§ 1. Содержание химических элементов в организме. Макро- и микроэлементы
1. Укажите группу, в которой все элементы относятся к макроэлементам. В какой группе все элементы относятся к микроэлементам?
Все элементы относятся к макроэлементам в группе б) (фосфор, магний, азот).
Все элементы относятся к микроэлементам в группе г) (фтор, медь, марганец).
2. Какие химические элементы называются макроэлементами? Перечислите их. Каково значение макроэлементов для живых организмов?
Макроэлементами называются химические элементы, содержание которых в живых организмах составляет более 0,01 % (кислород (О), углерод (С), водород (Н), азот (N), кальций (Ca), фосфор (Р), калий (К), сера (S), хлор (Cl), натрий (Na), магний (Mg)). Каждый макроэлемент выполняет определенные биологические функции.
3. Какие элементы составляют группу микроэлементов? Приведите примеры. В чем заключается биологическая роль микроэлементов?
Химические элементы, массовая доля которых в живых организмах не превышает 0,01 %, составляют группу микроэлементов. Это железо (Fe), цинк (Zn), медь (Cu), фтор (F), йод (I), марганец (Mn), кобальт (Co). Микроэлементы необходимы живым организмам для осуществления важнейших биохимических и физиологических процессов. Они входят в состав многих ферментов, некоторых гормонов, витаминов и других биологически активных веществ.
4. Установите соответствие между химическим элементом и его биологической функцией:
| 1) кальций | д) необходим для мышечного сокращения и свертывания крови |
| 2) магний | в) является компонентом хлорофилла |
| 3) кобальт | е) входит в состав витамина В12 |
| 4) йод | б) входит в состав гормонов щитовидной железы |
| 5) цинк | а) участвует в синтезе гормонов растений, входит в состав инсулина |
| 6) медь | г) входит в состав гемоцианинов некоторых беспозвоночных животных |
5. На основании материала о биологической роли макро- и микроэлементов и знаний, полученных при изучении организма человека в 9-м классе, объясните, к каким последствиям может привести недостаток тех или иных химических элементов в организме человека.
Хронический йододефицит приводит к развитию эндемического зоба. При этом заболевании ткани щитовидной железы разрастаются, и в области шеи появляется утолщение — зоб.
Одним из часто встречающихся симптомов различных патологических состояний является анемия. Ее причиной может стать недостаток железа.
6. В таблице указано содержание основных химических элементов в земной коре (по массе, в %). Сравните состав земной коры и живых организмов. Какие факты позволяют сделать вывод о единстве живой и неживой природы? В чем заключаются особенности элементарного состава живых организмов и как их можно объяснить?
| Элемент | Содержание в земной коре, % |
Содержание в живых организмах, % |
| Кислород | 49,13 | 65—75 |
| Железо | 4,2 | 0,01 |
| Кальций | 3,25 | 0,04—2 |
| Натрий | 2,4 | 0,02—0,03 |
| Магний | 2,35 | 0,02—0,03 |
| Калий | 2,35 | 0,15—0,4 |
| Водород | 1 | 8—10 |
| Углерод | 0,35 | 15—18 |
| Хлор | 0,2 | 0,05—0,1 |
| Фосфор | 0,125 | 0,2—1 |
| Сера | 0,1 | 0,15—0,2 |
| Азот | 0,04 | 1,5—3 |
О единстве живой и неживой природы нам говорит то, что и живые организмы, и объекты неживой природы состоят из одних и тех же элементов.
Особенности элементарного состава живых организмов заключаются в том, что для них источниками элементов являются вещества, входящие в состав атмосферы, гидросферы и литосферы. В ходе жизнедеятельности и после смерти организмов химические элементы возвращаются обратно в окружающую среду.