Основные свойства минералов

Таблица макроэлементов, их основная характеристика, содержание в продуктах питания

Рассмотрим макроэлементов список подробнее:

Калий K

Кальций

Магний

Натрий

Сера

Фосфор

Хлор

Элементы для растений. Что такое NPK

Химические элементы, необходимые растениям, находятся в почве в составе различных соединений. К их числу относятся азот, фосфор, калий, кальций, магний, сера, марганец, бор, медь, цинк, железо и др. Но не все питательные вещества требуются растениям в одинаковых количествах. Одних, например азота, фосфора и калия, требуется больше – их называют макроэлементами; других (магний, серы, кальция) — гораздо меньше; а некоторые (бор, медь, цинк, молибден и др.) нужны в самых незначительных количествах — их называют микроэлементами.

Азот (N) — один из самых необходимых растениям элементов питания. Он входит в состав аминокислот, всех простых и сложных белков, которые являются главной составной частью цитоплазмы растительных клеток, играющих исключительно важную; роль в обмене и передаче наследственных свойств. Азот содержится также в хлорофилле, фосфатидах, алкалоидах, ферментах и во многих других органических веществах растительных клеток. Основная масса азота сосредоточена в органическом веществе почвы, прежде всего в гумусе. Однако получать высокие урожаи только за счет природных запасов азота очень трудно. Поэтому растения требуют пополнения запасов почвенного азота из других источников, прежде всего — внесением органических и минеральных азотных удобрений.

Фосфор (P) входит в состав нуклеиновых кислот и нуклеопротеидов, которые участвуют в построении цитоплазмы и ядра клеток. Он содержится в фитине (запасном веществе семени), который используется как источник фосфора во время прорастания, а также в фосфатидах, сахарофосфатах, витаминах и многих ферментах. В растительной клетке фосфор играет исключительно важную роль в энергетическом обмене, участвует в разнообразных процессах обмена веществ, деления и размножения. В почве фосфор находится в форме органических и минеральных соединений в виде солей кальция, магния, алюминия и железа. Минеральный фосфор, который требуется для питания растений, представлен в основном малодоступными для растений формами. Поэтому внесение фосфорных удобрений эффективно на большинстве почв. Улучшение питания фосфором увеличивает урожайность растений, содержание сахара, крахмала и жира, повышает их зимостойкость.

Калий (K). Его физиологические функции в растительном организме разнообразны. Он нормализует обмен веществ в клетках, повышает устойчивость растений к засухе, положительно влияет на интенсивность фотосинтеза, окислительных процессов, на углеводный и азотный обмен. Повышая активность ферментов, участвующих в углеводном обмене, калий способствует накоплению сахаров, повышает устойчивость культур к заболеваниям. В почве основное количество калия содержится в виде труднодоступных минеральных соединений. Особенно бедны калием легкие почвы. Недостаток калия восполняется внесением органических и минеральных удобрений.

Элементы для растений. Макроэлементы

Для своего роста и развития растения нуждаются также в таких макроэлементах, как магний, кальций и сера.

Кальций имеет большое значение в создании благоприятных для растений физических и биологических свойств почвы.

Магний входит в состав хлорофилла, участвует в образовании углеводов. Недостаток кальция проявляется чаще всего на кислых почвах, магния — на легких кислых почвах.

Сера входит в состав белков, растительных масел, ферментов и витаминов. Под влиянием серы повышается устойчивость растений к низким температурам, засухе, болезням.

Элементы для растений. Микроэлементы

Микроэлементы играют важную роль в питании растений. Они принимают участие в окислительно-восстановительных процессах, углеводном и азотном обмене, образовании хлорофилла, входят в состав многих ферментов и витаминов, влияют на проницаемость клеточных мембран и поступление элементов питания в растения. Недостаток, как и избыток, микроэлементов снижает урожайность и качество сельскохозяйственных культур, может вызвать заболевания человека и домашних животных. Наиболее изучено влияние таких микроэлементов, как бор, медь, цинк, марганец, молибден, меньше кобальт, йод, селен.

Физические и химические свойства

Микроэлементы различны по своим физическим и химическим свойствам. Среди них встречаются металлы (цинк, медь, марганец, кобальт, ванадий, молибден), неметаллы (бор), галогены (йод).

Химические элементы подразделяются на необходимые для растений и полезные им.

питательные элементы отвечают следующим требованиям:

• без элемента не может завершиться жизненный цикл растения;
• физиологические функции, выполняемые с участием конкретного элемента, не осуществляются при его замене на другой элемент;
• элемент обязательно вовлекается в метаболизм растения.

Однако существует ряд условностей в использовании данного термина. Дело в том, что сложности с его применением возникают уже при сравнении необходимости того или иного элемента для жизни высших и низших растений и, тем более, животных и человека. Так, например, не доказана необходимость бора для некоторых грибов, спорна необходимость наличия кобальта для осуществления физиологических функций целого ряда растений. К бесспорно необходимым элементам относят марганец, цинк, медь, молибден, бор, хлор, никель.

https://www.youtube.com/watch?v=ytdev

– это питательные элементы, обладающие способностью стимулировать рост и развитие растений, но не в полной мере соответствующие трем требованиям, приведенным выше. К этой группе относятся и те элементы, которые необходимы только в определенных условиях и только для определенных видов растений. В настоящее время из микроэлементов полезными для растений считаются

, селен, кремний, алюминий,

и другие.

В настоящее время жизненно необходимыми для растений считаются только около десяти микроэлементов, еще несколько – необходимыми узкому кругу видов. Для остальных элементов известно, что они могут оказывать стимулирующее действие на растения, но их функции не установлены.

Стоит ли подсчитывать потребление макроэлементов?

Подсчет макроэлементов становится все более популярной тактикой среди людей, заинтересованных в похудении. Некоторые спортсмены или люди, которым требуется определенное количество определенного макроэлемента, такого как белок, для наращивания мышечной массы, также используют эту стратегию.

Обычно это включает в себя определение целевого процента калорий из каждой группы макроэлементов и соответствующее планирование питания.

Хотя подсчет макроэлементов может быть эффективным способом для некоторых людей достичь своих целей, он необходим не всем. Фактически, если вы придерживаетесь хорошо сбалансированной диеты с источниками каждого макроэлемента, вы, вероятно, соблюдаете рекомендованные нормы.

Например, просто составляя сбалансированную тарелку при каждом приеме пищи, вы получаете достаточно углеводов, белков и жиров.

Практическое правило: примерно половину тарелки следует заполнять некрахмалистыми овощами, четверть – углеводами с высоким содержанием клетчатки, такими как фрукты или цельные зерна, а последнюю четверть – источником белка. Кроме того, сделайте ставку на использование полезных жиров при приготовлении пищи.

Если вы хотите узнать больше о потреблении макроэлементов, подумайте о работе с диетологом, который поможет вам выяснить и удовлетворить ваши потребности.

Помните, что качество содержащих макроэлементы продуктов в вашем рационе важнее, чем ежедневное соблюдение установленного количества.

Например, если вы едите сладкие лакомства и рафинированные углеводы для достижения дневной нормы углеводов, вы не получите столько же питательных веществ и клетчатки, сколько при употреблении фруктов, овощей и цельнозерновых продуктов.

Макроэлементы

К ним относятся: Калий (К), Кальций (Ca), Кремний (Si), Магний (Mg), Натрий (Na), Сера (S), Фосфор (P), Хлор (Cl).

• обеспечивает правильный кислотно-щелочной баланс в организме человека. Продукты наиболее богатые этим компонентом: Бананы, цитрусовые, пшеничные отруби, фасоль. Однако избыток Калия может привести к дефициту Кальция, поэтому не стоит перебарщивать.

• макроэлемент участвующий во многих процессах в организме, основной элемент костной ткани. Продукты богатые данным макроэлементом: Молоко и молочные продукты, мак, кунжут, шпинат.

• элемент который отвечает за эластичность кожи и сухожилий. Недостаток данного элемента встречает очень редко, однако при его недостатке появляется зуд, наблюдается плохое заживление ран, а также снижается эластичность кожи. Продукты богатые данным элементом: Куриные яйца, рыба, овес, гречка.

• элемент который регулирует нервную систему человека, и участвует в построении костной ткани. Источником магния являются необработанные зерновые, фундук, агар-агар.

• был открыт в одно время с Калием, эти два элемента являются антагонистами друг друга (к примеру при увеличении натрия уменьшается калий, и наоборот). Натрий принимает активное участие в выработке необходимой буферной крови, участвует в регулировке водного обмена организма. Данный элемент содержится в: соли, соевом соусе, оливках, каперсах.

• является неотъемлемой частью некоторых витаминов и гормонов, входит в состав некоторых важных белков. Если серы в организме недостаточно, то наблюдается выпадение волос, а в некоторых случаях тахикардия. Содержится в: грецком орехе, миндале, фасоли.

• важный элемент для построения белков, нуклеиновых кислот, а также костной ткани. При переизбытке фосфора в организме происходит острое отравление. Фосфор в большом количестве содержится в семенах тыквы и подсолнуха, в молоке и молочных продуктах, а также в рыбе.

• Хлор (Cl)

  макроэлемент участвующий в формировании желудочного сока, а так же в образовании плазмы крови. Содержится в соли, хлебе, томатной пасте и твороге.

Таблица макроэлементов

Рассмотрим макроэлементов список подробнее:

Калий

Кальций

Магний

Натрий

Сера

Фосфор

Хлор

Все живое на Земле, от самого большого млекопитающего до наименьшего насекомого, занимает разные ниши в экосистеме планеты. Но, тем не менее, практически все организмы химически созданы из одних и тех же «ингредиентов»: углерода, водорода, азота, кислорода, фосфора, серы и других элементов из таблицы Менделеева

И этот факт объясняет, почему столь важно заботиться об адекватном пополнении необходимых макроэлементов, ведь без них нет и жизни

Таблица продуктов, содержащих основные минералы

Минералы: макро и микроэлементы

Каждая клетка нашего организма нуждается в определенных питательных веществах, чтобы жить и правильно функционировать. Однако не все они необходимы в равных количествах; потребность организма в отдельных минералах различна. Макроэлементы — это основные элементы, которые больше всего необходимы организму каждый день. Суточная потребность в них превышает 100 мг, и они составляют не менее 0,1% массы человеческого организма. В свою очередь, в случае микроэлементов необходимы их следовые количества, не превышающие 100 мг в день. Ученые разработали все стандарты, которые помогают оценить минимальное количество отдельных минералов. Однако следует помнить о том, что организм каждого человека различается и может иметь повышенную потребность в данном микро-или макроэлементе. На это влияет целый ряд различных факторов, таких как стресс, неправильно сбалансированное питание, токсины, недоедание, физическая активность или болезни.

Без микроэлементов невозможно правильное развитие и поддержание жизненно важных функций. Они не только необходимы для протекания тканевых процессов, но и составляют строительный блок, являющийся частью клеток. Микроэлементы встречаются даже в гормонах и ферментах. Недостаточное поступление микроэлементов способствует медленному развитию симптомов дефицита отдельных элементов. Организм начинает все больше и больше использовать резервы, пока, наконец, мы не начинаем все больше жаловаться на здоровье. В случае дефицита восполнить их едой достаточно сложно. Особенно, если рацион основан на переработанных пищевых продуктах, а всасывание в кишечнике также оставляет желать лучшего. В случае таких проблем, как «дырявый» кишечник, вы можете в течение нескольких дней есть совершенно качественную пищу прямо от природы, но в любом случае организм мало что усвоит.

В случае с микроэлементами, на которые нет особого спроса, следует учитывать, что их чрезмерное количество вредно для организма; избыток может быть даже токсичным. Тем более, если наши механизмы эффективного использования отдельных минералов и их выведения не работают

При приеме с пищей передозировать относительно сложно, однако следует соблюдать осторожность с добавками. Неосмотрительный и бессмысленный прием поливитаминных и мультиминеральных препаратов может принести больше вреда, чем пользы

Помните, что и дефицит, и избыток вредны. Если мы не можем обеспечить организм всеми необходимыми компонентами, то тогда следует применять добавки, но только после консультации с врачом

В случае таких препаратов важно не только количество отдельных макро- и микроэлементов, но и их форма и качество

К макроэлементам относятся такие элементы, как:

• Кальций (Ca);
• Хлор (Cl);
• Магний (Мг);
• Фосфор (P);
• Калий (К);
• Натрий (На).

Микроэлементами являются:

• Железо (Fe);
• Цинк (Zn);
• Медь (Cu);
• Марганец (Mn);
• Молибден (МО);
• Йод (I);
• Фтор (F);
• Хром (Cr);
• Селен (Se).

Органические вещества клетки

К органическим соединениям, находящимся внутри живого относят:

1. Белки. Данные органические полимеры состоят из аминокислот, образуя в организме первичную, вторичную, третичную и четвертичную структуры строения. Основными их функциями являются: строительная (входят в состав клеточных мембран), защитная (иммунобелки)  и транспортная (перенос кислорода гемоглобином).
2. Жиры. Это липидоподобные соединения, обладающие яркими гидрофобными свойствами. При расщеплении 1 г. жира высвобождается значительное количество энергии(38,9 кДж), идущей на поддержание температуры тела и выполнение движений.
3. Углеводы. Данные соединения состоят из углерода, кислорода и водорода. Различают следующие группы углеводов: моносахариды (глюкоза, фруктоза, рибоза), дисахариды (сахароза, мальтоза, лактоза) и полисахариды (крахмал, гликоген, целлюлоза). При их расщеплении выделяется много энергии, необходимой для протекания процессов жизнедеятельности. Также, они способны накапливаться  как запасные питательные вещества в виде крахмала и гликогена. 
4. Нуклеиновые кислоты. Представлены молекулами рибонуклеиновой (РНК) и дезоксирибонуклеиновой (ДНК) кислот. РНК ответственна за синтез белковых молекул и транспортировку аминокислот. ДНК отвечает за хранение наследственных признаков с их последующей передачей.
5. Аденозинтрифосфорная кислота. Состоит из: трех остатков фосфорной кислоты, аденина (азотистое основание) и рибозы (пятиосновного сахара). Молекулы аденозинтрифосфорной кислоты АТФ отвечают за идущий в митохондриях синтез энергии и ее хранение.

Причины недостатка макроэлементов в организме человека

В жизни человека кроме жиров, белков, углеводов и витаминов огромную роль играют химические элементы. В организме человека можно найти значительную часть элементов периодической таблицы Д. И. Менделеева. Так, в настоящее время обнаружено свыше 70 химических элементов, содержащихся в тканях организма в различных количествах.

Макроэлементы в организме — это вещества, суточная потребность в которых измеряется в граммах, в то время как суточная потребность в микроэлементах измеряется в миллиграммах. При их недостаточности, как правило, страдает вся система обмена веществ, все органы и ткани.

Причинами недостатка макроэлементов в организме человека являются следующие факторы:

• Недостаток или избыток некоторых минеральных элементов в воде и продуктах в некоторых районах обуславливает уменьшение или увеличение поступления в организм этих веществ. В результате возникают эндемические, то есть свойственные определенным районам, заболевания, например эндемический зоб от недостатка в воде йода.
• Неправильная кулинарная обработка пищевых продуктов. При длительном вываривании очищенных овощей до 20-30 % минеральных солей переходит в отвар. Минеральный состав пищи лучше сохраняется при варке на пару и отваривании овощей в кожуре с последующей очисткой.
• Отсутствие изменений питания при повышенной потребности организма в минеральных веществах, обусловленных физиологическими причинами. Например, у беременных и кормящих женщин потребность в кальции, фосфоре, железе и других минеральных веществах значительно повышается.
• Заболевания, ведущие к ухудшению всасывания минеральных веществ из желудочно-кишечного тракта, их повышенным потерям (ожоги, кровопотери, инфекционные болезни, туберкулез), нарушению их обмена (болезни эндокринной системы) и другие, а также прием некоторых лекарств.
• Использование несбалансированных диет (особенно монодиет).

Неорганические вещества клетки

В категорию неорганических соединений относят минеральные соли и воду.

1. Минеральные соли

   Данные вещества представлены в организмах в нерастворенных либо растворенных формах. Их основной функцией служит поддержание буферных свойств цитоплазмы (постоянство слабощелочной реакции внутри цитоплазмы). Также они ответственны за формирование зубов и костей, участвуют в процессах кроветворения. У растений минеральные соли ответственны за интенсивность процесса фотосинтеза и рост.

   .

2. Молекулы воды.

   Благодаря наличию в ее структуре прочных ковалентных связей, вода обладает ярко выраженными свойствами «растворителя». 

Совместимость

Сочетание различных микро- и макроэлементов, а также витаминов может усиливать действие каждого из них (синергизм), или наоборот угнетать (антагонизм). В некоторых случаях данные вещества могут оказывать то или иной действие на организм без дополнительного влияния друг на друга.

Поэтому, в зависимости от состояния человека, врач или диетолог назначает конкретные дозы тех или иных витаминов и минералов.

Воздействие друг на друга витаминно-минеральных веществ

Благотворное воздействие (синергизм)

• Железо лучше усваивается организмом при одновременном его применении с витамином А (ретинол);
• Прием селена усиливает действие витамина Е (токоферола);
• Цинк благотворно воздействует на усвоение витамина D;
• Магний и витамин В6 в сочетании взаимоповышают свою активность, кроме того, Mg повышает усвоение организмом и других витаминов группы В.
• Йод участвует в транспорте гормонов и натрия.

Негативное воздействие (антагонизм)

• Одновременный прием железа с медью блокируют усвоение организмом витамина В12;
• Фосфор понижает активность в организме кальция;
• Витамин В9 способствует ухудшению транспорта по организму цинка.
• Повышенные дозы кальция, магния и цинка препятствуют усвоению железа.

Использование термина «минерал» по отношению к биологически значимым элементам

Микро- и макроэлементы (кроме кислорода, водорода, углерода и азота), попадают в организм, как правило, при приёме пищи. Для их обозначения в английском языке существует термин Dietary mineral.

В конце ХХ века российские производители некоторых лекарственных препаратов и биологически активных добавок стали использовать для обозначения макро- и микроэлементов термин минерал, калькируя англоязычное Dietary mineral. С научной точки зрения такое употребление термина «минерал» является неправильным, в русском языке слово минерал следует использовать только для обозначения геологического природного тела с кристаллической структурой. Тем не менее, производители т.н. «биологических добавок», возможно, в рекламных целях, стали называть свою продукцию витамино-минеральными комплексами.

Функции макроэлементов

Каждый макроэлемент выполняет определенные функции в вашем организме.

В процессе пищеварения они распадаются на более мелкие части. Эти части затем используются для таких функций организма, как производство энергии, наращивание мышц и придание структуры клеткам.

Углеводы

Большинство углеводов расщепляются на глюкозу или молекулы сахара. Это не касается пищевых волокон – углеводов, которые не расщепляются и проходят через организм непереваренными. Тем не менее некоторое количество пищевых волокон ферментируется бактериями в толстой кишке (, ).

Вот некоторые из основных функций углеводов (, ):

• Мгновенная энергия. Глюкоза является предпочтительным источником энергии для вашего мозга, центральной нервной системы и красных кровяных телец.
• Накопление энергии. Глюкоза накапливается в мышцах и печени в виде гликогена для дальнейшего использования, когда вам понадобится энергия, например, после длительного периода голодания.
• Пищеварение. Пищевые волокна способствует здоровой дефекации.
• Помогают почувствовать сытость. Пищевые волокна оказывают наполняющий эффект на желудочно-кишечный тракт после еды и дольше сохраняют чувство сытости.

Белок

Белок переваривается до аминокислот. Двадцать аминокислот выполняют важные функции в вашем организме, 9 из которых являются незаменимыми и должны быть получены из продуктов (, ).

Вот некоторые из основных функций аминокислот из белка (, ):

• Создание и восстановление. Аминокислоты помогают создавать новые белки в вашем теле. Они также используются для наращивания и восстановления тканей и мышц.
• Обеспечение структуры. Аминокислоты обеспечивают структуру клеточных мембран, органов, волос, кожи и ногтей вашего тела.
• pH-баланс. Аминокислоты помогают поддерживать правильный кислотно-щелочной баланс в организме.
• Создание ферментов и гормонов. Без правильных аминокислот ваше тело не может вырабатывать ферменты и гормоны.

Жиры

Жиры расщепляются на жирные кислоты и глицерин (, ).

Вот некоторые из основных функций липидов или жиров (, ):

• Здоровье клеточных мембран. Липиды – важный компонент клеточных мембран.
• Накопление энергии. Жир, хранящийся под кожей, служит запасом энергии, который можно использовать в периоды, когда вы потребляете меньше калорий, чем сжигаете.
• Транспорт и абсорбция. Липиды помогают транспортировать и способствуют усвоению жирорастворимых витаминов K, E, D и A.
• Изоляция. Жир изолирует и защищает ваши органы.

Микронутриенты: какие бывают

Группу микронутриентов в науке принято разделять на 2 категории: эссенциальные вещества (жизненно важные); условно эссенциальные (важные для организма, но в дефиците бывают редко).

Эссенциальные микровещества – это: железо (Fe); медь (Cu); йод (I); цинк (Zn); кобальт (Co); хром (Cr); молибден (Mo); селен (Se); марганец (Mn).

Условно эссенциальные микронутриенты: бор (В); бром (Вr) ; фтор (F); литий (Li); никель (Ni); кремний (Si); ванадий (V).

Согласно иной классификации, микроэлементы разделяют на 3 категории:

• стабильные элементы: Cu, Zn, Mn, Co, B, Si, F, I (есть в количестве около 0,05 %);
• 20 элементов, которые присутствуют в концентрации ниже 0,001 %;
• подгруппа загрязняющих элементов, стабильный избыток которых ведет к болезням (Mn, He, Ar, Hg, Tl, Bi, Al, Cr, Cd).