Связанные понятия
Ка́лий — элемент первой группы (по старой классификации — главной подгруппы первой группы), четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 19. Обозначается символом K (лат. Kalium). Простое вещество калий — мягкий щелочной металл серебристо-белого цвета.
Ма́гний — элемент второй группы (по старой классификации — главной подгруппы второй группы), третьего периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 12. Обозначается символом Mg (лат. Magnesium). Простое вещество магний — лёгкий, ковкий металл серебристо-белого цвета.
На́трий (Na, лат. natrium) — химический элемент первой группы, третьего периода периодической системы Менделеева, с атомным номером 11. Как простое вещество представляет собой мягкий щелочной металл серебристо-белого цвета. На внешнем энергетическом уровне натрий имеет один электрон, который он легко отдаёт, превращаясь в положительно заряженный катион Na+. Единственным стабильным изотопом является 23Na. В свободном виде не встречается, но может быть получен из различных соединений. Натрий — шестой...
Се́ра — элемент 16-й группы (по устаревшей классификации — главной подгруппы VI группы), третьего периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 16. Проявляет неметаллические свойства. Обозначается символом S (лат. sulfur). В водородных и кислородных соединениях находится в составе различных ионов, образует многие кислоты и соли. Многие серосодержащие соли малорастворимы в воде.
Ка́льций (Ca от лат. Calcium) — элемент второй группы (по старой классификации — главной подгруппы второй группы), четвёртого периода, с атомным номером 20. Простое вещество кальций — мягкий, химически активный щёлочноземельный металл серебристо-белого цвета. Впервые получен в чистом виде Г. Дэви в 1808 году.
Упоминания в литературе
В природе струвит встречается редко, но вещество этого состава хорошо известно химикам-аналитикам. Осаждение двойного фосфата аммония – магния используют как качественную реакцию на фосфат-анионы или на катионы магния. Реакцию проводят в слабощелочной среде, при которой фосфаты находятся в растворе в виде гидрофосфата: MgCl2 + Na2HPO4 + NH4OH + 5H2O = = NH4MgPO4 · 6H2O + 2NaCl. Получается белый мелкокристаллический осадок, который практически нерастворим в воде, но растворяется в разбавленных кислотах. Образование осадка может происходить не сразу; чтобы ускорить кристаллизацию, стенку пробирки надо потереть стеклянной палочкой. Этот старинный прием создает на стенках центры кристаллизации, и дальше выпадение осадка идет легко. При сильном увеличении в осадке видны кристаллы характерной формы. С помощью этой простой реакции можно обнаружить фосфат-анионы в удобрениях и даже в напитках типа «Пепси» или «Фанта» (в небольших концентрациях в них добавляют свободную фосфорную кислоту). Фосфат магния – аммония имеет довольно редкую особенность: его растворимость в воде уменьшается при повышении температуры – от 0,52 г/л при 20 °С до 0,19 г/л при 80 °С. Как же появился струвит в консервах? То, что в рыбьих костях много
фосфора , общеизвестно. Богатую фосфором рыбную муку используют как пищевую добавку к корму сельскохозяйственных животных и птиц. Ну а магний в небольших количествах мог попасть в консервы с морской водой. Вот при длительном хранении и выросли в банке мелкие кристаллики. Кстати, для человека они совершенно безвредны.
Известно, что подавляющее количество всех встречающихся в природе химических элементов (81) обнаружены в организме человека. 12 элементов называют структурными, так как они составляют 99 % элементного состава человеческого организма (углерод, кислород, водород, азот, кальций, магний, натрий, калий, сера,
фосфор , фтор, хлор). При этом основным строительным материалом являются четыре элемента: азот, водород, кислород и углерод. Остальные элементы, находясь в организме в незначительных по объему количествах, играют важную роль, влияя на здоровье и состояние нашего организма.
Минеральный обмен важен для синтеза тела бактерий. Для него необходимы не только азот и углерод, но и зольные элементы – сера,
фосфор , калий и кальций, а также микроэлементы – бор, молибден, цинк, марганец, кобальт, никель, йод, бром, медь и др. В состав цитоплазмы бактерий входит сера, которая участвует в синтетических реакциях в виде R-SH. Данная сера восстановленной формы обладает высокой реактивностью и легко поддается дегидрированию с последующим превращением в сложные соединения, которые при гидрировании восстанавливаются, благодаря чему регулируется окислительно-восстановительный потенциал в цитоплазме бактерии.
Витамины– это низкомолекулярные органические соединения. Они не так велики по размерам как белки, жиры или углеводы. Общим для всех этих соединений является то, что они состоят из углерода, водорода, кислорода, иногда азота, серы,
фосфора и изредка других химических элементов. Витамины образуются в живой природе и синтезируются главным образом растениями, частично микроорганизмами.
Наконец, важнейший компонент живых клеток, входящий в состав РНК, ДНК и многих других незаменимых молекул, –
фосфор – в неживой природе встречается только в виде нерастворимых и химически инертных минералов, таких как апатит. Чтобы получить содержащие фосфор органические молекулы, надо найти где-то фосфор в растворимой и химически активной форме.
Связанные понятия (продолжение)
Бор (B, лат. borum) — химический элемент 13-й группы, второго периода периодической системы (по устаревшей короткой форме периодической системы принадлежит к главной подгруппе III группы, или к группе IIIA) с атомным номером 5. Бесцветное, серое или красное кристаллическое либо тёмное аморфное вещество. Известно более 10 аллотропных модификаций бора, образование и взаимные переходы которых определяются температурой, при которой бор был получен.
Ма́рганец — элемент побочной подгруппы седьмой группы четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 25. Обозначается символом Mn (лат. Manganum, ма́нганум, в составе формул по-русски читается как марганец, например, KMnO4 — калий марганец о четыре). Простое вещество марганец — металл серебристо-белого цвета. Наряду с железом и его сплавами относится к чёрным металлам. Известны пять аллотропных модификаций марганца — четыре с кубической и одна с тетрагональной...
Фтор (F, лат. fluorum) — химический элемент 17-й группы, второго периода периодической системы (по устаревшей короткой форме периодической системы принадлежит к главной подгруппе VII группы, или к группе VIIA) с атомным номером 9. Самый химически активный неметалл и сильнейший окислитель, самый лёгкий элемент из группы галогенов. Как простое вещество при нормальных условиях фтор представляет собой двухатомный газ (формула F2) бледно-жёлтого цвета с резким запахом, напоминающим озон или хлор. Токсичен...
Хлори́ды — группа химических соединений, соли хлороводородной (соляной) кислоты HCl.
Ка́дмий — элемент двенадцатой группы (в устаревшей классификации — побочной подгруппы второй группы), пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 48. Обозначается символом Cd (лат. Cadmium). Простое вещество кадмий при нормальных условиях — мягкий ковкий тягучий переходный металл серебристо-белого цвета. Устойчив в сухом воздухе, во влажном на его поверхности образуется плёнка оксида, препятствующая дальнейшему окислению металла. Кадмий и его соединения...
Ио́д (тривиальное (общеупотребительное) название — йод; от греч. ἰώδης — «фиалковый (фиолетовый)») — химический элемент с атомным номером 53. Принадлежит к 17-й группе периодической таблицы химических элементов (по устаревшей короткой форме периодической системы принадлежит к главной подгруппе VII группы, или к группе VIIA), находится в пятом периоде таблицы. Атомная масса элемента 126,90447 а. е. м.. Обозначается символом I (от лат. Iodum). Химически активный неметалл, относится к группе галогенов...
Хлор (от греч. χλωρός — «жёлто-зелёный») — химический элемент с атомным номером 17. Принадлежит к 17-й группе периодической таблицы химических элементов (по устаревшей короткой форме периодической системы принадлежит к главной подгруппе VII группы, или к группе VIIA), находится в третьем периоде таблицы. Атомная масса элемента 35,446...35,457 а. е. м. . Обозначается символом Cl (от лат. Chlorum). Химически активный неметалл. Входит в группу галогенов.
Бром (от др.-греч. βρῶμος — «вонючка», «вонючий») — химический элемент с атомным номером 35. Принадлежит к 17-й группе периодической таблицы химических элементов (по устаревшей короткой форме периодической системы принадлежит к главной подгруппе VII группы, или к группе VIIA), находится в четвёртом периоде таблицы. Атомная масса элемента 79,901...79,907 а. е. м. . Обозначается символом Br (от лат. Bromum). Химически активный неметалл, относится к группе галогенов. Простое вещество бром при нормальных...
Ко́бальт — химический элемент с атомным номером 27. Принадлежит к 9-й группе периодической таблицы химических элементов (по устаревшей короткой форме периодической системы принадлежит к побочной подгруппе VIII группы, или к группе VIIIB), находится в четвёртом периоде таблицы. Атомная масса элемента 58,933194(4) а. е. м.. Обозначается символом Co (от лат. Cobaltum). Простое вещество кобальт — серебристо-белый, слегка желтоватый металл с розоватым или синеватым отливом. Существует в двух кристаллических...
Неорганические сульфиды (от лат. sulphur — сера) — класс химических соединений, представляющих собой соединения металлов (а также ряда неметаллов В, Si, Р, As) с серой (S), где она имеет степень окисления −2. Могут рассматриваться как соли сероводородной кислоты H2S. Свойства сульфидов сильно зависят от металлов, входящих в их состав.
Вана́дий — химический элемент с атомным номером 23. Принадлежит к 5-й группе периодической таблицы химических элементов (по устаревшей короткой форме периодической системы принадлежит к побочной подгруппе V группы, или к группе VB), находится в четвёртом периоде таблицы. Атомная масса элемента 50,9415(1) а. е. м.. Обозначается символом V (от лат. Vanadium). Простое вещество ванадий — пластичный металл серебристо-серого цвета.
Ба́рий — элемент главной подгруппы второй группы, шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 56. Обозначается символом Ba (лат. Barium). Простое вещество барий — мягкий, ковкий щёлочноземельный металл серебристо-белого цвета. Обладает высокой химической активностью.
Со́ли — сложные вещества, которые в водных растворах диссоциируют на катионы металлов и анионы кислотных остатков. ИЮПАК определяет соли как химические соединения, состоящие из катионов и анионов. Есть ещё одно определение: солями называют вещества, которые могут быть получены при взаимодействии кислот и оснований с выделением воды.
Хром — элемент побочной подгруппы 6-й группы 4-го периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 24. Обозначается символом Cr (лат. Chromium). Простое вещество хром — твёрдый металл голубовато-белого цвета. Хром иногда относят к чёрным металлам.
Оксиды — весьма распространённый тип соединений, содержащихся в земной коре и во Вселенной вообще. Примерами таких соединений являются ржавчина, вода, песок, углекислый газ, ряд красителей. Оксидами также является класс минералов, представляющих собой соединения металла с кислородом (см. Окислы).
Сероводоро́д (серни́стый водоро́д, сульфи́д водоро́да, дигидросульфи́д) — бесцветный газ со сладковатым вкусом, обеспечивающий характерный неприятный тяжёлый запах тухлых яиц (тухлого мяса). Бинарное химическое соединение водорода и серы. Химическая формула — H2S. Плохо растворим в воде, хорошо — в этаноле. В больших концентрациях ядовит. Огнеопасен. Концентрационные пределы воспламенения в смеси с воздухом составляют 4,5—45 % сероводорода. Используется в химической промышленности для синтеза некоторых...
Аммоний — полиатомный катион с химической формулой NH4+. Аммоний с анионами образует соли аммония, аммониевые соединения, последние входят в большой класс ониевых соединений. Ион аммония NH4+ является правильным тетраэдром с азотом в центре и атомами водорода в вершинах тетраэдра. Размер иона — 1,43 Å.
Стро́нций — химический элемент с атомным номером 38. Принадлежит к 2-й группе периодической таблицы химических элементов (по устаревшей короткой форме периодической системы принадлежит к главной подгруппе II группы, или к группе IIA), находится в пятом периоде таблицы. Атомная масса элемента 87,62(1) а. е. м.. Обозначается символом Sr (от лат. Strontium). Простое вещество стронций — мягкий, ковкий и пластичный щёлочноземельный металл серебристо-белого цвета. Обладает высокой химической активностью...
Азо́т (N, лат. nitrogenium) — химический элемент 15-й группы, второго периода периодической системы с атомным номером 7. Относится к пниктогенам. Как простое вещество представляет собой двухатомный газ без цвета, вкуса и запаха. Один из самых распространённых элементов на Земле. Химически весьма инертен, однако реагирует с комплексными соединениями переходных металлов. Основной компонент воздуха (78,09 % объёма), разделением которого получают промышленный азот (более ¾ идёт на синтез аммиака). Применяется...
Фтори́ды — химические соединения фтора с другими элементами. Фториды известны для всех элементов, кроме гелия и неона. К фторидам относят как бинарные соединения — ионные фториды (соли фтороводородной кислоты и металлов, ковалентные фториды переходных металлов в высших степенях окисления и фториды неметаллов), так и сложные неорганические соединения (фторангидриды кислот, комплексные фториды, гидрофториды металлов, фторированный графит).
Желе́зо (Fe от лат. Ferrum) — элемент восьмой группы (по старой классификации — побочной подгруппы восьмой группы) четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 26. Один из самых распространённых в земной коре металлов: второе место после алюминия.
Мышья́к (лат. Arsenicum, химический символ — As) — химический элемент 15-й группы (по устаревшей классификации — главной подгруппы пятой группы) четвёртого периода периодической системы; имеет атомный номер 33. Простое вещество представляет собой хрупкий полуметалл стального цвета с зеленоватым оттенком (в серой аллотропной модификации). Яд и канцероген.
Це́зий (химический символ — Cs; лат. Caesium) — элемент главной подгруппы первой группы шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, атомный номер — 55. Простое вещество цезий — мягкий щелочной металл серебристо-жёлтого цвета. Своё название цезий получил за наличие двух ярких синих линий в эмиссионном спектре (от лат. caesius — небесно-голубой).
Сурьма ́ (химический символ — Sb; лат. Stibium) — химический элемент 15-й группы (по устаревшей классификации — главной подгруппы пятой группы) пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева; имеет атомный номер 51. Простое вещество сурьма — полуметалл серебристо-белого цвета с синеватым оттенком, грубозернистого строения. Известны четыре металлических аллотропных модификаций сурьмы, существующих при различных давлениях, и три аморфные модификации (взрывчатая, чёрная и...
Ли́тий (Li, лат. lithium) — химический элемент первой группы, второго периода периодической системы с атомным номером 3. Как простое вещество представляет собой мягкий щелочной металл серебристо-белого цвета.
Цинк — химический элемент побочной подгруппы второй группы, четвёртого периода периодической системы, с атомным номером 30. Обозначается символом Zn (лат. Zincum). Простое вещество цинк при нормальных условиях — хрупкий переходный металл голубовато-белого цвета (тускнеет на воздухе, покрываясь тонким слоем оксида цинка).
Гидрокси́ды (гидроо́киси, водокиси) — неорганические соединения, содержащие в составе гидроксильную группу -OH. Известны гидроксиды почти всех химических элементов; некоторые из них встречаются в природе в виде минералов. Гидроксиды щелочных и щёлочноземельных металлов, а также аммония являются растворимыми и называются щелочами.
Хлори́д на́трия или хлористый натрий (NaCl) — натриевая соль соляной кислоты. Известен в быту под названием поваренной соли, основным компонентом которой и является. Хлорид натрия в значительном количестве содержится в морской воде, придавая ей солёный вкус. Встречается в природе в виде минерала галита (каменной соли). Чистый хлорид натрия представляет собой бесцветные кристаллы, но с различными примесями его цвет может принимать голубой, фиолетовый, розовый, жёлтый или серый оттенок.
Щёлочноземе́льные мета́ллы — химические элементы 2-й группы периодической таблицы элементов: бериллий (Be), магний (Mg), кальций (Ca), стронций (Sr), барий (Ba), радий (Ra), унбинилий (Ubn).
Щелочны́е мета́ллы — элементы 1-й группы периодической таблицы химических элементов (по устаревшей классификации — элементы главной подгруппы I группы): литий Li, натрий Na, калий K, рубидий Rb, цезий Cs, франций Fr, унуненний Uue. При растворении щелочных металлов в воде образуются растворимые гидроксиды, называемые щелочами.
Кре́мний (Si от лат. Silicium) — элемент четырнадцатой группы (по старой классификации — главной подгруппы четвёртой группы), третьего периода периодической системы химических элементов с атомным номером 14. Атомная масса 28,085. Неметалл, второй по распространённости химический элемент в земной коре (после кислорода). Исключительно важен для современной электроники.
Ртуть (Hg, от лат. Hydrargyrum) — элемент шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 80, относящийся к подгруппе цинка (побочной подгруппе II группы). Простое вещество ртуть — переходный металл, при комнатной температуре представляющий собой тяжёлую серебристо-белую жидкость, пары которой чрезвычайно ядовиты, контаминант. Ртуть — один из двух химических элементов (и единственный металл), простые вещества которых при нормальных условиях находятся...
Селе́н — химический элемент 16-й группы (по устаревшей классификации — главной подгруппы VI группы), 4-го периода в периодической системе, имеет атомный номер 34, обозначается символом Se (лат. Selenium), хрупкий блестящий на изломе неметалл чёрного цвета (устойчивая аллотропная форма, неустойчивая форма — киноварно-красная). Относится к халькогенам.
Сульфа́ты — минералы, соли серной кислоты H2SO4. В их кристаллической структуре обособляются комплексные анионы SO42−. Наиболее характерны труднорастворимые сульфаты сильных двухвалентных оснований, особенно Ba2+, а также Sr2+ и Ca2+. Более слабые основания образуют основные соли, часто весьма неустойчивые (например сульфаты окисленного железа), более сильные основания — двойные соли и кристаллогидраты, а они в свою очередь образовывают купоросы.
Хими́ческое соедине́ние — сложное вещество, состоящее из химически связанных атомов двух или более элементов (гетероядерные молекулы). Некоторые простые вещества также могут рассматриваться как химические соединения, если их молекулы состоят из атомов, соединённых ковалентной связью (азот, кислород, иод, бром, хлор, фтор, предположительно астат).
Ви́смут — химический элемент 15-й группы (по устаревшей классификации — главной подгруппы пятой группы) шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева; имеет атомный номер 83. Обозначается символом Bi (лат. Bismuthum). Простое вещество представляет собой при нормальных условиях блестящий серебристый с розоватым оттенком металл.
Руби́дий — элемент главной подгруппы первой группы, пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 37. Обозначается символом Rb (лат. Rubidium). Простое вещество рубидий — мягкий легкоплавкий щелочной металл серебристо-белого цвета.
Цирко́ний — химический элемент с атомным номером 40. Принадлежит к 4-й группе периодической таблицы химических элементов (по устаревшей короткой форме периодической системы принадлежит к побочной подгруппе IV группы, или к группе IVB), находится в пятом периоде таблицы. Атомная масса элемента 91,224(2) а. е. м. . Обозначается символом Zr (от лат. Zirconium). Простое вещество цирконий — блестящий металл серебристо-серого цвета. Обладает высокой пластичностью, устойчив к коррозии.
Соля́ная кислота ́ (также хлороводоро́дная, хлористоводоро́дная кислота) — раствор хлороводорода (HCl) в воде, сильная одноосновная кислота. Бесцветная, прозрачная, едкая жидкость, «дымящаяся» на воздухе (техническая соляная кислота — желтоватого цвета из-за примесей железа, хлора и пр.). В концентрации около 0,5 % присутствует в желудке человека. Соли соляной кислоты называются хлоридами.
Хими́ческая фо́рмула — условное обозначение химического состава и структуры соединений с помощью символов химических элементов, числовых и вспомогательных знаков (скобок, тире и т. п.). Химические формулы являются составной частью языка химии, на их основе составляются схемы и уравнения химических реакций, а также химическая классификация и номенклатура веществ. Одним из первых начал использовать их русский химик А. А. Иовский.
Це́рий (химический символ — Ce; лат. Cerium) — химический элемент из группы лантаноидов, серебристый металл.
Ска́ндий (химический символ — Sc; лат. Scandium) — элемент третьей группы (по старой классификации — побочной подгруппы третьей группы), четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 21. Простое вещество скандий — лёгкий металл серебристого цвета с характерным жёлтым отливом. Существует в двух кристаллических модификациях: α-Sc с гексагональной решёткой типа магния, β-Sc с кубической объёмноцентрированной решёткой, температура перехода α↔β...
Бери́ллий (Be, лат. beryllium) — химический элемент второй группы, второго периода периодической системы с атомным номером 4. Как простое вещество представляет собой относительно твёрдый металл светло-серого цвета, имеет очень высокую стоимость. Высокотоксичен.
Кремниевые кислоты — очень слабые, малорастворимые в воде кислоты общей формулы nSiO2•mH2O.
Молибде́н — элемент шестой группы (по старой классификации — побочной подгруппы шестой группы) пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, атомный номер 42. Обозначается символом Mo (лат. Molybdaenum). Простое вещество молибден — переходный металл светло-серого цвета. Главное применение находит в металлургии.
Упоминания в литературе (продолжение)
Согласно научным исследованиям в пиве присутствуют такие минеральные компоненты, как
фосфор , магний, калий, хлор, сера и кальций. При употреблении этого напитка в больших дозах благодаря наличию в нем воды и калия происходит стимуляция работы мочевыделительной системы, что, в конечном итоге, способствует выведению из организма хлора и натрия.
Почему? Дело в том, что известь и древесная зола являются сильными щелочами. Входящий в них кальций весь и быстро растворяется в воде. Попадая в почву сразу в большом количестве, они резко меняют реакцию почвы – рН становится больше 7, а иногда увеличивается до 8–10. При этом находящиеся в почве химические элементы, в частности,
фосфор , образуют соединения, нерастворимые в воде, и сразу становятся недоступными для растений (всасывающей силы корневых волосков не хватает для поглощения элементов из этих химических соединений). Растения голодают и прекращают развиваться.
Минеральные вещества составляют 2 – 5 % сухого вещества зерна. В состав зерна входят макроэлементы:
фосфор , магний, калий, кальций, натрий, железо, селен, алюминий, кремний; микроэлементы: марганец, бор, хром, медь, цинк, барий, йод, литий, бром, молибден, кобальт; ультрамикроэлементы: селен, кадмий, ртуть, серебро, золото, радий. Минеральные вещества, сконцентрированные, как и витамины, в оболочке зерна и зародыше, при обычном помоле большей частью удаляются. Например, железа в пшеничном хлебе из цельного зерна в 5 раз больше, чем в изделиях из муки высшего сорта. И какой хлеб, спрашивается, лучше кушать больному с пониженным гемоглобином? Это не значит, что мы предлагаем вам категорически отказываться от выписанных врачом препаратов железа. Просто у них, как у любого химического препарата, есть побочные эффекты. Есть ли они у цельнозернового хлеба, от которого даже потолстеть нельзя? Возможно, если такая пища вместе с проростками пшеницы станет постоянной частью вашего рациона, гемоглобин просто не будет «падать», и нужда в аптечных препаратах не возникнет. Кстати, анемия на фоне заболеваний органов дыхания – это очень серьезно. Ведь организм, и так получающий теперь вследствие болезни кислорода меньше, чем обычно, начинает просто «задыхаться» из-за того, что эритроцитов, способных разнести по организму поступающий в легкие кислород, слишком мало. А во время недуга кислород просто необходим, чтобы «сжигались», перерабатывались токсины, обеспечивалась активная работа борющихся с инфекцией антител, лейкоцитов, поддерживалось обычное состояние всех органов и систем организма. Чем выше уровень гемоглобина (в пределах нормы, разумеется), тем большее количество кислорода, попавшего в легкие, доставляется кровью в органы, тем легче организму бороться с «захватчиком».
Из весьма ценных для нашего организма минеральных веществ в состав меда входят соли кальция, натрия, магния, железа, йода, серы, хлора,
фосфора . Следует отметить, что количество многих минеральных веществ в меде почти такое же, как и в плазме крови человека.
Вряд ли фракционированием изотопов на заре жизни занимались оксигенные фототрофы, такие как цианобактерии: в архейских водах, учитывая высокое содержание растворенного железа и кремния, не могло находиться достаточно
фосфора для поддержания жизни этих микробов. А вот аноксигенные фотоферротрофы в таких условиях процветать могли. Таким бактериям тоже нужна энергия света для синтеза органических соединений, но в качестве донора электрона, необходимого для протекания окислительно-восстановительных реакций, они используют закисное железо (Fe2+), а не воду, поэтому побочными продуктами их деятельности является Fe3+ (и различные минералы железа), а не кислород. Другие хемотрофы примерно тогда же получили доступ и к энергии недр, особенно на срединно-океанических хребтах, где позднее сложились необычные глубоководные сообщества черных курильщиков. Признаки их жизнедеятельности заметны по изотопной подписи другого элемента – серы (34S/32S, или δ34S).
Различие между живой и неживой природой отчетливо проявляется в их химическом составе. Так, земная кора на 90 % состоит из кислорода, кремния, алюминия и натрия (O, Si, Al, Na), а в живых организмах около 95 % составляют углерод, водород, кислород и азот (C, H, O, N). Кроме того, к этой группе макроэлементов относятся еще восемь химических элементов: Na – натрий, Cl – хлор, S – сера, Fe – железо, Mg – магний, P –
фосфор , Ca – кальций, K – калий, содержание которых исчисляется десятыми и сотыми долями процента. В гораздо меньших количествах встречаются столь же необходимые для жизни микроэлементы: Cu – медь, Mn – марганец, Zn – цинк, Mo – молибден, Co – кобальт, F – фтор, J-йод и др.
В составе растений присутствуют и различные минеральные соли неорганических кислот. Самое большое их количество содержат овощи и фрукты. Минеральные соли и их химические элементы оказывают сильное воздействие на нормальное осуществление процессов жизнедеятельности организма человека. Они входят в состав клеток и межклеточных жидкостей, обеспечивают нормальное течение физико-химических процессов, активно участвуют в процессах обмена веществ и ферментативной деятельности организма человека, оказывают влияние на возбудимость нервной и мышечной систем в зависимости от баланса солевого обмена организма. Кальций,
фосфор , магний входят в состав костей и зубов, хлор – пищеварительных желез. Для нормального функционирования системы кровообращения и дыхания необходимо присутствие в организме железа, меди, кобальта (точнее, не самих веществ в чистой форме, а их соединений с другими веществами). Кобальт и марганец также усиливают выработку антител. Именно антитела непосредственно борются с вирусами и заболеваниями. Нелишним будет подробнее остановиться на каждой соли для того, чтобы охарактеризовать ее и понять ее значение для организма.
Кальций всегда вступает в «союз» с
фосфором . Около 99 % всего кальция и 70–77 % фосфора в нашем организме входят в состав скелета. В организме человека содержится от 1 до 2,2 кг кальция и около 650 г фосфора. Эти элементы – неразлучные «друзья»: соли фосфора и кальция не могут усваиваться друг без друга. Необходимо постоянно поддерживать соотношение этих двух минеральных веществ, отвечает же за их равновесие в крови витамин D. Если соотношение этих двух микроэлементов нарушается, организм для своего выживания будет вынужден брать кальций из «костного запаса» – зубов, ногтей, крупных суставов или строить кости «заменителя». Например, молекулярные структуры у стронция и кальция очень схожи. Когда в организм длительное время не поступает органический кальций (недостаток его для жизни подобен смерти), то кальций замещается в организме стронцием. Но молекулярная решетка стронция больше молекулярной решетки кальция. Отсюда появляются изменения в костях – «наросты», «шишки» и т. д.
Морскую воду часто называют соленой. Под соленостью морской воды понимают массу (в граммах) сухих солей в 1 кг морской воды. В пределах мирового океана соленость колеблется от 33 до 37, в среднем ее можно считать равной 35. Это означает, что в морской воде содержится приблизительно 3,5 % растворенных солей. Перечень элементов, содержащихся в морской воде, очень велик, однако концентрация большинства из них очень низка. Среди веществ, содержащихся в морской воде в несколько меньших концентрациях (от 1 млн. д. до 0,01 млн. д.), имеются азот, литий, рубидий,
фосфор , йод, железо, цинк и молибден. В морской воде обнаружено не менее 50 других элементов в еще более низких концентрациях.
В России около 5 % населения активно используют БАД. Многие не доверяют им, считая, что покупка этих препаратов – пустая трата денег. Однако доказано, что для нормального функционирования всех органов организма требуется около 600 различных питательных компонентов. В организме обнаружено свыше 70 химических элементов периодической системы Д. И. Менделеева. Одни из них содержатся в макро-, другие в микроконцетрациях. Те химические элементы, которые постоянно входят в состав организма и играют в нем определенную биологическую роль, относятся к биогенным элементам. Основную массу живого вещества составляют кислород, углерод, водород, азот, кальций и
фосфор . Это главные представители макроэлементов. К ним также относятся хлор, сера, калий, натрий, фтор, магний. К биогенным микроэлементам, находящимся в организме в концентрациях 1: 100 000 и ниже, относят железо, медь, цинк, йод, марганец, кобальт, селен, молибден, хром, никель, кремний, фтор, ванадий и др. Значение микроэлементов для организма обусловлено тем, что большинство из них входят в состав ферментов, гормонов и витаминов. Нехватка любого из них приводит к различным сбоям в работе организма и заболеваниям. Например, если в организме не хватает железа, у человека разовьется малокровие, или анемия. Железодефицитная анемия является одним из распространенных в мире заболеваний, которые вызваны недостатком железа в питании. Исследования показали, что главной причиной возникновения железодефицитной анемии является низкая усвояемость железа, содержащегося в пище. Ведь железо – один из тех элементов, которые организм не может выработать самостоятельно. Причин, которые могут вызвать малокровие, несколько.
Фосфор , помимо участия в формировании скелета, требуется для структурных компонентов клеток. Он также необходим для утилизации энергии. Фосфор в растительных кормах находится в формах, 30–40 % из которых усваиваются птицей хорошо, а остальные 60–70 % усваиваются только на 10 %. Считается, что фосфор из продуктов животного происхождения и фосфорных добавок неплохо усваивается птицей.
Содержание кальция в организме человека (масса тела 70 кг) составляет 1 кг. Основная масса кальция находится в костной и зубной тканях в виде гидроксиапатита 3Са3(РО4)2Са(ОН)2 и фторапатита 3Са3(РО4)2•СаF2. 99 % общего количества кальция сосредоточено в костях. Остальной кальций входит в состав крови и других тканей как в виде ионов, так и в связанном состоянии. Содержание его в сыворотке крови 8,5—12 мг%, у новорожденных 7,5—13,9 мг%. Обмен кальция в организме тесно связан с обменом магния, стронция и
фосфора .
Минеральные вещества поступают в организм человека с пищевыми продуктами и водой. Концентрация минеральных веществ в организме не одинакова, она меняется в зависимости от возраста, состояния здоровья, места проживания и условий питания. Если содержание одних химических элементов исчисляется в тканях человека граммами (макроэлементов), то концентрация большинства других элементов в тканях составляет от 0,01 до 0,0001 г (микроэлементов) или 0,000 001 г и ниже (ультрамикроэлементов). Макроэлементы нашего организма – это кальций (до 2 % массы тела),
фосфор (около 700 г), магний (около 25 г при средней массе тела в 70 кг), а также натрий, калий, сера, хлор. К микроэлементам относят железо, медь, селен, йод, хром, цинк, фтор, марганец, кобальт, молибден, кремний, бром, серебро, бор, ванадий, германий.
Итак, валентность водорода равна 1, кислорода – 2, азота – 3, углерода – 4 и
фосфора – 5. Эти числа надо просто запомнить. Иногда у некоторых из перечисленных элементов бывают и другие валентности, но, занимаясь биологией, это можно игнорировать во всех случаях, кроме немногих особо оговоренных. Одновалентный водород, двухвалентный кислород, трехвалентный азот, четырехвалентный углерод и пятивалентный фосфор – главные химические слагаемые жизни (см. рис. 1.2).
Кроме того, в химический состав злаковых растений входят в небольших количествах органические кислоты (яблочная, виннокаменная, виноградная), различные минеральные соли неорганических кислот, такие как соли кальция, магния,
фосфора , железа. Также в малых количествах в состав входят микроэлементы, которые тем не менее имеют весьма большое значение в биологическом процессе (марганец, цинк, йод и др.). Витамины – органические вещества особого вида, имеющие различный химический состав, их употребление способствует нормальному функционированию организма. На сегодняшний день специалисты исследовали химический состав более чем 30 витаминных веществ, однако более 20 видов витаминов остаются еще не до конца изученными.
Виды удобрений можно определять при помощи уксусной кислоты: натриевая и кальциевая селитра в ней нерастворимы, а аммофос, диаммофос и сернокислый калий хорошо растворимы и дают обильный осадок. Недостаток того или иного элемента минеральных удобрений приводит к нарушению обмена веществ в растениях. Например, светло-зеленая окраска и пожелтение листьев говорят о том, что растению не хватает азота; темный, почти черный цвет засыхающих листьев свидетельствует о недостатке
фосфора ; морщинистость листьев и закручивание их по краям – о недостатке калия и т. п. Однако следует иметь в виду, что внешние изменения растений могут происходить и под влиянием других причин: недостатка или избытка влаги, низкой температуры, поэтому при определении состояния овощной культуры по внешнему виду нужно учитывать все условия ее роста.
На организм минеральные элементы пищи влияют по-разному. Например, кальций, магний, натрий, калий оказывают преимущественно щелочное действие, а
фосфор , сера, хлор – кислотное. Поэтому в зависимости от минерального состава потребляемых человеком продуктов в организме происходят соответствующие сдвиги щелочного либо кислотного характера. Кислый вкус продуктов не указывает на преобладание в них кислых элементов. Так, многие фрукты, кислые на вкус, дают организму не кислые, а щелочные валентности. Эти продукты содержат соли органических кислот, которые, легко окисляясь в организме, освобождают щелочные катионы. «Кислая» диета рекомендуется при лечении мочекаменной болезни, а «щелочная» – при недостаточности кровообращения в почках и печени, при тяжелых формах сахарного диабета и других заболеваниях.
На 100 м2 обычно вносят не более 850 г
фосфора , это количество содержится в 4 кг простого суперфосфата. Применение сверх указанного количества вредно тем, что во всех фосфорсодержащих удобрениях имеются опасные для растений вещества – уран, фтор, кадмий.
Спирулина содержит практически весь необходимый человеку набор минеральных веществ. При этом минеральные вещества находятся в спирулине в легко усваиваемой форме. Содержание
фосфора , кальция и магния в спирулине существенно выше, примерно в 2–3 раза, чем в растительных и животных продуктах, по своему составу богатых этими элементами (горохе, арахисе, изюме, яблоках, апельсинах, моркови, рыбе, говядине). Но самое интересное, что минеральные вещества, содержащиеся в растительных продуктах и в вареном мясе (рыбе), усваиваются хуже, чем те, которые содержатся в спирулине. Железо, необходимое для кроветворной системы человека (оно входит в состав гемоглобина, эритроцитов, миоглобина мышц и ферментов), усваивается организмом из спирулины лучше на 60 %, чем из других соединений, таких как сульфат железа, например. Прием 4 г спирулины в день обеспечивает повышение гемоглобина в составе крови.
Минеральные вещества мяса рыбы очень разнообразны по составу, но по количеству составляют лишь в пределах 1,2–1,5 %. Особенно богатый минеральный состав имеет океаническая рыба, так как в морской воде содержатся практически все известные нам минеральные вещества. Рыба избирательно накапливает в своем теле и органах минеральные вещества из среды обитания. Преобладающие минеральные вещества рыбы: макроэлементы – натрий, калий, хлор, кальций,
фосфор , магний, сера, микроэле—менты, йод, медь, железо, марганец, бром, алюминий, фтор; ультрамикроэлементы: цинк, кобальт, стронций, уран.
В состав всех представителей растительного мира входят представители всей периодической системы Менделеева. 9 химических элементов – углерод, водород, кислород,
фосфор , калий, кальций, магний, серебро и железо – составляют около 99 % массы человеческого организма и всего живого на нашей планете. Эти элементы называются макроэлементами (от слова «макро» – много). На долю остальных химических элементов приходится 1–2 %. Такие элементы, как кобальт, йод, марганец, цинк, медь, бор, молибден, мышьяк и другие, содержащиеся в тысячных, стотысячных долях процента, получили название микроэлементов. Для нормальной жизнедеятельности организма обязательно необходимы микроэлементы. При недостаточном или избыточном поступлении этих веществ в организме нарушаются обменные процессы, ведущие к развитию болезни. Каждый химический элемент выполняет определенную функцию в организме. Микроэлементы входят в состав витаминов, ферментов и гормонов, регулирующих обменные процессы. Так, марганец необходим для образования аскорбиновой кислоты, кобальт – для образования витаминов группы В. Для построения ферментов нужны медь, цинк, молибден, хром, кобальт. Кобальт, кроме того, входит в состав гормона поджелудочной железы – инсулина, регулирующего углеводный обмен в организме, медь стимулирует выработку гормонов, гипофиза, йод – структурный компонент гормона щитовидной железы, цинк – гормона поджелудочной железы. Медь принимает участие в обмене веществ, процессах тканевого дыхания и образовании элементов крови (эритроцитов). Таким образом, микроэлементы играют важнейшую роль в организме, а растения – источник всех необходимых химических элементов.
В состав бентонитовых глин входят такие необходимые организму элементы, как железо, магний, марганец, калий, натрий, сера, кремний, медь, барий,
фосфор , цинк и многие другие, которые в настоящее время приходится дополнительно вводить в рацион животных.
Опасность кислых почв заключается не только в их непосредственном закислении. Основные элементы питания растений (азот,
фосфор , калий, кальций) становятся для них недоступны. Зато в растения проникают в больших количествах ионы марганца, железа, алюминия, тяжелых металлов и радионуклидов. Обычно растения чувствуют себя в кислой почве не комфортно. У них подавлен рост корней, снижен иммунитет к вредителям и болезням, ощущается нехватка питательных веществ, минералов, флавоноидов, витаминов.
Основными элементами минерального питания растений являются азот,
фосфор , калий, кальций, магний, железо, сера. Требуются они в больших количествах, поэтому и называются макроэлементами. Элементы же, необходимые растениям в небольшом количестве, названы микроэлементами – бор, марганец, медь, молибден, цинк. Недостаток или избыток этих элементов влияет на развитие растений.
Среди необходимых питательных веществ выделяют органогены – это восемь химических элементов, концентрация которых в бактериальной клетке превосходит 10—4 моль. К ним относят углерод, кислород, водород, азот,
фосфор , калий, магний, кальций.
Соли
фосфора необходимы почти вдвое больше, чем соли кальция, хотя кальций и фосфор – «неразлучные» минеральные вещества, они не могут друг без друга. Фосфор, так же как и кальций, является составной частью костной ткани. Необходимо постоянно поддерживать соотношение этих двух минеральных веществ, иначе организм для своего «выживания» вынужден брать кальций из зубов, ногтей, крупных суставов. Так, очень часто человек жалуется на боль в костях, считая, что у него идут процессы отложения солей, в то время как он должен позаботиться о правильном питании. Витамин D регулирует в организме фосфорно-кальциевый баланс. Человек, который в свой рацион вводит достаточное количество продуктов, содержащих фосфор и кальций, может не бояться переломов костей, заболеваний суставов, кожи, костей, нервов.
Белковые вещества являются основой протоплазмы всех живых клеток. Белки находятся в клетках главным образом в коллоидном состоянии. Это высокомолекулярные азотосодержащие соединения, в состав которых входит углерод, кислород, водород, азот, сера и
фосфор .