Потребности организмов в химических элементах

Содержание элементов в разных организмов может зависеть от особенностей жизнедеятельности, содержания элементов в окружающей среде, типа питания и тому подобное. Потребности биосистем в химических элементах формировались на протяжении их исторического развития, поэтому поступление и содержание элементов обязательно регулируется различными способами нервной системой, гормонами, "связывающими" белками, соединениями из окружающей среды, которые потребляются организмами. Среди элементов есть такие, которые присутствуют в клетках всех видов организмов, и имеющие значение только для определенных групп живых существ. Химические элементы организмы поглощают из среды и могут концентрировать в тканях и органах (так называемое биологическое концентрирование ) . Биологическое концентрирование , или биоаккумуляция - процесс накопления со временем в организме или отдельных его органах определенных веществ или элементов, поступающих из окружающей среды. Благодаря биоакумиляции количество элементов в биосистемах может во много раз превышать их концентрацию в окружающей среде. В разных организмов содержание того или иного элемента в органах может сильно отличаться (например, у орлов, которые имеют чрезвычайно острое зрение, содержание Селена в сетчатке в 100 раз больше, чем у человека).

Различные органы организмов аккумулируют разное количество отдельных элементов. Так, щитовидная железа позвоночных накапливает йод, зерновки кукурузы накапливают золото. Организмы могут концентрировать элементы из почвы, воздуха, воды и пищи, которая потребляется. Концентрирования элементов в биосистемах может быть связано с: а) защитой от чрезмерного поступления элементов путем их связывания или изоляции; б) использованием для построения опорных образований (например, кальция для раковин) в) использованием для построения биомолекул (например, серы для синтеза аминокислот) г) использованием в процессах жизнедеятельности (например, калия для регуляции работы сердца). Избыточное накопление биосистемами некоторых элементов может быть следствием их избыточного содержания в окружающей среде, что связано с загрязнением тяжелыми металлами, радионуклидами, появлением ксенобиотиков и др.

В последнее время, в связи с антропогенным воздействием, значительно вырос уровень загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами. Термин "тяжелые металлы" принимают к металлам с плотностью, превышающей 5 г / см3, или с порядковым номером более чем 20. Эти металлы имеют способность оказывать неблагоприятное воздействие на биосистемы. По мере токсичности их можно разместить в такой последовательности: Cu, Ni, Cd, Zn, Pb, Hq. С радионуклидов, оставшихся после Чернобыльской аварии, наиболее опасными являются радиоактивные цезий и стронций. Дело в том, что по своим химическим свойствам цезий напоминает калий, а стронций - кальций. Поэтому организм при недостатке названных макроэлементов может концентрировать эти радионуклиды.

Недостаток или избыток определенных элементов в организме растений, животных, человека приводит к возникновению так называемых эндемичных болезней. Эндемические болезни - это заболевания, связанные с недостатком или избытком в отдельных районах тех или иных микроэлементов. Например, в местностях с недостаточным содержанием йода наблюдается эндемический зоб, с недостаточным содержанием фтора связан кариес зубов, а с его избытком - пятнистость зубов. Недостаток цинка вызывает снижение плодовитости и задержку роста у людей и других животных. Основой этой группы болезней является отклонение физиологических и биохимических реакций организмов на воздействие определенного содержания химических элементов во внешней среде.

Cedo nulli ( никому не уступлю ).

латинское выражение

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >