Значение БИОГЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ в Большой советской энциклопедии, БСЭ

Что такое БИОГЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

элементы , химические элементы, постоянно входящие в состав организмов и имеющие определённое биологическое значение. Прежде всего это кислород (составляющий 70% массы организмов), углерод (18%), водород (10%), кальций, азот, калий, фосфор, магний, сера, хлор, натрий, железо. Эти элементы входят в состав всех живых организмов, составляют их основную массу и играют большую роль в процессах жизнедеятельности. Успехи аналитической химии и спектрального анализа расширили перечень Б. э.: находят всё новые элементы, входящие в состав организмов в малых количествах ( микроэлементы ), и открывают биологическую роль многих из них. В. И. Вернадский считал, что все химические элементы, постоянно присутствующие в клетках и тканях организмов в естественных условиях, вероятно, играют определенную физиологическую роль. Многие элементы имеют большое значение только для определённых групп живых существ (например, бор необходим для растений, ванадий - для асцидий и т.п.). Содержание тех или иных элементов в организмах зависит не только от их видовых особенностей, но и от состава среды, пищи (в частности, для растений - от концентрации и растворимости тех или иных почвенных солей), экологических особенностей организма и других факторов (табл. 1). При нарушении поступления в организм того или иного Б. э. возникают заболевания - биогеохимические эндемии, например зоб у человека при недостатке иода в воде и пище или чёрная пятнистость свёклы при нехватке бора (см. Биогеохимические провинции ).Элементы, постоянно содержащиеся в организмах млекопитающих, по их изученности и значению можно разделить на 3 группы (табл. 2): элементы, входящие в состав биологически активных соединений (ферменты, гормоны, витамины, пигменты) (I), они являются незаменимыми; элементы, физиологическая и биохимическая роль которых мало выяснена (II) или неизвестна (III).

Табл. 1 . - Содержание химических элементов в организмах, в мг на 100 г сухого вещества (ср. данные; по Bowen, 1966)

Химический элемент Растения

Животные Бактерии

морские

Наземные

морские

наземные

С

34500

45400

40000

46500

54000

O

47000

41000

40000

18600

23000

N

1500

3000

7500

10000

9600

H

4100

5500

5200

7000

7400

Ca

1000

1800

150-2000

20-8500

510

Mg

520

320

500

100

700

Na

3300

120

400-4800

400

460

K

5200

1400

500-3000

740

11500

P

350

230

400-1800

1700-4400

3000

S

1200

340

500-1900

500

530

Cl

470

200

500-9000

280

230

Si

150-2000

20-500

7-100

12-600

18

Fe

70

14

40

16

25

Cu

1

1,4

0,4-5

0,24

4,2

Zn

15

10

0,6-150

16

-

Cd

0,04

0,06

0,015-0,3

£0,05

Sr

26-140

2,6

2-50

1,4

F

0,45

0,05-4

0,2

15-50

Br

74

1,5

6-100

0,6

I

3-150

0,042

0,1-15

0,043

Mn

5,3

63

0,1-6

0,02

3

Co

0,07

0.05

0,05-0,5

0,003

Ni

0,3

0,3

0,04-2,5

0,08

Cr

0,1

0,023

0,02-0,1

0,0075

Мо

0,045

0,09

0,06-0,25

< 0,02

Se

0,08

0,02

-

0,17

V

0,2

0,16

0,014-0,2

0,015

B

12

5

2-5

0,05

Al

6

50(0,05-400)

1,5

0,4-10

Be

0,0001

< 0,01

-

0,00003-0,0002

Ba

3

1,4

0,02-0,3

0,075

Li

0,5

0,01

0,1

< 0,002

Rb

0,74

2

2

1,7

Cs

0,007

0,02

-

0,0064

Ti

1,2-8

0,1

0,02-2

< 0,02

Ga

0,05

0,006

0,05

< 0,0006

As

3

0,02

0,0005-0,03

< 0,02

Ag

0,025

0,006

0,3-1,1

0,0006(-)

Au

0,0012

< 0,00005-0,0002

0,00003-0,0008

0,000023(-)

Hg

0,003

0,0015

-

0,0046

Zr

£2

0,064

0,01-0,1

< 0,03

Sn

0,1

< 0,03

0,02-2

< 0.015

Sb

-

0,006

0,02

0,0006

La

1

0,0085

0,01

0,00001

W

0,0035

0,007

0,00005-0,005

(-)

Pb

0,84

0,27

0,05

0,2

Bi

-

0,006

0,004-0,03

0,0004

U

-

0,0038

-

0,0013

Hf

< 0,04

< 0,001

-

0,004

Табл. 2 . - Содержание химических элементов в организме млекопитающих

Содержание

элементов, в % на сухоевещество (порядок величин) Группы элементов I II III

незаменимые

роль мало выяснена

роль неизвестна

101 - 100

О, C, H, N, Ca

100 - 10-1

Р, К, Cl, S, Na

10-1 - 10-2

Mg

10-2 - 10-3

Zn, Fe Sr

10-3 - 10-4

Cu

Cd, Br

Li, Cs

10-3 - 10-5 I

F

Sn

10-4 - 10-5

Mn, V

В, Si

Al, Ba, Cr

10-4 - 10-6

Mo

Rb

10-4 - 10-7

Be

Ag

10-5 - 10-6

Co

Ni

Ga, Ce, As, Hg, Pb, Bi, Ti

10-5 - 10-7

Se

Sb, U

10-6 - 10-7

Th

10-11 - 10-12

Ra

Некоторые другие химические элементы также обнаружены в составе тех или иных организмов, но концентрация их в тканях и органах и их биологическая роль не изучены.

В. В. Ковальский.

Большая советская энциклопедия, БСЭ.