Czym jest makroelement
Pierwiastek, który stanowi powyżej 0,01% masy ciała. W organizmie człowieka jest ich jedenaście i razem dają około 99,9% masy. Reszta to mikroelementy, potrzebne w ilościach śladowych.
Sześć pierwiastków biogennych
Węgiel, wodór, tlen, azot, fosfor i siarka (C, H, O, N, P, S) budują wszystkie cztery klasy związków organicznych. To około 96% masy ciała. Węgiel jest szkieletem każdej cząsteczki organicznej, bo tworzy cztery wiązania i łączy się sam ze sobą w długie łańcuchy i pierścienie.
Co wnoszą azot, fosfor i siarka
Azot występuje w grupach aminowych aminokwasów i w zasadach azotowych nukleotydów. Fosfor tworzy wiązania fosfodiestrowe szkieletu DNA i RNA, wchodzi w skład ATP i fosfolipidów błon. Siarka buduje mostki dwusiarczkowe, które usztywniają III- i IV-rzędową strukturę białek.
Pozostałe makroelementy
Wapń buduje kości i zęby, a poza tym uruchamia skurcz mięśnia i krzepnięcie krwi. Potas i sód odpowiadają za potencjał błonowy i przewodzenie impulsu nerwowego. Magnez jest kofaktorem setek enzymów i siedzi w centrum cząsteczki chlorofilu. Chlor utrzymuje równowagę osmotyczną i zakwasza sok żołądkowy.
Makroelementy
- Powyżej 0,01% masy ciała
- C, H, O, N, P, S, Ca, K, Na, Mg, Cl
- Budulec związków organicznych i płynów ustrojowych
- Zapotrzebowanie dobowe rzędu gramów
Mikroelementy
- Poniżej 0,01% masy ciała
- Fe, I, F, Zn, Cu, Mn, Co i inne
- Głównie kofaktory enzymów i składniki hormonów
- Zapotrzebowanie dobowe rzędu miligramów
Makroelementy
Po tym moduleWymienisz sześć pierwiastków biogennych i powiesz, co konkretnie w komórce budują, zamiast recytować listę bez kontekstu.
przedstawia znaczenie biologiczne makroelementów, w tym pierwiastków biogennych
Makroelementy to pierwiastki stanowiące powyżej 0,01% masy organizmu. Podział na makro- i mikroelementy odnosi się wyłącznie do ilości, nie do znaczenia. Niedobór mikroelementu bywa równie groźny jak niedobór makroelementu.
Sześć z nich nazywamy pierwiastkami biogennymi: węgiel, wodór, tlen, azot, fosfor i siarka. Stanowią około 96% masy ciała i budują wszystkie związki organiczne: węglowodany, białka, lipidy i kwasy nukleinowe.
Rola węgla wynika z jego czterowartościowości: tworzy cztery wiązania kowalencyjne i łączy się trwale sam ze sobą. Dzięki temu powstają łańcuchy, rozgałęzienia i pierścienie, do których przyłączają się grupy funkcyjne. To one nadają cząsteczce jej właściwości chemiczne.
Azot wchodzi w skład grup aminowych aminokwasów i zasad azotowych nukleotydów. Fosfor buduje wiązania fosfodiestrowe łączące nukleotydy, resztę fosforanową ATP oraz hydrofilowe główki fosfolipidów. Siarka występuje w cysteinie i metioninie, a mostki dwusiarczkowe między resztami cysteiny stabilizują przestrzenną strukturę białek.
Pozostałe makroelementy pełnią funkcje strukturalne i regulacyjne: wapń buduje kości i uruchamia skurcz mięśnia, sód i potas wytwarzają potencjał błonowy, magnez jest kofaktorem enzymów i centralnym atomem chlorofilu, chlor odpowiada za równowagę osmotyczną i kwaśność soku żołądkowego.
Zadania maturalne
5 pytańokoło 3 min
Źródła
- Alberts i wsp. (2002), Molecular Biology of the Cell, wyd. 4, rozdz. 2: The Chemical Components of a Cell
- Jarosz i wsp. (2020), Normy żywienia dla populacji Polski i ich zastosowanie, NIZP-PZH
- CKE, egzamin maturalny z biologii, poziom rozszerzony, maj 2024 (formuła 2023), zadanie 5.2: aminokwas niezbędny do powstania mostków disiarczkowych
- CKE, zasady oceniania, egzamin maturalny z biologii, poziom rozszerzony, maj 2024 (formuła 2023), zadanie 5.2
- EFSA, Dietary reference values — wartości referencyjne dla składników mineralnych