2.3 Composition chimique cellulaire. Macro et oligo-éléments

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Tutoriel vidéo 2: Structure, propriétés et fonctions des composés organiques Le concept de biopolymères

Lecture: Composition chimique cellulaire. Macro et oligo-éléments. La relation entre la structure et les fonctions des substances inorganiques et organiques

macronutriments dont la teneur n'est pas inférieure à 0,01%;

oligo-éléments - dont la concentration est inférieure à 0,01%.

Dans toutes les cellules, le contenu en éléments traces est inférieur à 1% et en macro-éléments, respectivement, à plus de 99%.

Le sodium, le potassium et le chlore fournissent de nombreux processus biologiques - la turgescence (pression cellulaire interne), l’apparition d’impulsions électriques nerveuses.

Azote, oxygène, hydrogène, carbone. Ce sont les composants principaux de la cellule.

Le phosphore et le soufre sont des composants importants des peptides (protéines) et des acides nucléiques.

Le calcium est la base de toutes les formations squelettiques - dents, os, coquillages, parois cellulaires. Il participe également à la contraction musculaire et à la coagulation du sang.

Le magnésium est un composant de la chlorophylle. Participe à la synthèse des protéines.

Le fer est un composant de l'hémoglobine, participe à la photosynthèse, détermine l'efficacité des enzymes.

Oligo-éléments contenues dans de très faibles concentrations, importantes pour les processus physiologiques:

Le zinc est un composant de l'insuline;

Cuivre - participe à la photosynthèse et à la respiration;

Cobalt - un composant de la vitamine B12;

Iode - participe à la régulation du métabolisme. C'est un composant important des hormones thyroïdiennes;

Le fluorure est un composant de l'émail des dents.

Le déséquilibre de la concentration en micro et macronutriments entraîne des troubles métaboliques, le développement de maladies chroniques. La carence en calcium - cause du rachitisme, du fer - anémie, du déficit en azote en protéines, en iode - entraîne une diminution de l’intensité des processus métaboliques.

Considérez la relation des substances organiques et inorganiques dans la cellule, leur structure et leur fonction.

Les cellules contiennent une quantité énorme de micro et macromolécules appartenant à différentes classes chimiques.


Matière inorganique cellulaire

De l'eau De la masse totale d'un organisme vivant, il représente le pourcentage le plus élevé - 50 à 90% et participe à presque tous les processus de la vie:

les processus capillaires, en tant que solvant polaire universel, affectent les propriétés du liquide interstitiel, le taux métabolique. En ce qui concerne l'eau, tous les composés chimiques sont divisés en hydrophile (soluble) et lipophile (soluble dans les graisses).

L'intensité du métabolisme dépend de sa concentration dans la cellule: plus il y a d'eau, plus les processus se déroulent rapidement. La perte de 12% d'eau par le corps humain - nécessite une restauration sous la supervision d'un médecin, avec une perte de 20% - la mort survient.

Sels minéraux. Contenu dans des systèmes vivants sous forme dissoute (se dissociant en ions) et non dissous. Les sels dissous sont impliqués dans:

transfert de substance à travers la membrane. Les cations métalliques fournissent une «pompe potassium-sodium» qui modifie la pression osmotique de la cellule. Pour cette raison, l'eau contenant des substances dissoutes se précipite dans la cellule ou la quitte, éliminant ainsi inutile;

la formation d'influx nerveux de nature électrochimique;

font partie de protéines;

ion phosphate - un composant des acides nucléiques et de l'ATP;

ion carbonate - supporte le Ph dans le cytoplasme.

Les sels insolubles sous forme de molécules entières forment des structures de coquilles, coquilles, os, dents.

Matière organique cellulaire

Une caractéristique commune de la matière organique est la présence de la chaîne du squelette carboné. Ce sont des biopolymères et de petites molécules de structure simple.

Les principales classes disponibles chez les organismes vivants:

Glucides. Les cellules en contiennent divers types - sucres simples et polymères insolubles (cellulose). En pourcentage, leur part dans la matière sèche des plantes peut atteindre 80%, les animaux - 20%. Ils jouent un rôle important dans le maintien de la vie des cellules:

Le fructose et le glucose (monosaccharides) sont rapidement absorbés par l'organisme, sont inclus dans le métabolisme et constituent une source d'énergie.

Le ribose et le désoxyribose (monosaccharides) sont l’un des trois principaux composants de l’ADN et de l’ARN.

Le lactose (se réfère au disaharam) - synthétisé par le corps de l'animal, fait partie du lait des mammifères.

Le saccharose (disaccharide) - une source d’énergie, se forme dans les plantes.

Maltose (disaccharide) - assure la germination des graines.

De plus, les sucres simples remplissent d'autres fonctions: signal, protection, transport.
Les glucides polymères sont du glycogène soluble dans l’eau, ainsi que de la cellulose insoluble, de la chitine et de l’amidon. Ils jouent un rôle important dans le métabolisme, remplissent des fonctions structurelles, de stockage et de protection.

Lipides ou graisses. Ils sont insolubles dans l’eau, mais se mélangent bien et se dissolvent dans des liquides non polaires (ne contenant pas d’oxygène, par exemple, le kérosène ou les hydrocarbures cycliques sont des solvants non polaires). Les lipides sont nécessaires dans le corps pour lui fournir de l'énergie - pendant leur oxydation, de l'énergie et de l'eau se forment. Les graisses sont très économes en énergie: avec une aide de 39 kJ par gramme libéré lors de l'oxydation, vous pouvez soulever une charge pesant 4 tonnes à une hauteur de 1 m. Les substances ressemblant à des graisses protègent les plumes de la sauvagine de l'humidité, confèrent aux poils des animaux un aspect brillant et sain et leur permettent de bien couvrir les feuilles des plantes. Certaines hormones ont une structure lipidique. Les graisses constituent la base de la structure de la membrane.


Les protéines ou protéines sont des hétéropolymères de structure biogénique. Ils sont constitués d'acides aminés dont les unités structurelles sont: le groupe amino, le radical et le groupe carboxyle. Les propriétés des acides aminés et leurs différences déterminent les radicaux. En raison de leurs propriétés amphotères, ils peuvent former des liens entre eux. Les protéines peuvent être constituées de plusieurs ou de plusieurs centaines d’acides aminés. Au total, la structure des protéines comprend 20 acides aminés. Leurs combinaisons déterminent la variété des formes et des propriétés des protéines. Une douzaine d’acides aminés sont indispensables - ils ne sont pas synthétisés dans le corps de l’animal et leur apport est fourni par les aliments végétaux. Dans le tube digestif, les protéines sont divisées en monomères individuels utilisés pour synthétiser leurs propres protéines.

Caractéristiques structurelles des protéines:

structure primaire - chaîne d'acides aminés;

secondaire - une chaîne tordue en une spirale où des liaisons hydrogène sont formées entre des bobines;

tertiaire - une spirale ou plusieurs d'entre elles, roulées dans un globule et reliées par des liaisons faibles;

Le quaternaire n’existe pas dans toutes les protéines. Ce sont plusieurs globules reliés par des liaisons non covalentes.

La résistance des structures peut être brisée, puis restaurée, tandis que la protéine perd temporairement ses propriétés caractéristiques et son activité biologique. Seule la destruction de la structure primaire est irréversible.

Les protéines remplissent de nombreuses fonctions dans une cellule:

accélération des réactions chimiques (fonction enzymatique ou catalytique, chacune étant responsable d'une réaction unique et spécifique);
transport - transfert d'ions, d'oxygène, d'acides gras à travers les membranes cellulaires;

protéines protectrices du sang, telles que la fibrine et le fibrinogène, sont présentes dans le plasma sanguin sous une forme inactive et forment des caillots sanguins sur le site de la lésion due à l’oxygène. Anticorps - fournissent une immunité.

Les peptides structurels constituent en partie ou constituent la base des membranes cellulaires, des tendons et autres tissus conjonctifs, des cheveux, de la laine, des sabots et des ongles, des ailes et des phanères externes. L'actine et la myosine fournissent une activité musculaire contractile;

les protéines hormonales régulatrices assurent la régulation humorale;
énergie - pendant le manque de nutriments, le corps commence à décomposer ses propres protéines, perturbant ainsi le processus de leur activité vitale. C'est pourquoi, après une longue famine, le corps ne peut pas toujours récupérer sans aide médicale.

Acides nucléiques. Ils existent 2 - ADN et ARN. L'ARN est de plusieurs types - informationnel, transport et ribosomal. Découvert par le suisse suisse F. Fisher à la fin du 19ème siècle.

L'ADN est l'acide désoxyribonucléique. Contenu dans le noyau, les plastides et les mitochondries. Structurellement, c'est un polymère linéaire qui forme une double hélice de chaînes nucléotidiques complémentaires. Le concept de sa structure spatiale a été créé en 1953 par les Américains D. Watson et F. Crick.

Ses unités monomères sont des nucléotides qui ont une structure fondamentalement commune de:

base azotée (appartenant au groupe des purines - adénine, guanine, pyrimidine - thymine et cytosine.)

Dans la structure d'une molécule de polymère, les nucléotides sont combinés par paires et de manière complémentaire, ce qui est dû au nombre différent de liaisons hydrogène: adénine + thymine - deux, guanine + cytosine - trois liaisons hydrogène.

L'ordre des nucléotides code pour les séquences d'acides aminés structurelles des molécules de protéines. Une mutation est un changement dans l'ordre des nucléotides, car des molécules de protéines d'une structure différente seront codées.

ARN - acide ribonucléique. Les caractéristiques structurelles de sa différence avec l'ADN sont:

au lieu de thymine nucléotide - uracile;

ribose au lieu de désoxyribose.

L'ARN de transport est une chaîne polymère qui est pliée dans le plan sous la forme d'une feuille de trèfle et dont la fonction principale est l'apport d'un acide aminé aux ribosomes.

L'ARN matriciel (messager) est constamment formé dans le noyau, complémentaire de toute partie de l'ADN. Ceci est une matrice structurelle, sur la base de sa structure, une molécule de protéine sera assemblée sur le ribosome. Sur le contenu total des molécules d'ARN, ce type est de 5%.

Ribosomal - est responsable du processus de fabrication de la molécule de protéine. Il est synthétisé sur le nucléole. Son dans une cage est de 85%.

ATP - acide adénosine triphosphate. Ceci est un nucléotide contenant:

bioéléments est-ce? Macroelements c'est ça? Les oligo-éléments est-ce? l'homéostasie est-ce? des solutions tampons?

Micro-éléments - éléments chimiques (fer, cuivre, zinc, etc.) contenus dans le corps en faibles concentrations et nécessaires à son activité normale. Ils pénètrent dans le corps humain avec la nourriture et font partie d'un certain nombre d'enzymes, de vitamines et d'hormones. L'absence ou l'excès de micro-organismes entraîne des troubles métaboliques.

Les macronutriments sont des minéraux présents dans le corps humain en quantités allant de 25 grammes à 1 kilogramme.
Les principaux macronutriments humains: calcium, phosphore, magnésium, sodium, chlore, potassium, soufre.
Calcium - le plus commun

Homéostasie - capacité du corps à maintenir la constance relative de l'environnement interne (sang, lymphe, liquide extracellulaire) et la stabilité des principales fonctions physiologiques (circulation sanguine, respiration, métabolisme, etc.) dans les limites assurant son fonctionnement normal.

Macronutriments

Les éléments biologiquement significatifs (par opposition aux éléments biologiquement inertes) sont des éléments chimiques nécessaires au corps humain ou animal pour assurer une activité normale de la vie. Ils sont divisés en macronutriments (dont la teneur en organismes vivants est supérieure à 0,001%) et en oligo-éléments (teneur inférieure à 0,001%).

Le contenu

Utilisation du terme "minéral" en relation avec des éléments biologiquement significatifs

Les micro- et macronutriments (à l'exception de l'oxygène, de l'hydrogène, du carbone et de l'azote) pénètrent dans le corps, en règle générale, lorsqu'ils mangent. Pour leur désignation en anglais, il existe un terme minéral alimentaire.

À la fin du XXe siècle, les fabricants russes de certains médicaments et compléments alimentaires ont commencé à utiliser le terme «minéral» pour désigner les macro et micro-éléments, traçant le minéral diététique de langue anglaise. D'un point de vue scientifique, l'utilisation du terme «minéral» est incorrecte: en russe, le mot «minéral» ne devrait être utilisé que pour désigner un corps naturel géologique à structure cristalline. Cependant, les fabricants soi-disant. «Additifs biologiques», éventuellement à des fins promotionnelles, ont commencé à appeler leurs produits des complexes de vitamines et de minéraux.

Macronutriments

Ces éléments constituent la chair des organismes vivants. L'apport quotidien recommandé en macronutriments est supérieur à 200 mg. En règle générale, les macronutriments pénètrent dans le corps humain avec de la nourriture.

Éléments nutritifs

Ces macronutriments sont appelés éléments biogéniques (organogènes) ou macronutriments (macronutriments anglais). Les substances organiques telles que les protéines, les lipides, les glucides, les enzymes, les vitamines et les hormones sont principalement constituées de macronutriments. Pour la désignation des macronutriments, l'acronyme CHNOPS est parfois utilisé. Il désigne les éléments chimiques correspondants dans le tableau périodique.

Autres macronutriments

Dose journalière recommandée> 200 mg:

Oligo-éléments

Le terme "micro-éléments" était particulièrement populaire dans la littérature scientifique médicale, biologique et agricole au milieu du 20ème siècle. En particulier, pour les agronomes, il est devenu évident que même un nombre suffisant de «macroéléments» dans les engrais (la trinité NPK - azote, phosphore, potassium) n’assure pas le développement normal des plantes.

Les oligo-éléments sont appelés éléments dont le contenu dans le corps est petit, mais ils sont impliqués dans des processus biochimiques et sont nécessaires pour les organismes vivants. L'apport quotidien recommandé en micronutriments pour l'homme est inférieur à 200 mg. Récemment, les fabricants de compléments alimentaires ont commencé à utiliser le terme micronutriment, emprunté aux langues européennes (micronutriment anglais). Sous les micronutriments, combinez oligo-éléments, vitamines et certains macronutriments (potassium, calcium, magnésium, sodium).

Le maintien de la constance de l'environnement interne (homéostasie) du corps consiste principalement à maintenir le contenu qualitatif et quantitatif des substances minérales dans les tissus des organes au niveau physiologique.

Oligo-éléments de base

Selon les données modernes, plus de 30 microéléments sont considérés comme essentiels pour l'activité vitale des plantes, des animaux et des humains. Parmi eux (par ordre alphabétique):

Plus la concentration de composés dans le corps est faible, plus il est difficile d'établir le rôle biologique de l'élément, d'identifier les composés dans la formation desquels il participe. Le vanadium, le silicium, etc. comptent parmi les plus importants.

La compatibilité

Dans le processus d'assimilation des vitamines, des micro-éléments et des macro-éléments par l'organisme, un antagonisme (interaction négative) ou une synergie (interaction positive) entre différents composants est possible.

Manque d'oligo-éléments dans le corps

Les principales causes du manque de minéraux:

  • Régime alimentaire inapproprié ou monotone, eau potable de mauvaise qualité.
  • Les caractéristiques géologiques des différentes régions de la terre sont des zones endémiques (défavorables).
  • Importante perte de minéraux due à des saignements, à la maladie de Crohn, à la colite ulcéreuse.
  • L'utilisation de certains médicaments qui lient ou causent la perte d'éléments traces.

Voir aussi

Les notes

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MACRO ELEMENTS - Éléments chimiques assimilés par les plantes en grande quantité, dont la teneur est exprimée en valeurs allant de quelques dizaines à des centièmes de cent. En plus des organogènes (C, O, H, N), le groupe de M. comprend Si, K, Ca, Mg, Na, Fe, P, S, Al... Dictionnaire des termes botaniques

Macroéléments - Éléments chimiques assimilés par les plantes en grande quantité, de n. 10 à n. 10 2 poids. % Les principaux M. sont N, P, K, Ca, Mg, Si, Fe, S... Dictionnaire explicatif de la science des sols

Macroéléments - - les éléments contenus dans le régime alimentaire, dont les besoins quotidiens sont mesurés par au moins dixièmes de gramme, sont inclus dans la structure des cellules et des composés organiques, par exemple. sodium, potassium, calcium, magnésium, phosphore, etc. Glossaire de termes sur la physiologie des animaux de ferme

macronutriments alimentaires - éléments chimiques contenus dans des produits alimentaires, dont les besoins quotidiens sont mesurés par au moins dixièmes de gramme, par exemple. sodium, potassium, calcium, magnésium, phosphore... Grand dictionnaire médical

Oligo-éléments et macronutriments

Tout organisme vivant ne fonctionne pleinement que s’il est suffisamment alimenté en micro et macro éléments. Ils ne viennent que de l'extérieur, ils ne sont pas synthétisés indépendamment, mais ils aident à la digestibilité des autres éléments. De plus, ces éléments chimiques assurent le bon fonctionnement de tout l'organisme et sa restauration en cas de "dysfonctionnement". Ce que sont les macro et microéléments, pourquoi nous en avons besoin, ainsi qu'une liste de produits contenant l'une ou l'autre option, propose notre article.

Oligo-éléments

Les besoins de notre corps pour ces produits chimiques, appelés «oligo-éléments», sont minimes. C'est pourquoi ce nom est arrivé, mais l'avantage de ce groupe est loin d'être le dernier. Les oligo-éléments sont des composés chimiques contenus dans le corps dans des proportions négligeables (moins de 0,001% du poids corporel). Leurs réserves doivent être reconstituées régulièrement car elles sont nécessaires au travail quotidien et au fonctionnement normal du corps.

Quels produits contiennent des oligo-éléments essentiels:

Au total, le plus important pour nos micro-éléments corporels, il y en a une trentaine. Elles sont classées comme vitales pour notre organisme (on les appelle souvent essentielles) et conditionnellement essentielles, leur absence ne conduisant pas à de graves perturbations. Malheureusement, la plupart d’entre nous subissons un déséquilibre permanent ou périodique en oligo-éléments, ce qui peut nuire à la santé et au bien-être.

Macronutriments

Les produits chimiques, dont le corps a plus besoin que les oligo-éléments, sont appelés "macronutriments". Que sont les macronutriments? Habituellement, ils ne sont pas présentés sous forme pure, mais dans la composition de composés organiques. Ils entrent dans le corps avec de la nourriture et de l'eau. La demande quotidienne étant également supérieure à celle des oligo-éléments, l'absence d'un macrocellule particulier entraîne un déséquilibre notable et une dégradation du bien-être humain.

Valeur et sources de reconstitution des macronutriments:

En cas d'apport insuffisant des micro et macro-éléments nécessaires, le déficit est comblé par des complexes multivitaminiques spéciaux. Le choix du bon médicament est préférable avec votre médecin, sur la base de tests spéciaux. Ils montreront exactement ce dont votre corps a besoin. Il est également très important de ne pas autoriser une surabondance d'éléments, car cela peut avoir des conséquences beaucoup plus complexes. Par exemple, lorsque le taux de consommation de brome, de sélénium ou de phosphore augmente, l’organisme est empoisonné et son fonctionnement normal est perturbé.

L'existence de macro-et micronutriments essentiels a été découverte relativement récemment, mais les avantages pour notre corps ne peuvent être surestimés. Les macro et oligo-éléments sont impliqués dans les processus de fonctionnement importants, assurent la digestibilité des aliments. L'absence de l'un ou l'autre élément est reflétée négativement dans le travail général des systèmes du corps, vous devez donc absolument faire attention à la plus grande variété de régimes et au flux de ces éléments de l'extérieur.

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Tableau: macro-éléments du corps humain et leur rôle

Tous les minéraux peuvent être divisés en micro et macro éléments.

Substances minérales - Éléments chimiques inorganiques qui composent le corps et sont des composants des aliments. Actuellement, 16 de ces éléments sont considérés comme indispensables. Les minéraux sont aussi essentiels pour l'homme que les vitamines. En outre, de nombreuses vitamines et minéraux travaillent en étroite collaboration.

Les besoins en macro-éléments de l'organisme (sodium, potassium, phosphore, etc.) sont considérables: de plusieurs centaines de milligrammes à plusieurs grammes.

Le besoin humain en oligo-éléments - fer, cuivre, zinc, etc. - est extrêmement faible: il se mesure en millièmes de gramme (microgrammes).

Ainsi, les macroéléments sont considérés comme des composés d’éléments chimiques ou d’éléments individuels qui sont contenus dans le corps en grandes quantités, mesurés en grammes.

Tableau: macro-éléments du corps humain et leur rôle

Les macroéléments dans le corps humain sont le potassium, le sodium, le calcium, le magnésium, le phosphore et le chlore. Le rôle biologique des macronutriments, leurs besoins, les signes de carence et les principales sources sont présentés dans le tableau.

Le tableau des macronutriments comprend leurs principaux types et variétés, parmi lesquels figurent les éléments les plus importants. Une étude minutieuse des données vous permettra de comprendre le rôle des macroéléments dans le corps humain.

Tableau - Rôle et sources des macronutriments essentiels, besoins de l’organisme et signes de carence:

Oligo-éléments

Rôle dans le corps

Besoin, mg / jour

Signes de carence

Sources de nourriture

Potentiel de la membrane cellulaire

Faiblesse musculaire, arythmie, apathie

Abricots secs, raisins secs, pois, noix, pommes de terre, poulet, champignons

Hypotension, oligurie, convulsions

Sel, fromage, conserves

La structure des os du squelette, la coagulation du sang

Ostéoporose, tétanie, arythmies, hypotension

Fromage, fromage cottage, lait, noix, pois, raisins secs

Synthèse de protéines, urée, métabolisme des glucides

Faiblesse musculaire, tremblements, convulsions, arythmies, dépression

Pastèques, sarrasin, flocons d'avoine, farine de soja, son, calmars

Hypotension, polyurie, vomissements

Sel, fromage, conserves

Métabolisme énergétique (ATP)

Arrêt respiratoire, anémie hémolytique

Fromage, farine de soja, riz, poisson, œufs

Les tissus contiennent beaucoup de minéraux, y compris des macronutriments, qui doivent être consommés avec de la nourriture. Dans le même temps, il convient de maintenir un équilibre entre les différents produits chimiques. Ainsi, le rapport entre le calcium, le phosphore et le magnésium, recommandé pour les adultes, est de 1: 1,5: 0,5. Chez les enfants de la première année de vie, la proportion de calcium et de phosphore change de 2: 1, ce qui correspond à la composition chimique du lait maternel et de ses substituts.

Tout le tableau périodique dont nous n’avons pas besoin. Aujourd'hui, on pense que 16 minéraux sont de la plus haute importance pour la santé humaine.

Macroéléments: potassium; le sodium; le calcium; magnésium; le chlore; phosphore.

Le rôle biologique des macronutriments est le suivant:

  • La fonction du calcium est dans la formation du tissu osseux. Il participe à la formation et à la croissance des dents, est responsable de la coagulation du sang. Si cet élément n'atteint pas la quantité requise, un tel changement peut alors entraîner le développement du rachitisme chez les enfants, ainsi que de l'ostéoporose et des convulsions.
  • Les fonctions du potassium sont de fournir de l'eau aux cellules du corps et de participer à l'équilibre acido-basique. Grâce au potassium, la synthèse des protéines se produit. La carence en potassium conduit au développement de nombreuses maladies. Ceux-ci incluent des problèmes d'estomac, en particulier une gastrite, des ulcères, une insuffisance cardiaque, une maladie rénale, une paralysie.
  • Grâce au sodium, il est possible de maintenir au niveau de la pression osmotique, l'équilibre acido-basique. Sodium responsable et pour la délivrance de l'influx nerveux. Une teneur insuffisante en sodium entraîne de nombreuses maladies. Ceux-ci incluent des crampes musculaires, des maladies associées à la pression.
  • Les fonctions du magnésium parmi tous les macronutriments sont les plus étendues. Il participe au processus de formation des os, des dents, de la séparation de la bile, du travail de l'intestin, de la stabilisation du système nerveux, cela dépend du travail harmonieux du cœur. Cet élément fait partie du fluide contenu dans les cellules du corps. Compte tenu de l'importance de cet élément, sa carence ne passera pas inaperçue, car les complications provoquées par ce fait peuvent affecter le tractus gastro-intestinal, les processus de séparation de la bile, l'apparition d'arythmie. Une personne ressent une fatigue chronique et tombe souvent dans un état de dépression pouvant affecter les troubles du sommeil.
  • La principale tâche du phosphore est la conversion de l’énergie, ainsi que la participation active à la formation du tissu osseux. Priver le corps de cet élément peut être confronté à certains problèmes, tels que des violations de la formation et de la croissance des os, le développement de l'ostéoporose, un état dépressif. Afin d'éviter tout cela, il est nécessaire de reconstituer régulièrement les stocks de phosphore.
  • Grâce au fer, des processus oxydatifs ont lieu lors de l'entrée des cytochromes. Le manque de fer peut affecter le retard de croissance, l'épuisement du corps et provoquer l'apparition d'une anémie.

Macronutriments

Les macronutriments sont des éléments chimiques que les plantes absorbent en grande quantité. La teneur de ces substances dans les plantes varie de quelques centièmes à plusieurs dizaines de pour cent.

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Les macroéléments sont directement impliqués dans la construction des composés organiques et inorganiques de la plante, constituant l'essentiel de sa matière sèche. La plupart d'entre eux sont représentés dans les cellules par des ions.

Les macronutriments et leurs composés sont des substances actives de divers engrais minéraux. Selon le type et la forme, ils sont utilisés comme engrais principal. Les macroéléments comprennent: le carbone, l'hydrogène, l'oxygène, l'azote, le phosphore, le potassium, le calcium, le magnésium, le soufre et quelques autres, mais les principaux éléments de la nutrition des plantes sont l'azote, le phosphore et le potassium.

Le corps d'un adulte contient environ 4 grammes de fer, 100 g sodium, 140 g de potassium, 700 g de phosphore et 1 kg de calcium. Malgré des chiffres si différents, la conclusion est évidente: les substances combinées sous le nom de "macro-éléments" sont essentielles à notre existence. [8] D'autres organismes en ont également un grand besoin: procaryotes, plantes, animaux.

Les partisans d'une théorie de l'évolution affirment que le besoin de macronutriments est déterminé par les conditions dans lesquelles la vie sur Terre est née. Lorsque la terre était constituée de roches solides, l’atmosphère était saturée de dioxyde de carbone, d’azote, de méthane et de vapeur d’eau. Au lieu de la pluie, des solutions d’acides tombaient sur le sol. Par conséquent, même maintenant, des milliards d'années plus tard, toute la vie sur notre planète continue de ressentir le besoin d'actualiser les ressources internes en magnésium, soufre, azote et autres éléments importants qui constituent la structure physique des objets biologiques.

Propriétés physiques et chimiques

Les macroéléments ont des propriétés chimiques et physiques différentes. Parmi eux se trouvent les métaux (potassium, calcium, magnésium et autres) et les non-métaux (phosphore, soufre, azote et autres).

Certaines propriétés physiques et chimiques des macronutriments, selon les données: [2]

Élément macro

Condition physique dans des conditions normales

métal blanc argenté

métal blanc solide

métal blanc argenté

cristaux jaunes fragiles

métal argenté

Le contenu des macronutriments dans la nature

Les macroéléments se retrouvent partout dans la nature: dans le sol, les roches, les plantes, les organismes vivants. Certains d’entre eux, tels que l’azote, l’oxygène et le carbone, font partie intégrante de l’atmosphère terrestre.

Symptômes d'un manque de certains nutriments dans les cultures, selon les données: [6]

Élément

Symptômes communs

Cultures sensibles

Changer la couleur verte des feuilles en vert pâle, jaunâtre et brun,

La taille des feuilles diminue,

Les feuilles sont étroites et situées à un angle aigu par rapport à la tige,

Le nombre de fruits (graines, grains) diminue fortement

Blanc et chou-fleur,

Tordre les bords du limbe

Couleur mauve

Brûlure des feuilles,

Blanchiment du bourgeon apical,

Blanchiment des jeunes feuilles

Les extrémités des feuilles sont pliées,

Les bords des feuilles sont tordus

Blanc et chou-fleur,

Blanc et chou-fleur,

Le changement d'intensité de la couleur verte des feuilles,

Faible teneur en protéines

La couleur de la feuille devient blanche,

  • L'état lié à l'azote est présent dans les eaux des rivières, des océans, de la lithosphère et de l'atmosphère. La majeure partie de l'azote dans l'atmosphère est contenue à l'état libre. Sans azote, la formation de molécules de protéines est impossible. [2]
  • Le phosphore s'oxyde facilement et, à ce titre, il ne se trouve pas dans la nature sous sa forme pure. Cependant, dans les composés trouvés presque partout. C'est un composant important des protéines végétales et animales. [2]
  • Le potassium est présent dans le sol sous forme de sels. Chez les plantes, il se dépose principalement dans les tiges. [2]
  • Le magnésium est omniprésent. Dans les roches massives, il est contenu sous forme d'aluminates. Le sol contient des sulfates, des carbonates et des chlorures, mais les silicates prédominent. Sous forme d'ion contenu dans l'eau de mer. [1]
  • Le calcium est l'un des éléments les plus communs de la nature. Ses dépôts peuvent être trouvés sous forme de craie, calcaire, marbre. Dans les organismes végétaux trouvés sous forme de phosphates, sulfates, carbonates. [4]
  • La nature serav est très répandue: à la fois à l'état libre et sous la forme de divers composés. On le trouve à la fois dans les roches et dans les organismes vivants. [1]
  • Le fer est l'un des métaux les plus répandus sur la planète, mais à l'état libre, il ne se trouve que dans les météorites. Dans les minéraux d'origine terrestre, le fer est présent dans les sulfures, les oxydes, les silicates et de nombreux autres composés. [2]

Rôle dans l'usine

Fonctions biochimiques

Un rendement élevé de toute culture agricole n'est possible que dans la condition d'une nutrition complète et suffisante. En plus de la lumière, de la chaleur et de l'eau, les plantes ont besoin d'éléments nutritifs. La composition des organismes végétaux comprend plus de 70 éléments chimiques, dont 16 composés organiques indispensables (carbone, hydrogène, azote, oxygène), des oligo-éléments cendrés (phosphore, potassium, calcium, magnésium, soufre), ainsi que du fer et du manganèse.

Chaque élément remplit ses fonctions dans les plantes et il est absolument impossible de remplacer un élément par un autre.

De l'ambiance

  • Le carbone est absorbé par l’air par les feuilles des plantes et un peu par les racines du sol sous forme de dioxyde de carbone (CO2). C'est la base de la composition de tous les composés organiques: graisses, protéines, glucides et autres.
  • L'hydrogène est consommé dans la composition de l'eau, il est extrêmement nécessaire pour la synthèse de substances organiques.
  • L'oxygène est absorbé par les feuilles de l'air, par les racines du sol et est également libéré par d'autres composés. Il est nécessaire à la fois pour la respiration et pour la synthèse de composés organiques. [7]

Suivant en importance

  • L'azote est un élément essentiel du développement des plantes, à savoir la formation de substances protéiques. Sa teneur en protéines varie de 15 à 19%. Il fait partie de la chlorophylle et participe donc à la photosynthèse. L'azote se trouve dans les enzymes - catalyseurs de divers processus chez les organismes. [7]
  • Le phosphore est présent dans la composition des noyaux cellulaires, des enzymes, de la phytine, des vitamines et d’autres composés tout aussi importants. Participe aux processus de conversion des glucides et des substances contenant de l'azote. Chez les plantes, il est contenu sous forme organique et minérale. Les composés minéraux - les sels de l'acide orthophosphorique - sont utilisés dans la synthèse des glucides. Les plantes utilisent des composés organiques phosphorés (hexophosphates, phosphatides, nucléoprotéines, phosphates de sucre, phytine). [7]
  • Le potassium joue un rôle important dans le métabolisme des protéines et des glucides, il améliore l'effet de l'utilisation de l'azote sous forme ammoniacale. La nutrition avec du potassium est un facteur puissant dans le développement des organes de la plante. Cet élément favorise l’accumulation de sucre dans la sève des cellules, ce qui augmente la résistance des plantes aux facteurs naturels défavorables en période hivernale, contribue au développement des faisceaux vasculaires et épaissit les cellules. [7]

Les macronutriments suivants

  • Le soufre est un composant des acides aminés - la cystéine et la méthionine - joue un rôle important dans le métabolisme des protéines et dans les processus redox. Un effet positif sur la formation de chlorophylle contribue à la formation de nodules sur la racine des légumineuses, ainsi que des bactéries nodulaires assimilant l'azote de l'atmosphère. [7]
  • Calcium - participant au métabolisme des glucides et des protéines, a un effet positif sur la croissance des racines. Essentiellement nécessaire à la nutrition normale des plantes. La calcification des sols acides avec du calcium améliore la fertilité du sol. [7]
  • Le magnésium est impliqué dans la photosynthèse, sa teneur en chlorophylle atteint 10% de sa teneur totale dans les parties vertes des plantes. Le besoin de magnésium dans les plantes n'est pas le même. [7]
  • Le fer ne fait pas partie de la chlorophylle, mais il participe aux processus d'oxydo-réduction, qui sont essentiels à la formation de la chlorophylle. Joue un rôle important dans la respiration, car il fait partie intégrante des enzymes respiratoires. Il est nécessaire pour les plantes vertes et les organismes sans chlore. [7]

Manque (déficit) en macroéléments chez les plantes

Sur le manque d'une macro dans le sol, et par conséquent, dans la plante montrent clairement des signes extérieurs. La sensibilité de chaque espèce végétale au manque de macronutriments est strictement individuelle, mais il existe des signes similaires. Par exemple, en cas de pénurie d'azote, de phosphore, de potassium et de magnésium, les vieilles feuilles des niveaux inférieurs souffrent, tandis que le manque de calcium, de soufre et de fer - organes jeunes, feuilles fraîches et point de croissance.

Il est particulièrement évident que le manque de nutrition se manifeste dans les cultures à haut rendement.

Excès de macronutriments chez les plantes

L'état des plantes est influencé non seulement par le manque, mais aussi par l'excès de macronutriments. Elle se manifeste principalement dans les vieux organes et retarde la croissance des plantes. Souvent, les signes d'absence et d'excès des mêmes éléments sont assez similaires. [6]

Macronutriments

Environ 98% de la masse de la cellule forme quatre éléments: hydrogène, oxygène, carbone et azote. Ils s'appellent des macronutriments. Ce sont les composants principaux de tous les composés organiques. En outre, on trouve dans la composition de polymères biologiques (du grec. "Poly" - beaucoup et "meros - partie) de protéines et acides nucléiques - soufre et phosphore. En plus petites quantités, la cellule contient six éléments: potassium, sodium, calcium, magnésium, fer et chlore.

Chacun d'entre eux remplit une fonction importante dans la cellule. Par exemple, Na, K et Cl permettent le passage de diverses substances à travers la membrane cellulaire. La conduction de l'impulsion le long des fibres nerveuses est également réalisée à l'aide de ces éléments. Ca et P sont impliqués dans la formation du tissu osseux, assurant leur force. De plus, le Ca est l’un des facteurs qui assurent une coagulation sanguine normale. L'élément Fe est un composant de la protéine du globule rouge, l'hémoglobine, qui intervient dans le transport de l'oxygène des poumons aux tissus. Enfin, le Mg entre dans la composition de la chlorophylle, le pigment impliqué dans la photosynthèse des cellules végétales, et chez les animaux, il s'agit d'un catalyseur biologique qui accélère les réactions biochimiques. Tous les autres éléments (zinc, cuivre, iode, fluor, cobalt, manganèse, molybdène, bore, etc.) se retrouvent dans la cellule en très petites quantités, ne représentant qu'environ 0,02% de la masse cellulaire. Par conséquent, ils s'appellent des oligo-éléments.
Cependant, ils sont également essentiels. Ils font partie de substances à forte activité biologique - hormones, enzymes et vitamines. Par exemple, la composition de la thyroxine, une hormone produite par la glande thyroïde, contient de l'iode. Le manque d'iode entraîne une diminution de la production de thyroxine, entraînant une hypofonction de la glande et le développement de la maladie, le goitre. Le zinc fait partie d'un certain nombre d'enzymes, augmente l'activité des hormones sexuelles. Le cobalt est un composant nécessaire de la vitamine B12, qui joue un rôle important dans la formation du sang.

Éléments chimiques de la cellule.

Les cellules des organismes vivants dans leur composition chimique sont significativement différentes de l'environnement inanimé environnant et de la structure des composés chimiques, ainsi que de la composition et du contenu des éléments chimiques. Au total, environ 90 éléments chimiques sont présents (présents aujourd'hui) dans les organismes vivants qui, en fonction de leur contenu, sont divisés en 3 groupes principaux: les macronutriments, les microéléments et les ultramicroéléments.

Macroéléments.

Les macroéléments en quantités significatives sont représentés dans les organismes vivants, allant de quelques centièmes à quelques dizaines de pour cent. Si la teneur en substance chimique du corps dépasse 0,005% du poids corporel, cette substance est appelée macroélément. Ils font partie des principaux tissus: le sang, les os et les muscles. Ceux-ci comprennent, par exemple, les éléments chimiques suivants: hydrogène, oxygène, carbone, azote, phosphore, soufre, sodium, calcium, potassium, chlore. Les macroéléments représentent environ 99% de la masse des cellules vivantes, la majorité (98%) étant l'hydrogène, l'oxygène, le carbone et l'azote.

Le tableau ci-dessous présente les principaux macronutriments contenus dans le corps:

Pour les quatre éléments les plus courants dans les organismes vivants (hydrogène, oxygène, carbone, azote, comme il a été dit précédemment), une propriété commune est caractéristique. Il manque à ces éléments un ou plusieurs électrons sur l’orbite externe pour former des liaisons électroniques stables. Ainsi, l'atome d'hydrogène nécessaire à la formation d'une liaison électronique stable manque d'un électron sur l'orbite externe, d'atomes d'oxygène, d'azote et de carbone - deux, trois et quatre électrons, respectivement. À cet égard, ces éléments chimiques forment facilement des liaisons covalentes en raison de l'appariement des électrons et peuvent facilement interagir les uns avec les autres, remplissant ainsi leurs couches externes d'électrons. De plus, l'oxygène, le carbone et l'azote peuvent former non seulement des liaisons simples, mais également des liaisons doubles. En conséquence, le nombre de composés chimiques pouvant être formés à partir de ces éléments augmente considérablement.

En outre, le carbone, l'hydrogène et l'oxygène - le plus léger des éléments capables de former des liaisons covalentes. Par conséquent, ils se sont avérés les plus appropriés pour la formation de composés constituant la matière vivante. Il convient de noter séparément une autre propriété importante des atomes de carbone - la capacité de former des liaisons covalentes avec quatre autres atomes de carbone à la fois. Grâce à cette capacité, les squelettes sont créés à partir d'une grande variété de molécules organiques.

Oligo-éléments

Bien que la teneur en oligo-éléments n'excède pas 0,005% pour chaque élément individuel et qu'ils ne représentent au total qu'environ 1% de la masse des cellules, des oligo-éléments sont nécessaires à l'activité vitale des organismes. En l'absence ou au manque de contenu, diverses maladies peuvent survenir. De nombreux oligo-éléments font partie de groupes d'enzymes non protéiques et sont nécessaires à la mise en oeuvre de leur fonction catalytique.
Par exemple, le fer fait partie intégrante de l'hème, qui fait partie des cytochromes, composants de la chaîne de transfert d'électrons, et de l'hémoglobine, une protéine qui transporte l'oxygène des poumons vers les tissus. La carence en fer dans le corps humain provoque le développement de l'anémie. Un manque d'iode, qui fait partie de la thyroxine, une hormone thyroïdienne, entraîne l'apparition de maladies associées à l'insuffisance de cette hormone, telles que le goitre endémique ou le crétinisme.

Des exemples d'éléments traces sont présentés dans le tableau ci-dessous:

La valeur des macro et des micronutriments

Le rôle de macro, microéléments pour le corps humain est grand. Après tout, ils sont activement impliqués dans de nombreux processus vitaux. Dans le contexte d'une déficience d'un élément, une personne peut faire face à l'apparition de certaines maladies. Afin d'éviter cela, il est nécessaire de comprendre quels macro et micro-éléments sont nécessaires dans le corps humain et combien d'entre eux doivent être contenus.

La valeur des oligo-éléments chez l'homme

Que sont les macro et les micronutriments?

Toutes les substances utiles et nécessaires pour que les substances du corps y pénètrent grâce aux aliments, aux additifs biologiques, destinées à éliminer les carences de certaines substances. Par conséquent, votre régime alimentaire doit être traité très soigneusement.

Avant de passer à l’étude des fonctions des éléments micro et macro, il est nécessaire de comprendre leur définition.

Ainsi, les macroéléments sont considérés comme des composés d’éléments chimiques ou d’éléments individuels qui sont contenus dans le corps en grandes quantités, mesurés en grammes.

Et la valeur des oligo-éléments diffère des indicateurs macro-quantitatifs. En effet, dans ce cas, les éléments chimiques sont contenus principalement en quantités assez petites.

Macronutriments essentiels

Pour que le corps fonctionne et que son travail ne se produise pas en échec, il est nécessaire de veiller à lui fournir régulièrement les macro et micro-éléments nécessaires. Des informations à ce sujet peuvent être consultées sur l'exemple des tableaux. Le premier tableau montrera clairement quel est le taux d'utilisation quotidien optimal de certains éléments pour une personne, et aidera à déterminer le choix de diverses sources.

Le rôle des éléments chimiques

Le rôle des oligo-éléments dans le corps humain, ainsi que des macronutriments, est très important.

Beaucoup de gens ne pensent même pas qu'ils participent à de nombreux processus métaboliques, contribuent à la formation et régulent le travail de systèmes tels que les systèmes circulatoire et nerveux.

C’est à partir des éléments chimiques contenus dans les premier et deuxième tableaux que se produisent les processus métaboliques importants pour la vie d’une personne, notamment le métabolisme eau-sel et acide-base. Ceci est juste une petite liste de ce qu'une personne obtient.

Le rôle biologique des macronutriments est le suivant:

  • La fonction du calcium est dans la formation du tissu osseux. Il participe à la formation et à la croissance des dents, est responsable de la coagulation du sang. Si cet élément n'atteint pas la quantité requise, un tel changement peut alors entraîner le développement du rachitisme chez les enfants, ainsi que de l'ostéoporose et des convulsions.
  • Les fonctions du potassium sont de fournir de l'eau aux cellules du corps et de participer à l'équilibre acido-basique. Grâce au potassium, la synthèse des protéines se produit. La carence en potassium conduit au développement de nombreuses maladies. Ceux-ci incluent des problèmes d'estomac, en particulier une gastrite, des ulcères, une insuffisance cardiaque, une maladie rénale, une paralysie.
  • Grâce au sodium, il est possible de maintenir au niveau de la pression osmotique, l'équilibre acido-basique. Sodium responsable et pour la délivrance de l'influx nerveux. Une teneur insuffisante en sodium entraîne de nombreuses maladies. Ceux-ci incluent des crampes musculaires, des maladies associées à la pression.

Grâce au sodium, il est possible de maintenir le niveau de pression osmotique

  • Les fonctions du magnésium parmi tous les macronutriments sont les plus étendues. Il participe au processus de formation des os, des dents, de la séparation de la bile, du travail de l'intestin, de la stabilisation du système nerveux, cela dépend du travail harmonieux du cœur. Cet élément fait partie du fluide contenu dans les cellules du corps. Compte tenu de l'importance de cet élément, sa carence ne passera pas inaperçue, car les complications provoquées par ce fait peuvent affecter le tractus gastro-intestinal, les processus de séparation de la bile, l'apparition d'arythmie. Une personne ressent une fatigue chronique et tombe souvent dans un état de dépression pouvant affecter les troubles du sommeil.
  • La principale tâche du phosphore est la conversion de l’énergie, ainsi que la participation active à la formation du tissu osseux. Priver le corps de cet élément peut être confronté à certains problèmes, tels que des violations de la formation et de la croissance des os, le développement de l'ostéoporose, un état dépressif. Afin d'éviter tout cela, il est nécessaire de reconstituer régulièrement les stocks de phosphore.
  • Grâce au fer, des processus oxydatifs ont lieu lors de l'entrée des cytochromes. Le manque de fer peut affecter le retard de croissance, l'épuisement du corps et provoquer l'apparition d'une anémie.

En raison du fer, des processus oxydatifs se produisent.

Le rôle biologique des éléments chimiques est la participation de chacun d'eux aux processus naturels du corps. Un apport insuffisant peut entraîner un dysfonctionnement de tout le corps. Le rôle des oligo-éléments pour chaque personne étant inestimable, vous devez donc respecter le taux de consommation quotidien, qui contient le tableau ci-dessus.

Ainsi, les oligo-éléments dans le corps humain sont responsables de ce qui suit:

  • L'iode est nécessaire pour la thyroïde. Son débit insuffisant entraînera des problèmes de développement du système nerveux, l'hypothyroïdie.
  • Un élément tel que le silicium assure la formation du tissu osseux et des muscles et fait également partie du sang. Une carence en silicium peut entraîner une faiblesse excessive des os, ce qui augmente les risques de blessure. L'intestin, l'estomac souffre d'une carence.
  • Le zinc conduit à une guérison rapide des plaies, la restauration de la peau blessée, fait partie de la plupart des enzymes. Les changements de goût, la restauration de la zone de peau endommagée sur une longue période témoigne de son manque.

Le zinc conduit à une cicatrisation plus rapide

  • Le rôle du fluor est de participer à la formation de l’émail dentaire, du tissu osseux. Sa carence conduit à la défaite des caries de l'émail des dents, difficultés liées au processus de minéralisation.
  • Le sélénium fournit un système immunitaire stable, est impliqué dans le fonctionnement de la glande thyroïde. Il est possible de dire que le sélénium est présent dans le corps en quantité manquante dans le cas où des problèmes de croissance et de formation osseuse sont décelés et où se développe une anémie.
  • Avec l'aide du cuivre, il devient possible de déplacer des électrons, une catalyse enzymatique. Si la teneur en cuivre est insuffisante, une anémie peut se développer.
  • Le chrome participe activement au métabolisme des glucides dans le corps. Sa carence affecte la modification du taux de sucre dans le sang, qui cause souvent le diabète.

Le chrome participe activement au métabolisme des glucides dans le corps.

  • Le molybdène favorise le transfert d'électrons. Sans cela, la probabilité de dommages à la carie de l'émail des dents, l'apparition de troubles du système nerveux augmente.
  • Le magnésium joue un rôle actif dans le mécanisme de la catalyse enzymatique.

Les micro, macronutriments qui pénètrent dans le corps avec les produits, les compléments alimentaires sont vitaux pour une personne et indiquent l’importance du problème, les maladies résultant de leur carence. Afin de rétablir leur équilibre, il est nécessaire de choisir le bon aliment, en privilégiant les produits contenant l'élément nécessaire.