Роль биогенных элементов в организме

Основу живых систем составляют элементы-органогены (С, Н, O, N, P, S). Органогеном номер один является углерод (содержание в орга­низме 21,15%). Как основа структуры всех органических веществ, О и Н являются носителями окислительных и восстановительных свойств органических соединений. Соотношение О и Н в биомолекулах определяет тенденцию этих соединений к диспропорционированию и взаимодействию их с водой – внутренней средой живых организмов. Остальные три органогена – N, P, S – являются активными центрами ферментов и входят в состав белков – основы жизни. Для органоге­нов характерно образование растворимых в воде соединений, что спо­собствует их концентрированию в живых организмах. Характерным для органогенов, а также для некоторых биометаллов (Fe, Mg и др.) является исключительное разнообразие образуемых ими связей. Это в значительной мере определяет разнообразие биомолекул в живых организмах.

Второй группой после органогенов являются металлы жизни (Na, K, Ca, Mg, Cu, Co, Fe, Zn, Mo, Mn, V) и два неметалла (Cl и I). Они постоянно содержатся в организме человека, входят в состав ферментов, гормонов и вита­минов. Их задача осуществлять жизненные процессы в организме. Однако, некоторые из них используются организмом как структурная основа тканей, например, Ca, Mg – структурная основа костной ткани. Дефицит жизненно необходи­мых элементов приводит к серьезным нарушениям жизненных процес­сов. Примесные элементы – это элементы, постоянно содержащиеся в организме человека и животных в очень малых количествах. Био­логическая роль их недостаточно выяснена или неизвестна.

Биологическая роль химических элементов в организме чрезвы­чайно многообразна. Главная функция макроэлементов состоит в по­строении тканей, поддержании постоянства осмотического давления, ионного, и кислотно-основного гомеостаза. Микроэлементы участвуют в обмене веществ, процессах размножения, тканевого дыхания, обез­вреживания токсических веществ, активно влияют на процессы кро­ветворения, окисления-восстановления и др.

Если происходит замещение одних ионов химических элементов другими с усилением их активности, то такое явление называется синергизмом, а с угне­тением активности – антагонизмом (например, для Na – Li является синергистом, а K – антагонистом).

Биогенные элементы играют важную роль в жизни растений. Поэтому они нашли широкое применение в сельском хо­зяйстве. Добавление в почву незначительных количеств микроэлемен­тов (B, Cu, Mg, Zn, Co, Mo) резко повышает урожайность многих культур. Микроэлементы, увеличивая активность ферментов в растениях, способствуют синтезу белков, витаминов, нуклеиновых кислот, углеводов. Некоторые элементы положительно действуют на фотосинтез, ускоренный рост и развитие растений, созревание се­мян. Микроэлементы добавляют в корм животных, чтобы повысить их продуктивность.