Біогенні елементи і їх розташування в періодичній системі

1. Біогенні елементи і їх розташування в періодичній системі

Учитель біології
Хмельницького НВК №4
А. Онуфрійчук

2. Поетичний епіграф

Наш організм – єдине ціле:
Є руки, ноги й голова,
Обличчя, п’ятки, лікті, шия,
І в цьому сумнівів нема!
Та зупиніться на моменті:
Все це – набір хімічних елементів!
Навіщо ж кожен з них для нас?
Для цього в нас уроку час!

3. Мета уроку

Освітня. Формувати в учнів знання про хімічний склад
живих організмів та хімічні процеси, що лежать в
основі їхньої життєдіяльності. Ознайомити із
органогенними, мікроелементами, мікроелементами
та ультрамікроелементами живих організмів.
Розглянути біологічну роль хімічних елементів в
організмах.
Розвиваюча. Розвивати уміння порівнювати значення
хімічних елементів у житті організмів та визначати
співвідношення цих елементів у живій та неживій
природі.
Виховна. Виховувати бережливе ставлення до
життєвих процесів, які відбуваються в живих
організмах та власному організмі. Особливу увагу
звернути на ті елементи, нестача яких викликає
захворювання живих організмів.

4. Біохімія - це наука, яка вивчає хімічний склад живих організмів, перетворення хімічних речовин, їх перерозподіл в організмі та

5. До складу живих організмів входить понад 70 хімічних елементів.

Хімічні елементи,
що входять до
складу живих
організмів і
виконують
біологічні функції
називають
біогенними

6.

7. Атомне та масове число

8. Органогенні елементи

Карбон (С)
Оксиген (О)
Нітроген (N)
Гідроген (Н)

9. Вміст біометалів в організмі

Біометал
% мас.
г/70 кг
Кальцій Ca
1,5
1050
Калій K
0,35
245
Натрій Na
0,15
105
Магній Mg
0,05
35
Ферум Fe
0,01
5

10. Елементи живих організмів

Макроелементи
Мікроелементи
Ультрамікроелементи
О, Н, С, N – органогени;
P, S, K, Ca, Mg, Na, Cl
Fe, B, Ko, Cu, Mo,
Zn, I
Au, Ag, Be, Se, Ra, Cs
(від 0,001 %)
(0,000001-0,001%)
(не перевищує 0,000001%)

11. Біологічне значення деяких макроелементів

Кальцій
Калій
Фосфор
Входить до складу
кісток і зубів,
активізує зсідання
крові, у рослин
входить до складу
оболонок клітини
Бере участь у
серцевих
скороченнях,
зумовлює
проведення
нервових імпульсів
Входить до складу
нуклеїнових
кислот, АТФ,
ферментів,
кісткової тканини
та емалі зубів

12. Біологічне значення деяких макроелементів

Хлор
Магній
Натрій
Є компонентом
шлункового соку у
вигляді хлоридної
кислоти, активізує
ферменти
Входить до складу
молекули
хлорофілу,
міститься в кістках і
зубах, активізує
синтез ДНК,
енергетичний обмін
Забезпечує
проведення
нервових імпульсів,
підтримує
осмотичний тиск у
клітині, стимулює
синтез гормонів

13. Біологічне значення деяких мікроелементів

Цинк
Купрум
Ферум
Нормалізує імунітет,
входить до складу
сітківки, запобігає
депресії, нормалізує
обмін речовин,
запобігає дерматитам
Бере участь у регуляції
діяльності серцевосудинної системи,
зниженні рівня
гормону щитовидної
залози, нормалізації
пігментації шкіри
Входить до складу
гемоглобіну,
кришталика та рогівки
ока, бере участь у
синтезі хлорофілу,
забезпечує
транспортування
кисню та СО2

14. Біологічне значення деяких мікроелементів

Йод
Флуор
Манган
Входить до складу
гормонів
щитоподібної
залози, впливає на
обмін речовин
Входить до складу
емалі зубів (через
його нестачу
розвивається карієс,
через надлишок –
флюороз)
Впливає на процеси
творення крові,
підвищує
врожайність
рослин, активізує
процес
фотосинтезу

15. Сильні електроліти

16. Буферні системи

– це розчини які здатні
підтримувати сталим рН, як при додаванні
сильних кислот або основ, так і при
розведенні.
Буферні розчини - це суміші слабкої кислоти з її
добре дисоційованою сіллю або слабкої основи з
її добре дисоційованою сіллю

17. Склад буферних систем

Слабка кислота і сіль цієї кислоти, утворена
сильною основою
- СН3СООН + СН3СООNa
Слабка основа і сіль цієї основи, утворена
сильной кислотою
- NH4OH +NH4Cl

18. БУФЕРНі СИСТЕМИ ОРГАНіЗМУ

1. Гідрокарбонатна буферна система:
H2CO3 / NaHCO3
2. Гемоглобінова і оксигемоглбінова буферна
система крові:
НHb / K-Hb і НHbO2 / K-Hb02
3. Буферна система білків плазми крові:
Pt COOH/ PtCOONa
Білки (слабкі кислоти)/ Протеїнат Na
4. Фосфатна буферна система:
Фосфатна
NаН2РО4 + Na2НРО4

19. Хімічний склад живих організмів

Химический состав клетки
вода - 70-80%
солі - 1-1,5%
білки - 10-20%
жири- 1-5%
70-80%
вуглеводи - 0,2 - 2%
нуклеїнові кислоти 1-2%
АТФ - 0,1-0,5%

20. Вміст елементів (%) у людському тілі

за даними S.Rilling

21. Елементи-органогени

Біологічна роль хімічних елементів в організмі
людини і тварин дуже багатогранна. Елементиорганогени є основою всіх біосистем, оскільки
входять до складу білків, ферментів, вітамінів,
гормонів, нуклеїнових кислот та води, яка
об'єднує всі частини організму в єдине ціле.

22.

Валентність біогенних елементів у
біологічних макромолекулах

23. Біологічна роль кисню

Використовують для інгаляцій при різних
захворюваннях, що супроводжуються
гіпоксією (нестачею кисню): при
захворюваннях органів дихання (пневмонія,
набряк легень тощо),
серцево-судинної системи (серцева
недостатність, коронарна недостатність, різке
падіння артеріального
тиску тощо), отруєннях чадним
газом, синильною кислотою, задушливими
речовинами (хлор, фосген та ін.), а також при
інших захворюваннях з порушенням функції
дихання і окисних процесів.

24. Біологічна роль кисню

У анестезіологічній практи
ці кисень широко
застосовується в суміші з
інгаляційними
наркотичними
анальгетиками.
Чистим киснем і сумішшю
його з вуглекислотою
користуються при
ослабленні дихання в
післяопераційному
періоді,
при інтоксикаціях тощо.

25.

Широко користуються
киснем для
гіпербаричної
оксигенації —
застосування кисню під
підвищеним тиском.
Застосовують також ентеральну
оксигенотерапію шляхом введення в
шлунок кисневої піни, що застосовується у
вигляді кисневого коктейлю.
Використовується для загального
поліпшення обмінних процесів у
комплексній терапії серцево-судинних
захворювань, порушень обміну речовин та
інших патологічних станів, пов'язаних з
кисневою недостатністю організму.

26. Перфторани – альтернатива повітрю

«Мишку занурювали у посуд з
рідиною, проте вона продовжувала
дихати, як звичайно, добуваючи
кисень з тієї рідини, в якій
опинилася» – так у 1966 р. в Америці
починалися досліди із вивчення
рідких перфторвуглеців
(перфторанів) – повністю фторованих
органічних сполук, на основі яких
можна створити емульсію, здатну
замінити живим істотам повітря,
виконувати функцію транспортування
кисню кров’яним руслом до тканин і
органів.

27.

Приблизна кількість мікроелементів в організмі
людини з середньою масою 70 кг
Елемент
Ферум
Символ
Fe
Кількість
4–5г
Цинк
Zn
1,4 – 2,3 г
Купрум
Cu
75 – 150
мг
Манган
Mn
12 – 20 мг
Молібден
Кобальт
Mo
Co
5 – 9 мг
1 – 1,5 мг
Хром
Cr
0,6 – 1,4
мг
Роль в організмі
Редокс-реакції;
перенесення
Оксигену до еритроцитів
Регуляція росту та розвитку,
синтез гормонів та білків.
Редокс-реакції, біосинтез пігментів
шкіри, меланін, антиоксидантний
захист
Утворення шкіри та шару муцину,
участь у процесах кровотворення,
антиоксидантний захист
Редокс-реакції при диханні
Метаболічні процеси, компонент
вітаміну B12
Метаболізм
вуглеводів,
функціонування інсуліну

28.

Приблизна кількість мікроелементів в організмі
людини з середньою масою 70 кг
Елемент
Літій
Селен
Флуор
Йод
Символ
Li
Se
F
I
Роль в організмі
Регуляція нервової функції
Біосинтез білків, ріст волосся.
Формування кісток та зубів
Біосинтез
гормонів,
функціонування
щитоподібної залози
Ванадій
Va
Важливий для деяких морських та інших тварин; при
недостачі ванадію сповільнюється ріст, зменшується
народжуваність і виживає менша кількість молодняку;
сповільнюється кістковий метаболізм. Вважають, що
окрім того, сповільнюється біосинтез холестерину у
теплокровних
Аурум
Меркурій
Au
Hg
Пригнічення діяльності макрофагів
Пригнічення процесів реабсорбції

29. Поміркуйте!

Чи важлива кількість того чи іншого
хімічного елемента для живих істот? Чому?
Проаналізуйте відмінність елементного
складу живої та неживої природи.