सेलमध्ये असे कोणतेही विशेष घटक नाहीत जे केवळ सजीव निसर्गाचे वैशिष्ट्य आहेत, म्हणजेच, अणू पातळीवर जिवंत आणि निर्जीव निसर्गामध्ये कोणतेही फरक नाहीत. हे फरक केवळ जटिल पदार्थांच्या पातळीवर - आण्विक स्तरावर आढळतात. तर, अजैविक पदार्थांसह (पाणी आणि खनिज क्षार), सजीवांच्या पेशींमध्ये असे पदार्थ असतात जे केवळ त्यांच्यासाठी वैशिष्ट्यपूर्ण असतात - सेंद्रिय पदार्थ (प्रथिने, चरबी, कार्बोहायड्रेट, न्यूक्लिक अॅसिड, जीवनसत्त्वे, हार्मोन्स इ.). हे पदार्थ प्रामुख्याने कार्बन, हायड्रोजन, ऑक्सिजन आणि नायट्रोजनपासून तयार केले जातात, म्हणजे मॅक्रोइलेमेंट्सपासून. या पदार्थांमध्ये ट्रेस घटक कमी प्रमाणात असतात, तथापि, जीवांच्या सामान्य जीवनात त्यांची भूमिका प्रचंड आहे. उदाहरणार्थ, बोरॉन, मॅंगनीज, जस्त, कोबाल्टची संयुगे वैयक्तिक कृषी वनस्पतींचे उत्पन्न नाटकीयरित्या वाढवतात आणि विविध रोगांविरूद्ध त्यांची प्रतिकारशक्ती वाढवतात.

मनुष्य आणि प्राणी यांना सामान्य जीवनासाठी आवश्यक असलेले ट्रेस घटक ते खात असलेल्या वनस्पतींद्वारे प्राप्त करतात. अन्नामध्ये पुरेशा प्रमाणात मॅंगनीज नसल्यास, वाढ मंद होणे, यौवनाच्या प्रारंभामध्ये मंदी आणि सांगाड्याच्या निर्मिती दरम्यान चयापचय विकार शक्य आहेत. प्राण्यांच्या दैनंदिन आहारात एक मिलिग्रॅम मॅंगनीज क्षारांचा अंश जोडल्याने हे आजार दूर होतात.

कोबाल्ट हा व्हिटॅमिन बी 12 चा भाग आहे, जो हेमॅटोपोएटिक अवयवांच्या कामासाठी जबाबदार आहे. अन्नामध्ये कोबाल्टची कमतरता अनेकदा गंभीर आजारास कारणीभूत ठरते ज्यामुळे शरीराची झीज होते आणि मृत्यू देखील होतो.

अन्न आणि पाण्यात आयोडीनच्या कमतरतेमुळे उद्भवलेल्या स्थानिक गोइटरसारख्या रोगाच्या अभ्यासात मानवांसाठी शोध काढूण घटकांचे महत्त्व प्रथम प्रकट झाले. आयोडीनयुक्त मिठाचे सेवन केल्याने पुनर्प्राप्ती होते आणि अन्नामध्ये ते कमी प्रमाणात समाविष्ट केल्याने रोगास प्रतिबंध होतो. या उद्देशासाठी, आयोडीनयुक्त टेबल मीठ चालते, ज्यामध्ये 0.001-0.01% पोटॅशियम आयोडाइड जोडले जाते.

बहुतेक जैविक एंझाइम उत्प्रेरकांच्या रचनेत जस्त, मोलिब्डेनम आणि इतर काही धातूंचा समावेश होतो. हे घटक, सजीवांच्या पेशींमध्ये अगदी कमी प्रमाणात असतात, उत्कृष्ट जैवरासायनिक यंत्रणेचे सामान्य ऑपरेशन सुनिश्चित करतात आणि महत्त्वपूर्ण प्रक्रियांचे खरे नियामक आहेत.

व्हिटॅमिनमध्ये अनेक शोध घटक असतात - विविध रासायनिक निसर्गाचे सेंद्रिय पदार्थ, जे लहान डोसमध्ये अन्नासह शरीरात प्रवेश करतात आणि चयापचय आणि शरीराच्या एकूण महत्त्वपूर्ण क्रियाकलापांवर मोठा प्रभाव पाडतात. त्यांच्या जैविक कृतीमध्ये, ते एंजाइमच्या जवळ असतात, परंतु एंजाइम शरीराच्या पेशींद्वारे तयार होतात आणि जीवनसत्त्वे सामान्यतः अन्नातून येतात. वनस्पती जीवनसत्त्वे स्त्रोत म्हणून काम करतात: लिंबूवर्गीय फळे, गुलाब कूल्हे, अजमोदा (ओवा), कांदे, लसूण आणि इतर अनेक. काही जीवनसत्त्वे - A, B1, B2, K - कृत्रिमरित्या प्राप्त होतात. जीवनसत्त्वांना त्यांचे नाव दोन शब्दांवरून मिळाले: विटा - जीवन आणि अमाइन - नायट्रोजन असलेले.

ट्रेस घटक देखील हार्मोन्सचा भाग आहेत - जैविक दृष्ट्या सक्रिय पदार्थ जे मानवी आणि प्राण्यांच्या अवयवांचे अवयव आणि प्रणालींचे कार्य नियंत्रित करतात. त्यांनी त्यांचे नाव ग्रीक शब्द हर्माओवरून घेतले - मी जिंकतो. अंतःस्रावी ग्रंथींद्वारे हार्मोन्स तयार होतात आणि रक्तामध्ये प्रवेश करतात, ज्यामुळे ते संपूर्ण शरीरात वाहून जातात. काही संप्रेरके कृत्रिमरित्या प्राप्त होतात.

1. मॅक्रोइलेमेंट्स आणि मायक्रोइलेमेंट्स.

2. वनस्पती, प्राणी आणि मानवांच्या जीवनात ट्रेस घटकांची भूमिका.

3. सेंद्रिय पदार्थ: प्रथिने, चरबी, कर्बोदकांमधे.

4. एंजाइम.

5. जीवनसत्त्वे.

6. हार्मोन्स.

रासायनिक घटकाच्या अस्तित्वाच्या कोणत्या स्तरावर सजीव आणि निर्जीव निसर्गातील फरक सुरू होतो?

वैयक्तिक मॅक्रोन्यूट्रिएंट्सला बायोजेनिक का म्हणतात? त्यांची यादी करा.

धडा सामग्री धडा सारांशसमर्थन फ्रेम धडा सादरीकरण प्रवेगक पद्धती परस्पर तंत्रज्ञान सराव कार्ये आणि व्यायाम आत्मपरीक्षण कार्यशाळा, प्रशिक्षण, प्रकरणे, शोध गृहपाठ चर्चा प्रश्न विद्यार्थ्यांचे वक्तृत्व प्रश्न उदाहरणे ऑडिओ, व्हिडिओ क्लिप आणि मल्टीमीडियाफोटो, चित्रे ग्राफिक्स, टेबल्स, स्कीम्स विनोद, किस्सा, विनोद, कॉमिक्स, बोधकथा, म्हणी, शब्दकोडे, कोट्स अॅड-ऑन अमूर्तजिज्ञासू चीट शीट्स पाठ्यपुस्तके मूलभूत आणि अतिरिक्त शब्दकोष इतर अटींसाठी लेख चिप्स पाठ्यपुस्तके आणि धडे सुधारणेपाठ्यपुस्तकातील चुका सुधारणेअप्रचलित ज्ञानाच्या जागी नवीन ज्ञानासह धड्यातील नावीन्यपूर्ण घटकांच्या पाठ्यपुस्तकातील एक तुकडा अद्यतनित करणे फक्त शिक्षकांसाठी परिपूर्ण धडे कॅलेंडर योजनाचर्चा कार्यक्रमाच्या वर्षाच्या पद्धतीविषयक शिफारसी एकात्मिक धडे

शरीराची मूलभूत रचना

वेगवेगळ्या जीवांच्या पेशींची रासायनिक रचना स्पष्टपणे भिन्न असू शकते, परंतु त्यामध्ये समान घटक असतात. D.I च्या नियतकालिक सारणीतील सुमारे 70 घटक मेंडेलीव्ह, परंतु त्यापैकी फक्त 24 आहेत महत्त्वआणि सजीवांमध्ये सतत आढळतात.

मॅक्रोन्यूट्रिएंट्स - ऑक्सिजन, हायड्रोकार्बन, हायड्रोजन, नायट्रोजन - सेंद्रिय पदार्थांच्या रेणूंचा भाग आहेत. मॅक्रोइलेमेंट्समध्ये अलीकडे पोटॅशियम, सोडियम, कॅल्शियम, सल्फर, फॉस्फरस, मॅग्नेशियम, लोह, क्लोरीन यांचा समावेश होतो. सेलमधील त्यांची सामग्री टक्केवारीचा दहावा आणि शंभरावा भाग आहे.

मॅग्नेशियम क्लोरोफिलचा भाग आहे; लोह - हिमोग्लोबिन; फॉस्फरस - हाडांची ऊती, न्यूक्लिक अॅसिड; कॅल्शियम - हाडे, शेलफिश कासव, सल्फर - प्रथिनांच्या रचनेत; पोटॅशियम, सोडियम आणि क्लोराईड आयन सेल झिल्लीची क्षमता बदलण्यात भाग घेतात.

कमी प्रमाणात असलेले घटक टक्केच्या शंभरव्या आणि हजारव्यासह सेलमध्ये सादर केले जातात. हे जस्त, तांबे, आयोडीन, फ्लोरिन, मोलिब्डेनम, बोरॉन इ.

ट्रेस घटक एंजाइम, हार्मोन्स, रंगद्रव्यांचा भाग आहेत.

अतिसूक्ष्म घटक - घटक, ज्याची सेलमधील सामग्री 0.000001% पेक्षा जास्त नाही. हे युरेनियम, सोने, पारा, सीझियम इ.

पाणी आणि त्याचे जैविक महत्त्व

सर्व पेशींमधील रासायनिक संयुगांमध्ये पाणी मात्रात्मकदृष्ट्या प्रथम स्थान व्यापते. पेशींचा प्रकार, त्यांची कार्यशील स्थिती, जीवाचा प्रकार आणि त्याच्या उपस्थितीची परिस्थिती यावर अवलंबून, पेशींमधील त्याची सामग्री लक्षणीय बदलते.

हाडांच्या ऊतींच्या पेशींमध्ये 20% पेक्षा जास्त पाणी नसते, अॅडिपोज टिश्यू - सुमारे 40%, स्नायू पेशी - 76% आणि भ्रूण पेशी - 90% पेक्षा जास्त.

टिप्पणी १

कोणत्याही जीवाच्या पेशींमध्ये, वयानुसार पाण्याचे प्रमाण लक्षणीयरीत्या कमी होते.

म्हणूनच निष्कर्ष असा की संपूर्ण जीवाची आणि प्रत्येक पेशीची स्वतंत्रपणे कार्यात्मक क्रिया जितकी जास्त असेल तितके त्यांच्यातील पाण्याचे प्रमाण जास्त असेल आणि त्याउलट.

टिप्पणी 2

पेशींच्या महत्त्वपूर्ण क्रियाकलापांसाठी एक पूर्व शर्त म्हणजे पाण्याची उपस्थिती. हा सायटोप्लाझमचा मुख्य भाग आहे, त्याची रचना आणि कोलोइड्सच्या स्थिरतेला समर्थन देतो जे सायटोप्लाझम बनवतात.

सेलमधील पाण्याची भूमिका त्याच्या रासायनिक आणि संरचनात्मक गुणधर्मांद्वारे निर्धारित केली जाते. सर्वप्रथम, हे रेणूंच्या लहान आकारामुळे, त्यांची ध्रुवीयता आणि हायड्रोजन बाँड्स वापरून एकत्र करण्याची क्षमता यामुळे होते.

हायड्रोजन बंध इलेक्ट्रोनगेटिव्ह अणू (सामान्यतः ऑक्सिजन किंवा नायट्रोजन) शी जोडलेल्या हायड्रोजन अणूंच्या सहभागाने तयार होतात. या प्रकरणात, हायड्रोजन अणू इतका मोठा सकारात्मक चार्ज घेतो की तो दुसर्या इलेक्ट्रोनगेटिव्ह अणू (ऑक्सिजन किंवा नायट्रोजन) सह नवीन बंध तयार करू शकतो. पाण्याचे रेणू देखील एकमेकांना बांधतात, ज्याच्या एका टोकाला सकारात्मक चार्ज असतो आणि दुसरा नकारात्मक असतो. अशा रेणूला म्हणतात द्विध्रुव. एका पाण्याच्या रेणूचा अधिक इलेक्ट्रोनेगेटिव्ह ऑक्सिजन अणू दुसर्‍या रेणूच्या सकारात्मक चार्ज केलेल्या हायड्रोजन अणूकडे आकर्षित होऊन हायड्रोजन बंध तयार होतो.

पाण्याचे रेणू ध्रुवीय असल्यामुळे आणि हायड्रोजन बंध तयार करण्यास सक्षम असल्यामुळे, ध्रुवीय पदार्थांसाठी पाणी एक परिपूर्ण विद्रावक आहे, ज्याला म्हणतात. हायड्रोफिलिक. हे आयनिक स्वरूपाचे संयुगे आहेत, ज्यामध्ये पदार्थ (मीठ) विरघळल्यावर चार्ज केलेले कण (आयन) पाण्यात विलग (वेगळे) होतात. काही नॉन-आयनिक यौगिकांमध्ये समान क्षमता असते, ज्याच्या रेणूमध्ये चार्ज (ध्रुवीय) गट असतात (शर्करा, अमीनो ऍसिड, साधे अल्कोहोल, हे ओएच गट आहेत). नॉन-ध्रुवीय रेणू (लिपिड्स) असलेले पदार्थ पाण्यात व्यावहारिकदृष्ट्या अघुलनशील असतात, म्हणजेच ते हायड्रोफोब्स.

जेव्हा एखादा पदार्थ सोल्युशनमध्ये जातो तेव्हा त्याचे संरचनात्मक कण (रेणू किंवा आयन) अधिक मुक्तपणे हलविण्याची क्षमता प्राप्त करतात आणि त्यानुसार, पदार्थाची प्रतिक्रिया वाढते. यामुळे, पाणी हे मुख्य माध्यम आहे जेथे बहुतेक रासायनिक प्रतिक्रिया. याव्यतिरिक्त, सर्व रेडॉक्स प्रतिक्रिया आणि हायड्रोलिसिस प्रतिक्रिया पाण्याच्या थेट सहभागाने होतात.

सर्व ज्ञात पदार्थांपेक्षा पाण्याची विशिष्ट उष्णता क्षमता सर्वाधिक असते. याचा अर्थ औष्णिक उर्जेमध्ये लक्षणीय वाढ झाल्यामुळे, पाण्याचे तापमान तुलनेने किंचित वाढते. हे हायड्रोजन बंध तोडण्यासाठी या उर्जेचा महत्त्वपूर्ण प्रमाणात वापर केल्यामुळे आहे, जे पाण्याच्या रेणूंच्या गतिशीलतेवर मर्यादा घालतात.

त्याच्या उच्च उष्णता क्षमतेमुळे, पाणी वनस्पती आणि प्राण्यांच्या ऊतींचे तापमानात तीव्र आणि जलद वाढीपासून संरक्षण करते आणि बाष्पीभवनाची उच्च उष्णता शरीराच्या तापमानाच्या विश्वसनीय स्थिरतेचा आधार आहे. पाण्याचे बाष्पीभवन करण्यासाठी मोठ्या प्रमाणात उर्जेची आवश्यकता आहे कारण त्याच्या रेणूंमध्ये हायड्रोजन बंध अस्तित्वात आहेत. ही ऊर्जा त्यातून येते वातावरणत्यामुळे, बाष्पीभवन थंडीसह आहे. ही प्रक्रिया कुत्र्यांमध्ये उष्णतेने धडधडत असताना, घाम येताना पाहिली जाऊ शकते, आणि वनस्पतींचे अवयव थंड करण्याच्या प्रक्रियेत, विशेषत: वाळवंटाच्या परिस्थितीत आणि कोरड्या गवताळ प्रदेशात आणि इतर प्रदेशात दुष्काळाच्या काळात देखील ही प्रक्रिया महत्त्वपूर्ण आहे. .

पाण्यामध्ये उच्च थर्मल चालकता देखील असते, जी संपूर्ण शरीरात उष्णतेचे समान वितरण सुनिश्चित करते. अशा प्रकारे, स्थानिक "हॉट स्पॉट्स" चा धोका नाही ज्यामुळे सेल घटकांचे नुकसान होऊ शकते. खूप उंच; अति उच्च विशिष्ट उष्णताआणि उच्च द्रव थर्मल चालकता पाण्याला इष्टतम राखण्यासाठी एक आदर्श माध्यम बनवते थर्मल व्यवस्थाजीव

पाण्याचा पृष्ठभागावरील ताण जास्त असतो. शोषण प्रक्रिया, ऊतींद्वारे द्रावणांची हालचाल (रक्त परिसंचरण, वनस्पतींद्वारे चढत्या आणि उतरत्या हालचाली इ.) साठी ही मालमत्ता खूप महत्वाची आहे.

पाण्याचा वापर ऑक्सिजन आणि हायड्रोजनचा स्त्रोत म्हणून केला जातो, जो प्रकाश संश्लेषणाच्या प्रकाश टप्प्यात सोडला जातो.

पाण्याच्या महत्त्वाच्या शारीरिक गुणधर्मांमध्ये वायू विरघळण्याची क्षमता समाविष्ट आहे ($O_2$, $CO_2$, इ.). याव्यतिरिक्त, विलायक म्हणून पाणी ऑस्मोसिसच्या प्रक्रियेत सामील आहे, जे पेशी आणि शरीराच्या जीवनात महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते.

हायड्रोकार्बन गुणधर्म आणि त्याची जैविक भूमिका

जर आपण पाणी विचारात घेतले नाही, तर आपण असे म्हणू शकतो की बहुतेक सेल रेणू हायड्रोकार्बनचे आहेत, तथाकथित सेंद्रिय संयुगे.

टिप्पणी 3

हायड्रोकार्बन, जीवनासाठी मूलभूत अद्वितीय रासायनिक क्षमता असलेला, त्याचा रासायनिक आधार आहे.

ना धन्यवाद छोटा आकारआणि बाह्य शेलवर चार इलेक्ट्रॉन्सची उपस्थिती, हायड्रोकार्बन अणू इतर अणूंसह चार मजबूत सहसंयोजक बंध तयार करू शकतो.

हायड्रोकार्बन अणूंची एकमेकांशी जोडण्याची क्षमता, साखळी, रिंग आणि शेवटी, मोठ्या आणि जटिल सेंद्रिय रेणूंचा सांगाडा तयार करण्याची क्षमता सर्वात महत्वाची आहे.

याव्यतिरिक्त, हायड्रोकार्बन सहजपणे इतर बायोजेनिक घटकांसह सहसंयोजक बंध तयार करतो (सामान्यत: $H, Mg, P, O, S$ सह). हे विविध सेंद्रिय संयुगांच्या खगोलीय प्रमाणाचे अस्तित्व स्पष्ट करते जे त्याच्या सर्व अभिव्यक्तींमध्ये सजीवांचे अस्तित्व सुनिश्चित करतात. त्यांची विविधता रेणूंच्या संरचनेत आणि आकारात प्रकट होते, त्यांच्या रासायनिक गुणधर्म, कार्बन कंकालच्या संपृक्ततेची डिग्री आणि भिन्न फॉर्मरेणू, जे इंट्रामोलेक्युलर बाँड्सच्या कोनांनी निर्धारित केले जाते.

बायोपॉलिमर

हे उच्च-आण्विक (आण्विक वजन 103 - 109) सेंद्रिय संयुगे आहेत, ज्यामध्ये मॅक्रोमोलेक्यूल्स असतात मोठ्या संख्येनेदुवे जे पुनरावृत्ती करतात - मोनोमर्स.

बायोपॉलिमरमध्ये प्रथिने, न्यूक्लिक अॅसिड, पॉलिसेकेराइड्स आणि त्यांचे डेरिव्हेटिव्ह्ज (स्टार्च, ग्लायकोजेन, सेल्युलोज, हेमिसेल्युलोज, पेक्टिन्स, चिटिन इ.) यांचा समावेश होतो. त्यांच्यासाठी मोनोमर्स अनुक्रमे एमिनो अॅसिड, न्यूक्लियोटाइड्स आणि मोनोसॅकराइड्स आहेत.

टिप्पणी 4

पेशीच्या कोरड्या वस्तुमानांपैकी सुमारे 90% बायोपॉलिमर बनलेले असते: पॉलिसेकेराइड्स वनस्पतींमध्ये प्रबळ असतात, तर प्राण्यांमध्ये प्रथिने प्राबल्य असतात.

उदाहरण १

एका जिवाणू पेशीमध्ये सुमारे 3 हजार प्रकारची प्रथिने आणि 1 हजार न्यूक्लिक अॅसिड असतात आणि मानवांमध्ये प्रथिनांची संख्या अंदाजे 5 दशलक्ष आहे.

बायोपॉलिमर केवळ सजीवांचा संरचनात्मक आधारच बनवत नाहीत तर जीवन प्रक्रियेत संवाहक भूमिका देखील बजावतात.

बायोपॉलिमरचा संरचनात्मक आधार रेखीय (प्रथिने, न्यूक्लिक अॅसिड, सेल्युलोज) किंवा ब्रँच्ड (ग्लायकोजेन) साखळ्या आहेत.

आणि न्यूक्लिक अॅसिड, रोगप्रतिकारक प्रतिक्रिया, चयापचय प्रतिक्रिया - आणि बायोपॉलिमर कॉम्प्लेक्स आणि बायोपॉलिमरच्या इतर गुणधर्मांच्या निर्मितीमुळे चालते.

आज, नियतकालिक सारणीतील अनेक रासायनिक घटक शोधले गेले आहेत आणि त्यांच्या शुद्ध स्वरूपात वेगळे केले गेले आहेत आणि त्यापैकी पाचवा घटक प्रत्येक सजीवामध्ये आढळतात. ते, विटांप्रमाणे, सेंद्रिय आणि अजैविक पदार्थांचे मुख्य घटक आहेत.

कोणते रासायनिक घटक सेलचा भाग आहेत, शरीरातील त्यांच्या उपस्थितीचा न्याय करण्यासाठी कोणत्या पदार्थांचे जीवशास्त्र वापरले जाऊ शकते - आम्ही या सर्वांचा लेखात नंतर विचार करू.

रासायनिक रचनेची स्थिरता काय आहे

शरीरात स्थिरता राखण्यासाठी, प्रत्येक पेशीने त्याच्या प्रत्येक घटकाची एकाग्रता स्थिर पातळीवर राखली पाहिजे. ही पातळी प्रजाती, निवासस्थान, पर्यावरणीय घटकांद्वारे निर्धारित केली जाते.

कोणते रासायनिक घटक सेलचा भाग आहेत या प्रश्नाचे उत्तर देण्यासाठी, हे स्पष्टपणे समजून घेणे आवश्यक आहे की कोणत्याही पदार्थामध्ये आवर्त सारणीतील कोणतेही घटक असतात.

कधीकधी आपण सेलमधील विशिष्ट घटकाच्या सामग्रीच्या टक्केवारीच्या शंभरव्या आणि हजारव्या भागांबद्दल बोलत असतो, परंतु त्याच वेळी, नामांकित संख्येमध्ये कमीतकमी हजारव्या भागाने बदल केल्याने शरीरावर आधीच गंभीर परिणाम होऊ शकतात.

मानवी पेशीमध्ये 118 रासायनिक घटकांपैकी किमान 24 असावेत. असे कोणतेही घटक सजीवामध्ये सापडत नाहीत, परंतु ते निसर्गातील निर्जीव वस्तूंचा भाग नसतात. ही वस्तुस्थिती इकोसिस्टममधील सजीव आणि निर्जीव यांच्यातील घनिष्ठ संबंधाची पुष्टी करते.

सेल बनवणाऱ्या विविध घटकांची भूमिका

तर सेल बनवणारे रासायनिक घटक कोणते आहेत? जीवाच्या जीवनातील त्यांची भूमिका, हे लक्षात घेतले पाहिजे, थेट घटनेच्या वारंवारतेवर आणि साइटोप्लाझममधील त्यांच्या एकाग्रतेवर अवलंबून असते. तथापि, सेलमधील घटकांची भिन्न सामग्री असूनही, त्या प्रत्येकाचे महत्त्व तितकेच जास्त आहे. त्यापैकी कोणत्याही कमतरतेमुळे शरीरावर हानिकारक परिणाम होऊ शकतो, चयापचयातील सर्वात महत्वाच्या जैवरासायनिक प्रतिक्रिया बंद होतात.

कोणते रासायनिक घटक मानवी पेशीचा भाग आहेत याची यादी करताना आपल्याला तीन मुख्य प्रकारांचा उल्लेख करणे आवश्यक आहे, ज्यांचा आपण खाली विचार करू:

सेलचे मुख्य बायोजेनिक घटक

हे आश्चर्यकारक नाही की O, C, H, N हे घटक बायोजेनिक आहेत, कारण ते सर्व सेंद्रिय आणि अनेक अजैविक पदार्थ तयार करतात. शरीरासाठी या आवश्यक घटकांशिवाय प्रथिने, चरबी, कार्बोहायड्रेट्स किंवा न्यूक्लिक अॅसिडची कल्पना करणे अशक्य आहे.

या घटकांचे कार्य शरीरात त्यांची उच्च सामग्री निर्धारित करते. एकत्रितपणे ते एकूण कोरड्या शरीराच्या वजनाच्या 98% आहेत. या एन्झाईम्सची क्रिया आणखी कशी प्रकट होऊ शकते?

1. ऑक्सिजन. सेलमधील त्याची सामग्री एकूण कोरड्या वस्तुमानाच्या सुमारे 62% आहे. कार्ये: सेंद्रिय आणि अजैविक पदार्थांचे बांधकाम, श्वसन शृंखलामध्ये सहभाग;
2. कार्बन. त्याची सामग्री 20% पर्यंत पोहोचते. मुख्य कार्य: सर्व समाविष्ट;
3. हायड्रोजन. त्याची एकाग्रता 10% चे मूल्य घेते. सेंद्रिय पदार्थ आणि पाण्याचा घटक असण्याव्यतिरिक्त, हा घटक ऊर्जा परिवर्तनांमध्ये देखील भाग घेतो;
4. नायट्रोजन. रक्कम 3-5% पेक्षा जास्त नाही. त्याची मुख्य भूमिका एमिनो अॅसिड, न्यूक्लिक अॅसिड, एटीपी, अनेक जीवनसत्त्वे, हिमोग्लोबिन, हिमोसायनिन, क्लोरोफिलची निर्मिती आहे.

हे रासायनिक घटक आहेत जे सेल बनवतात आणि सामान्य जीवनासाठी आवश्यक असलेले बहुतेक पदार्थ तयार करतात.

मॅक्रोन्यूट्रिएंट्सचे महत्त्व

कोणते रासायनिक घटक सेलचा भाग आहेत हे सूचित करण्यात मॅक्रोन्यूट्रिएंट्स देखील मदत करतील. जीवशास्त्र अभ्यासक्रमातून हे स्पष्ट होते की, मुख्य व्यतिरिक्त, 2% कोरडे वस्तुमान आवर्त सारणीच्या इतर घटकांनी बनलेले आहे. आणि ज्यांची सामग्री 0.01% पेक्षा कमी नाही अशा मॅक्रोन्यूट्रिएंट्सचा समावेश होतो. त्यांची मुख्य कार्ये टेबलच्या स्वरूपात सादर केली जातात.

कॅल्शियम (Ca)		स्नायू तंतूंच्या आकुंचनासाठी जबाबदार, पेक्टिन, हाडे आणि दात यांचा भाग आहे. रक्त गोठणे वाढवते.
फॉस्फरस (पी)		हा ऊर्जेच्या सर्वात महत्वाच्या स्त्रोताचा भाग आहे - एटीपी.
		तृतीयक संरचनेत प्रोटीन फोल्डिंग दरम्यान डायसल्फाइड पुलांच्या निर्मितीमध्ये भाग घेते. सिस्टीन आणि मेथिओनाइनच्या रचनेत समाविष्ट आहे, काही जीवनसत्त्वे.
		पोटॅशियम आयन पेशींमध्ये गुंतलेले असतात आणि झिल्लीच्या क्षमतेवर देखील परिणाम करतात.
		शरीरातील प्रमुख anion
सोडियम (Na)		समान प्रक्रियांमध्ये सामील पोटॅशियमचे अॅनालॉग.
मॅग्नेशियम (मिग्रॅ)		मॅग्नेशियम आयन प्रक्रियेचे नियामक आहेत क्लोरोफिल रेणूच्या मध्यभागी, एक मॅग्नेशियम अणू देखील असतो.
		श्वसन आणि प्रकाशसंश्लेषणाच्या ETC द्वारे इलेक्ट्रॉनच्या वाहतुकीत भाग घेते, मायोग्लोबिन, हिमोग्लोबिन आणि अनेक एन्झाईम्सचा एक संरचनात्मक दुवा आहे.

आम्हाला आशा आहे की वरीलवरून हे निर्धारित करणे सोपे आहे की कोणते रासायनिक घटक सेलचा भाग आहेत आणि मॅक्रो घटक आहेत.

कमी प्रमाणात असलेले घटक

सेलचे असे घटक देखील आहेत, ज्याशिवाय शरीर सामान्यपणे कार्य करू शकत नाही, परंतु त्यांची सामग्री नेहमी 0.01% पेक्षा कमी असते. कोणते रासायनिक घटक सेलचा भाग आहेत आणि सूक्ष्म घटकांच्या गटाशी संबंधित आहेत हे ठरवू या.

		हे डीएनए आणि आरएनए पॉलिमरेसेसच्या एन्झाईम्सचा भाग आहे, तसेच अनेक हार्मोन्स (उदाहरणार्थ, इन्सुलिन).
		प्रकाशसंश्लेषण, हेमोसायनिन आणि काही एंजाइमच्या संश्लेषणाच्या प्रक्रियेत भाग घेते.
		हा थायरॉईड ग्रंथीच्या T3 आणि T4 हार्मोन्सचा एक संरचनात्मक घटक आहे.
मॅंगनीज (Mn)	0.001 पेक्षा कमी	एंजाइम, हाडे मध्ये समाविष्ट. बॅक्टेरियामध्ये नायट्रोजन फिक्सेशनमध्ये भाग घेते
	0.001 पेक्षा कमी	वनस्पतींच्या वाढीच्या प्रक्रियेवर परिणाम होतो.
		हा हाडे आणि दात मुलामा चढवणे भाग आहे.

सेंद्रिय आणि अजैविक पदार्थ

या व्यतिरिक्त, सेलच्या रचनेत इतर कोणते रासायनिक घटक समाविष्ट आहेत? शरीरातील बहुतेक पदार्थांच्या रचनेचा अभ्यास करून उत्तरे मिळू शकतात. त्यापैकी, सेंद्रिय आणि अजैविक उत्पत्तीचे रेणू वेगळे केले जातात आणि या प्रत्येक गटामध्ये घटकांचा एक निश्चित संच असतो.

सेंद्रिय पदार्थांचे मुख्य वर्ग प्रथिने, न्यूक्लिक अॅसिड, चरबी आणि कार्बोहायड्रेट आहेत. ते पूर्णपणे मुख्य बायोजेनिक घटकांपासून तयार केले गेले आहेत: रेणूचा सांगाडा नेहमी कार्बनद्वारे तयार होतो आणि हायड्रोजन, ऑक्सिजन आणि नायट्रोजन हे रॅडिकल्सचे भाग असतात. प्राण्यांमध्ये, प्रथिने प्रबळ वर्ग आहेत आणि वनस्पतींमध्ये, पॉलिसेकेराइड्स.

अजैविक पदार्थ म्हणजे सर्व खनिज क्षार आणि अर्थातच पाणी. सेलमधील सर्व अजैविकांमध्ये, सर्वात जास्त H 2 O आहे, ज्यामध्ये उर्वरित पदार्थ विरघळतात.

उपरोक्त सर्व आपल्याला सेलचा भाग कोणते रासायनिक घटक आहेत हे निर्धारित करण्यात मदत करतील आणि शरीरातील त्यांची कार्ये यापुढे आपल्यासाठी गूढ राहणार नाहीत.

जीव पेशींनी बनलेले असतात. वेगवेगळ्या जीवांच्या पेशींची रासायनिक रचना सारखीच असते. सारणी 1 सजीवांच्या पेशींमध्ये आढळणारे मुख्य रासायनिक घटक सादर करते.

तक्ता 1. सेलमधील रासायनिक घटकांची सामग्री

सेलमधील सामग्रीनुसार, घटकांचे तीन गट वेगळे केले जाऊ शकतात. पहिल्या गटात ऑक्सिजन, कार्बन, हायड्रोजन आणि नायट्रोजन यांचा समावेश होतो. सेलच्या एकूण रचनेपैकी ते जवळजवळ 98% आहेत. दुसऱ्या गटात पोटॅशियम, सोडियम, कॅल्शियम, सल्फर, फॉस्फरस, मॅग्नेशियम, लोह, क्लोरीन यांचा समावेश होतो. सेलमधील त्यांची सामग्री टक्केवारीचा दहावा आणि शंभरावा भाग आहे. या दोन गटांचे घटक आहेत मॅक्रोन्युट्रिएंट्स(ग्रीकमधून. मॅक्रो- मोठा).

उर्वरित घटक, जे सेलमध्ये टक्केवारीच्या शंभरव्या आणि हजारव्या भागाने प्रस्तुत केले जातात, ते तिसऱ्या गटात समाविष्ट केले जातात. ते कमी प्रमाणात असलेले घटक(ग्रीकमधून. सूक्ष्म- लहान).

सेलमध्ये केवळ जिवंत निसर्गात अंतर्भूत असलेले कोणतेही घटक आढळले नाहीत. हे सर्व रासायनिक घटक देखील निर्जीव निसर्गाचा भाग आहेत. हे सजीव आणि निर्जीव निसर्गाची एकता दर्शवते.

कोणत्याही घटकाच्या कमतरतेमुळे आजारपण होऊ शकते आणि शरीराचा मृत्यू देखील होऊ शकतो, कारण प्रत्येक घटक विशिष्ट भूमिका बजावतो. पहिल्या गटातील मॅक्रोन्यूट्रिएंट्स बायोपॉलिमर - प्रथिने, कार्बोहायड्रेट्स, न्यूक्लिक अॅसिड आणि लिपिड्सचा आधार बनतात, ज्याशिवाय जीवन अशक्य आहे. सल्फर काही प्रथिनांचा भाग आहे, फॉस्फरस न्यूक्लिक ऍसिडचा भाग आहे, लोह हिमोग्लोबिनचा भाग आहे आणि मॅग्नेशियम क्लोरोफिलचा भाग आहे. कॅल्शियम चयापचय मध्ये एक महत्वाची भूमिका बजावते.

सेलमध्ये असलेल्या रासायनिक घटकांचा एक भाग अकार्बनिक पदार्थांचा भाग आहे - खनिज लवण आणि पाणी.

खनिज ग्लायकोकॉलेटसेलमध्ये, नियमानुसार, कॅशन (K +, Na +, Ca 2+, Mg 2+) आणि anions (HPO 2-/4, H 2 PO -/4, CI -, HCO 3) स्वरूपात असतात. ), ज्याचे प्रमाण पेशींच्या जीवनासाठी महत्त्वपूर्ण असलेल्या माध्यमाची आम्लता निर्धारित करते.

(बर्‍याच पेशींमध्ये, माध्यम किंचित अल्कधर्मी असते आणि त्याचा pH क्वचितच बदलत असतो, कारण त्यात केशन आणि आयनचे विशिष्ट गुणोत्तर सतत राखले जाते.)

वन्यजीवांमधील अजैविक पदार्थांपैकी, एक मोठी भूमिका बजावली जाते पाणी.

पाण्याशिवाय जीवन अशक्य आहे. हे बहुतेक पेशींचे महत्त्वपूर्ण वस्तुमान बनवते. मेंदू आणि मानवी भ्रूणांच्या पेशींमध्ये भरपूर पाणी असते: 80% पेक्षा जास्त पाणी; ऍडिपोज टिश्यू पेशींमध्ये - फक्त 40%. वृद्धापकाळाने, पेशींमधील पाण्याचे प्रमाण कमी होते. 20% पाणी गमावलेल्या व्यक्तीचा मृत्यू होतो.

पाण्याचे अद्वितीय गुणधर्म शरीरातील त्याची भूमिका ठरवतात. हे थर्मोरेग्युलेशनमध्ये गुंतलेले आहे, जे पाण्याच्या उच्च उष्णतेच्या क्षमतेमुळे होते - गरम झाल्यावर मोठ्या प्रमाणात ऊर्जेचा वापर. पाण्याची उच्च उष्णता क्षमता काय ठरवते?

पाण्याच्या रेणूमध्ये, ऑक्सिजनचा अणू दोन हायड्रोजन अणूंशी सहसंयोजकपणे जोडलेला असतो. पाण्याचा रेणू ध्रुवीय असतो कारण ऑक्सिजनच्या अणूवर अंशतः ऋण शुल्क असते आणि प्रत्येक दोन हायड्रोजन अणूमध्ये

अंशतः सकारात्मक शुल्क. एका पाण्याच्या रेणूच्या ऑक्सिजन अणू आणि दुसऱ्या रेणूच्या हायड्रोजन अणूमध्ये हायड्रोजन बंध तयार होतो. हायड्रोजन बंध मोठ्या प्रमाणात पाण्याच्या रेणूंचे कनेक्शन प्रदान करतात. जेव्हा पाणी गरम केले जाते, तेव्हा ऊर्जेचा एक महत्त्वपूर्ण भाग हायड्रोजन बंध तोडण्यासाठी खर्च केला जातो, ज्यामुळे त्याची उच्च उष्णता क्षमता निर्धारित होते.

पाणी - चांगले दिवाळखोर. ध्रुवीयतेमुळे, त्याचे रेणू सकारात्मक आणि नकारात्मक चार्ज केलेल्या आयनांशी संवाद साधतात, ज्यामुळे पदार्थाचे विघटन होण्यास हातभार लागतो. पाण्याच्या संबंधात, सेलचे सर्व पदार्थ हायड्रोफिलिक आणि हायड्रोफोबिकमध्ये विभागलेले आहेत.

हायड्रोफिलिक(ग्रीकमधून. हायड्रो- पाणी आणि फाइलो- प्रेम) पाण्यात विरघळणारे पदार्थ म्हणतात. यामध्ये आयनिक संयुगे (उदा. क्षार) आणि काही गैर-आयनिक संयुगे (उदा. शर्करा) यांचा समावेश होतो.

हायड्रोफोबिक(ग्रीकमधून. हायड्रो- पाणी आणि फोबोस- भय) पाण्यात विरघळणारे पदार्थ म्हणतात. यामध्ये, उदाहरणार्थ, लिपिड्स समाविष्ट आहेत.

सेलमध्ये जलीय द्रावणात होणाऱ्या रासायनिक अभिक्रियांमध्ये पाणी महत्त्वाची भूमिका बजावते. हे शरीरासाठी अनावश्यक चयापचय उत्पादने विरघळते आणि त्याद्वारे शरीरातून काढून टाकण्यास हातभार लावते. सेलमधील उच्च पाण्याचे प्रमाण ते देते लवचिकता. पाणी हालचालींना प्रोत्साहन देते विविध पदार्थसेलमध्ये किंवा सेलमधून सेलमध्ये.

सजीव आणि निर्जीव निसर्गाच्या शरीरात समान रासायनिक घटक असतात. सजीवांच्या रचनेत अजैविक पदार्थ - पाणी आणि खनिज लवण यांचा समावेश होतो. सेलमधील पाण्याची महत्त्वपूर्ण असंख्य कार्ये त्याच्या रेणूंच्या वैशिष्ट्यांमुळे असतात: त्यांची ध्रुवीयता, हायड्रोजन बंध तयार करण्याची क्षमता.

सेलचे अजैविक घटक

सजीवांच्या पेशींमध्ये सुमारे 90 घटक आढळतात आणि त्यापैकी अंदाजे 25 घटक जवळजवळ सर्व पेशींमध्ये आढळतात. सेलमधील सामग्रीनुसार, रासायनिक घटक तीन मोठ्या गटांमध्ये विभागले गेले आहेत: मॅक्रोइलेमेंट्स (99%), मायक्रोइलेमेंट्स (1%), अल्ट्रामायक्रोइलेमेंट्स (0.001% पेक्षा कमी).

मॅक्रोन्यूट्रिएंट्समध्ये ऑक्सिजन, कार्बन, हायड्रोजन, फॉस्फरस, पोटॅशियम, सल्फर, क्लोरीन, कॅल्शियम, मॅग्नेशियम, सोडियम आणि लोह यांचा समावेश होतो.
सूक्ष्म घटकांमध्ये मॅंगनीज, तांबे, जस्त, आयोडीन, फ्लोरिन यांचा समावेश होतो.
अल्ट्रामायक्रोइलेमेंट्समध्ये चांदी, सोने, ब्रोमिन, सेलेनियम यांचा समावेश होतो.

घटक	शरीरातील सामग्री (%)	जीवशास्त्रीय महत्त्व
मॅक्रोन्यूट्रिएंट्स:
O.C.H.N	62-3	ते सेल, पाण्याच्या सर्व सेंद्रिय पदार्थांचा भाग आहेत
फॉस्फरस आर	1,0	ते न्यूक्लिक अॅसिड्स, एटीपी (मॅक्रोएर्जिक बॉण्ड्स बनवतात), एन्झाईम्स, हाडांच्या ऊती आणि दात मुलामा चढवणे यांचा भाग आहेत.
कॅल्शियम Ca +2	2,5	वनस्पतींमध्ये तो पेशीच्या पडद्याचा भाग असतो, प्राण्यांमध्ये तो हाडे आणि दातांचा भाग असतो, रक्त गोठण्यास सक्रिय करतो.
कमी प्रमाणात असलेले घटक:	1-0,01
सल्फर एस	0,25	प्रथिने, जीवनसत्त्वे आणि एंजाइम असतात
पोटॅशियम K+	0,25	मज्जातंतूंच्या आवेगांचे वहन कारणीभूत ठरते; प्रथिने संश्लेषण एंझाइम, प्रकाश संश्लेषण प्रक्रिया, वनस्पती वाढीचे सक्रियक
क्लोरीन CI -	0,2	हायड्रोक्लोरिक ऍसिडच्या स्वरूपात गॅस्ट्रिक ज्यूसचा एक घटक आहे, एन्झाईम सक्रिय करतो
सोडियम Na+	0,1	मज्जातंतूंच्या आवेगांचे वहन प्रदान करते, पेशीमध्ये ऑस्मोटिक दाब राखते, हार्मोन्सचे संश्लेषण उत्तेजित करते
मॅग्नेशियम एमजी +2	0,07	क्लोरोफिल रेणूमध्ये समाविष्ट, हाडे आणि दातांमध्ये आढळते, डीएनए संश्लेषण, ऊर्जा चयापचय सक्रिय करते
आयोडीन I -	0,1	हा थायरॉईड हार्मोनचा एक भाग आहे - थायरॉक्सिन, चयापचय प्रभावित करते
लोह Fe+3	0,01	हे हिमोग्लोबिन, मायोग्लोबिन, डोळ्याच्या लेन्स आणि कॉर्नियाचा एक भाग आहे, एक एंजाइम एक्टिव्हेटर आहे आणि क्लोरोफिलच्या संश्लेषणात सामील आहे. ऊती आणि अवयवांना ऑक्सिजन वाहतूक प्रदान करते
अतिसूक्ष्म घटक:	0.01 पेक्षा कमी, ट्रेस रक्कम
तांबे Si +2		हेमॅटोपोइसिस, प्रकाशसंश्लेषण प्रक्रियेत भाग घेते, इंट्रासेल्युलर ऑक्सिडेटिव्ह प्रक्रिया उत्प्रेरित करते
मॅंगनीज Mn		वनस्पतींचे उत्पन्न वाढवते, प्रकाशसंश्लेषणाची प्रक्रिया सक्रिय करते, हेमॅटोपोईसिसच्या प्रक्रियेवर परिणाम करते
बोर व्ही		वनस्पतींच्या वाढीच्या प्रक्रियेवर परिणाम होतो
फ्लोरिन एफ		हा दातांच्या मुलामा चढवण्याचा भाग आहे, कमतरतेसह, कॅरीज विकसित होते, जास्त प्रमाणात - फ्लोरोसिस
पदार्थ:
H 2 0	60-98	हे शरीराचे अंतर्गत वातावरण बनवते, हायड्रोलिसिसच्या प्रक्रियेत भाग घेते, सेलची रचना करते. युनिव्हर्सल सॉल्व्हेंट, उत्प्रेरक, रासायनिक अभिक्रियांमध्ये सहभागी

सेलचे सेंद्रिय घटक

पदार्थ	रचना आणि गुणधर्म	कार्ये
लिपिड्स
	उच्च फॅटी ऍसिडस् आणि ग्लिसरॉलचे एस्टर. फॉस्फोलिपिड्समध्ये H 3 PO4 अवशेष देखील असतात. त्यांच्यात हायड्रोफोबिक किंवा हायड्रोफिलिक-हायड्रोफोबिक गुणधर्म असतात, उच्च ऊर्जा तीव्रता असते	बांधकाम- सर्व झिल्लीचा बिलिपिड थर तयार करतो. ऊर्जा. थर्मोरेग्युलेटरी. संरक्षणात्मक. हार्मोनल(कॉर्टिकोस्टिरॉईड्स, सेक्स हार्मोन्स). घटक जीवनसत्त्वे डी, ई. शरीरातील पाण्याचा स्त्रोत. सुटे पोषक
कर्बोदके
मोनोसाकराइड्स: ग्लुकोज, फ्रक्टोज, राइबोज, डिऑक्सीरिबोज	पाण्यात चांगले विरघळणारे	ऊर्जा
डिसॅकराइड्स: सुक्रोज माल्टोज (माल्ट साखर)	पाण्यात विरघळणारे	डीएनए, आरएनए, एटीपीचे घटक
पॉलिसेकेराइड्स: स्टार्च, ग्लायकोजेन, सेल्युलोज	पाण्यात खराब विद्रव्य किंवा अघुलनशील	राखीव पोषक. बांधकाम - वनस्पती सेलचे कवच
गिलहरी	पॉलिमर. मोनोमर्स - 20 अमीनो ऍसिड.	एन्झाइम्स बायोकॅटलिस्ट असतात.
	I रचना - पॉलीपेप्टाइड साखळीतील अमीनो ऍसिडचा क्रम. संप्रेषण - पेप्टाइड - CO- NH-	बांधकाम - झिल्ली संरचना, ribosomes भाग आहेत.
	II रचना - a-हेलिक्स, बाँड - हायड्रोजन	मोटर (संकुचित स्नायू प्रथिने).
	III रचना - अवकाशीय कॉन्फिगरेशन a- सर्पिल (ग्लोब्युल). बंध - आयनिक, सहसंयोजक, हायड्रोफोबिक, हायड्रोजन	वाहतूक (हिमोग्लोबिन). संरक्षणात्मक (अँटीबॉडीज) नियामक (हार्मोन्स, इन्सुलिन)
	रचना IV हे सर्व प्रथिनांचे वैशिष्ट्य नाही. अनेक पॉलीपेप्टाइड साखळ्यांचे एकाच सुपरस्ट्रक्चरमध्ये कनेक्शन. ते पाण्यात खराब विद्रव्य असतात. कृती उच्च तापमान, केंद्रित ऍसिडस् आणि अल्कली, जड धातूंचे क्षार विकृतीकरणास कारणीभूत ठरतात
न्यूक्लिक अॅसिड:	बायोपॉलिमर. न्यूक्लियोटाइड्सपासून बनलेले
डीएनए - डीऑक्सी-रिबोन्यूक्लिक अॅसिड.	न्यूक्लियोटाइड रचना: डीऑक्सीरिबोज, नायट्रोजनयुक्त तळ - अॅडेनाइन, ग्वानिन, सायटोसिन, थायमिन, एच 3 पीओ 4 अवशेष. नायट्रोजनयुक्त तळांची पूरकता A \u003d T, G \u003d C. दुहेरी हेलिक्स. स्व-दुप्पट करण्यास सक्षम	ते गुणसूत्र तयार करतात. आनुवंशिक माहिती, अनुवांशिक कोडचे संचयन आणि प्रसारण. आरएनएचे जैवसंश्लेषण, प्रथिने. प्रोटीनची प्राथमिक रचना एन्कोड करते. न्यूक्लियस, माइटोकॉन्ड्रिया, प्लास्टीड्समध्ये समाविष्ट आहे
आरएनए - रिबोन्यूक्लिक अॅसिड.	न्यूक्लियोटाइड रचना: राईबोज, नायट्रोजनस बेस्स - अॅडेनाइन, ग्वानिन, सायटोसिन, युरासिल, एच 3 पीओ 4 अवशेष नायट्रोजनयुक्त तळांची पूरकता A \u003d U, G \u003d C. एक साखळी
मेसेंजर आरएनए		प्रथिने जैवसंश्लेषणामध्ये गुंतलेल्या प्रथिनांच्या प्राथमिक संरचनेबद्दल माहितीचे हस्तांतरण
रिबोसोमल आरएनए		राइबोसोमचे शरीर तयार करते
आरएनए हस्तांतरित करा		प्रथिने संश्लेषणाच्या साइटवर एमिनो ऍसिड एन्कोड करते आणि वाहतूक करते - राइबोसोम
व्हायरल आरएनए आणि डीएनए		व्हायरसचे अनुवांशिक उपकरण

एन्झाइम्स.

प्रथिनांचे सर्वात महत्वाचे कार्य उत्प्रेरक आहे. प्रथिनांचे रेणू जे पेशीतील रासायनिक अभिक्रियांचे प्रमाण अनेक क्रमाने वाढवतात त्यांना म्हणतात. एंजाइम. शरीरातील एकही जैवरासायनिक प्रक्रिया एंजाइमच्या सहभागाशिवाय होत नाही.

आतापर्यंत 2000 हून अधिक एंजाइम शोधण्यात आले आहेत. त्यांची कार्यक्षमता उत्पादनात वापरल्या जाणार्‍या अजैविक उत्प्रेरकांच्या कार्यक्षमतेपेक्षा अनेक पटीने जास्त आहे. तर, कॅटालेस एंझाइमच्या रचनेत 1 मिलीग्राम लोह 10 टन अजैविक लोहाची जागा घेते. Catalase हायड्रोजन पेरॉक्साइड (H 2 O 2) च्या विघटनाचा दर 10 11 पटीने वाढवते. कार्बोनिक ऍसिड (CO 2 + H 2 O \u003d H 2 CO 3) च्या निर्मितीला उत्प्रेरक करणारे एंझाइम 10 7 पटीने प्रतिक्रिया वाढवते.

एंजाइमचा एक महत्त्वाचा गुणधर्म म्हणजे त्यांच्या क्रियेची विशिष्टता; प्रत्येक एंजाइम फक्त एक किंवा समान प्रतिक्रियांचा एक छोटा गट उत्प्रेरित करतो.

एंजाइम ज्या पदार्थावर कार्य करतो त्याला म्हणतात थर. एंजाइम रेणू आणि सब्सट्रेटची रचना एकमेकांशी तंतोतंत जुळली पाहिजे. हे एंजाइमच्या क्रियेची विशिष्टता स्पष्ट करते. जेव्हा सब्सट्रेट एन्झाइमसह एकत्र केले जाते, तेव्हा एन्झाईमची अवकाशीय रचना बदलते.

सजीवांच्या शरीरात निर्मार्ण होणारे द्रव्य आणि सब्सट्रेट यांच्यातील परस्परसंवादाचा क्रम योजनाबद्धपणे चित्रित केला जाऊ शकतो:

सब्सट्रेट+एंझाइम - एन्झाइम-सबस्ट्रेट कॉम्प्लेक्स - एन्झाइम+उत्पादन.

आकृतीवरून हे पाहिले जाऊ शकते की सब्सट्रेट एन्झाइमसह एकत्रित होऊन एन्झाईम-सबस्ट्रेट कॉम्प्लेक्स बनते. या प्रकरणात, सब्सट्रेटचे रूपांतर नवीन पदार्थात होते - उत्पादन. अंतिम टप्प्यावर, एंझाइम उत्पादनातून सोडला जातो आणि पुन्हा पुढील सब्सट्रेट रेणूशी संवाद साधतो.

एन्झाईम्स केवळ एका विशिष्ट तापमानावर, पदार्थांची एकाग्रता, वातावरणातील अम्लता यावर कार्य करतात. परिस्थितीतील बदलामुळे प्रथिने रेणूच्या तृतीयक आणि चतुर्थांश संरचनेत बदल होतो आणि परिणामी, एन्झाईम क्रियाकलाप दडपला जातो. हे कसे घडते? एंजाइम रेणूच्या केवळ एका विशिष्ट भागामध्ये उत्प्रेरक क्रिया असते, ज्याला म्हणतात सक्रिय केंद्र. सक्रिय केंद्रामध्ये 3 ते 12 एमिनो ऍसिडचे अवशेष असतात आणि पॉलीपेप्टाइड साखळीच्या झुकण्याच्या परिणामी तयार होतात.

विविध घटकांच्या प्रभावाखाली, एंजाइम रेणूची रचना बदलते. या प्रकरणात, सक्रिय केंद्राचे अवकाशीय कॉन्फिगरेशन विस्कळीत होते आणि एंजाइम त्याची क्रिया गमावते.

एंजाइम हे प्रथिने आहेत जे जैविक उत्प्रेरक म्हणून कार्य करतात. एन्झाईम्समुळे, पेशींमध्ये रासायनिक अभिक्रियांचे प्रमाण अनेक क्रमाने वाढते. एन्झाईम्सचा एक महत्त्वाचा गुणधर्म म्हणजे विशिष्ट परिस्थितींमध्ये कृतीची विशिष्टता.

न्यूक्लिक ऍसिडस्.

19व्या शतकाच्या उत्तरार्धात न्यूक्लिक अॅसिडचा शोध लागला. स्विस बायोकेमिस्ट एफ. मिशेर, ज्यांनी पेशींच्या केंद्रकातून नायट्रोजन आणि फॉस्फरसची उच्च सामग्री असलेला पदार्थ वेगळा केला आणि त्याला "न्यूक्लीन" म्हटले (लॅटमधून. केंद्रक- न्यूक्लियस).

न्यूक्लिक अॅसिड पृथ्वीवरील प्रत्येक पेशी आणि सर्व सजीवांच्या रचना आणि कार्याविषयी आनुवंशिक माहिती साठवतात. न्यूक्लिक अॅसिडचे दोन प्रकार आहेत - डीएनए (डीऑक्सीरिबोन्यूक्लिक अॅसिड) आणि आरएनए (रिबोन्यूक्लिक अॅसिड). न्यूक्लिक अॅसिड, प्रथिनांप्रमाणे, प्रजाती-विशिष्ट असतात, म्हणजेच प्रत्येक प्रजातीच्या जीवांचे स्वतःचे डीएनए असते. प्रजातींच्या विशिष्टतेची कारणे शोधण्यासाठी, न्यूक्लिक अॅसिडची रचना विचारात घ्या.

न्यूक्लिक अॅसिड रेणू ही खूप लांब साखळी असतात ज्यात अनेक शेकडो आणि अगदी लाखो न्यूक्लियोटाइड्स असतात. कोणत्याही न्यूक्लिक अॅसिडमध्ये फक्त चार प्रकारचे न्यूक्लियोटाइड्स असतात. न्यूक्लिक अॅसिड रेणूंची कार्ये त्यांची रचना, त्यांचे घटक न्यूक्लियोटाइड्स, त्यांची साखळीतील संख्या आणि रेणूमधील संयुगाचा क्रम यावर अवलंबून असतात.

प्रत्येक न्यूक्लियोटाइड तीन घटकांनी बनलेला असतो: एक नायट्रोजनयुक्त आधार, एक कार्बोहायड्रेट आणि फॉस्फोरिक ऍसिड. प्रत्येक डीएनए न्यूक्लियोटाइडमध्ये चार प्रकारच्या नायट्रोजनयुक्त तळांपैकी एक (एडेनिन - ए, थायमिन - टी, ग्वानिन - जी किंवा सायटोसिन - सी), तसेच डीऑक्सीरिबोज कार्बोहायड्रेट आणि फॉस्फोरिक ऍसिड अवशेष असतात.

अशाप्रकारे, डीएनए न्यूक्लियोटाइड्स केवळ नायट्रोजन बेसच्या प्रकारात भिन्न असतात.

डीएनए रेणूमध्ये एका विशिष्ट क्रमाने साखळीत जोडलेल्या मोठ्या संख्येने न्यूक्लियोटाइड्स असतात. प्रत्येक प्रकारच्या डीएनए रेणूची स्वतःची संख्या आणि न्यूक्लियोटाइड्सचा क्रम असतो.

डीएनए रेणू खूप लांब असतात. उदाहरणार्थ, एका मानवी पेशी (46 गुणसूत्र) पासून डीएनए रेणूंमधील न्यूक्लियोटाइड अनुक्रमाच्या शाब्दिक रेकॉर्डसाठी सुमारे 820,000 पृष्ठांचे पुस्तक आवश्यक आहे. चार प्रकारच्या न्यूक्लियोटाइड्सच्या बदलामुळे डीएनए रेणूंचे अनंत प्रकार तयार होऊ शकतात. डीएनए रेणूंच्या संरचनेची ही वैशिष्ट्ये त्यांना जीवांच्या सर्व चिन्हांबद्दल मोठ्या प्रमाणात माहिती संग्रहित करण्यास परवानगी देतात.

1953 मध्ये, अमेरिकन जीवशास्त्रज्ञ जे. वॉटसन आणि इंग्रजी भौतिकशास्त्रज्ञ एफ. क्रिक यांनी डीएनए रेणूच्या संरचनेसाठी एक मॉडेल तयार केले. शास्त्रज्ञांना असे आढळून आले आहे की प्रत्येक डीएनए रेणूमध्ये एकमेकांशी जोडलेले आणि सर्पिलपणे वळलेले दोन स्ट्रँड असतात. हे दुहेरी हेलिक्ससारखे दिसते. प्रत्येक साखळीमध्ये, चार प्रकारचे न्यूक्लियोटाइड्स एका विशिष्ट क्रमाने पर्यायी असतात.

डीएनएची न्यूक्लियोटाइड रचना वेगळी आहे वेगळे प्रकारजीवाणू, बुरशी, वनस्पती, प्राणी. पण ते वयानुसार बदलत नाही, ते वातावरणातील बदलांवर थोडे अवलंबून असते. न्यूक्लियोटाइड्स जोडलेले असतात, म्हणजेच कोणत्याही डीएनए रेणूमधील अॅडेनाइन न्यूक्लियोटाइड्सची संख्या थायमिडीन न्यूक्लियोटाइड्स (ए-टी) च्या संख्येइतकी असते आणि सायटोसिन न्यूक्लियोटाइड्सची संख्या ग्वानिन न्यूक्लियोटाइड्स (सी-जी) च्या संख्येइतकी असते. डीएनए रेणूमध्ये दोन साखळ्यांचे एकमेकांशी कनेक्शन एका विशिष्ट नियमाचे पालन करते या वस्तुस्थितीमुळे आहे, म्हणजे: एका साखळीतील अॅडेनाइन नेहमी दोन हायड्रोजन बॉन्ड्सने फक्त दुसऱ्या साखळीच्या थायमिनसह जोडलेले असते आणि तीन हायड्रोजनद्वारे ग्वानिन. सायटोसिन सह बंध, म्हणजे, एका रेणू डीएनएच्या न्यूक्लियोटाइड साखळी पूरक आहेत, एकमेकांना पूरक आहेत.

न्यूक्लिक अॅसिड रेणू - डीएनए आणि आरएनए न्यूक्लियोटाइड्सपासून बनलेले असतात. डीएनए न्यूक्लियोटाइड्सच्या रचनेत नायट्रोजनयुक्त बेस (ए, टी, जी, सी), डीऑक्सीरिबोज कार्बोहायड्रेट आणि फॉस्फोरिक ऍसिड रेणूचे अवशेष समाविष्ट आहेत. डीएनए रेणू एक दुहेरी हेलिक्स आहे, ज्यामध्ये पूरकतेच्या तत्त्वानुसार हायड्रोजन बाँडद्वारे जोडलेले दोन स्ट्रँड असतात. DNA चे कार्य आनुवंशिक माहिती साठवणे आहे.

सर्व जीवांच्या पेशींमध्ये एटीपीचे रेणू असतात - एडेनोसिन ट्रायफॉस्फोरिक ऍसिड. एटीपी हा एक सार्वत्रिक सेल पदार्थ आहे, ज्याच्या रेणूमध्ये ऊर्जा समृद्ध बंध असतात. एटीपी रेणू हा एक प्रकारचा न्यूक्लियोटाइड आहे, ज्यामध्ये इतर न्यूक्लियोटाइड्सप्रमाणेच तीन घटक असतात: एक नायट्रोजनयुक्त आधार - अॅडेनाइन, एक कार्बोहायड्रेट - रायबोज, परंतु त्याऐवजी त्यात फॉस्फोरिक ऍसिड रेणूंचे तीन अवशेष असतात (चित्र 12). आकृतीमधील चिन्हाद्वारे दर्शविलेले बंध ऊर्जा समृद्ध आहेत आणि त्यांना म्हणतात macroergic. प्रत्येक एटीपी रेणूमध्ये दोन मॅक्रोएर्जिक बंध असतात.

जेव्हा उच्च-ऊर्जा बंध तुटला जातो आणि फॉस्फोरिक ऍसिडचा एक रेणू एन्झाईमच्या मदतीने बंद केला जातो तेव्हा 40 kJ/mol ऊर्जा सोडली जाते आणि ATP चे ADP-एडेनोसाइन डायफॉस्फोरिक ऍसिडमध्ये रूपांतर होते. आणखी एका फॉस्फोरिक ऍसिड रेणूच्या उच्चाटनासह, आणखी 40 kJ/mol सोडले जाते; एएमपी तयार होतो - एडेनोसिन मोनोफॉस्फोरिक ऍसिड. या प्रतिक्रिया उलट करण्यायोग्य आहेत, म्हणजे, AMP ADP मध्ये बदलू शकते, ADP - ATP मध्ये.

एटीपी रेणू केवळ तुटलेले नाहीत, तर संश्लेषित देखील आहेत, म्हणून सेलमधील त्यांची सामग्री तुलनेने स्थिर आहे. पेशीच्या जीवनात एटीपीचे महत्त्व खूप मोठे आहे. हे रेणू पेशी आणि संपूर्ण जीवाची महत्त्वपूर्ण क्रिया सुनिश्चित करण्यासाठी आवश्यक ऊर्जा चयापचय मध्ये एक प्रमुख भूमिका बजावतात.

तांदूळ. 12. एटीपीच्या संरचनेची योजना.

ऍडेनाइन -

एक RNA रेणू, नियमानुसार, चार प्रकारच्या न्यूक्लियोटाइड्सचा समावेश असलेली एकच साखळी आहे - A, U, G, C. RNA चे तीन मुख्य प्रकार ओळखले जातात: mRNA, rRNA, tRNA. सेलमधील आरएनए रेणूंची सामग्री स्थिर नसते, ते प्रोटीन बायोसिंथेसिसमध्ये गुंतलेले असतात. एटीपी हा सेलचा सार्वत्रिक ऊर्जा पदार्थ आहे, ज्यामध्ये ऊर्जा-समृद्ध बंध असतात. सेलमधील ऊर्जेच्या देवाणघेवाणीमध्ये एटीपी मध्यवर्ती भूमिका बजावते. आरएनए आणि एटीपी केंद्रक आणि पेशीच्या साइटोप्लाझममध्ये आढळतात.

"विषय 4. "पेशीची रासायनिक रचना" या विषयावरील कार्ये आणि चाचण्या.

• पॉलिमर, मोनोमर;
• कार्बोहायड्रेट, मोनोसॅकराइड, डिसॅकराइड, पॉलिसेकेराइड;
• लिपिड, फॅटी ऍसिड, ग्लिसरॉल;
• एमिनो ऍसिड, पेप्टाइड बाँड, प्रथिने;
• उत्प्रेरक, एंजाइम, सक्रिय साइट;
• न्यूक्लिक अॅसिड, न्यूक्लियोटाइड.

पाणी हा जिवंत व्यवस्थेचा महत्त्वाचा घटक का आहे याची ५-६ कारणे सांगा.

सजीवांमध्ये आढळणाऱ्या सेंद्रिय संयुगांच्या चार मुख्य वर्गांची नावे सांगा; प्रत्येकाच्या भूमिकेचे वर्णन करा.

एंजाइम-नियंत्रित प्रतिक्रिया तापमान, pH आणि कोएन्झाइम्सच्या उपस्थितीवर का अवलंबून असतात हे स्पष्ट करा.

सेलच्या ऊर्जा अर्थव्यवस्थेत एटीपीच्या भूमिकेचे वर्णन करा.

प्रकाश-प्रेरित अभिक्रिया आणि कार्बन स्थिरीकरण प्रतिक्रियांचे प्रारंभिक साहित्य, मुख्य चरण आणि अंतिम उत्पादनांची नावे द्या.

देणे लहान वर्णनसेल्युलर श्वासोच्छवासाची सामान्य योजना, ज्यावरून हे स्पष्ट होईल की ग्लायकोलिसिस, जी. क्रेब्स सायकल (चक्र लिंबाच्या रसामध्ये सापडणारे आम्ल) आणि इलेक्ट्रॉन वाहतूक साखळी.

श्वसन आणि किण्वन यांची तुलना करा.

डीएनए रेणूच्या संरचनेचे वर्णन करा आणि अॅडेनाइन अवशेषांची संख्या थायमिन अवशेषांच्या संख्येइतकी का आहे आणि ग्वानिन अवशेषांची संख्या सायटोसिन अवशेषांच्या संख्येइतकी का आहे हे स्पष्ट करा.

प्रोकेरियोट्समध्ये आरएनए ते डीएनए (ट्रान्सक्रिप्शन) च्या संश्लेषणासाठी एक संक्षिप्त योजना बनवा.

अनुवांशिक कोडच्या गुणधर्मांचे वर्णन करा आणि ते तिप्पट का असावे हे स्पष्ट करा.

या डीएनए साखळी आणि कोडोन सारणीच्या आधारे, मेसेंजर आरएनएचा पूरक क्रम निश्चित करा, ट्रान्सफर आरएनएचे कोडन आणि अनुवादाच्या परिणामी तयार होणारा अमिनो आम्ल क्रम दर्शवा.

राइबोसोमच्या स्तरावर प्रथिने संश्लेषणाच्या टप्प्यांची यादी करा.

समस्या सोडवण्यासाठी अल्गोरिदम.

प्रकार 1. डीएनए स्व-कॉपी करणे.

डीएनए साखळींपैकी एकामध्ये खालील न्यूक्लियोटाइड क्रम आहे:
AGTACCGATACCGATTTCG...
त्याच रेणूच्या दुसऱ्या साखळीमध्ये न्यूक्लियोटाइड्सचा कोणता क्रम असतो?

डीएनए रेणूच्या दुसऱ्या स्ट्रँडचा न्यूक्लियोटाइड क्रम लिहिण्यासाठी, जेव्हा पहिल्या स्ट्रँडचा क्रम ओळखला जातो, तेव्हा थायमिनला अॅडेनाइनने, अॅडेनाइनला थायमाइनने, ग्वानाइनला सायटोसिनने, आणि सायटोसिनला ग्वानिनने बदलणे पुरेसे असते. हे प्रतिस्थापन केल्याने, आम्हाला क्रम मिळेल:
TACTGGCTATGAGCTAAATG...

प्रकार 2. प्रथिने कोडिंग.

रिबोन्यूक्लिझ प्रोटीनच्या अमीनो ऍसिड साखळीची खालील सुरुवात आहे: लाइसिन-ग्लुटामाइन-थ्रेओनाइन-अलानाइन-अलानाइन-अलानाइन-लाइसिन ...
न्यूक्लियोटाइड्सच्या कोणत्या क्रमाने या प्रथिनाशी संबंधित जनुक सुरू होते?

हे करण्यासाठी, अनुवांशिक कोडची सारणी वापरा. प्रत्येक अमीनो आम्लासाठी, आम्ही त्याचे कोड पदनाम न्यूक्लियोटाइड्सच्या संबंधित त्रिकूटाच्या स्वरूपात शोधतो आणि ते लिहून काढतो. संबंधित अमिनो आम्ले ज्या क्रमाने जातात त्याच क्रमाने एकामागून एक या त्रिगुणांची मांडणी केल्याने, आम्हाला संदेशवाहक RNA विभागाच्या संरचनेचे सूत्र मिळते. नियमानुसार, अशा अनेक तिप्पट आहेत, निवड आपल्या निर्णयानुसार केली जाते (परंतु तिप्पटांपैकी फक्त एक घेतला जातो). अनुक्रमे अनेक उपाय असू शकतात.
AAACAAAATSUGTSGGTSUGTSGAAG

न्यूक्लियोटाइड्सच्या अशा क्रमाने एन्कोड केलेले असल्यास प्रथिने कोणत्या अमीनो ऍसिडच्या क्रमाने सुरू होते:
ACGCCATGGCCGGT...

पूरकतेच्या तत्त्वानुसार, आम्हाला डीएनए रेणूच्या दिलेल्या सेगमेंटवर माहितीच्या RNA विभागाची रचना आढळते:
UGCGGGUACCCGCCCA...

मग आम्ही अनुवांशिक कोडच्या सारणीकडे वळतो आणि न्यूक्लियोटाइड्सच्या प्रत्येक त्रिकूटासाठी, पहिल्यापासून प्रारंभ करून, आम्ही त्याच्याशी संबंधित अमीनो ऍसिड शोधतो आणि लिहितो:
सिस्टीन-ग्लिसिन-टायरोसिन-आर्जिनिन-प्रोलिन-...

इव्हानोवा टी.व्ही., कालिनोवा जी.एस., म्याग्कोवा ए.एन. "सामान्य जीवशास्त्र". मॉस्को, "प्रबोधन", 2000

• विषय 4." रासायनिक रचनापेशी." §2-§7 pp. 7-21
• विषय 5. "प्रकाशसंश्लेषण." §16-17 pp. 44-48
• विषय 6. "सेल्युलर श्वसन." §12-13 pp. 34-38
• विषय 7." अनुवांशिक माहिती." §14-15 pp. 39-44

सजीवांमध्ये रासायनिक घटकांची जैविक भूमिका

1. पर्यावरण आणि मानवी शरीरातील मॅक्रो आणि सूक्ष्म घटक

मानवी शरीरात रासायनिक घटकांची जैविक भूमिका अत्यंत वैविध्यपूर्ण आहे.

मॅक्रोन्यूट्रिएंट्सचे मुख्य कार्य म्हणजे ऊती तयार करणे, सतत ऑस्मोटिक दाब, आयनिक आणि आम्ल-बेस रचना राखणे.

एंजाइम, हार्मोन्स, जीवनसत्त्वे, जैविक दृष्ट्या सक्रिय पदार्थ जटिल घटक किंवा सक्रिय करणारे घटक यांचा भाग असल्याने शोध घटक चयापचय, पुनरुत्पादन प्रक्रिया, ऊतक श्वसन आणि विषारी पदार्थांचे तटस्थीकरण यात गुंतलेले असतात. ट्रेस घटक सक्रियपणे हेमॅटोपोईजिस, ऑक्सिडेशन - पुनर्प्राप्ती, रक्तवाहिन्या आणि ऊतींच्या पारगम्यता प्रक्रियेवर प्रभाव पाडतात. मॅक्रो- आणि सूक्ष्म घटक - कॅल्शियम, फॉस्फरस, फ्लोरिन, आयोडीन, अॅल्युमिनियम, सिलिकॉन हाडे आणि दंत ऊतकांची निर्मिती निर्धारित करतात.

मानवी शरीरातील काही घटकांची सामग्री वयानुसार बदलते याचा पुरावा आहे. तर, मूत्रपिंडातील कॅडमियम आणि यकृतातील मोलिब्डेनमचे प्रमाण वृद्धापकाळात वाढते. जस्तची जास्तीत जास्त सामग्री तारुण्य दरम्यान दिसून येते, नंतर ती कमी होते आणि वृद्धापकाळात ते कमीतकमी पोहोचते. व्हॅनेडियम आणि क्रोमियम सारख्या इतर ट्रेस घटकांची सामग्री देखील वयानुसार कमी होते.

विविध ट्रेस घटकांच्या कमतरतेमुळे किंवा जास्त प्रमाणात जमा होण्याशी संबंधित अनेक रोग ओळखले गेले आहेत. फ्लोरिनच्या कमतरतेमुळे दंत क्षय, आयोडीनची कमतरता - स्थानिक गोइटर, अतिरिक्त मॉलिब्डेनम - स्थानिक गाउट. असे नमुने या वस्तुस्थितीशी जोडलेले आहेत की मानवी शरीरात बायोजेनिक घटकांच्या इष्टतम एकाग्रतेचे संतुलन राखले जाते - रासायनिक होमिओस्टॅसिस. घटकाची कमतरता किंवा जास्तीमुळे या संतुलनाचे उल्लंघन केल्याने विविध रोग होऊ शकतात.

कार्बन, हायड्रोजन, नायट्रोजन, ऑक्सिजन, सल्फर आणि फॉस्फरस, जे कार्बोहायड्रेट्स, चरबी, प्रथिने आणि न्यूक्लिक अॅसिड बनवतात अशा सहा मुख्य मॅक्रोन्युट्रिएंट्स - ऑर्गनोजेन्स व्यतिरिक्त, "अकार्बनिक" मॅक्रोन्यूट्रिएंट्स सामान्य मानवी आणि प्राण्यांच्या पोषणासाठी आवश्यक आहेत - कॅल्शियम, क्लोरीन , मॅग्नेशियम, पोटॅशियम, सोडियम - आणि शोध घटक - तांबे, फ्लोरिन, आयोडीन, लोह, मॉलिब्डेनम, जस्त आणि तसेच, शक्यतो (प्राण्यांसाठी सिद्ध), सेलेनियम, आर्सेनिक, क्रोमियम, निकेल, सिलिकॉन, टिन, व्हॅनेडियम.

आहारात लोह, तांबे, फ्लोरिन, जस्त, आयोडीन, कॅल्शियम, फॉस्फरस, मॅग्नेशियम आणि इतर काही घटकांच्या कमतरतेमुळे मानवी आरोग्यावर गंभीर परिणाम होतात.

तथापि, हे लक्षात ठेवले पाहिजे की केवळ कमतरताच नाही तर बायोजेनिक घटकांची जास्त मात्रा देखील शरीरासाठी हानिकारक आहे, कारण यामुळे रासायनिक होमिओस्टॅसिस व्यत्यय येतो. उदाहरणार्थ, अन्नाबरोबर जास्त मॅंगनीज घेतल्यास, प्लाझ्मामधील तांबेची पातळी वाढते (Mn आणि Cu चे समन्वय), आणि मूत्रपिंडात ते कमी होते (विरोध). अन्नामध्ये मॉलिब्डेनमचे प्रमाण वाढल्याने यकृतामध्ये तांब्याचे प्रमाण वाढते. अन्नामध्ये झिंकचे प्रमाण जास्त असल्याने लोहयुक्त एन्झाईम्स (Zn आणि Fe चे विरोधाभास) च्या क्रियाकलापांना प्रतिबंध होतो.

नगण्य प्रमाणात महत्वाचे असलेले खनिज घटक जास्त प्रमाणात विषारी बनतात.

अनेक घटक (चांदी, पारा, शिसे, कॅडमियम इ.) विषारी मानले जातात, कारण त्यांच्या शरीरात आधीच ट्रेस प्रमाणात प्रवेश केल्याने गंभीर पॅथॉलॉजिकल घटना घडतात. काही ट्रेस घटकांच्या विषारी प्रभावाची रासायनिक यंत्रणा खाली चर्चा केली जाईल.

मध्ये बायोजेनिक घटक मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात शेती. बोरॉन, तांबे, मॅंगनीज, जस्त, कोबाल्ट, मॉलिब्डेनम - या सूक्ष्म घटकांचा जमिनीत समावेश केल्याने अनेक पिकांचे उत्पादन नाटकीयरित्या वाढते. असे दिसून आले की सूक्ष्म घटक, वनस्पतींमध्ये एन्झाइमची क्रिया वाढवून, प्रथिने, जीवनसत्त्वे, न्यूक्लिक अॅसिड, शर्करा आणि स्टार्च यांच्या संश्लेषणात योगदान देतात. काही रासायनिक घटकांचा प्रकाश संश्लेषणावर सकारात्मक प्रभाव पडतो, वनस्पतींच्या वाढीस आणि विकासाला गती मिळते, बियाणे परिपक्वता येते. त्यांची उत्पादकता वाढवण्यासाठी प्राण्यांच्या खाद्यामध्ये ट्रेस घटक जोडले जातात.

मोठ्या प्रमाणावर वापरले विविध घटकआणि त्यांची संयुगे औषधे म्हणून.

अशाप्रकारे, रासायनिक घटकांच्या जैविक भूमिकेचा अभ्यास, या घटकांच्या देवाणघेवाण आणि इतर जैविक दृष्ट्या सक्रिय पदार्थ - एन्झाईम्स, हार्मोन्स, जीवनसत्त्वे यांच्यातील संबंधांचे स्पष्टीकरण नवीन निर्मितीमध्ये योगदान देते. औषधेआणि उपचारात्मक आणि रोगप्रतिबंधक हेतूंसाठी इष्टतम डोसिंग पथ्ये विकसित करणे.

घटकांच्या गुणधर्मांचा अभ्यास करण्याचा आणि विशेषतः त्यांची जैविक भूमिका हा डी.आय.चा नियतकालिक कायदा आहे. मेंडेलीव्ह. भौतिक-रासायनिक गुणधर्म, आणि परिणामी, त्यांची शारीरिक आणि पॅथॉलॉजिकल भूमिका, D.I च्या नियतकालिक प्रणालीमध्ये या घटकांच्या स्थितीनुसार निर्धारित केली जाते. मेंडेलीव्ह.

नियमानुसार, अणूंच्या न्यूक्लियसच्या चार्जमध्ये वाढ झाल्यामुळे, या गटाच्या घटकांची विषाक्तता वाढते आणि शरीरातील त्यांची सामग्री कमी होते. मोठ्या अणु आणि आयनिक त्रिज्या, उच्च अणुभार, इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फिगरेशनची जटिलता आणि संयुगांची कमी विद्राव्यता यांमुळे दीर्घ कालावधीतील अनेक घटक सजीवांकडून खराबपणे शोषले जात असल्यामुळे सामग्रीमध्ये घट स्पष्टपणे होते. शरीरात लक्षणीय प्रमाणात प्रकाश घटक असतात.

मॅक्रोइलेमेंट्समध्ये पहिल्या (हायड्रोजन), तिसरे (सोडियम, मॅग्नेशियम) आणि चौथ्या (पोटॅशियम, कॅल्शियम) कालावधीचे एस-एलिमेंट्स, तसेच दुसऱ्या (कार्बन, नायट्रोजन, ऑक्सिजन) आणि तिसरे (फॉस्फरस, सल्फर) पी-एलिमेंट्सचा समावेश होतो. क्लोरीन) कालावधी. ते सर्व जीवनावश्यक आहेत. पहिल्या तीन कालखंडातील (Li, B, Al, F) उर्वरित बहुतेक s- आणि p- घटक शारीरिकदृष्ट्या सक्रिय आहेत, मोठ्या कालावधीचे s- आणि p- घटक (n> 4) क्वचितच अपरिहार्य म्हणून कार्य करतात. अपवाद म्हणजे एस-एलिमेंट्स - पोटॅशियम, कॅल्शियम, आयोडीन. शारीरिकदृष्ट्या सक्रिय मध्ये चौथ्या आणि पाचव्या कालखंडातील काही s- आणि p- घटकांचा समावेश होतो - स्ट्रॉन्टियम, आर्सेनिक, सेलेनियम, ब्रोमिन.

डी-एलिमेंट्समध्ये, मुख्यतः चौथ्या कालखंडातील घटक महत्वाचे आहेत: मॅंगनीज, लोह, जस्त, तांबे, कोबाल्ट. अलीकडे, हे स्थापित केले गेले आहे की या काळातील काही इतर डी-घटकांची शारीरिक भूमिका देखील निःसंशय आहे: टायटॅनियम, क्रोमियम, व्हॅनेडियम.

डी-पाचव्या आणि सहाव्या कालखंडातील घटक, मोलिब्डेनमचा अपवाद वगळता, स्पष्ट सकारात्मक शारीरिक क्रियाकलाप दर्शवत नाहीत. मॉलिब्डेनम हे अनेक रेडॉक्स एन्झाईम्सचा देखील भाग आहे (उदाहरणार्थ, xanthine ऑक्साईड, aldehyde oxidase) आणि जैवरासायनिक प्रक्रियेत महत्त्वाची भूमिका बजावते.

2. सजीवांसाठी जड धातूंच्या विषारीपणाचे सामान्य पैलू

स्थितीच्या मूल्यांकनाशी संबंधित समस्यांचा व्यापक अभ्यास नैसर्गिक वातावरणहे दर्शविते की बदलत्या पर्यावरणीय प्रणालींमध्ये नैसर्गिक आणि मानववंशीय घटकांमधील स्पष्ट रेषा काढणे फार कठीण आहे. गेल्या दशकांनी आपल्याला याची खात्री पटवून दिली आहे. निसर्गावरील मानवी प्रभावामुळे केवळ थेट, सहज ओळखता येण्याजोगे नुकसानच होत नाही, तर पर्यावरणाचे परिवर्तन किंवा नाश करणाऱ्या अनेक नवीन, अनेकदा लपलेल्या प्रक्रियाही होतात. बायोस्फियरमधील नैसर्गिक आणि मानववंशीय प्रक्रिया जटिल संबंध आणि परस्परावलंबनात आहेत. तर, विषारी पदार्थ तयार होण्यास कारणीभूत रासायनिक परिवर्तनाचा मार्ग हवामान, मातीच्या आच्छादनाची स्थिती, पाणी, हवा, किरणोत्सर्गी पातळी इत्यादींवर प्रभाव पाडतो. सध्याच्या परिस्थितीत, इकोसिस्टमच्या रासायनिक प्रदूषणाच्या प्रक्रियेचा अभ्यास करताना, नैसर्गिक शोधण्याची समस्या उद्भवते, प्रामुख्याने नैसर्गिक घटकांमुळे, विशिष्ट रासायनिक घटक किंवा संयुगे यांच्या सामग्रीची पातळी. या समस्येचे निराकरण केवळ बायोस्फीअरच्या घटकांच्या स्थितीचे दीर्घकालीन पद्धतशीर निरीक्षण, त्यातील विविध पदार्थांची सामग्री, म्हणजेच पर्यावरणीय निरीक्षणाच्या आधारे शक्य आहे.

जड धातूंसह पर्यावरणीय प्रदूषण हे सुपरटॉक्सिकंट्सच्या पर्यावरणीय आणि विश्लेषणात्मक निरीक्षणाशी थेट संबंधित आहे, कारण त्यापैकी बरेच आधीच जास्त प्रमाणात विषारीपणा दर्शवतात आणि सजीवांमध्ये लक्ष केंद्रित करण्यास सक्षम असतात.

जड धातूंसह पर्यावरणीय प्रदूषणाचे मुख्य स्त्रोत नैसर्गिक (नैसर्गिक) आणि कृत्रिम (मानववंशिक) मध्ये विभागले जाऊ शकतात. नैसर्गिक ज्वालामुखीचा उद्रेक, धुळीची वादळे, जंगल आणि गवताळ प्रदेशातील आग, समुद्री क्षारवारा, वनस्पती, इ. प्रदूषणाचे नैसर्गिक स्रोत एकतर पद्धतशीर एकसमान किंवा अल्पकालीन उत्स्फूर्त असतात आणि नियमानुसार, प्रदूषणाच्या एकूण स्तरावर त्याचा फारसा प्रभाव पडत नाही. जड धातूंसह निसर्गाच्या प्रदूषणाचे मुख्य आणि सर्वात धोकादायक स्त्रोत मानववंशीय आहेत.

बायोस्फीअरमधील धातूंचे रसायनशास्त्र आणि त्यांच्या जैवरासायनिक चक्रांचा अभ्यास करण्याच्या प्रक्रियेत, शरीरविज्ञानामध्ये त्यांची दुहेरी भूमिका दिसून येते: एकीकडे, बहुतेक धातू जीवनाच्या सामान्य मार्गासाठी आवश्यक असतात; दुसरीकडे, भारदस्त एकाग्रतेवर, ते उच्च विषारीपणा प्रदर्शित करतात, म्हणजेच त्यांचा सजीवांच्या स्थितीवर आणि क्रियाकलापांवर हानिकारक प्रभाव पडतो. घटकांच्या आवश्यक आणि विषारी सांद्रतामधील सीमा अत्यंत अस्पष्ट आहे, ज्यामुळे पर्यावरणावरील त्यांच्या प्रभावाचे विश्वसनीय मूल्यांकन गुंतागुंतीचे होते. काही धातू ज्या प्रमाणात खरोखर धोकादायक बनतात ते केवळ त्यांच्याद्वारे पारिस्थितिक तंत्राच्या दूषिततेवर अवलंबून नाही तर त्यांच्या जैवरासायनिक चक्राच्या रासायनिक वैशिष्ट्यांवर देखील अवलंबून असते. टेबलमध्ये. 1 विविध प्रकारच्या सजीवांसाठी धातूंच्या मोलर विषारीपणाची मालिका दर्शविते.

तक्ता 1. धातूंच्या मोलर विषारीपणाचा प्रातिनिधिक क्रम

जीवांची विषारीता मालिका शैवाल Hg>Cu>Cd>Fe>Cr>Zn>Co>MnFungiAg>Hg>Cu>Cd>Cr>Ni>Pb>Co>Zn>Fe >Zn > Pb> CdFishAg>Hg>Cu> Pb> Cd>Al> Zn> Ni> Cr>Co>Mn>>SrMammalsAg, Hg, Cd> Cu, Pb, Sn, Be>> Mn, Zn, Ni, Fe , Cr >> Sr >Сs, Li, Al

प्रत्येक प्रकारच्या जीवासाठी, डावीकडून उजवीकडे टेबलच्या पंक्तींमधील धातूंचा क्रम विषारी प्रभावाच्या प्रकटीकरणासाठी आवश्यक असलेल्या धातूच्या दाढीच्या प्रमाणात वाढ दर्शवतो. किमान मोलर मूल्य सर्वाधिक विषाक्तता असलेल्या धातूचा संदर्भ देते.

व्ही.व्ही. कोव्हल्स्की, जीवनासाठी त्यांच्या महत्त्वावर आधारित, रासायनिक घटकांना तीन गटांमध्ये विभागले:

शरीरात सतत असणारे (अपरिवर्तनीय) घटक (एंजाइम, हार्मोन्स आणि जीवनसत्त्वे यांचा भाग असतात): H, O, Ca, N, K, P, Na, S, Mg, Cl, C, I, Mn, Cu , Co, Fe, Mo, V. त्यांच्या कमतरतेमुळे मानव आणि प्राण्यांच्या सामान्य जीवनात व्यत्यय येतो.

तक्ता 2. काही मेटॅलोएन्झाइम्सची वैशिष्ट्ये - बायोइनॉर्गेनिक कॉम्प्लेक्स

मेटल-एंझाइम सेंट्रल अणू लिगँड वातावरण एकाग्रतेचे ऑब्जेक्ट एन्झाइम क्रियेचे कार्बोअनहायड्रेस Zn (II) अमिनो आम्ल अवशेष एरिथ्रोसाइट्स कार्बन डायऑक्साइडचे उलट करता येण्याजोगे हायड्रेशन उत्प्रेरित करते: CO 2+एच 2O↔N 2SO 3↔N ++NSO 3Zn (II) carboxypeptidase Amino acid अवशेष स्वादुपिंड, यकृत, आतडे प्रथिने पचन उत्प्रेरित करते, पेप्टाइड बाँड हायड्रोलिसिसमध्ये भाग घेते: आर 1CO-NH-R 2+एच 2O↔R 1-COOH+R 2NH 2Catalase Fe (III) अमिनो आम्ल अवशेष, हिस्टिडाइन, टायरोसिन रक्त हायड्रोजन पेरॉक्साईडच्या विघटन प्रतिक्रिया उत्प्रेरित करते: 2H 2ओ 2= 2H 2ओ + ओ 2Fe(III) पेरोक्सीडेस प्रोटीन टिश्यू, सब्सट्रेट्सचे रक्त ऑक्सिडेशन (RH 2) हायड्रोजन पेरोक्साइड: RH 2+ एच 2ओ 2=R+2H 2Oxireductase Cu (II) अमिनो आम्ल अवशेष हृदय, यकृत, किडनी आण्विक ऑक्सिजनच्या मदतीने ऑक्सिडेशन उत्प्रेरित करते: 2H 2R+O 2= 2R + 2H 2O Pyruvate carboxylase Mn (II) टिश्यू प्रथिने यकृत, थायरॉईड ग्रंथी हार्मोन्सची क्रिया वाढवते. पायरुव्हिक ऍसिड अल्डीहाइड ऑक्सिडेस मो (VI) टिश्यू प्रोटीनसह कार्बोक्झिलेशनची प्रक्रिया उत्प्रेरित करते लिव्हर अल्डीहाइड्सच्या ऑक्सिडेशनमध्ये भाग घेते रिबोन्यूक्लियोटाइड रिडक्टेस को (II) टिश्यू प्रथिने यकृत रिबोन्यूक्लिक ऍसिडच्या जैवसंश्लेषणात भाग घेते.

• शरीरात कायमस्वरूपी असलेले अशुद्ध घटक: Ga, Sb, Sr, Br, F, B, Be, Li, Si, An, Cs, Al, Ba, Ge, As, Rb, Pb, Ra, Bi, Cd, Cr, Ni, Ti, Ag, Th, Hg, U, Se. त्यांची जैविक भूमिका फारशी समजलेली किंवा अज्ञात आहे.
• शरीरात आढळणारे अशुद्ध घटक Sc, Tl, In, La, Pr, Sm, W, Re, Tb, इ. प्रमाण आणि जैविक भूमिकांवरील डेटा स्पष्ट नाही.
• टेबल अनेक मेटॅलोएन्झाइम्सची वैशिष्ट्ये दर्शविते, ज्यामध्ये Zn, Fe, Cu, Mn, Mo सारख्या महत्त्वपूर्ण धातूंचा समावेश आहे.
• जिवंत प्रणालीतील वर्तनावर अवलंबून, धातू 5 प्रकारांमध्ये विभागली जाऊ शकतात:
• - आवश्यक घटक, ज्याच्या अभावाने शरीरात कार्यात्मक विकार उद्भवतात;
• - उत्तेजक (धातू आवश्यक असतात आणि शरीरासाठी आवश्यक नसतात ते उत्तेजक म्हणून कार्य करू शकतात);
• जड घटक जे विशिष्ट एकाग्रतेत निरुपद्रवी असतात आणि शरीरावर कोणताही परिणाम करत नाहीत (उदाहरणार्थ, सर्जिकल इम्प्लांट म्हणून वापरल्या जाणार्‍या निष्क्रिय धातू):
• औषधांमध्ये वापरलेले उपचारात्मक एजंट;
• विषारी घटक, उच्च एकाग्रतेमुळे अपरिवर्तनीय कार्यात्मक विकार, शरीराचा मृत्यू होतो.
• एकाग्रता आणि संपर्काच्या वेळेवर अवलंबून, धातू सूचित प्रकारांपैकी एकानुसार कार्य करू शकते.
• आकृती 1 मेटल आयनच्या एकाग्रतेवर जीवाच्या अवस्थेचे आकृती दर्शवते. आकृतीमधील घन वक्र तात्काळ सकारात्मक प्रतिसाद, इष्टतम पातळी आणि संक्रमणाचे वर्णन करते. सकारात्मक प्रभावआवश्यक घटकाच्या एकाग्रतेची मूल्ये जास्तीत जास्त पार केल्यानंतर ऋणाकडे. उच्च सांद्रतामध्ये, आवश्यक धातू विषारी बनते.
• ठिपके असलेला वक्र अत्यावश्यक किंवा उत्तेजक घटकांच्या प्रभावाशिवाय शरीरासाठी विषारी धातूला जैविक प्रतिसाद दर्शवितो. हा वक्र काही विलंबाने येतो, जे विषारी पदार्थाच्या (थ्रेशोल्ड एकाग्रता) थोड्या प्रमाणात "प्रतिक्रिया न देण्याची" सजीवांची क्षमता दर्शवते.
• आकृतीवरून असे दिसून येते की आवश्यक घटक जास्त प्रमाणात विषारी बनतात. प्राणी आणि मानवांचे शरीर होमिओस्टॅसिस नावाच्या शारीरिक प्रक्रियांच्या जटिलतेद्वारे इष्टतम श्रेणीतील घटकांची एकाग्रता राखते. सर्वांची एकाग्रता, अपवाद न करता, आवश्यक धातू होमिओस्टॅसिसच्या कठोर नियंत्रणाखाली आहेत.

• Fig.1 धातूच्या एकाग्रतेवर अवलंबून जैविक प्रतिसाद. (एकाग्रता प्रमाणाशी संबंधित दोन वक्रांची परस्पर व्यवस्था सशर्त आहे)
• धातू विषारीपणा आयन विषबाधा
• विशेष स्वारस्य म्हणजे मानवी शरीरातील रासायनिक घटकांची सामग्री. मानवी अवयव वेगवेगळे रासायनिक घटक स्वतःमध्ये केंद्रित करतात, म्हणजेच मॅक्रो- आणि सूक्ष्म घटक वेगवेगळ्या अवयव आणि ऊतींमध्ये असमानपणे वितरीत केले जातात. बहुतेक ट्रेस घटक (शरीरातील सामग्री 10 च्या आत आहे -3-10-5%) यकृत, हाडे आणि स्नायूंच्या ऊतींमध्ये जमा होते. हे फॅब्रिक्स अनेक धातूंचे मुख्य डेपो आहेत.
• घटक विशिष्ट अवयवांसाठी विशिष्ट आत्मीयता दर्शवू शकतात आणि त्यामध्ये उच्च सांद्रता असू शकतात. हे ज्ञात आहे की जस्त स्वादुपिंडात केंद्रित आहे, थायरॉईड ग्रंथीमध्ये आयोडीन, अॅल्युमिनियम आणि आर्सेनिकसह व्हॅनेडियम, केस आणि नखांमध्ये जमा होते, कॅडमियम, पारा, मॉलिब्डेनम - मूत्रपिंडात, आतड्यांसंबंधी ऊतींमध्ये टिन, स्ट्रॉन्टियम - मध्ये प्रोस्टेट ग्रंथी, हाडांची ऊती, पिट्यूटरी ग्रंथीमधील मॅंगनीज इ. शरीरात, सूक्ष्म घटक बंधनकारक स्थितीत आणि मुक्त आयनिक स्वरूपात दोन्ही असू शकतात. हे स्थापित केले गेले आहे की मेंदूच्या ऊतींमधील अॅल्युमिनियम, तांबे आणि टायटॅनियम प्रथिने असलेल्या कॉम्प्लेक्सच्या स्वरूपात असतात, तर मॅंगनीज आयनिक स्वरूपात असतात.
• शरीरात घटकांच्या अत्यधिक सांद्रतेच्या सेवनास प्रतिसाद म्हणून, सजीव प्राणी विशिष्ट डिटॉक्सिफिकेशन यंत्रणेच्या उपस्थितीमुळे परिणामी विषारी प्रभाव मर्यादित करण्यास किंवा काढून टाकण्यास सक्षम आहे. धातूच्या आयनांच्या संबंधात डिटॉक्सिफिकेशनची विशिष्ट यंत्रणा सध्या चांगली समजलेली नाही. शरीरातील अनेक धातू खालील प्रकारे कमी हानिकारक स्वरूपात रूपांतरित केले जाऊ शकतात:
• आतड्यांसंबंधी मार्गात अघुलनशील कॉम्प्लेक्सची निर्मिती;
• रक्तासह धातूची इतर ऊतींमध्ये वाहतूक जेथे ते स्थिर होऊ शकते (उदाहरणार्थ, Pb + 2 हाडांमध्ये);

- यकृत आणि मूत्रपिंडांद्वारे कमी विषारी स्वरूपात परिवर्तन.

तर, शिसे, पारा, कॅडमियम इत्यादींच्या विषारी आयनांच्या क्रियेला प्रतिसाद म्हणून, मानवी यकृत आणि मूत्रपिंड कमी आण्विक वजनाच्या प्रथिने - मेटॅलोथिओन्सचे संश्लेषण वाढवतात, ज्यामध्ये अंदाजे 1/3 अमीनो ऍसिडचे अवशेष सिस्टीन असतात. . उच्च सामग्री आणि सल्फहायड्रिल एसएच-समूहांची विशिष्ट व्यवस्था मेटल आयनच्या मजबूत बांधणीची शक्यता प्रदान करते.

धातूच्या विषारीपणाची यंत्रणा सामान्यतः ज्ञात आहे, परंतु कोणत्याही विशिष्ट धातूसाठी ते शोधणे फार कठीण आहे. यांपैकी एक यंत्रणा म्हणजे प्रथिनांमध्ये बंधनकारक जागा ठेवण्यासाठी आवश्यक आणि विषारी धातूंमधील एकाग्रता, कारण धातूचे आयन अनेक प्रथिने स्थिर करतात आणि सक्रिय करतात, अनेक एंजाइम प्रणालींचा भाग असतात. याव्यतिरिक्त, अनेक प्रथिने मॅक्रोमोलेक्यूल्समध्ये मुक्त सल्फहायड्रिल गट असतात जे कॅडमियम, शिसे आणि पारा सारख्या विषारी धातूच्या आयनांशी संवाद साधू शकतात, परिणामी विषारी परिणाम होतात. तथापि, या प्रकरणात कोणते मॅक्रोमोलेक्यूल्स सजीवांना हानी पोहोचवतात हे निश्चितपणे स्थापित केलेले नाही. वेगवेगळ्या अवयवांमध्ये आणि ऊतींमधील धातूच्या आयनांच्या विषारीपणाचे प्रकटीकरण नेहमीच त्यांच्या जमा होण्याच्या पातळीशी संबंधित नसते - शरीराच्या त्या भागात जेथे या धातूची एकाग्रता जास्त असते तेथे सर्वात मोठे नुकसान होते याची कोणतीही हमी नाही. तर शिसे(II) आयन, 90% पेक्षा जास्त एकूणहाडांमध्ये स्थिर शरीरात, शरीराच्या इतर ऊतींमध्ये 10% वितरीत झाल्यामुळे विषारीपणा दिसून येतो. हाडांमधील लीड आयनचे स्थिरीकरण ही डिटॉक्सिफिकेशन प्रक्रिया मानली जाऊ शकते.

धातूच्या आयनची विषाक्तता सहसा त्याच्या शरीराच्या गरजेशी संबंधित नसते. तथापि, विषारीपणा आणि आवश्यकतेमध्ये एक गोष्ट सामाईक आहे: नियमानुसार, त्यांच्या कृतीच्या परिणामकारकतेच्या एकूण योगदानामध्ये, एकमेकांपासून धातूच्या आयनांमध्ये, अगदी तसेच धातू आणि नॉन-मेटल आयन यांच्यात संबंध आहे. उदाहरणार्थ, झिंकची कमतरता असलेल्या प्रणालीमध्ये कॅडमियम विषारीपणा अधिक स्पष्ट होतो, तर कॅल्शियमच्या कमतरतेमुळे शिशाची विषाक्तता अधिक वाढते. त्याचप्रमाणे, भाजीपाला अन्नातून लोहाचे शोषण त्यात उपस्थित असलेल्या जटिल लिगॅंड्समुळे प्रतिबंधित केले जाते आणि जस्त आयनांचे जास्त प्रमाण तांबे इत्यादींचे शोषण रोखू शकते.

मेटल आयनच्या विषारीपणाच्या यंत्रणेचे निर्धारण बहुतेकदा सजीवांमध्ये त्यांच्या प्रवेशाच्या विविध मार्गांच्या अस्तित्वामुळे गुंतागुंतीचे असते. धातू अन्न, पाण्यासह अंतर्भूत केले जाऊ शकतात, त्वचेद्वारे शोषले जाऊ शकतात, इनहेलेशनद्वारे आत प्रवेश करतात, इत्यादी. औद्योगिक प्रदूषणामध्ये धुळीसह शोषण हा मुख्य मार्ग आहे. इनहेलेशनच्या परिणामी, बहुतेक धातू फुफ्फुसात स्थिर होतात आणि त्यानंतरच इतर अवयवांमध्ये पसरतात. परंतु विषारी धातू शरीरात प्रवेश करण्याचा सर्वात सामान्य मार्ग म्हणजे अन्न आणि पाण्याद्वारे अंतर्ग्रहण.

ग्रंथसूची यादी

1. Karapetyants M.Kh., Drakin S.I. सामान्य आणि अजैविक रसायनशास्त्र. - एम.: रसायनशास्त्र, 1993. - 590 पी.

अख्मेटोव्ह एन.एस. सामान्य आणि अजैविक रसायनशास्त्र. हायस्कूलसाठी पाठ्यपुस्तक. - एम.: उच्च. शाळा, 2001. - 679 पी.

Drozdov D.A., Zlomanov V.P., Mazo G.N., Spiridonov F.M. अजैविक रसायनशास्त्र. 3 खंडांमध्ये. T. अकर्मक घटकांचे रसायनशास्त्र. / एड. यु.डी. ट्रेत्याकोवा - एम.: एड. "अकादमी", 2004, 368.

5. Tamm I.E., Tretyakov Yu.D. अजैविक रसायनशास्त्र: 3 खंडांमध्ये, V.1. अजैविक रसायनशास्त्राचा भौतिक-रासायनिक पाया. विद्यापीठातील विद्यार्थ्यांसाठी पाठ्यपुस्तक / एड. यु.डी. ट्रेत्याकोव्ह. - एम.: एड. "अकादमी", 2004, 240.

कोर्झुकोव्ह एन.जी. सामान्य आणि अजैविक रसायनशास्त्र. प्रोक. फायदा. / V.I च्या संपादनाखाली डेल्यान-एम.: एड. MISIS: INFRA-M, 2004, 512s.

एरशोव्ह यु.ए., पॉपकोव्ह व्ही.ए., बर्लींड ए.एस., निझनिक ए.झेड. सामान्य रसायनशास्त्र. बायोफिजिकल केमिस्ट्री. बायोजेनिक घटकांचे रसायनशास्त्र. विद्यापीठांसाठी पाठ्यपुस्तक. / एड. यु.ए. एरशोव्ह. 3रा संस्करण., - एम.: इंटिग्रल-प्रेस, 2007. - 728 पी.

ग्लिंका एन.एल. सामान्य रसायनशास्त्र. ट्यूटोरियलविद्यापीठांसाठी. एड. 30 वा सुधारित./ एड. A.I. एर्माकोव्ह. - एम.: इंटिग्रल-प्रेस, 2007, - 728 पी.

चेर्निख, एम.एम. ओव्हचरेंको. बायोजिओसिनोसेसमध्ये जड धातू आणि रेडिओन्यूक्लाइड्स. - एम.: अॅग्रोकॉन्सल्ट, 2004.

एन.व्ही. गुसाकोव्ह. पर्यावरणाचे रसायनशास्त्र. - रोस्तोव-ऑन-डॉन, फिनिक्स, 2004.

बालेत्स्काया एल.जी. अजैविक रसायनशास्त्र. - रोस्तोव-ऑन-डॉन, फिनिक्स, 2005.

M. Henze, P. Armoes, J. Lakuriansen, E. Arvan. स्वच्छता सांडपाणी. - एम.: मीर, 2006.

कोरोविन एन.व्ही. सामान्य रसायनशास्त्र. - एम.: उच्च. शाळा, 1998. - 558 पी.

पेट्रोव्हा व्ही.व्ही. आणि इतर रासायनिक घटकांचे गुणधर्म आणि त्यांच्या संयुगांचे पुनरावलोकन. मायक्रोइलेक्ट्रॉनिक्समधील रसायनशास्त्र अभ्यासक्रमासाठी पाठ्यपुस्तक. - एम.: पब्लिशिंग हाऊस ऑफ एमआयईटी, 1993. - 108 पी.

खारीन ए.एन., काताएवा एन.ए., खारिना एल.टी. रसायनशास्त्र अभ्यासक्रम. - एम.: उच्च. शाळा, 1983. - 511 पी.