Сера в живых организмах

Сера в живых организмах

О таком важном элементе таблицы Менделеева, как сера, человечеству стало известно еще с доисторических времен.

Во многих религиозных культах серу использовали жрецы и шаманы во время проведения своих обрядов. Люди верили в то, что пары серы, оказывающие удушающее воздействие, представляют собой ничто иное, как священные курения, благодаря которым обеспечивается связь между простыми смертными и богами.

Спустя некоторые время серу начали применять для изготовления оружия.

Древние египтяне применяли серу в процессе обжига руды. Арабы, несмотря на то, что сера вовсе не является металлом, называли ее «отцом всех металлов». А европейские алхимики часто устраивали с этим элементом всевозможные опыты.

Чем на самом деле является сера, определил химик Лувазье, которому удалось правильно установить ее элементарную неметаллическую природу. После этого люди начали активно искать способы получения серы, поскольку во всех странах была необходимость в порохе.

Биологическая роль

«Минерал красоты» — именно так называю серу — присутствует во многих растениях, а также в организмах людей и животных. Если ее количество ниже необходимой нормы, начинает стареть и тускнеть кожа, а также ломаться и выпадать волосы.

Поскольку сера является важным ингредиентом цистиновой, цистиновой и метиониновой аминокислот, она играет значительную роль в процессе синтеза белков, участвующих в построении всех соединительных тканей организма человека.

Большое количество серы присутствует в кератине — одном из важнейших элементов волос, кожи и ногтей.

Сера обеспечивает нормальное клеточное дыхание, а также способствует выработке желчи. Благодаря этому важному элементу во всем нашем организме поддерживается равновесие.

От содержания серы зависит рост, эластичность и гибкость костей, а также формирования хрящевой ткани и укрепление мышечного каркаса — в связи с этим данный элемент очень важно принимать в подростковом возрасте.

Сера способна предупредить развитие сколиоза, а также эффективно снимать судороги и устранять болезненных ощущения при артрите, миозите, бурсите и растяжениях.

Сера помогает выводить из организма токсины и шлаки, так как обладает способностью повышать проницаемость мембран, а также нейтрализовать вредные вещества, которые накапливаются в середине клеток.

Очень эффективна сера при различных аллергических заболеваниях, благодаря тому, что способна эффективно и своевременно выводить из организма чужеродное токсическое вещество, выступающее в роли аллергена.

Симптомы передозировки и дефицита кальция серы

Дефицит серы снижает репродуктивную функцию, а также замедляет рост клеток организма. Кроме того, он может стать причиной ухудшения состояние кожи, волос и ногтей. Также возможно развитие заболеваний суставов и печени.

Переизбыток серы, особенно в случае вдыхания паров сероводорода, может привести к возникновению судорог, потере создания и даже остановке дыхания. Исход может быть летальным, либо человек на всю жизнь останется инвалидом — у него возникнут параличи, нарушения работы желудочно-кишечного тракта, легких и психики, а также сильные и продолжительные головные боли.

По мнению специалистов, в последнее время переизбыток серы может быть вызван употреблением продуктов, содержащих значительное количество сульфитов, которые добавляют с целью продления срока их хранения. Чаще всего сульфату присутствуют в копченых колбасах, а также в готовых салатах, которые сейчас продаются во всех супермаркетах.

Излишнее употребление серы вызывает проблемы с кожей — сыпь, зуд и фурункулы. Кроме того, могут возникнуть проблемы с глазами — конъюнктивит, дефекты роговицы, а также ощущения песка в глазах. К другим серьезным симптомам относится малокровие, головокружение и ощущение общей слабости, тошнота и головные боли, болезни верхних дыхательных путей, потеря веса, а также временное ухудшение интеллектуальных способностей.

Для того, чтобы ваш организм постоянно содержал оптимальное количество серы, обязательно употребляйте качественные морские продукты, мясо, яйца, капусту, бобовые и сыр. Если этого будет недостаточно, можно дополнительно принимать минеральные комплексы, которые вам порекомендует врач с учетом ваших индивидуальных особенностей.

Взаимодействие с другими веществами

В организме человека сера активно взаимодействует с витаминами группы В, а также витаминами Н и N.

Для того, чтобы сера хорошо усваивалась в организме, в нем должно присутствовать необходимое количество железа и фтора. А такие элементы, как молибден, селен, свинец, мышьяк и барий, наоборот, препятствуют усвоению серы.

Суточная потребность

Для того, чтобы поддерживать здоровье на должном уровне, взрослым людям требуется ежедневно употреблять по 4-6 граммов серы. Очень полезной в этом плане может оказаться минеральная вода, содержащая сульфаты.

Содержание в продуктах питания

Значительное количество серы содержится в продуктах животного происхождения — преимущественно в мясе, птице, рыбе и морских продуктах, яйцах, сырах и молочных продуктах. Что касается растительной пищи, достаточно много серы присутствует в бобовых и злаковых, в яблоках, винограде, сливах и крыжовнике, в чесноке, капусте, спарже, шпинате, орехах, горчице, хрене, перце чили, редьке, редиске и хлебе.

Содержание серы в организме человека составляет 0,16 %. Сера относится к макроэлементам и жизненно необходима для живых организмов. Суточная потребность взрослого человека в сере составляет 4-5 г. Сера входит в состав серосодержащих аминокислот — цистеина, цистина, незаменимой аминокислоты метионина, биологически активных веществ (гистамина, биотина, липоевой кислоты и др.). В активные центры молекул ряда ферментов входят SH-группы, участвующие во многих ферментативных реакциях, в том числе в создании и стабилизации нативной трехмерной структуры белков, а в некоторых случаях – непосредственно, как каталитические центры ферментов.

Читайте также:  Аутоиммунная пневмония

Сера обеспечивает в клетке такой тонкий и сложный процесс, как передача энергии: переносит электроны, принимая на свободную орбиталь один из неспаренных электронов кислорода. Сера участвует в фиксации и транспорте метильных групп. Она является также частью различных коэнзимов, включая коэнзим А. Большая часть серы поступает в организм в составе аминокислот, а выводится в основном с мочой в виде иона SO4 2- .

В медицинской практике применение серы основано на ее способности при взаимодействии с органических веществами организма образовывать сульфиды и пентатионовую кислоту, от присутствия которых зависят кератолитические, противомикробные и противопаразитарные эффекты. Сера входит в состав мази Вилькинсона и других препаратов, применяемых для лечения чесотки. Очищенную и осажденную серу употребляют в мазях и присыпках для лечения некоторых кожных заболеваний (себорея, псориаз, сикоз); в порошке — при глистных инвазиях (энтеробиоз); в растворах — для пиротерапии прогрессивного паралича и др.

Серная мазь — это безрецептурное средство, которое используется при лечении многих кожных заболеваний. Она обладает кератолитическими свойствами, то есть размягчает и удаляет омертвевшие клетки с поверхности кожи.

Натрий

Роль натрия в жизни растений

Содержание натрия в организме растений составляет в среднем 0,02 % (по массе). Натрий важен для транспорта веществ через мембраны, входит в так называемый натрий-калиевый насос (Na + /K + ).

Натрий регулирует транспорт углеводов в растении. Хорошая обеспеченность растений натрием повышает их зимостойкость. При его недостатке замедляется образование хлорофилла.

Роль в жизни животных и человека

В организме животного содержится примерно 0,1% натрия (по массе).

Натрий распределяется по всему организму. В организме человека натрий содержится в эритроцитах, сыворотке крови, пищеварительных соках, мышцах, во всех внутренних органах, коже. 40% натрия находится в костной ткани.

Совместно с калием натрий создает трансмембранный потенциал клетки и обеспечивает возбудимость клеточной мембраны. Входит также в состав натрий-калиевого насоса, особого белка (порового комплекса), пронизывающего всю толщу мембраны. Внеклеточная концентрация ионов Na + всегда выше, чем внутриклеточная, за счет чего градиент концентрации этих ионов направлен внутрь клетки, обеспечивая активный транспорт веществ в клетку. Натрий поддерживает кислотно-щелочной баланс в
организме, регулирует кровяное давление, функ-ционирование нервов и мышц, поглощение глюкозы клетками, образование гликогена, синтез белков, влияет на состояние слизистых оболочек жизненно важных органов пищеварительного тракта. Обмен натрия находится под контролем щитовидной же-лезы.

Его недостаток приводит к головным болям, ослаблению памяти, потере аппетита, повышению кислотности желудочного сока, могут возникнуть проблемы с мочевым пузырем, утомляемость.

Избыток натрия приводит к задержке воды в организме (отекам), гипертонии, заболеваниям сердца.

Основные источники поступления в организм

Поваренная соль. Все соленые продукты. Море-продукты. Овощи и зелень: капуста, мята, укроп, петрушка, морковь, лук, салат-латук, перец, спаржа, хрен, чеснок. Фрукты и ягоды: черная смородина, клюква, лимоны. Продукты животного происхождения: колбаса, сало, соленая рыба, икра, сыр.

Наиболее распространенные соединения

NaCl – хлорид натрия, поваренная соль.

NaHCO3 – гидрокарбонат натрия, питьевая сода.

Знаете ли вы, что…

Натрий был открыт в 1807 г. английским химиком и физиком Г.Дэви и название получил от арабск. натрон или натрун – моющее средство – по применению природной соды и едкого натра для изготовления мыла.

Число атомов натрия в организме человека составляет 2,8 х 10 24 , а в одной человеческой клетке – 2,8 х 10 10 .

Среднее содержание натрия в человеческом организме составляет 100 г на 70 кг.

Суточное поступление натрия в организм с продуктами питания составляет в среднем 4,4 г.

В медицине хлористый натрий применяют в виде изотонического 0,9% раствора при обезвоживании организма. Натрий входит в состав многих лекар-ственных препаратов, в том числе антибиотиков, викасола – синтетического производного витамина K.

Кальций

Роль кальция в жизни растений

Содержание кальция в растениях составляет в среднем 0,3% (по массе). Пектиновые вещества (кальциевые и магниевые соли галактуроновой кислоты) входят в состав клеточных стенок и межклеточного вещества высших и низших растений. Кальций используется как строительное вещество для срединной пластинки, а также является компонентом «внешнего скелета» водорослей; увеличивает прочность растительных тканей и способствует повышению выносливости растений.

Недостаток Са вызывает набухание пектиновых веществ, ослизнение клеточных стенок и загнивание растений; страдает корневая система, происходит побеление верхушек растений и молодых листьев. Вновь образующиеся листья мелкие, искривленные, с неправильной формой краев, на пластинке появляются светло-желтые пятна, края листьев загибаются вниз. При сильном дефиците кальция верхушка побега погибает.

Если в почве повышенное содержание кальция, то на этих участках хорошо произрастают растения-индикаторы: Венерин башмачок, солнцецвет, степная астра, папоротник из рода пеллея, ятрышники, мордовники, льнянка, наперстянка крупноцветковая, порезник горный и др.

Роль в жизни животных и человека

В организме животного в среднем от 1,9% до 2,5% кальция (по массе). Кальций – это материал для постройки костных скелетов. Карбонат кальция CaCO3 входит в состав кораллов, раковин моллюсков, панцирей морских ежей и скелетов микроорганизмов.

Читайте также:  Что нужно делать если в глаз что то попало

В организме человека 98–99% кальция содержится в костях скелета, которые выполняют функцию «депо» кальция; ионы кальция присутствуют во всех тканях и жидкостях организма: 1 г – в плазме крови, 6–8 г – в мягких тканях. При весе человека 70 кг содержание Са в организме составляет 1700 г, причем 80% – фосфата кальция Ca3(PO4)2 и 13% – карбоната кальция CaCO3.

Кальций необходим для процессов кроветворения и свертывания крови, для регуляции работы сердца, мышечного сокращения, обмена веществ, уменьшения проницаемости сосудов, для норма-льного роста костей (скелет, зубы). Соединения ка-льция благотворно влияют на состояние нервной системы, проведение нервных импульсов, оказывают противовоспалительное действие, обеспечивают проницаемость клеточной мембраны, активацию некоторых ферментов. Обмен кальция регулируется в организме человека и животных кальцитонином – гормоном щитовидной железы, паратгормоном – гормоном околощитовидной железы и кальциферолами – группа витамина D. Необходимо помнить, что организм усваивает кальций только в присутствии жиров: на каждые 0,06 г кальция нужно 1 г жира. Выводится кальций из организма через кишечник и почки.

Недостаток кальция приводит к остеопорозу, нарушениям в опорно-двигательной, нервной системах, недостаточной свертываемости крови.

Основные источники поступления в организм

Овощи и злаки: горох, чечевица, соя, бобы, фасоль, шпинат, морковь, репа, молодые листья одуванчиков, сельдерей, спаржа, капуста, свекла, картофель, огурцы, салат, лук, зерна пшеницы, хлеб ржаной, крупа овсяная. Фрукты и ягоды: яблоки, вишня, крыжовник, земляника, абрикосы, смородина, ежевика, апельсины, ананасы, персики, виноград. Миндаль. Кисломолочные продукты: творог, сметана, кефир.

Наиболее распространенные соединения

CaCO3 – карбонат кальция, мел, мрамор, известняк.
Са(ОН)2 – гидроксид кальция, гашеная известь (пушонка).
СаО – оксид кальция, негашеная известь (кипелка).
CaOCl2 – смешанная соль соляной и хлорноватистой кислот, хлорная известь (хлорка).
CaSO4 х 2H2O – двухводный сульфат кальция, гипс.

Знаете ли вы, что…

Кальций был открыт английским химиком Х.Дэни в 1808 г. при электролизе влажной гашеной извести Са(ОН)2. Его название происходит от лат. калцис (род. падеж лат. калкс – камень, известняк) по его содержанию в известняке.

Число атомов кальция в теле человека составляет 1,6 х 10 25 , а в одной клетке 1,6 х 10 11 .

Суточное поступление кальция с продуктами питания и водой составляет 500–1500 мг.

Известковые скелеты коралловых полипов, состоящие из карбоната кальция, образуют в тропических морях рифы и атоллы, коралловые острова. Из скелетов коралловых полипов, отмиравших в течение многих тысячелетий, образовались толщи известняка, мела и мрамора, которые используются как строительный материал.

Существуют растения – кальцефилы (от греч. филео – люблю), которые растут преимущественно на щелочных почвах, богатых кальцием, а также в местах выхода известняков, мела (ветреница лесная, таволга шестилепестная, лиственница европейская и др.).

Существуют растения – кальцефобы (от греч. фобос – страх), которые избегают известняковых почв, т.к. присутствие ионов кальция тормозит их рост ( торфяные мхи, некоторые злаки).

Роль серы в жизни растений, микроорганизмов

Содержание серы в растениях составляет в среднем 0,05 % (по массе). Сера входит в состав аминокислот (цистин, цистеин, метионин). Растения получают серу из почвы из растворимых сульфатов, а гнилостные бактерии превращают серу белков в сероводород Н2S (отсюда – отвратительный запах гниения). Но большая часть сероводорода образуется при восстановлении сульфатов сульфатредуцирующими бактериями. Этот H2S фототрофными бактериями в отсутствие молекулярного кислорода окисляется до серы и сульфатов, а в присутствии О2 его окисляют до сульфатов аэробные серобактерии.

У многих бактерий сера временно сохраняется в виде шариков. Ее количество зависит от содержания сероводорода: при его недостатке сера окисляется до серной кислоты.

В водоемах, вода которых содержит сероводород, живут бесцветные серобактерии бежиатоа и тиотрикс. Им не нужна органическая пища. Для хемосинтеза они используют сероводород: в результате реакций между H2S, CO2 и O2 образуются углеводы и элементарная сера.

Большая часть серы не усваивается растениями, но помогает им усваивать фосфор. Нехватка серы снижает интенсивность фотосинтеза. Индикатором повышенного содержания серы в почве являются астрагалы.

Роль в жизни животных и человека

В организме животного содержится 0,25 % серы (по массе). Простейшие планктонные радиолярии имеют минеральный скелет из сернокислого стронция, который обеспечивает не только защиту, но и «парение» в толще воды.

В организме человека серы содержится 400–700 миллионных долей от массы. Сера входит в состав белков и аминокислот, ферментов и витаминов. Особенно важна она для синтеза белков кожи, ногтей и волос. Сера является составной частью активных веществ: витаминов и гормонов (например, инсулина). Она участвует в окислительно-восстановительных процессах, энергетическом метаболизме и реакциях детоксикации, активирует ферменты.

При недостатке серы кожа подвергается воспалительным заболеваниям, наблюдается ломкость костей и выпадение волос.

Среди соединений серы особенно опасным считается сероводород – газ, обладающий не только резким запахом, но и большой токсичностью. В чистом виде он убивает человека мгновенно. Опасность велика даже при незначительном (порядка 0,01%) содержании сероводорода в воздухе. Сероводород опасен тем, что накапливаясь в организме, он соединяется с железом, входящим в состав гемоглобина, что может привести к тяжелейшему кислородному голоданию и смерти.

Читайте также:  Нет месячных прогестерон низкий

Основные источники поступления в организм

Продукты растительного происхождения: орехи, бобовые, капуста, хрен, чеснок, тыква, инжир, крыжовник, слива, виноград. Продукты животного происхождения: мясо, яйца, сыр, молоко.

Наиболее распространенные соединения

H2S – сероводород.
Na2S – сульфид натрия.

Знаете ли вы, что…

Сера известна с I в. до н.э. Названия происходит от древнеиндусского сира – светло-желтый, по цвету природной серы; латинское название от санскр. сулвери – горючий порошок.

Число атомов серы в теле человека 3,3 х 10 24 , а в одной клетке – 2,4 х 10 10 .

Сероводород H2S – ядовитый зловонный газ, используется в химической промышленности, а также как лечебное средство (сернистые ванны). Сера входит в состав лекарств, в том числе антибиотиков, которые способны подавлять активность микробов. Мелкодисперсная сера – основа мазей для лечения грибковых заболеваний кожи.

Природные сульфиды составляют основу руд цветных и редких металлов и широко используются в металлургии. Сульфиды щелочных и щелочно-земельных металлов Na2S, CaS, BaS применяются в кожевенном производстве.

Роль хлора в жизни растений, микроорганизмов

Содержание хлора в организме растений составляет примерно 0,1% (по массе). Это один из основных элементов водно-солевого обмена всех живых организмов. Некоторые растения (галофиты) не только способны расти на засоленных почвах с высоким содержанием поваренной соли (NaCl), но и накапливать хлориды. К ним относятся солянки, солерос, сведа, тамарикс и др. Ионы хлора Cl – участвуют в энергетическом обмене, положительно влияют на поглощение корнями кислорода. У растений хлор принимает участие в окислительных реакциях и фотосинтезе.

Галофильные микроорганизмы обитают в среде с концентрацией NaCl до 32% – в соленых водоемах и засоленных почвах. Это бактерии родов Paracoccus, Pseudomonas, Vibrion и некоторые другие. Высокие концентрации NaCl необходимы им для поддержания структурной целостности цито-плазматической мембраны и функционирования связанных с ней ферментных систем.

Роль в жизни животных и человека

В организме животного содержится от 0,08 до 0,2% хлора (по массе). Отрицательно заряженные ионы хлора, преобладающие в организме животных, играют огромную роль в в водно-солевом обмене. В условиях высокой солености, при содержании соли в воде не ниже 3%, обитают галофиты: радиолярии, рифообразующие кораллы, обитатели коралловых рифов и мангровых зарослей, большинство иглокожих, головоногие моллюски, многие ракообразные. Во внутриматериковых водоемах с соленостью от 2,4–10 до 30% обитают некоторые коловратки, рачок Artemia salina, личинка комара Aedes togoi и некоторые другие.

Мышечная ткань человека содержит 0,20–0,52% хлора, костная – 0,09%, в крови – 2,89 г/л. В организме взрослого человека около 95 г хлора. Ежедневно с пищей человек получает 3–6 г хлора. Основная форма его поступления в организм – хлорид натрия. Он стимулирует обмен веществ, рост волос. Хлор определяет физико-химические процессы в тканях организма, участвует в поддержании кислотно-щелочного равновесия в тканях (осморегуляция). Хлор – основное осмотически активное вещество крови, лимфы и других жидкостей тела.

Соляная кислота, которая входит в состав желудочного сока, играет собую роль в пищеварении, обеспечивая активизацию фермента пепсина, и оказывает бактерицидное действие.

Присутствие в воздухе около 0,0001% хлора раздражающе действует на слизистые оболочки. Постоянное пребывание в такой атмосфере может привести к заболеванию бронхов, резкому ухудшению самочувствия. По существующим санитарным нормам содержание хлора в воздухе рабочих помеще-ний не должно превышать 0,001 мг/л, т.е. 0,00003%. Содержание хлора в воздухе в количестве 0,1% вызывает острое отравление, первый признак которого – приступы сильнейшего кашля. При отравлении хлором необходим абсолютный покой, полезно вдыхать кислород или аммиак (нашатырный спирт), или пары спирта с эфиром.

Основные источники поступления в организм

Хлорид натрия – поваренная соль. Соленые продукты. Ежедневно человек должен потреблять около 20 г поваренной соли.

Наиболее распространенные соединения

NaCl – хлорид натрия, поваренная соль.
НСl – хлороводородная кислота, соляная кислота.
HgCl2 – хлорид ртути (II), сулема.

Знаете ли вы, что…

Хлор впервые получил шведский химик К.Шееле при взаимодействии соляной кислоты с пиролюзитом MnO2 х H2O. Название происходит от греч. клорос – желто-зеленый цвет увядающей листвы – по окраске газообразного хлора.

С соединениями хлора, прежде всего с поваренной солью NaCl, человечество знакомо с доисторических времен. Алхимикам была известна соляная кислота НСl и смесь ее с азотной кислотой HNO3 – царская водка.

Число атомов хлора в теле человека составляет 1,8 х 10 24 , а в одной клетке – 1,8 х 10 10 .

В небольших дозах ядовитый хлор иногда может служить и противоядием. Так, пострадавшим от сероводорода дают нюхать нестойкую хлорную известь. Взаимодействуя, два яда взаимно нейтрализуются.

Хлорирование водопроводной воды уничтожает болезнетворные бактерии.

Существуют водные организмы – галофобы, не переносящие высоких значений солености и обитающие только в пресных (соленость не выше 0,05%) или слабосоленых (до 0,5%) водоемах. Это многие водоросли, простейшие, некоторые губки и кишечнополостные (гидра), большинство пиявок, многие брюхоногие и двустворчатые моллюски, большин-ство водных насекомых и пресноводных рыб, все земноводные.

HgCl2 – сулема – очень сильный яд. Разбавленные растворы ее (1 : 1000) используют в медицине как дезинфицирующее средство.

Ссылка на основную публикацию
Семя льна при панкреатите как принимать
Семя льна человек употребляет издавна. Много лет назад люди употребляли его в пищу во многих странах. В России льняное семя...
Селедка под шубой при гастрите
Гастрит накладывает ограничения на питание, в частности под запрет попадают и салаты из-за их вредной заправки – майонеза, растительного масла...
Селезенка животных анатомия
У крупного рогатого скота селезёнка (рис. 144—Б) плоская, длинная, довольно широкая, с округлёнными концами, дорзальным и вентральным, с тонкими прямыми,...
Семявыводящий проток воспаление симптомы
Инфекции в малом тазу провоцируют множество тяжелых воспалительных процессов. Один из них – фуникулит, или воспаление семенного канатика. Заболевание редко...
Adblock detector