Химический состав клеток

Макроэлементы, их роль в клетке. В клетках разных организмов обнаружено около 70 элементов периодической системы элементов Д. И. Менделеева, но лишь 24 из них имеют вполне установленное значение и встречаются постоянно во всех типах клегок.

Наибольший удельный вес в элементном составе клетки приходится на кислород, углерод, водород и азот. Это так называемые основные, или биогенные, элементы. Атомы этих элементов образуют молекулы всех органических веществ клеток; на их долю приходится более 95% массы клеток, причем относительное содержание элементов в живом веществе намного выше, чем в земной коре. К главным элементам органических молекул относятся также фосфор и сера.

Жизненно важными являются, кроме того, кальций, магний, калий, натрий и хлор (в клетках животных) , входящие в состав клетки в виде ионов. Их содержание в клетке исчисляется десятыми и сотыми долями процента. Перечисленные элементы составляют группу макроэлементов.

Ионы кальция принимают участие в регуляции ряда клеточных процессов, в том числе мышечного сокращения и других двигательных функций, а также в свертывании крови. Нерастворимые соли кальция участвуют в формировании костей и зубов, карбонат кальция - в образовании раковин моллюсков, укреплении оболочек клеток некоторых видов растений. Концентрация ионов магния важна для поддержания целостности и функционирования рибосом. Кроме того, магний входит в состав хлорофилла и поддерживает нормальную работу митохондрий.

Ионы калия и натрия участвуют в поддержании определенной ионной силы и создании буферной среды, регулируют осмотическое давление в клетке, обусловливают нормальный ритм сердечной деятельности, обеспечивают передачу нервного импульса. Хлор в виде анионов участвует в создании солевой среды животных организмов (для растений хлор является микроэлементом) и, кроме того, иногда входит в состав органических соединений.

Микроэлементы, их роль в клетке. Другие химические элементы - медь, марганец, железо, кобальт, цинк, а также (для некоторых организмов) бор, фтор, хром, селен, алюминий, кремний, молибден и иод -- содержатся в небольших количествах (не более 0,01% массы клеток) . Они относятся к группе микроэлементов.

Процентное содержание в организме того или иного элемента никоим образом не характеризует степень его важности и необходимости в организме. Кобальт, например, входит в состав витамина В12, иод - в состав гормонов тироксина и тиронина, а медь - в состав ферментов, катализирующих окислительно-восстановительные процессы; кроме того, медь участвует в переносе кислорода в тканях моллюсков. Железо является составной частью комплексов, выполняющих ряд жизненно важных функций. К ним относятся, например, гем гемоглобина, некоторые ферменты и переносчики электронов (цитохром С) .

Значительное число ферментов с разнообразным механизмом действия содержат ионы цинка, марганца, кобальта и молибдена.

Кремний встречается у диатомовых водорослей, хвощей, губок и моллюсков. В хрящах и связках позвоночных животных его содержание может достигать нескольких сотых долей процента.

Бор влияет на рост растений, фтор входит в состав эмали зубов и костей.

Химический состав клетки тесно связан с особенностями строения и функционирования этой элементарной и функциональной единицы живого. Как и в морфологическом отношении, наиболее общим и универсальным для клеток представителей всех царств является химический состав протопласта. Последний содержит около 80% воды, 10% органических веществ и 1% солей. Ведущую роль в образовании протопласта среди них имеют, прежде всего, белки, нуклеиновые кислоты, липиды и углеводы.

По составу химических элементов протопласт чрезвычайно сложен. В нем содержатся вещества как с небольшим молекулярным весом так, так и вещества с крупной молекулой. 80% веса протопласта составляют высоко молекулярные вещества и лишь 30% приходится на низкомолекулярные соединения. В то же время на каждую макромолекулу приходятся сотни, а на каждую крупную макромолекулы тысячи и десятки тысяч молекул.

В состав любой клетки входят более 60 элементов периодической таблицы Менделеева.

По частоте встречаемости элементы можно поделить на три группы:

Основные элементы. Это углерод (С), водород (Н), азот (N), кислород (О). Их содержание в клетке превышает 97%. Они входят в состав всех органических веществ (белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот) и составляют их основу.

Макроэлементы. К ним относятся железо (Fе), сера (S), кальций (Са), калий (К), натрий (Na), фосфор (Р), хлор (Сl). На долю макроэлементов приходится около 2%. Они входят в состав многих органических и неорганических веществ.

Микроэлементы. Имеют самое большое разнообразие (их более 50-ти), но в клетке даже взятые все вместе они менее 1 %. Микроэлементы в чрезвычайно малых количествах входят в состав многих ферментов, гормонов или специфичных тканей, но определяют их свойства. Так, фтор (F), входит в состав зубной эмали, укрепляя ее. Йод (I) участвует в строении гормонащитовидной железы тироксина, магний (Мg) входит в состав хлорофилла растительной клетки, медь (Сu) и селен (Sе) встречаются в ферментах, защищающих клетки от мутаций, цинк (Zn) связан с процессами памяти (см. приложение № 20).

Все клетки животных и растительных организмов, а также микроорганизмов сходны по химическому составу, что свидетельствует о единстве органического мира.

Элементы Количество (в %)

Кислород 65-75

Кальций 0.04-2.00

Углерод 15-16

Магний 0.02-0,03

Водород 8-10

Натрий 0,02-0,03

Азот 1.5-3,0

Железо 0.01 -0,015

Фосфор 0,2-1,0

Калий 0,15-0,4

Сера 0,15-0.2

Хлор 0,05-0,1

В таблице приведены данные об атомном составе клеток. Из 109 элементов периодической системы Менделеева в клетках обнаружено значительное их большинство. Таким образом, в клетке нет каких-нибудь особенных элементов, характерных только для живой природы. Это указывает на связь и единство живой и неживой природы. На атомном уровне различий между химическим составом органического и неорганического мира нет. Различия обнаруживаются на более высоком уровне организации – молекулярном.

Все элементы клетки входят в состав различных молекул, образуют вещества, которые делятся на два класса: неорганические и органические.

1. Неорганические вещества.

Неорганические вещества имеют малый молекулярный вес, встречаются и синтезируются как в живой клетке, так и в неживой природе. В клетке эти вещества представлены главным образом водой и растворенной в ней солями.

Вода составляет около 70% клетки. Благодаря своему особому свойству поляризации молекул вода играет огромную роль в жизни клетки.

Молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода.

Электрохимическая структура молекулы такова, что на кислороде имеется небольшой избыток отрицательного заряда, а на атомах водорода - положительного, то есть молекула воды имеет две части, которые притягивают другие молекулы воды разноименно заряженными частями. Это приводит к увеличению связи между молекулами, что в свою очередь определяет жидкое агрегатное состояние при температурах от 0 до 1000С, несмотря на относительно малый молекулярный вес. Вместе с тем, поляризованные молекулы воды обеспечивают лучшую растворимость солей.

Роль воды в клетке:

· Вода является средой клетки, в ней протекают все биохимические реакции.

· Вода осуществляет транспортную функцию.

· Вода является растворителем неорганических и некоторых органических веществ.

· Вода сама участвует в некоторых реакциях (например, фотолиз воды).

Соли находятся в клетке, как правило, в растворенном виде, то есть в виде анионов (отрицательно заряженных ионов) и катионов (положительно заряженных ионов).

Важнейшими анионами клетки являются гидроскид (ОН -), карбонат (СО 3 2-), гидрокарбонат (СО 3 -), фосфат (РО 4 3-), гидрофосфат (НРO 4 -), дигидрофосфат (Н 2 РO 4 -). Роль анионов огромна. Фосфат обеспечивает образование макроэргических связей (химических связей с большой энергией). Карбонаты обеспечивают буферные свойства цитоплазмы. Буферность - это способность поддерживать постоянной кислотность раствора.

К важнейшим катионам относятся протон (Н +), калий (К +), натрий (Nа +). Протон участвует во многих биохимических реакциях, а так же своей концентрацией определяет такую важную характеристику цитоплазмы как ее кислотность. Ионы калия и натрия обеспечивают такое важное свойство клеточной мембраны как проводимость электрического импульса.

Клетка является той элементарной структурой, в которой осуществляются все основные этапы биологического обмена веществ и содержатся все основные химические компоненты живой материи. 80% веса протопласта составляют высокомолекулярные вещества - белки, углеводы, липиды, нуклеиновые кислоты, АТФ. Органические вещества клетки представлены различными биохимическими полимерами, то есть такими молекулами, которые состоят из многочисленных повторений более простых, сходных по структуре участков (мономеров).

2. Органические вещества, их строение и роль в жизнедеятельности клетки.

Эндокринная система – это совокупность желез внутренней секреции, которые регулируют работу всего организма за счет биологически активных веществ, или гормонов. Одним из важнейших стимуляторов работы всех внутренних органов является тироксин - гормон щитовидки.

Что такое тироксин, как он вырабатывается, и какую биологическую роль играет: давайте разбираться с помощью актуальной медицинской информации и видео в этой статье.

Тироксин - Т4, тетрайодтиронин – вещество, по своей структуре относящееся к производным заменимой аминокислоты тирозина. Его химическая формула - С 15 Н 11 I 4 NO 4 . Помимо белкового остатка в состав гормона тироксина входит йод – микроэлемент, обеспечивающий большинство биологических эффектов тетрайодтиронина.

Это интересно! Каждая молекула тироксина содержит 4 атома йода. Отсюда и название – тетрайодтиронин (от греческого «тетра» - четыре).

Где образуется тироксин

Ответ на вопрос, какая железа вырабатывает тироксин, знают многие. Как и , Т4 производится фолликулярными клетками щитовидки – небольшого эндокринного органа, напоминающего по своей форме бабочку, который расположился на передней поверхности шеи. Синтез тироксина – сложный биохимический процесс, который включает несколько последовательных этапов.

Поглощение йода щитовидкой

Йод, поступающий в организм вместе с пищей, всасывается в общий кровоток и с помощью белков-переносчиков транспортируется к клеткам щитовидной железы, которые захватывают микроэлемент.

Интересно, что орган обладает способностью самостоятельно регулировать активность захвата:

1. Достаточная концентрация тиреоидных гормонов в крови и низкие значения ТТГ уменьшает проницаемость каналов, и ЩЖ потребляет меньшее количество йода.
2. Уменьшение уровня Т3 и Т4 при повышенном ТТГ «открывает» ионные каналы щитовидки, и йод захватывается активнее.

Обратите внимание! В норме концентрация йода в крови ничтожно мала –15-30 ммоль/л. Большая часть микроэлемента сосредоточена в щитовидной железе: там его содержание выше в 30-40 или даже 100 (при стимуляции тиреотропином) раз.

Окисление йода

Для того чтобы молекулы йода связались с аминокислотными остатками тирозина, они должны иметь большую степень окисления. Это достигается за счет химической реакции, которая катализируется ферментом йодидпероксидазой.

В результате взаимодействия йод приобретает активную форму и с легкостью присоединяется к тирозину.

Йодирование

В результате присоединения молекул йода к длинной полипептидной цепочке, состоящей из аминокислотных остатков, в фолликулах щитовидной железы образуется тирерглобулин –прогормон тироксина.

Секреция

Чтобы тироксин приобрел активную форму, необходим запуск реакции протеолиза: специфические ферменты буквально разрезают длинную цепочку тиреоглобулина с высвобождением молекулы Т4.

Так щитовидная железа вырабатывает тироксин, учитывая потребности организма. По механизму обратной связи секреция гормона усиливается при повышении уровня ТТГ в крови.

Сразу после секреции большая часть гормона подхватывается белками-переносчиками:

• сывороточным альбумином;
• транстиретином;
• тироксинсвязывающим глобулином.

В связи с белками Т4 «передвигается» по организму. Концентрация свободного тироксина, который освобождается от белковой молекулы при достижении клетки-мишени, в крови ничтожно мала, но именно этот показатель имеет большое значение в определении функциональной активности щитовидной железы.

Это интересно. Тироксин щитовидки, выделенный эндокринными клетками, с током крови транспортируется ко всем внутренним органам. Рецепторы к этому гормону есть на поверхности абсолютно всех клеток человеческого организма.

Биологическая роль гормона – рост и развитие

Гормон щитовидной железы тироксин выполняет ряд важных функций в организме. Его главная биологическая роль – активация процессов обмена веществ, которая осуществляется за счет стимуляции синтеза рибонуклеиновой кислоты и белков.

Т4:

• повышает метаболизм;
• способствует снижению массы тела;
• способствует росту температуры тела;
• ускоряет передачу нервного импульса в головном мозге;
• стимулирует рост и развитие организма в детском возрасте;
• повышает чувствительность клеток к катехоламинам (адреналину, норадреналину);
• увеличивает ЧСС;
• способствует утолщению слизистого слоя эндометрия у женщин.

После транспортировки к клеткам-мишеням тироксин под влиянием специализированных ферментов отдает одну молекулу йода и превращается в активную форму гормона – трийодтиронин (Т3). Именно он осуществляет основное биологическое влияние на организм человека.

Нормы содержания тироксина в организме

Важно поддерживать уровень тироксина на нормальных значениях, ведь его изменения, как в большую, так и в меньшую сторону повлекут за собой грубые нарушения со стороны сердечно-сосудистой, нервной, пищеварительной, костно-мышечной и репродуктивной систем.

Инструкция ВОЗ устанавливает нормальные значения общего и свободного тироксина в соответствии с таблицей ниже.

Таблица: Возрастные нормы тироксина:

Возраст, лет		Тироксин Т4 общий, нмоль/л	Тироксин Т4 свободный, пмоль/л
1-10		90-194	10,70-22,20
10-15		83-172	12,90-26,10
15 и старше	Мужчины	59-135	9-22
	Женщины	71-142	9-22
Беременные		75-230	7,60-18,60

Норма тироксина у будущих мам несколько отличается от эталонных показателей небеременных женщин. Увеличение гормона в этот период связано с повышенным его расходом для обеспечения нормального роста и развития плода.

Обратите внимание! Цена на исследование общего и свободного тироксина в частных лабораториях колеблется в пределах 600-1000 р.

Любое отклонение Т4 от нормы – неблагоприятный признак и лабораторное проявление возможного эндокринного заболевания. Выше мы разобрали, за что отвечает гормон тироксин, и проблемы в его регуляции могут серьезно ударить по здоровью.

Если анализы далеки от эталона, обязательно обратитесь к врачу, ведь своими руками разобраться в причинах и механизмах гормональных нарушений сложно. Своевременная диагностика и позволит предотвратить грубые нарушения работы внутренних органов и избежать возможных осложнений.

Инструкция

Основных биогенных элементов четыре: это углерод, кислород, водород и азот. Из их атомов построены все органические вещества клеток, а кислород и водород входят также в состав воды – важнейшего неорганического соединения для живых организмов.

На долю кислорода приходится 75% массы клетки, углерода – 15%, водорода – 8% и азота – 3%. В целом эти четыре главных элемента составляют около 98% клеточной массы.

Из элементов, входящих в состав органических молекул, можно назвать также фосфор и серу. Они относятся к макроэлементам. Другие макроэлементы, такие как кальций, натрий, калий, магний и хлор, присутствуют в клетках в виде ионов.

Ионы кальция регулируют ряд клеточных процессов, в том числе сокращение мышечных белков и свертывание крови. Из нерастворимых солей кальция формируются кости и зубы, раковины моллюсков, клеточные оболочки некоторых растений.

Катионы магния нужны для нормальной работы митохондрий – «энергетических станций» клеток. Эти ионы также поддерживают целостность и функционирование рибосом, входят в состав хлорофилла растений.

Ионы натрия и калия действуют совместно: они создают буферную среду, регулируют осмотическое давление в клетке, обеспечивают передачу нервных импульсов и нормализуют ритм сердечных сокращений. Анионы хлора участвуют в создании солевой среды (у животных) и иногда входят в состав органических молекул.

Другие элементы – микроэлементы и ультрамикроэлементы – содержатся в клетке в очень малом количестве: медь, железо, марганец, цинк, кобальт, бор, хром, фтор, алюминий, кремний, молибден, селен, йод. Однако их малое процентное содержание в организме не характеризует степень их значимости и важности. Так, к примеру, железо входит в состав гемоглобина – переносчика кислорода, йод – в состав гормонов щитовидной железы (тироксина и тиронина), медь – в состав ферментов, ускоряющих окислительно-восстановительные процессы.

В состав коферментов (небелковой части) подавляющего большинства ферментов входят ионы цинка, молибдена, кобальта и марганца. Содержание кремния велико в хрящах и связках позвоночных животных. Фтор входит в состав костей и зубной эмали, а бор очень важен для роста растений.

В состав воздуха входит несколько газов: водород, кислород и азот, причем последнего содержится около 80%. Также присутствует небольшое количество водяного пара. Азот играет важную роль во многих процессах природы.

Физические свойства азота

Азот - один из важнейших химических элементов в природе. Он присутствует во всех живых организмах и участвует в реакциях между клетками и синтезе белков. В земной коре его не очень много, по сравнению с атмосферой. Азот образует многие минералы, а также вещества, имеющие важное промышленное значение. Среди них: натриевая (чилийская) и калиевая (индийская) селитры. Эти вещества используются в качестве удобрений.

Азот в свободном состоянии встречается в виде двухатомных молекул. Энергия диссоциации этих молекул довольно высока. При 3000 градусов Цельсия диссоциирует всего 0,1% от общего количества. Молекула азота состоит из двух стабильных изотопов с атомными массами 14 и 15 соответственно. Первый из них превращается в радиоактивный изотоп углерода в верхних слоях атмосферы под действием космического излучения.

Химические свойства азота

Большинство реакций химических элементов с азотом проходит при высоких температурах. Только активные металлы, такие как литий, калий, магний способны реагировать с азотом при низких температурах.

Азот реагирует с кислородом в атмосфере при прохождении электрического разряда. При этом образуется оксид азота NO, который затем при охлаждении может окисляться до NO₂. В лабораторных условиях NO можно получить из смеси азота и кислорода под действием мощного ионизирующего излучения.

Азот напрямую не реагирует с галогенами (хлором, фтором, йодом, бромом). Но фторид азота можно получить из реакции аммиака с фтором. Подобные соединения обычно неустойчивы (исключение - фтористый азот). Более стойки - оксигалогениды, полученные при реакции аммиака с галогенами и кислородом.

Азот способен реагировать с металлами. С активными металлами реакция идет даже при комнатной температуре, с менее активными металлами нужна высокая температура. При этом образуются нитриды.

Если на азот (при низком давлении) или нитрид подействовать мощным электрическим разрядом, произойдет образование смеси атомов и молекул азота. Эта смесь обладает большим запасом энергии.

Применение азота

Азот применяют при изготовлении аммиака, из которого затем может быть получена азотная кислота, множество азотных удобрений и даже взрывчатые вещества. Азот в свободном состоянии незаменим в металлургии для получения сложных сплавов и синтезе некоторых веществ (нитридокремниевая керамика).

"Биология. Общая биология. Базовый уровень. 10-11 классы". В.И. Сивоглазов (гдз)

Особенности химического состава клетки

Вопрос 1. В чем заключается сходство биологических систем и объектов неживой природы?
Основное сходство - это родство химического состава. Подавляющее большинство известных на сегодняшний день химических элементов обнаружено как в живых организмах, так и в неживой природе. Атомов, характерных только для живых систем, не существует. Однако содержание конкретных элементов в живой и неживой природе резко различается. Организмы (от бактерий до позвоночных) способны избирательно накапливать элементы, которые необходимы для жизнедеятельности.
Можно однако выделить совокупность свойств, которые присущи всем живым существам и отличают их от тел неживой природы. Для живых объектов характерна особая форма взаимодействия с окружающей средой - обмен веществ. Основу его составляют взаимосвязанные и сбалансированные процессы ассимиляции (анаболизм) и диссимиляции (катаболизм). Эти процессы направлены на обновление структур организма, а также на обеспечение различных сторон его жизнедеятельности необходимыми питательными веществами и энергией. Обязательным условием обмена веществ служит поступление извне определенных химических соединений, т. е. существование организма как открытой системы.
Интересно, что неживые объекты могут проявлять отдельные свойства, более характерные для живого. Так, кристаллы минералов способны к росту и обмену веществ с окружающей средой, а фосфор может «запасать» энергию света. Но всей совокупностью черт, присущих живому организму, не обладает ни одна неорганическая система.

Вопрос 2. Перечислите биоэлементы и объясните, каково их значение в образовании живой материи.
К биоэлементам (органогенам) относят кислород, углерод, водород, азот, фосфор и серу. Они составляют основу белков, липидов, углеводов, нуклеиновых кислот и других органических веществ. Для всех органических молекул особое значение имеют атомы углерода, образующие каркас. К этому каркасу присоединяются разнообразные химические группы, образованные другими биоэлементами. В зависимости от состава и расположения таких групп органические молекулы приобретают индивидуальные свойства и функции. Например, аминокислоты в большом количестве содержат азот, а нуклеиновые кислоты - фосфор.
В клетках некоторых организмов обнаружено повышенное содержание отдельных химических элементов. Например, бактерии способны накапливать марганец, морские водоросли - йод, ряска -радий, моллюски и ракообразные - медь, позвоночные - железо.
Химические элементы входят в состав органических соединений. Углерод, кислород и водород участвуют в построении молекул углеводов и жиров. В молекулы белков помимо этих элементов входят азот и сера, а в молекулы нуклеиновых кислот фосфор и азот. Ионы железа и меди включены в молекулы окислительных ферментов, магний - в молекулу хлорофилла, железо входит в состав гемоглобина, йод - в состав гормона щитовидной железы - тироксина, цинк - в состав инсулина - гормона поджелудочной железы, кобальт - в состав витамина В 12 .
Химические элементы, принимающие участие в процессах обмена веществ и обладающие выраженной биологической активностью, называют биогенными.

Вопрос 3. Что такое микроэлементы? Приведите примеры и охарактеризуйте биологическое значение этих элементов.
Многие химические элементы содержатся в живых системах в очень малых количествах (доли процента от общей массы). Такие вещества называют микроэлементами.
Микроэлементы: Си, В, Со, Мо, Мn, Ni, Вг, Т.п. I и другие. На их долю в клетке суммарно приходится более 0,1%; концентрация каждого не превышает 0,001%. Это ионы металлов, входящие в состав биологически активных веществ (гормонов, ферментов и др.). Растения, грибы, бактерии получают микроэлементы из почвы и воды; животные - в основном с пищей. В большинстве своем микроэлементы входят в состав белков и биологически активных веществ (гормонов, витаминов). Например, цинк содержится в гормоне поджелудочной железы инсулине, а иод - в тироксине (гормоне щитовидной железы). Кобальт является важнейшей составной частью витамина В 12 . Железо входит в состав примерно семидесяти белков организма, медь - в состав двадцати белков и т. д.
В клетках некоторых организмов обнаружено повышенное содержание отдельных химических элементов. Например, бактерии способны накапливать марганец, морские водоросли - йод, ряска -радий, моллюски и ракообразные - медь, позвоночные - железо. Ультрамикроэлементы: уран, золото, бериллий, ртуть, цезий, селен и другие. Их концентрация не превышает 0,000001%. Физиологическая роль многих из них не установлена.

Вопрос 4. Как отразится на жизнедеятельности клетки и организма недостаток какого-либо микроэлемента? Приведите примеры таких явлений.
Недостаток какого-либо микроэлемента приводит к уменьшению синтеза того органического вещества, в состав которого этот микроэлемент входит. В результате нарушаются процессы роста, обмена веществ, воспроизведения и т. п. Например, дефицит иода в пище приводит к общему падению активности организма и разрастанию щитовидной железы - эндемическому зобу. Недостаток бора вызывает отмирание верхушечных почек у растений. Основной функцией железа в организме является перенос кислорода и участие в окислительных процессах (посредством десятков окислительных ферментов). Железо входит в состав гемоглибина, миоглобина, цитохромов. Железо играет важную роль в процессах выделения энергии, в обеспечении имунных реакций организма, в метаболизме холестерина. При недостатке цинка нарушается дифференцировка клеток, выработка инсулина, всасывание витамина Е, нарушается регенерация кожных клеток. Немаловажную роль цинк играет в переработке алкоголя, поэтому недостаток его в организме вызывает предрасположенность к алкоголизму (особенно у детей и подростков). Цинк входит в состав инсулина. ряда ферментов, участвует в кроветворении.
Нехватка селена может привести к возникновению раковых заболеваний у человека и животных. По аналогии с авитаминозамитакие заболевания называют микроэлементозами.

Вопрос 5. Расскажите об ультрамикроэлементах. Каково их содержание в организме? Что известно об их роли в живых организмах?
Ультрамикроэлементы - это элементы, которые содержатся в клетке в ничтожно малых количествах (концентрация каждого не превышает одной миллионной доли процента). К ним относят уран, радий, золото, серебро, ртуть, бериллий, мышьяк и др.
Мышьяк относят к условно эссенциальным, иммунотоксичным элементам. Известно, что мышьяк с белками (цистеином, глутамином), липоевой кислотой. Мышьяк оказывает влияние на окислительные процессы в митохондриях и принимает участие во многих других важных биологических процессах, он входит в состав ферментов, защищающих мембраны наших клеток от окисления, и необходим для их нормальной работы.
В организме литий способствует высвобождению магния из клеточных "депо" и тормозит передачу нервного импульса, тем самым снижая. возбудимость нервной системы. литий также влияет на нейроэндокринные процессы, жировой и углеводный обмен.
Ванадий принимает участие в регуляции углеводного обмена и сердечно-сосудистой системы также входит в метаболизме тканей костей и зубов. Физиологическая роль большинства из ультраэлементов не установлена. Не исключено, что она вообще отсутствует, и тогда часть ультрамикроэлементов являются просто примесями живых организмов. Многие ультрамикроэлементы токсичны для человека и животных в определённых концентрациях, например, серебро, титан, мышьяк и др.

Вопрос 6. Приведите примеры известных вам биохимических эндемий. Объясните причины их происхождения.
Биохимические эндемии - это заболевания растений, животных и человека, связанные с явным недостатком либо избытком какого-либо химического элемента в окружающей среде. В результате развиваются микроэлементозы или некоторые другие нарушения. Так, во многих районах нашей страны значительно снижено количество иода в воде и почве. Нехватка иода приводит к падению синтеза гормона тироксина, щитовидная железа, пытаясь компенсировать его нехватку, разрастается (развивается эндемический зоб). Другими примерами могут служить дефицит селена в почве ряда районов Монголии, а также избыток ртути в воде некоторых горных рек Чили и Цейлона. Наблюдается избыток фтора в воде многих районов, что приводит к заболеванию зубов - флюорозов.
Одной из форм биохимических эндемий можно считаь избыток радиоактивных элементов в районе Чернобыльской АЭС и мест, подвергшихся интенсивному радиооблучению, например,