Неорганические вещества клетки. Минеральные соли

Минеральные соли могут содержаться в организме в растворенном виде (диссоциированными на ионы) или в нерастворимом виде.

Важную роль в жизнедеятельности клетки играют растворимые минеральные соли, представленные в основном катионами К + , Na + , Ca 2+ , Mg 2+ и анионами НРО 4 2- , Н 2 РО 4- , Сl - , НСO 3- .

Многие ионы неравномерно распределены между клеткой и окружающей средой. Именно благодаря существованию подобных градиентов концентраций осуществляются многие важные процессы жизнедеятельности, такие, например, как возбуждение нервных клеток и сокращение мышечных волокон.

На внешней клеточной мембране высокая концентрация ионов Na + , а на внутренней — ионов К + . Этот факт обуславливает передачу возбуждения по нервам и мышце. Са +2 , Mg +2 являются активаторами многих ферментов, если их недостаточно, то нарушается процесс обмена веществ. Mg +2 поддерживает целостность рибосом, работу митохондрий. Са 3 (РО 4) 2 есть в составе костей, а СаСО 3 — в составе раковин моллюсков.

Ионы растворимых солей Na + , K + , Cl - Mg 2+ , SO 4 2- в организме человека и животных выполняют ряд важных функций:

• создают условия для передачи нервных импульсов;
• регулируют проницаемость мембран;
• участвуют в мышечных сокращениях;
• поддерживают осмотическое давление крови и нормализуют водный баланс;
• регулируют кислотно-щелочной баланс;
• усиливают действие желудочных соков, участвуют в формировании кислых и щелочных ферментов.

Анионы слабых кислот участвуют в поддержании кислотно-щелочного баланса (рН) клетки. Анионы фосфорной кислоты необходимы для синтеза главной энергетической молекулы — АТФ, нуклеотидов и нуклеиновых кислот (ДНК и РНК).

От концентрации солей внутри клетки зависят буферные свойства, то есть способность поддерживать слабощелочную среду. Внутри клетки буферность обеспечивается анионами Н 2 РО 4 - , во внеклеточной жидкости и в крови роль буфера играют НРО 4 -2 , НСО 3 - .

Неорганические соли — KNO 3 , CaSO 4 , Na 3 PO 4 — служат важными компонентами минерального питания растений.

Функции минеральных солей в клетке и организме

Роль	Пояснение	Примеры
Создание осмотического баланса	Состав минеральных солей и их концентрация определяют осмотическое давление жидкостей внутри клеток и полостей тела. Благодаря осмотическому давлению формируется гидроскелет беспозвоночных и тургор растений	Na + , K + , Ca 2+ , Mg 2+ , Cl - , HCO 3 - , H 2 PO 4 - , HPO 4 2- , SO 4 2-
Поддержание буферных свойств	Буферность — способность поддерживать рН на определенном уровне. За поддержание рН клеток и тканей отвечают фосфатная и бикарбонатная буферные системы	HPO 4 2- + H + ↔ H 2 PO 4 - ; HCO 3 - + H + ↔ H 2 CO 3
Поддержание градиентов концентраций	В клетке и межклеточном пространстве поддерживаются определенные концентрации ионов. Благодаря существованию градиентов концентраций осуществляются такие важные процессы жизнедеятельности, как возбуждение нервных клеток и сокращение мышечных волокон	Na + , K + , Ca 2+ , Cl -
Формирование скелетных образований	Кости скелета позвоночных в основном состоят из фосфатов кальция и магния. Раковины моллюсков формируются из карбоната кальция	Ca 2+ , Mg 2+ , PO 4 3- , CO 3 2-
Передача нервных импульсов	Участвуют в работе химических синапсов	Ca 2+ , К + , Na + , Cl -

Минеральные соли - просто незаменимый элемент для жизни и здоровья каждого человека. Находятся эти вещества в обычном виде простых соединений в природе. Некоторое из них - комплексные соли - имеют сложное строение и широко применяются в промышленности. Простые соединения являются составляющими компонентами всех органов и тканей и занимают пять процентов от общего веса тела. Наиболее важны для человека следующие: калий, натрий, кальций, сера, фосфор, магний, марганец, кобальт, йод и фтор. Выводятся они вместе с остальными продуктами, поэтому человеку нужно постоянно заботиться о надлежащем уровне солей в организме. Обычно при правильном и рациональном питании вопрос о нехватке солей не возникает - природные продукты, которые мы потребляем, в достаточном количестве содержат необходимые для организма полезные вещества.

Если человек будет питаться однообразно, то минеральные соли из определенного продукта не будут удовлетворять всего разнообразия, которое нужно. Вследствие этого нарушится механизм всасывания солей и их выведения, что приведет к заболеванию. Например, если у маленьких детей не хватает кальция, то им грозит рахит, а у взрослых людей могут разрушаться зубы, выпадать волосы, становятся ломкими кости. Недостаток железа отразится на составе крови и спровоцирует так называемое малокровие (железодефицитная анемия).

Природные свойства солей кальция, магния и натрия способствуют слаженной работе органов пищеварения, благодаря чему у человека нормализуется обмен веществ, ускоряется метаболизм, энергообмен. Потребность индивида в кальции довольно значительна - в сутки требуется около одного грамма, чтобы полноценно участвовать во всех процессах. Пополнять соли кальция можно посредством таких продуктов, как творог, сыр, молоко, кефир, яичный желток, шпинат, салат, цветная капуста. Из этого набора легче всего усваивается кальций из молочных продуктов, поэтому пренебрегать ими не стоит.

Для нормализации работы нервной системы незаменим фосфор. Содержатся его соли в печени, яйцах, мозгах, ржаном хлебе, сырах. За сутки необходимо дать организму два с половиной грамма фосфора. С учетом того, что лучше всего он высвобождается из продуктов растительного происхождения, то и получать этот элемент необходимо оттуда.

Также бесценна для организма обычная соль. Человеку нужно в сутки около пятнадцати граммов - употреблять ее с пищей, но учитывать то, что этот элемент есть и в некоторых продуктах. Если человек ест продукты животного происхождения, то солить их можно совсем чуть-чуть, ведь соль содержится в употребляемой пище. Однако многие люди для улучшения вкуса любят чрезмерно приправлять блюда, что приводит к избытку ее в организме. Это может провоцировать определенные расстройства, ведь соль задерживает воду, а значит, могут возникнуть отеки, осложнения на почки, печень, сердце. Повышается давление, хуже работает нервная система.

За свои чудодейственные свойства минеральные соли получили заслуженное признание в косметологии. Во время процедур омоложения кожи, изготовления масок для лица, соли применяются очень широко. Они разглаживают морщинки, железо обогащает кожу кислородом, калий создает оптимальное между клетками кожи, сохраняет влагу, медь является своеобразным антисептиком - она препятствует размножению бактерий, марганец на клеточном уровне участвует в процессе дыхания, энергообмена, микроциркуляции веществ.

Минеральные соли продаются в аптеках, с ними можно принимать ванны, делать и ног, маски для лица, мыть волосы, укреплять ногти.

Всем известно, что наш организм в основном состоит из воды (ее около 65% у взрослых и 85% у детей), но мало кому известно, что является остальными «строительными» компонентами. Это неорганические вещества, а именно микроэлементы и минеральные соли. Но, несмотря на то, что процент их содержания всего лишь 4-5%, они играют огромную роль в нашей жизнедеятельности.

Более того они являются необходимы для выполнения множества функций. Например, они являются неким строительным материалом нашего скелета, зубов. Некоторые из минеральных солей регулируют водно-солевой баланс, другие играют свою значительную роль при выделении, накоплении и использовании энергии. Они входят в состав крови и обеспечивают процесс кроветворения. Эти минеральные соли в организме человека необходимы при регенерации его тканей.

Ионы растворимых солей K+, Na+, Mg2+, Cl-, SO4 2- выполняют ряд функций:

* регулируют мембранную проницаемость;
* организовывают условия для передачи нервных импульсов;
* держат в норме осмотическое давление крови и регулируют водный баланс;
* участвуют в сокращениях мышц;
* усиливают воздействие соков желудка, участвуют в формировании щелочных и кислых ферментов.
* уравновешивают pH баланс;

Следовательно, их недостаток наносит вред организму. Но все хорошо в меру, так например избыток солей приводит к скоплению лишней воды в организме, нарушается кровяное давление. К тому же их накопление в органах и тканях может спровоцировать множество малоприятных заболеваний.

Современные специалисты утверждают, что человеку для нормальной жизни необходимо 20 минеральных веществ. Попасть в организм они могут с пищей, но и не только. Также их поступление происходит во время дыхания и курения, ведь они содержатся в листьях табака.

К сожалению, до сих пор ни одна организация, в том числе и ВОЗ (Всемирная Организация Здоровья), не смогли точно определить норму минеральных солей в организме человека, разработаны лишь рекомендации. Точно выяснено лишь, что необходимое количество зависит от условий и образа жизни конкретного индивидуума.

В любом случае, чтобы держать в норме их содержание необходимо соблюдать правильное питание, а именно ежедневно употреблять пищу растительного и животного происхождения, а также норму воды.

Ко всему прочему, минеральные соли в виде ионов, а также различных соединений с другими веществами, уже присутствуют в клетках нашего тела. Одними из важнейших веществами для жизнедеятельности считаются натрий, магний, калий и кальций. Стоит отметить и роль хлора, фосфора вкупе с серой. За сутки нам нужны лишь их миллиграммы.

Стоит быть осторожными с некоторыми продуктами питания, так как они способны порой неправильно концентрировать в себе отдельные минеральные соли, для человека же это недопустимо. К ним относятся злаки, морские водоросли, морепродукты.

Также мы с редакцией сайта www.сайт предупреждаем вас, что нарушив баланс минеральных солей в организме мы рискуем сбить кислотно-щелочное равновесие. А это ведет к таким заболеваниям как .

В результате нехватки магния, может возникнуть глухота. При дефиците железа возникает .

Больше других минеральных солей мы употребляем хлорид натрия. Натрий регулирует количество воды в организме, а хлор, соединившись с водородом, образует ту самую соляную кислоту сока желудка, которая так важна для переваривания пищи. Нехватка ведет к усиленному выводу воды из организма и плохому перевариванию пищи. Ее излишек создает задержки воды в организме и отеки. Так что значение соли для человека велико! И не менее важно придерживаться норм ее потребления – не более 1-2 г в сутки. Такая же примерная норма есть и у других солей.

Чтобы этого избежать, надо запомнить, что кислые минеральные вещества, а с ними и соли содержаться в мясе, рыбе, хлебе, . А щелочные вырабатываются при переваривании овощей и фруктов.

Пожилым людям необходимо усилить потребление именно последней категории продуктов. Так они восполнят , магния, железа и .

Это важно, так как например соли кальция составляют нашу кровь, соки клеток и тканей. Они обеспечивают работу защитных механизмов организма, а также поддерживают мышцы и нервы в нужной форме. Недостаток этого минерального вещества ведет к ослаблению сердечной мышцы.

Лучше всего организм усваивает кальций из молочных продуктов и сыра. А вот из хлебных продуктов его усвоить тяжело.

Думаю, у вас нет сомнений - нужны ли минеральные соли человеку. Важно еще знать, что они при поступлении в организм могут быть не усвоены им.

Для правильной усвояемости минеральных веществ необходимо делать перерыв в употреблении продуктов богатых одними и теми же солями на 7 часов. В противном случае они становятся малодоступными для усвоения и в конце концов это приводит к расстройству работы желудка.

Очень важно употреблять пищу каждый день в одно и то же время. Это вырабатывает определенный рефлекс, и пища лучше усваивается, а соответственно и соли, и минеральные вещества. Если вы отступили от этого правила, то в организме происходит сбой, приводящий к различным заболеваниям. Таким как гастриты, язвы.

Вредно много есть перед сном. Так вы не даете организму отдохнуть. Работа желудочно-кишечного тракта должна делать перерыв как минимум на 6 часов, а наедаясь вечером вы лишаете ее этого законного права. Лучше всего, чтобы последний прием пищи был за 3 часа до отхода ко сну, и чтобы состоял он из кисломолочных продуктов и фруктов.

Не забывайте, что минеральные соли нужны нашему организму для нормальной работы так же, как и витамины. Поэтому не пренебрегайте вышеизложенными рекомендациями.

Кроме белков, жиров и углеводов, здоровое питание должно содержать различные минеральные соли: кальция, фосфора, железа, калия, натрия, магния и другие микроэлементы.

Все мин-е вещ-ва, кот-е прис-ют в орг-ме человека, условно разделяются на макроэлементы и микроэлементы. Макроэлементы: кальций, калий, магний, натрий, железо, фосфор, хлор, сера. Микроэлементы: медь, марганец, цинк, фтор, хром, кобальт, никель и другие.Мин-е соли в орг-ме человека поддерживают необходимое кислотно-щелочное равновесие, нормализуют водно-солевой обмен, поддерживают работу эндокринной системы, нервной, пищеварительной, сердечно-сосудистой и других систем.

Роль магния в организме:Магний(сут.норма 500-600мг) в орг-ме необходим для нормального протекания биологических процессов в головном мозге, мышцах. Соли магния придают твердость костям и зубам, нормализуют работу сердечно-сосудистой и нервной системы, стимулируют желчевыделение и деятельность кишечника.

Роль кальция в организме:Кальций(сут.норма 800-1000мг) в организме способствует лучшему усвоению фосфора и белков. Соли кальция входят в состав крови, влияют на свертываемость крови. Недостаток кальция ослабляет сердечную мышцу. Соли кальция и фосфора необходимы для построения зубов и костей скелета и являются основными элементами костной ткани. Лучше всего кальций усваивается из молока и молочных продуктов. Суточную потребность в кальции удовлетворят 100г сыра или 0,5л молока.

Роль калия в организме:Калий (сут.норма-2-3г)в орг-ме спос-ет перевариванию жиров и крахмала, необходим для построения мышц, для печени, селезенки, кишечника, полезен при болезни сердца, при кожных воспалениях, приливах. Калий выводит из организма воду и натрий. Недостаток солей калия снижает умственную активность, делает дряблыми мышцы.

Роль фосфора в организме(сут норма-1600мг)Соли фосфора уч-ют в обмене веществ, в построении костной ткани, гормонов, необходимы для нормальной деят-ти нервной системы, сердца, мозга, печени и почек. Из животных прод-в фосфор усваивается на 70%, из растит-ых продуктов – на 40%.

Роль железа в организме:Железо(сут.норма 15мг) в орг-ме необходимо для образ-я гемоглобина крови и миоглобина мышц. Лучшими источниками железа являются: мясо, куры, печень. Усвоение солей железа снижается при заболеваниях кишечника и желудка.При недо-ке железа развивается малокровие (железодефицитная анемия).

Натрий(2-6 г соли в сутки)Благодаря натрию в организме, в крови и тканях удерживается известь и магний, а железо захватывает из воздуха кислород.

Йод(0,1-0,2г) в орг-ме присутствует в щит-й железе, регулирует обмен веществ. При недостатке йода в организме, ослабляется иммунитет, развивается заболевание щитовидной железы.

При участии воды и минеральных солей происходят важнейшие физико-химические процессы, совершающиеся в организме. Так, концентрацией минеральных солей, растворенных в воде, обусловлена величина осмотического давления крови и тканевой жидкости, сохранение которого на постоянном уровне является необходимым условием нормальной жизнедеятельности. Неорганические вещества имеют также значение в поддержании кислотно-щелочного равновесия и в сохранении относительного постоянства активной реакции крови и тканей. Далее, минеральные соли и вода участвуют в явлениях диффузии и осмоса, которые играют роль в процессах всасывания и выделения.

Минеральные соли и вода, кроме того, способствуют сохранению коллоидального состояния живой протоплазмы. Изменение количества воды в организме и сдвиги в солевом составе жидкостей тела и тканевых структур влекут за собой нарушение устойчивости коллоидов, следствием чего могут быть необратимые нарушения и гибель отдельных клеток или организма в целом.

Лишение организма воды и минеральных солей вызывает тяжелые нарушения и смерть. У человека лишение воды может привести к смерти уже через несколько дней. Этот факт следует сопоставить с тем, что при полном голодании и неограниченном поступлении воды возможно сохранение жизни человека даже в течение 40-45 дней. При полном голодании потеря веса может достигать 40%, между тем как при лишении воды потеря даже 10% веса тела сопровождается тяжелыми нарушениями, а потеря 20-22% веса тела влечет за собой смерть.

Важная роль минеральных солей установлена прямыми наблюдениями. Так, при полном лишении животных минеральных солей, т. е. при минеральном голодании, несмотря на достаточное поступление в организм всех остальных питательных веществ и воды, наблюдались потеря аппетита, отказ от еды, исхудание и гибель.
Необходимость постоянного ноступлепня минеральных солей и воды объясняется тем, что организм постоянно теряет некоторые их количества с мочой, потом и калом.

Физиологическая роль разных электролитов различна и многообразна. Так, ионы кальция и фосфора необходимы для построения костной ткани. Ионы кальция имеют значение для осуществления связи возбуждения с сокращением мышцы; ионы натрия и калия необходимы для возникновения биоэлектрических потенциалов. Ионы фосфора в виде остатка фосфорной кислоты входят в состав богатых энергией соединений (аденозинтрифосфорной, креатинфосфорной кислот и др.), а также в состав фосфатидов и фосфопротеинов, имеющих важное значение в функциях нервной ткани и в обмене веществ.

Некоторые химические элементы, входящие в состав организма в очень незначительных количествах (поэтому их называют микроэлементами), как, например, йод, цинк, железо, кобальт, участвуют в синтезе сложных органических соединений, имеющих большое функциональное значениe.

Йод (общее содержание его в организме взрослого человека равняется примерно 0,03 г) необходим дли синтеза гормона щитовидной железы - тироксина. Чрезвычайно важную роль играет железо, количество которого в организме не превышает 3-5 г. Железо участвует в окислительных процессах и транспорте кислорода кровью. Цинк входит в состав фермента и имеет значение образования гормона инсулина. Кобальт входит в состав витамина В12 необходимого для кроветворения.