Мінерали (поживні речовини)

Елементи-органогени — хімічні елементи, що становлять основу органічних сполук: карбон, гідроген, оксиген, нітроген, сульфур, фосфор. У біології органогенними називають чотири елементи, які разом складають близько 96—98% маси живих клітин: карбон, гідроген, оксиген і нітроген.

Карбон

Карбон — найважливіший хімічний елемент для органічних сполук. Органічні сполуки за визначенням — це сполуки карбону. Особливою властивістю, яка забезпечує карбону центральну роль в органічній хімії та в біології, є чотиривалентність і здатність його атомів формувати міцні ковалентні зв'язки між собою. Завдяки чотирьом можливим хімічним зв'язкам карбон здатний утворювати неймовірне число хімічних сполук, серед яких полімери — довгі ланцюжки, складені з однакових або різних ланок, та ароматичні сполуки. Серед полімерів особливу роль для життя мають біополімери, включно з білками і нуклеїновими кислотами

Гідроген

Роль гідрогену в органічних сполуках в основному полягає в зв'язуванні тих електронів атомів карбону, які не беруть участі в утворенні міжкарбонових зв'язків у складі полімерів. Однак, гідроген бере участь в утворенні нековалентних водневих зв'язків, якими сполучаються, наприклад, комплементарні нуклеотиди в різних ланцюгах молекули ДНК. Найпростіші органічні полімери — вуглеводні, складаються тільки з карбону й гідрогену.

Оксиген

Разом із карбоном та гідрогеном, оксиген входить до багатьох органічних сполук у складі таких функціональних груп як гідроксильна, карбонільна, карбоксильна тощо. Його атоми можуть бути частиною гетероциклів. До органічних сполук, що містять оксиген належать зокрема: спирти, феноли, етери, естери, альдегіди, кетони, карбонові кислоти, вуглеводи, білки, жири, нуклеїнові кислоти тощо.

Нітроген

Нітроген найчастіше входить до складу органічних речовин у формі аміногрупи або гетероциклу. Він є обов'язковим хімічним елементом у складі амінокислот — мономерних одиниць, з яких складаються білки. Нітроген входить також до складу азотистих основ, залишки яких містяться у нуклеозидах і нуклеотидах, і, відповідно в нуклеїнових кислотах — ДНК та РНК. До інших нітрогеновмісних сполук, що зустрічаються у складі живих організмів належить більшість вітамінів, сечовина, сечова кислота, алкалоїди, поліаміни тощо.

Сульфур

Сульфур входить до складу деяких амінокислот, зокрема метіоніну і цистеїну. У складі білків між атомами сульфуру залишків цистеїну встановлюються дисульфідні зв'язки, що забезпечують формування третинної структури.

Фосфор

Фосфатні групи, тобто залишки ортофосфатної кислоти входять до складу таких органічних речовин як нуклеотиди, нуклеїнові кислоти, фосфоліпіди, фосфопротеїни тощо.

Макроелементи

Макроелементи — група хімічних елементів, які надходять до складу тіл біологічних об'єктів разом з їжею із ґрунтового розчину у вигляді іонів (у рослин), або з оточуючого середовища (у тварин). В тілі людини ці елементи складають:

• кисень (O) — 65 %;
• водень (H) — 10 %;
• вуглець (C) — 18 %;
• азот (N) — 3 %;
• фосфор (P) — 1,1 %;
• калій — 0,35 %;
• кальцій — 2 %;
• магній — 0,05 %;
• залізо;
• сірка (сульфур, S) — 0,25 %;
• натрій — 0,15 %;
• хлор — 0,15 %;

У рослинах макроелементами вважаються: вуглець, водень, кисень, азот, фосфор, калій, сірка, кальцій та магній, причому перші три через специфіку зустрічальності та засвоєння іноді у списках опускаються. C, H, O, N — чотири елементи, які разом складають близько 96—98 % маси живих клітин. CHNOPS становлять основу органічних сполук, їх називають органогенними елементами.

В організмі дорослої людини міститься біля 3-4 грамів заліза (близько 0,02 %), з яких тільки біля 3,5 мг знаходиться в плазмі крові. Гемоглобін має приблизно 68 % заліза всього організму, феритин — 27 %, міоглобін — 4 %, трансферин — 0,1 %. Джерелами заліза при біосинтезі залізовмісних білків служать залізо, яке надходить з їжі, і залізо, звільнене при постійному розпаді еритроцитів в гепатоцитах (клітинах печінки) і клітинах селезінки.

Джерела

• Хомченко И. Г. Общая химия.-М.:Химия,1987.
• Органогени^{[недоступне посилання з липня 2019]}
• Велика медична енциклопедія. Том 1, 4, 26.
• Мікроелементи в медицині. М. Г. Коломийцева, Р. Д. Габович.
• Хімія. А. В. Домбровський, Н. І. Лукашкова.
• Глосарій термінів з хімії // Й. Опейда, О. Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім.. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет — Донецьк: «Вебер», 2008. — 758 с. ISBN 978-966-335-206-0