O que é um macronutriente? Lista, papel e significado no corpo humano. A importância dos macro e microelementos

Minerais (minerais) são substâncias naturais, aproximadamente homogêneas em composição química e propriedades físicas, que fazem parte de rochas, minérios, meteoritos (do latim minera - minério).

Os minerais, juntamente com proteínas, gorduras, carboidratos e vitaminas, são componentes vitais da alimentação humana, necessários para a construção das estruturas dos tecidos vivos e para a realização dos processos bioquímicos e fisiológicos que fundamentam a vida do corpo. Os minerais participam dos processos metabólicos mais importantes do corpo: água-sal e ácido-base. Muitos processos enzimáticos no corpo são impossíveis sem a participação de certos minerais.

O corpo humano recebe esses elementos do meio ambiente, dos alimentos e da água.

O conteúdo quantitativo de um determinado elemento químico no corpo é determinado pelo seu conteúdo no ambiente externo, bem como pelas propriedades do próprio elemento, levando em consideração a solubilidade de seus compostos.

Pela primeira vez, os fundamentos científicos da doutrina dos microelementos em nosso país foram fundamentados por V. I. Vernadsky (1960). A pesquisa fundamental foi realizada por A.P. Vinogradov (1957) – o fundador da doutrina das províncias biogeoquímicas e seu papel na ocorrência de doenças endêmicas de humanos e animais e V.V. Kovalsky (1974) – o fundador da ecologia geoquímica e da biogeografia de elementos químicos.

Atualmente, dos 92 elementos que ocorrem naturalmente, 81 elementos químicos são encontrados no corpo humano.

Os minerais constituem uma porção significativa do corpo humano em massa (em média, o corpo contém cerca de 3 kg de cinzas). Nos ossos, os minerais apresentam-se na forma de cristais, nos tecidos moles - na forma de solução verdadeira ou coloidal em combinação principalmente com proteínas.

Para maior clareza, podemos dar o seguinte exemplo: o corpo de um adulto contém cerca de 1 kg de cálcio, 0,5 kg de fósforo, 150 g de potássio, sódio e cloro, 25 g de magnésio, 4 g de ferro.
Todos os elementos químicos podem ser divididos em grupos:
1. 12 elementos estruturais, são carbono, oxigênio, hidrogênio, nitrogênio, cálcio, magnésio, sódio, potássio, enxofre, fósforo, flúor e cloro.
2. 15 elementos essenciais (vitais) - ferro, iodo, cobre, zinco, cobalto, cromo, molibdênio, níquel, vanádio, selênio, manganês, arsênico, flúor, silício, lítio.
3. 2 elementos condicionalmente necessários - boro e bromo.
4. Quatro elementos são sérios "candidatos à necessidade" - cádmio, chumbo, alumínio e rubídio.
5. Os restantes 48 elementos são menos significativos para o corpo.
Tradicionalmente, todos os minerais são divididos em dois grupos de acordo com o seu conteúdo no corpo humano.

Os produtos químicos, apesar da sua importância e necessidade para o corpo humano, também podem ter um efeito negativo nas plantas, animais e seres humanos se a concentração das suas formas disponíveis exceder certos limites. Cádmio, estanho, chumbo e rubídio são considerados condicionalmente necessários, porque parecem ter pouca importância para as plantas e os animais e são perigosos para a saúde humana, mesmo em concentrações relativamente baixas. O papel biológico de alguns oligoelementos ainda não foi suficientemente estudado.

Qualquer patologia, qualquer desvio na saúde de um organismo biológico é causado por uma deficiência de elementos vitais (essenciais), ou por um excesso de microelementos essenciais e tóxicos. Esse desequilíbrio de macro e microelementos recebeu o nome unificador de “microelementose”.

Os minerais não têm valor energético como proteínas, gorduras e carboidratos. Porém, sem eles, a vida humana é impossível. Assim como na falta de nutrientes básicos ou vitaminas, na deficiência de minerais no corpo humano surgem distúrbios específicos que levam a doenças características.

Os microelementos e as vitaminas são, em alguns aspectos, ainda mais importantes que os nutrientes, porque sem eles estes últimos não serão devidamente absorvidos pelo organismo.
A influência dos minerais no corpo humano.

As substâncias minerais são especialmente importantes para as crianças durante o período de intenso crescimento dos ossos, músculos e órgãos internos. Naturalmente, mulheres grávidas e lactantes precisam de maior ingestão de minerais. Com a idade, a necessidade de minerais diminui.
Efeito dos metais pesados ​​no corpo humano.

Nos últimos anos, os efeitos dos metais pesados ​​no corpo humano foram isolados. Os metais pesados ​​​​são um grupo de elementos químicos com massa atômica relativa superior a 40. O aparecimento do termo “metais pesados” na literatura foi associado à toxicidade de alguns metais e ao seu perigo para os organismos vivos.

Já agora, em muitas regiões do mundo, o ambiente está a tornar-se cada vez mais “agressivo” do ponto de vista químico. Nas últimas décadas, os principais objetos de pesquisa biogeoquímica tornaram-se os territórios das cidades industriais e terras adjacentes, especialmente se neles são cultivadas plantas agrícolas e depois utilizadas para alimentação.

A influência dos microelementos nas funções vitais de animais e humanos está sendo ativamente estudada para fins médicos. Foi agora revelado que muitas doenças, síndromes e condições patológicas são causadas por uma deficiência, excesso ou desequilíbrio de microelementos num organismo vivo.

Abaixo estão os dados científicos modernos sobre o papel biológico dos elementos químicos estudados, seu metabolismo no corpo humano, as taxas de consumo diário e o conteúdo de produtos químicos nos produtos alimentícios. São apresentados dados sobre as condições de deficiência que se desenvolvem com o consumo insuficiente desses produtos químicos, bem como a resposta do organismo ao consumo excessivo de nutrientes.

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A importância dos macro e microelementos na vida das plantas

Muitos elementos químicos foram encontrados em espaços verdes. Os macroelementos estão contidos em concentrações significativas, microelementos - em milésimos de por cento.

Macroelementos e sua importância para as plantas

Os macroelementos são de particular importância para o crescimento e desenvolvimento das plantas em todas as fases do ciclo de vida. Estes incluem aqueles que estão contidos nas culturas em quantidades significativas - nitrogênio, fósforo, potássio, enxofre, magnésio e ferro. Quando são deficientes, os representantes da flora desenvolvem-se mal, o que afeta a produtividade. Os sinais de deficiência de macronutrientes reutilizáveis ​​aparecem principalmente nas folhas mais velhas.

Azoto


O principal elemento responsável pela nutrição das raízes. Participa das reações de fotossíntese, regula o metabolismo das células e também promove o crescimento de novos brotos. Este elemento é especialmente necessário para plantas em fase vegetativa. Com a falta de nitrogênio, o crescimento das plantas diminui ou para completamente, e a cor das folhas e caules fica mais pálida. Devido ao excesso de nitrogênio, as inflorescências e os frutos se desenvolvem posteriormente. As plantações que foram superalimentadas com nitrogênio têm topos verde-escuros e caules excessivamente grossos. A estação de crescimento está se alongando. Muita saturação excessiva de nitrogênio leva à morte da flora em poucos dias.

Fósforo


Participa da maioria dos processos que ocorrem nas plantas. Garante o normal desenvolvimento e funcionamento do sistema radicular, a formação de grandes inflorescências e promove o amadurecimento dos frutos.

A falta de fósforo afeta negativamente a floração e o processo de amadurecimento. As flores são pequenas, os frutos muitas vezes apresentam defeitos. As peças fundidas podem ter uma tonalidade marrom-avermelhada. Se o fósforo estiver em excesso, o metabolismo celular fica mais lento, as plantas tornam-se sensíveis à falta de água e são menos capazes de absorver nutrientes como ferro, zinco e potássio. Como resultado, as folhas ficam amarelas, caem e a vida da planta diminui.

Potássio


A porcentagem de potássio nas plantas é maior em comparação ao cálcio e ao magnésio. Este elemento está envolvido na síntese de amido, gorduras, proteínas e sacarose. Protege contra a desidratação, fortalece os tecidos, evita o murchamento prematuro das flores e aumenta a resistência das culturas a diversos patógenos.

As plantas com falta de potássio podem ser reconhecidas pelas bordas das folhas mortas, manchas marrons e seu formato em forma de cúpula. Isso ocorre devido à interrupção dos processos de produção, acúmulo de produtos de decomposição, aminoácidos e glicose nas partes verdes das plantações. Se o potássio estiver em excesso, ocorre uma desaceleração na absorção de nitrogênio pela planta. Isso leva ao crescimento atrofiado, deformações foliares, clorose e, em estágios avançados, morte foliar. A ingestão de magnésio e cálcio também é prejudicada.

Magnésio

Participa de reações com formação de clorofila. É um dos seus elementos constituintes. Promove a síntese de fitinas contidas em sementes e pectinas. O magnésio ativa o trabalho de enzimas, com a participação das quais ocorre a formação de carboidratos, proteínas, gorduras e ácidos orgânicos. Está envolvido no transporte de nutrientes, promove amadurecimento mais rápido dos frutos, melhoria de suas características qualitativas e quantitativas e melhoria da qualidade das sementes.

Se as plantas são deficientes em magnésio, as suas folhas ficam amarelas à medida que as moléculas de clorofila se decompõem. Se a deficiência de magnésio não for reposta em tempo hábil, a planta começará a morrer. O excesso de magnésio nas plantas raramente é observado. No entanto, se a dose de suplementos de magnésio for muito grande, a absorção de cálcio e potássio fica mais lenta.

Enxofre

É componente de proteínas, vitaminas, aminoácidos cistina e metionina. Participa da formação da clorofila. As plantas que passam fome de enxofre geralmente desenvolvem clorose. A doença afeta principalmente as folhas jovens. O excesso de enxofre leva ao amarelecimento das bordas das folhas e ao seu giro para dentro. Posteriormente, as bordas ficam marrons e morrem. Em alguns casos, as folhas podem ficar lilases.

Ferro

É um componente integral dos cloroplastos e está envolvido na produção de clorofila, na troca de nitrogênio e enxofre e na respiração celular. O ferro é um componente essencial de muitas enzimas vegetais. Este heavy metal desempenha o papel mais importante. Seu conteúdo na planta chega a centésimos de um por cento. Os compostos inorgânicos de ferro aceleram as reações bioquímicas.

Quando este elemento é deficiente, as plantas muitas vezes desenvolvem clorose. As funções respiratórias são prejudicadas, as reações de fotossíntese são enfraquecidas. As folhas apicais tornam-se gradualmente pálidas e secam.

Microelementos

Os principais microelementos são: ferro, manganês, boro, sódio, zinco, cobre, molibdênio, cloro, níquel, silício. Seu papel na vida vegetal não pode ser subestimado. A falta de microelementos, embora não leve à morte das plantas, afeta a velocidade de diversos processos. Isso afeta a qualidade dos botões, frutos e colheitas em geral.

Cálcio

Regula a absorção de proteínas e carboidratos, afeta a produção de cloroplastos e a absorção de nitrogênio. Desempenha um papel importante na construção de membranas celulares fortes. O maior teor de cálcio é observado nas partes maduras das plantas. As folhas velhas contêm 1% de cálcio. O cálcio ativa o trabalho de muitas enzimas, incluindo amilase, fosforilase, desidrogenase, etc. Regula o funcionamento dos sistemas de sinalização das plantas, sendo responsável pelas reações normais à exposição a hormônios e estímulos externos.

Com a falta desse elemento químico, as células vegetais transformam-se em muco. Isto é especialmente evidente nas raízes. A falta de cálcio leva à interrupção da função de transporte das membranas celulares, danos aos cromossomos e interrupção do ciclo de divisão celular. A supersaturação com cálcio provoca clorose. Manchas claras com sinais de necrose aparecem nas folhas. Em alguns casos, podem ser observados círculos cheios de água. Algumas plantas reagem ao excesso desse elemento com crescimento acelerado, mas os brotos que aparecem morrem rapidamente. Os sinais de envenenamento por cálcio são semelhantes ao excesso de ferro e magnésio.

Manganês

Ativa o trabalho das enzimas, participa da síntese de proteínas, carboidratos, vitaminas. O manganês também participa da fotossíntese, da respiração e do metabolismo de carboidratos e proteínas. A falta de manganês leva ao clareamento da cor das folhas e ao aparecimento de áreas mortas. As plantas sofrem de clorose e têm sistemas radiculares subdesenvolvidos. Em casos graves, as folhas começam a secar e cair, e as pontas dos galhos morrem.

Zinco

Regula processos redox. É um componente de algumas enzimas importantes. O zinco aumenta a produção de sacarose e amido, o teor de carboidratos e proteínas nas frutas. Participa da reação de fotossíntese e promove a produção de vitaminas. Com a falta de zinco, as plantas ficam menos resistentes ao frio e à seca e seu teor de proteínas diminui. A falta de zinco também leva a mudanças na cor das folhas (elas ficam amarelas ou esbranquiçadas), à diminuição da formação de botões e à queda na produção.

Molibdênio

Hoje, esse microelemento é considerado um dos mais importantes. O molibdênio regula o metabolismo do nitrogênio e neutraliza os nitratos. Também afeta o metabolismo de hidrocarbonetos e fósforo, a produção de vitaminas e clorofila, bem como a taxa de processos redox. O molibdênio ajuda a enriquecer as plantas com vitamina C, carboidratos, caroteno e proteínas.

Concentrações insuficientes de molibdênio afetam negativamente os processos metabólicos, inibindo a redução de nitratos e a formação de proteínas e aminoácidos. A este respeito, os rendimentos são reduzidos e a sua qualidade deteriora-se.

Cobre

É um elemento de proteínas e enzimas que contêm cobre, participa da fotossíntese e regula o transporte de proteínas. O cobre duplica o teor de nitrogênio e fósforo e também protege a clorofila da destruição.

A deficiência de cobre leva ao enrolamento das pontas das folhas e à clorose. O número de grãos de pólen diminui, a produção cai e a copa das árvores “pendura”.

Bor

Regula o metabolismo de proteínas e carboidratos. É um componente essencial da síntese de RNA e DNA. O boro em combinação com o manganês são catalisadores para a reação de fotossíntese em plantas que sofreram geadas. O boro é exigido pelas plantações em todas as fases do ciclo de vida.

As folhas novas são mais afetadas pela deficiência de boro. A falta desse microelemento leva ao desenvolvimento lento do pólen e à necrose interna dos caules.

O excesso de boro também é indesejável, pois causa queimaduras nas folhas inferiores.

Níquel

É componente integrante da urease, com sua participação ocorrem reações de decomposição da uréia. Nas plantações que recebem quantidade suficiente de níquel, o teor de uréia é menor. O níquel também ativa algumas enzimas, participa do transporte de nitrogênio e estabiliza a estrutura dos ribossomos. Com oferta insuficiente de níquel, o crescimento das plantas desacelera e o volume de biomassa diminui. E quando há supersaturação com níquel, as reações de fotossíntese são inibidas e aparecem sinais de clorose.

Cloro

É o principal elemento do metabolismo água-sal nas plantas. Participa da absorção de oxigênio pelo sistema radicular, das reações de fotossíntese e do metabolismo energético. O cloro reduz os efeitos das doenças fúngicas e combate a absorção excessiva de nitratos.

Na falta de cloro, as raízes ficam curtas, mas ao mesmo tempo densamente ramificadas, e as folhas murcham. O repolho com deficiência de cloro acaba não tendo sabor.

Ao mesmo tempo, o excesso de cloro é prejudicial. Quando isso ocorre, as folhas ficam menores e endurecem, e em algumas aparecem manchas roxas. O caule também fica mais grosso. Na maioria das vezes, a deficiência de Cl se manifesta junto com a deficiência de N. Nitrato de amônio e cainita podem corrigir a situação.

Silício

É uma espécie de alicerce das paredes celulares e, portanto, aumenta a resistência das plantações contra doenças, geadas, poluição e falta de água. O oligoelemento afeta os processos metabólicos que envolvem fósforo e nitrogênio e ajuda a reduzir a toxicidade dos metais pesados. O silício estimula o desenvolvimento das raízes, afeta o crescimento e desenvolvimento das plantas, promove a produtividade, aumenta o teor de açúcar e vitaminas nas frutas. A deficiência de silício não pode ser detectada visualmente, mas sua deficiência afetará negativamente a resistência das culturas a fatores negativos, o desenvolvimento do sistema radicular e o desenvolvimento de flores e frutos.


Micro e macroelementos influenciam-se mutuamente, como resultado, a sua biodisponibilidade para a flora muda. O excesso de fósforo leva à falta de zinco e à formação de fosfatos de cobre e ferro - ou seja, à inacessibilidade desses metais às plantas. Um excesso de enxofre reduz a digestibilidade do molibdênio. O excesso de manganês leva à clorose causada pela deficiência de ferro. Altas concentrações de cobre levam à deficiência de ferro. Com deficiência de vitamina B, a absorção de cálcio é prejudicada. E estes são apenas alguns dos exemplos!

É por isso que é tão importante usar complexos fertilizantes balanceados para compensar a deficiência de macro e microelementos. Existem diferentes composições para diferentes ambientes. Não se pode usar fertilizante de solo na hidroponia, pois as condições iniciais não serão as mesmas.

O solo é uma espécie de amortecedor. Os nutrientes podem permanecer nele até que a planta precise deles. O próprio solo regula o nível de pH, enquanto nos sistemas hidropônicos os indicadores dependem totalmente da pessoa e dos medicamentos com os quais ela satura a solução nutritiva.

Com o cultivo tradicional, é impossível saber exatamente quanto de certos microelementos está contido no solo, enquanto na hidroponia os indicadores de pH e CE de uma solução nutritiva podem ser determinados sem dificuldade - usando um medidor de pH e um medidor de CE. Crescer hidroponicamente é mais eficiente. Porém, qualquer falha aqui tem consequências mais graves para os plantios. É por isso que você precisa escolher seus fertilizantes com cuidado.

O complexo ideal de macro e microelementos necessários para nutrir uma planta cultivada no solo contém um conjunto de fertilizantes Bio-Grow + Bio-Bloom. A droga acelera o crescimento das flores e das colheitas, aumenta a produtividade.

Para plantas cultivadas hidroponicamente, recomendamos a escolha do kit de fertilizantes Flora Duo Grow HW + Flora Duo Bloom produzido na França. Possui uma composição equilibrada que cobre todas as necessidades das plantas ao longo de todo o ciclo de vida. Flora Duo Grow promove o crescimento acelerado das folhas e a formação de caules fortes. Flora Duo Bloom contém fósforo, que prepara as plantas para a floração e a frutificação.

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No século passado, os cientistas descobriram substâncias que afetam o funcionamento de certas funções das plantas. Com a ajuda destas substâncias, cada jardineiro pode influenciar o ciclo de vida de uma planta, acelerar ou retardar o seu desenvolvimento. Essas substâncias são chamadas de estimulantes de crescimento.

Os macroelementos são substâncias necessárias ao funcionamento normal do corpo humano. Devem ser abastecidos com alimentos em quantidades de pelo menos 25 gramas. Macroelementos são elementos químicos simples que podem ser metais e não metais. No entanto, eles não precisam necessariamente entrar no corpo na forma pura. Na maioria dos casos, os macro e microelementos vêm dos alimentos na forma de sais e outros compostos químicos.

Macroelementos – que substâncias são?

O corpo humano deve receber 12 macroelementos. Destes, quatro são chamados de biogênicos, pois sua quantidade no organismo é maior. Esses macroelementos são a base da vida dos organismos. É disso que as células são feitas.

Biogênico

Os macronutrientes incluem:

  • carbono;
  • oxigênio;
  • azoto;
  • hidrogênio.

São chamados de biogênicos porque são os principais componentes de um organismo vivo e fazem parte de quase todas as substâncias orgânicas.

Outros macronutrientes

Os macronutrientes incluem:

  • fósforo;
  • cálcio;
  • magnésio;
  • cloro;
  • sódio;
  • potássio;
  • enxofre.

Sua quantidade no corpo é menor que a dos macroelementos biogênicos.

O que são microelementos?

Micro e macroelementos diferem porque o corpo precisa de menos microelementos. A ingestão excessiva deles pelo corpo tem um efeito negativo. Porém, sua deficiência também causa doenças.

Aqui está uma lista de microelementos:

  • ferro;
  • flúor;
  • cobre;
  • manganês;
  • cromo;
  • zinco;
  • alumínio;
  • mercúrio;
  • liderar;
  • níquel;
  • molibdênio;
  • selênio;
  • cobalto.

Alguns oligoelementos tornam-se extremamente tóxicos quando a dosagem é excedida, como o mercúrio e o cobalto.

Qual o papel dessas substâncias no corpo?

Vejamos as funções que os microelementos e os macroelementos desempenham.

O papel dos macroelementos:


As funções desempenhadas por alguns microelementos ainda não são totalmente compreendidas, pois quanto menos um elemento estiver presente no organismo, mais difícil será determinar os processos dos quais ele participa.

O papel dos microelementos no corpo:


Macroelementos e microelementos celulares

Vejamos sua composição química na tabela.

Quais alimentos contêm os elementos de que o corpo necessita?

Vejamos na tabela quais produtos contêm macro e microelementos.

ElementoProdutos
ManganêsMirtilos, nozes, groselhas, feijão, aveia, trigo sarraceno, chá preto, farelo, cenoura
MolibdênioFeijão, grãos, frango, rins, fígado
CobreAmendoim, abacate, soja, lentilha, marisco, salmão, lagostim
SelênioNozes, feijão, frutos do mar, brócolis, cebola, repolho
NíquelNozes, grãos, brócolis, repolho
FósforoLeite, peixe, gema
EnxofreOvos, leite, peixe, carne, nozes, alho, feijão
ZincoSementes de girassol e gergelim, cordeiro, arenque, feijão, ovos
Cromo

Levedura, carne bovina, tomate, queijo, milho, ovos, maçãs, fígado de vitela

Ferro

Damascos, pêssegos, mirtilos, maçãs, feijões, espinafre, milho, trigo sarraceno, aveia, fígado, trigo, nozes

Flúor

Produtos vegetais

Iodo

Algas marinhas, peixes

Potássio

Damascos secos, amêndoas, avelãs, passas, feijões, amendoins, ameixas secas, ervilhas, algas marinhas, batatas, mostarda, pinhões, nozes

Cloro

Peixe (solha, atum, carpa cruciana, capelim, cavala, pescada, etc.), ovos, arroz, ervilha, trigo sarraceno, sal

Cálcio

Laticínios, mostarda, nozes, aveia, ervilhas

SódioPeixe, algas marinhas, ovos
AlumínioEm quase todos os produtos

Agora você sabe quase tudo sobre macro e microelementos.

Existem várias classificações de elementos químicos contidos no corpo humano. Assim, V. I. Vernadsky, dependendo do conteúdo médio (fração de massa ha, %) nos organismos vivos, dividiu os elementos de acordo com o sistema de dez dias. De acordo com esta classificação (Tabela 5.2), os elementos contidos nos organismos vivos são divididos em três grupos:

    Macroelementos. São elementos cujo conteúdo no corpo é superior a 10~2%. Estes incluem oxigênio, carbono, hidrogênio, nitrogênio, fósforo, enxofre, cálcio, magnésio, sódio e cloro.

    Microelementos. São elementos cujo conteúdo no corpo varia de 10~3 a 10~5%. Estes incluem iodo, cobre, arsênico, flúor, bromo, estrôncio, bário, cobalto.

    Ultramicroelementos. São elementos cujo conteúdo no corpo está abaixo de 10~5%. Estes incluem mercúrio, ouro, urânio, tório, rádio, etc.

Atualmente, os ultramicroelementos são combinados com microelementos em um grupo. Na tabela A Tabela 5.3 fornece dados atualizados sobre o conteúdo de elementos químicos no corpo humano. No entanto, esta classificação reflete apenas o conteúdo dos elementos nos organismos vivos, mas não indica o papel biológico e o significado fisiológico de um elemento específico.

V. V. Kovalsky, com base em seu significado para a vida, dividiu os elementos químicos em 3 grupos.

    Elementos vitais (insubstituíveis). Eles estão constantemente contidos no corpo humano, fazem parte de enzimas, hormônios e vitaminas: H, O, Ca, N. K, P, N3, 5, Mg, C1, C, I, Mn, Cu, Co, Pe , 2p, Mo, V. Sua deficiência leva à perturbação da vida humana normal.

    Elementos de impureza. Esses elementos estão constantemente contidos no corpo de animais e humanos: Oa, 5b, 5r, Br, P, B, Be, S, 51, 5p, C3, A1, Ba,<3е, Аз, КЬ, РЬ, Ка, В1. Си, Сг, N1, "Л, Ад, ТЬ, Н§, У, 5е. Биологическая роль их мало выяснена или неизвестна.

    Elementos de impureza (Sc, T1, In, La, Pr, Sm, \N\Ke, Tb, etc.). Encontrado em humanos e animais. Os dados de quantidade e o papel biológico não são claros.

Os elementos necessários para a construção e funcionamento de diversas células e organismos são chamados de elementos biogênicos.

Atualmente ainda não é possível listar com precisão todos os elementos biogênicos devido à dificuldade de determinar concentrações muito baixas de microelementos e estabelecer suas funções biológicas. Para 24 elementos, a biogenicidade foi estabelecida de forma confiável. Estes são elementos do 1º e alguns elementos do 2º grupo segundo Kowalski.

5.3. Topografia dos elementos biogênicos mais importantes do corpo humano.

Os órgãos humanos concentram vários elementos químicos de maneiras diferentes, ou seja, micro e macroelementos estão distribuídos de forma desigual entre diferentes órgãos e tecidos. A maioria dos microelementos se acumula no fígado, nos tecidos ósseos e musculares. Esses tecidos são o principal depósito (reserva) de muitos microelementos.

Os elementos podem exibir uma afinidade específica por certos órgãos e estão contidos neles em altas concentrações. É bem sabido que o zinco está concentrado no pâncreas, o iodo - na glândula tireóide, o flúor - no esmalte dos dentes, o alumínio, o arsênico, o vanádio se acumulam nos cabelos e unhas, o cádmio, o mercúrio, o molibdênio - nos rins, o estanho - nos intestinos tecidos, estrôncio - na próstata, tecido ósseo, bário - no pigmento da retina, bromo, manganês, cromo - na glândula pituitária, etc. Dados sobre a distribuição (topografia) de alguns macro e microelementos no corpo humano são mostrados na Fig. 5.4.

Nos organismos, os microelementos podem ser encontrados tanto no estado ligado quanto na forma de formas iônicas livres. Foi estabelecido que o silício, o alumínio, o cobre e o titânio no tecido cerebral estão na forma de complexos com proteínas, enquanto o manganês está na forma iônica.

Hidrogênio e oxigênio são macroelementos. Fazem parte da água, que em média contém cerca de 65% no corpo humano adulto. A água está distribuída de forma desigual pelos órgãos, tecidos e fluidos biológicos humanos. Assim, no suco gástrico, na saliva, no plasma sanguíneo e na linfa, a água representa de 99,5 a 90%. Na urina, substância cinzenta do cérebro, rins - 80%, na substância branca do cérebro, fígado, pele, medula espinhal, músculos, pulmões, coração - 70-80%. A menor quantidade de água - 40% - está contida no esqueleto.

Macroelementos - carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio, enxofre, fósforo - fazem parte de proteínas, ácidos nucléicos e outros compostos biologicamente ativos do corpo. O teor de carbono nas proteínas varia de 51 a 55%, oxigênio - de 22

até 24%, nitrogênio - de 15 a 18%, hidrogênio de 6,5 a 7%, enxofre - de 0,3 a 2,5%, fósforo - cerca de 0,5%. O conteúdo de proteínas em vários tecidos e órgãos de animais e humanos e, portanto, o conteúdo aproximado dos elementos C, H, N. 8, P pode ser avaliado com base nos dados fornecidos na Tabela. 5.4.

Como segue da tabela. 5.4, ​​​​a quantidade máxima de proteínas (~80%) é encontrada no baço, pulmões e músculos, a mínima (~25%) é encontrada nos ossos e dentes.

Carbono, hidrogênio e oxigênio também estão incluídos na composição dos carboidratos, cujo conteúdo nos tecidos animais é pequeno - aproximadamente 2%. Esses elementos fazem parte dos lipídios (gorduras). Além disso, os fosfolipídios contêm fósforo na forma de grupos fosfato. Os lipídios estão concentrados em maior extensão no cérebro (12%), seguido pelo fígado (5%), leite (2-3%) e soro sanguíneo (0,6%). No entanto, a maior parte do fósforo - 600 g - está contida no tecido ósseo. Isso representa 85% do fósforo total encontrado no corpo humano. O fósforo também está concentrado nos tecidos duros dos dentes, nos quais está incluído junto com o cálcio, o cloro e o flúor na forma de hidroxila, cloro e fluorapatitas de fórmula geral Ca5 (PO4) 3X, onde X = OH , C1, P, respectivamente.

O cálcio está predominantemente concentrado no tecido ósseo, bem como no tecido dentário. O sódio e o cloro são encontrados principalmente nos fluidos extracelulares, enquanto o potássio e o magnésio são encontrados principalmente nos fluidos intracelulares. Na forma de fluoretos, o sódio e o potássio fazem parte do tecido ósseo e dentário. O magnésio na forma de fosfato Mg3(PO 4)2 é encontrado nos tecidos duros do dente.

Dez metais vitais para um organismo vivo são chamados de “metais da vida”. Assim, foi estabelecido que num corpo humano pesando 70 kg o conteúdo de “metais da vida” é (em g): cálcio - 1700, potássio - 250, sódio - 70, magnésio - 42, ferro - 5, zinco - 3, cobre - 0, 2, manganês, molibdênio e cobalto combinados - menos de 0,1. O corpo de um adulto contém cerca de 3 kg de sais minerais, e 5/6 dessa quantidade (2,5 kg) vem do tecido ósseo.

Alguns macroelementos (magnésio, cálcio) e a maioria dos microelementos estão contidos no corpo na forma de complexos com bioligantes - aminoácidos, proteínas, ácidos nucléicos, hormônios, vitaminas, etc. Assim, o íon Fe 2+ como agente complexante faz parte de hemoglobina, Co 2 + - em vitamina B12, M§[ 2+ - em clorofila. São conhecidos numerosos biocomplexos de outros elementos (Cu, Zn, Mo, etc.), que desempenham um importante papel biológico no corpo.

Várias doenças afetam as mudanças no conteúdo dos elementos químicos do corpo. Assim, com o raquitismo, o metabolismo fósforo-cálcio é perturbado, o que leva à diminuição dos níveis de cálcio. Na nefrite, devido a distúrbios no metabolismo eletrolítico, o conteúdo de cálcio, sódio, cloro diminui e o conteúdo de magnésio e potássio no corpo aumenta.

Os hormônios estão envolvidos na manutenção de um certo conteúdo de macro e microelementos no corpo.

Elementos biologicamente significativos (em oposição aos elementos biologicamente inertes) são elementos químicos necessários para que os organismos vivos garantam o funcionamento normal. Os elementos biologicamente significativos são classificados em:

  • macroelementos (cujo conteúdo nos organismos vivos é superior a 0,01%)
  • oligoelementos (conteúdo inferior a 0,001%).

Macronutrientes

Esses elementos constituem a carne dos organismos vivos. Os macroelementos incluem aqueles elementos cuja ingestão diária recomendada é superior a 200 mg. Os macroelementos, via de regra, entram no corpo humano com os alimentos.

Elementos biogênicos:

  • Oxigênio - 65%
  • Carbono - 18%
  • Hidrogênio - 10%
  • Nitrogênio - 3%

Esses macroelementos são chamados de elementos biogênicos (organogênicos) ou macronutrientes. Os macronutrientes são compostos principalmente de substâncias orgânicas como proteínas, gorduras, carboidratos e ácidos nucléicos. A sigla CHNO é por vezes utilizada para designar macronutrientes, consistindo nas designações dos elementos químicos correspondentes na tabela periódica.

Outros macronutrientes

  • Potássio
  • Cálcio
  • Magnésio
  • Sódio
  • Fósforo

Microelementos

O termo “microelementos” ganhou especial destaque na literatura científica médica, biológica e agrícola em meados do século XX. Em particular, tornou-se óbvio para os agrônomos que mesmo uma quantidade suficiente de “macroelementos” nos fertilizantes (a trindade NPK - nitrogênio, fósforo, potássio) não garante o desenvolvimento normal das plantas.

Microelementos são elementos cujo conteúdo no corpo é pequeno, mas participam de processos bioquímicos e são necessários aos organismos vivos. A ingestão diária recomendada de micronutrientes para humanos é inferior a 200 mg. Recentemente, o termo micronutriente, emprestado das línguas europeias, começou a ser utilizado.

A manutenção de um ambiente interno constante (homeostase) do corpo envolve, em primeiro lugar, a manutenção do conteúdo qualitativo e quantitativo de minerais nos tecidos dos órgãos a nível fisiológico.

Microelementos essenciais

Segundo dados modernos, mais de 30 microelementos são considerados necessários à vida das plantas, animais e humanos. Entre eles (em ordem alfabética):

  • Ferro
  • Cobalto
  • Manganês
  • Molibdênio
  • Selênio

Quanto menor a concentração de compostos no organismo, mais difícil é estabelecer o papel biológico do elemento e identificar os compostos em cuja formação ele participa. Entre os indubitavelmente importantes estão o boro, o vanádio, o silício, etc.

Compatibilidade de micronutrientes

No processo de absorção de vitaminas, microelementos e macroelementos pelo organismo, é possível antagonismo (interação negativa) ou sinergia (interação positiva) entre diferentes componentes.

Leia mais sobre compatibilidade de micronutrientes AQUI:

Falta de microelementos no corpo

Os principais motivos que causam a falta de minerais:

  • Dieta incorreta ou monótona, água potável de má qualidade.
  • As características geológicas de várias regiões da Terra são áreas endêmicas (desfavoráveis).
  • Grande perda de minerais devido a sangramento, doença de Crohn, colite ulcerativa.
  • Uso de certos medicamentos que se ligam ou causam perda de microelementos.

Microelementose

Todos os processos patológicos causados ​​​​por deficiência, excesso ou desequilíbrio de microelementos são chamados de microelementoses.

Propriedades básicas dos minerais

Minerais - macroelementos

Macro-
elementos
Produtos alimentícios
homens mulheres
Cálcio Leite e produtos lácteos 1000
mg
1000
mg
FNB 2500 mg
Fósforo 700
mg
700
mg
FNB 4000 mg
Magnésio 350
mg
300
mg
FNB 350 mg
Sódio Sal de mesa550
mg
550
mg
FNB (sem dados)
Potássio 2000
mg
2000
mg
FNB (sem dados)
Macro-
elementos
Efeitos biológicos no corpo Possíveis doenças devido à deficiência de vitaminas ou minerais Produtos alimentícios Necessidade diária média para adultos* Dose diária máxima permitida**
grávida
novo
enfermagem
Cálcio Formação óssea, formação dentária, processo de coagulação sanguínea, condução neuromuscular Osteoporose, convulsões (tetania) Leite e produtos lácteos 1000
mg
1200
mg
FNB 2500 mg
Fósforo Elemento de compostos orgânicos, soluções tampão; formação óssea, transformação de energia Distúrbios de crescimento, deformidades ósseas, raquitismo, osteomalácia Leite, laticínios, carne, peixe 800
mg
900
mg
FNB 4000 mg
Magnésio Formação de tecido ósseo, formação de dentes; condução neuromuscular; coenzima (coenzima) no metabolismo de carboidratos e proteínas; componente integral do fluido intracelular Apatia, coceira, distrofia muscular e cãibras; doenças do trato gastrointestinal, distúrbios do ritmo cardíaco Produtos integrais, nozes, legumes, vegetais verdes 310
mg
390
mg
FNB 350 mg
Sódio O componente mais importante do fluido intercelular que mantém a pressão osmótica; equilíbrio ácido-base; transmissão de impulso nervoso Hipotensão, taquicardia, cãibras musculares Sal de mesa FNB (sem dados)
Potássio O componente mais importante do fluido intracelular; equilíbrio ácido-base, atividade muscular; síntese de proteínas e glicogênio Distrofia muscular, paralisia muscular, perturbação da transmissão do impulso nervoso, ritmo cardíaco Frutas secas, legumes, batatas, fermento FNB (sem dados)

Minerais-oligoelementos

Micro-
elementos
Efeitos biológicos no corpo Possíveis doenças devido à deficiência de vitaminas ou minerais Produtos alimentícios Necessidade diária média para adultos* Dose diária máxima permitida**
homens mulheres
Ferro 10
mg
15
mg
FNB 45 mg
Iodo 200
mcg
150
mcg
FNB 1,1 mg
Flúor Peixe, soja, avelãs 3,8
mg
3,1
mg
FNB 10 mg
Zinco 10,0
mg
7,0
mg
FNB 40 mg
Selênio 30-70
mcg
30-70
mcg
FNB 400 mcg
SCF 300 mcg
Cobre Extremamente raro - anemia 1,0-1,5
mg
1,0-1,5
mg
FNB 10 mg
Manganês Desconhecido 2,0-5,0
mg
2,0-5,0
mg
FNB 11mg
Cromo Metabolismo de carboidratos 30-100
mcg
30-100
mcg
FNB (sem dados)
Molibdênio Legumes, cereais 50-100
mcg
50-100
mcg
FNB 2 mg
SCF 0,6 mg
Micro-
elementos
Efeitos biológicos no corpo Possíveis doenças devido à deficiência de vitaminas ou minerais Produtos alimentícios Necessidade diária média para adultos* Dose diária máxima permitida**
grávida
novo
enfermagem
Ferro Contém hemoglobina; como parte dos citocromos, participantes de processos oxidativos nas células Eritropoiese prejudicada (produção de glóbulos vermelhos), anemia, comprometimento do crescimento, emaciação Legumes, carne, cogumelos, produtos integrais 30
mg
20
mg
FNB 45 mg
Iodo Componente essencial dos hormônios da tireoide Doença de Graves, desenvolvimento lento do sistema nervoso central Peixes, ostras, algas marinhas, entranhas de animais, ovos 230
mcg
260
mcg
FNB 1,1 mg
Flúor Formação de esmalte dentário e tecido ósseo Distúrbios de crescimento; distúrbios no processo de mineralização Peixe, soja, avelãs 3,1
mg
3,1
mg
FNB 10 mg
Zinco Componente (cofator) de mais de cem enzimas; transporte de dióxido de carbono; estabilidade de membranas biológicas; cicatrização de feridas Perturbação do crescimento, má cicatrização de feridas, falta de apetite, alteração do paladar Grãos de cereais, carne, entranhas de animais, laticínios 10,0
mg
11,0
mg
FNB 40 mg
Selênio Uma parte essencial do sistema enzimático é a glutationa-
peroxidase, que protege as membranas biológicas dos efeitos nocivos dos radicais livres; a função da tireóide; imunidade
Anemia, cardiomiopatia, distúrbios de crescimento e formação óssea Peixe, carne, entranhas de animais, nozes 30-70
mcg
30-70
mcg
FNB 400 mcg
SCF 300 mcg
Cobre Mecanismos de catálise enzimática (biocatálise); transferência de elétrons; interação com ferro Extremamente raro - anemia Fígado, legumes, frutos do mar, produtos integrais 1,0-1,5
mg
1,0-1,5
mg
FNB 10 mg
Manganês Mecanismos de catálise enzimática (biocatálise) DesconhecidoNozes, grãos de cereais, legumes, vegetais folhosos 2,0-5,0
mg
2,0-5,0
mg
FNB 11mg
Cromo Metabolismo de carboidratos Mudanças nos níveis de glicose no sangue Carne, fígado, ovos, tomate, aveia, alface, cogumelos 30-100
mcg
30-100
mcg
FNB (sem dados)
Molibdênio Mecanismos de catálise enzimática (Biocatálise); transferência de elétrons Extremamente raro - distúrbio metabólico de aminoácidos contendo enxofre; distúrbios do sistema nervoso Legumes, cereais 50-100
mcg
50-100
mcg
FNB 2 mg
SCF 0,6 mg

* - Necessidade média diária para adultos: homens e mulheres de 25 a 51 anos. A tabela apresenta os padrões recomendados pela Sociedade Alemã de Nutricionistas (Deutsche Gesselschaft fur Ernahrung - DGE).
** - A tabela apresenta as doses recomendadas pelo Food and Nutrition Board (FNB) do Instituto de Medicina dos EUA e pelo Comité Científico da Alimentação (SCF) da União Europeia.



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