«Биогенные 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. Вернадскийсчитал, 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         | Растения        | Животные   | Бактерии  |

| элемент        |--------------------------------------------------------------------------------------------------|         |

|      | 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  | <>  |         |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| 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    | <>  | —      | 0,00003— |         |

|      |       |        |   | 0,0002      |         |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Ba | 3    | 1,4   | 0,02-0,3      | 0,075       |         |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Li          | 0,5  | 0,01         | 0,1     | <>   |         |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Rb | 0,74        | 2      | 2        | 1,7   |         |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Cs | 0,007      | 0,02         | —      | 0,0064      |         |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Ti  | 1,2-8       | 0,1   | 0,02—2      | <>  |         |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Ga        | 0,05        | 0,006       | 0,05           | <>|         |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| As | 3    | 0,02         | 0,0005—0,03     | <>  |         |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Ag | 0,025      | 0,006       | 0,3—1,1     | 0,0006(?)  |         |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Au | 0,0012    | <>| 0,00003—   | 0,000023(?)     |         |

|      |       | 0,0002      | 0,0008        |        |         |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Hg | 0,003      | 0,0015      | —      | 0,0046      |         |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Zr  | ≤2          | 0,064       | 0,01-0,1      | <>  |         |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Sn | 0,1  | <>  | 0,02-2 | <>   |         |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| 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         | <> | <>   | —      | 0,004       |         |

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Табл. 2. — Содержание химических элементов в организме млекопитающих

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

| Содержание        | Группы элементов    |

| элементов, в % на сухое    |---------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| вещество (порядок      | I    | II    | III  |

| величин)      |---------------------------------------------------------------------------------------------------------|

|    | 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.

БИОГЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ - химические элементы, постоянно входящие в состав организмов и выполняющие определенные биологические функции. Важнейшие биогенные элементы - О (составляет ок. 70% массы организмов), C (18%), H (10%), N, B, S, Ca, K, Na, Cl. Б. э., необходимые организмам в ничтожных количествах, называются микроэлементами.

БИОГЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

химические элементы, постоянно входящие в состав организмов и необходимые им для жизнедеятельности. В живых клетках обычно обнаруживаются следы почти всех химич. элементов, присутствующих в окружающей среде, однако для жизни необходимы ок. 20. Важнейшие Б. э.— кислород (составляет ок. 70% массы организмов), углерод (18%), водород (10%), азот, кальций, калий, фосфор, магний, сера, хлор, натрий. Эти, т. н. универсальные, Б. э. присутствуют в клетках всех видов организмов. Нек-рые Б. э. имеют важное значение только для определённых групп живых существ (напр., бор и др. Б. э. необходимы для растений, ванадий для асцидий и т. п.). В. И. Вернадский считал, что все химич. элементы, постоянно присутствующие в клетках и тканях организмов, вероятно, играют определённую физиол. роль. Такие Б. э., как Н, С, N, О, Р, S, входят в состав органич. соединений клетки. Все углеводы и липиды содержат Н, С, О, белки, кроме того, содержат N и S, а нуклеиновые к-ты N и Р. Б. э. выполняют роль катализаторов в разл. реакциях организма, регулируют осмотич. процессы, являются составными частями буферных систем и регуляторами проницаемости биол. мембран. Содержание тех или иных элементов в организме зависит не только от его особенностей, но и от состава среды, пищи (в частности, для растений — от концентрации и растворимости солей в почвенной воде), экологич. особенностей организма и др. факторов. Различия в ходе геол. истории и почво-образоват. процессов в отд. областях Земли привели к формированию биогеохимических провинций — областей на поверхности Земли, различающихся по содержанию химич. элементов. Резкая недостаточность или избыточность содержания к.-л. химич. элемента в среде вызывает в пределах данной биогеохимич. провинции бногеохимич. эндемии — заболевания растений, животных и человека. (см. МИКРОЭЛЕМЕНТЫ).

биоге́нные элеме́нты

химические элементы, постоянно входящие в состав организмов и выполняющие определенные биологические функции. Важнейшие биогенные элементы — О (составляет около 70% массы организмов), С (18%), Н (10%), N, В, S, Са, K, Na, Cl. Биогенные элементы, необходимые организмам в ничтожных количествах, называются микроэлементами.

* * *

БИОГЕ́ННЫЕ ЭЛЕМЕ́НТЫ, химические элементы, постоянно входящие в состав организмов и выполняющие определенные биологические функции. Важнейшие биогенные элементы — О (составляет ок. 70% массы организмов), C (18%), H (10%), N, B, S, Ca, K, Na, Cl. Б. э., необходимые организмам в ничтожных количествах, называются микроэлементами(см. МИКРОЭЛЕМЕНТЫ).

(от био и ген)

1) химические элементы, постоянно входящие в состав организмов и выполняющие в нем определенные биологические функции, а именно — О (эго доля около 70% массы организма), С (18%), Н (10%), N, P, S (эти первые шесть элементов составляют около 98% всей массы организма и называются органогены), а также Са, К, Na, C1 и еще десяток легких элементов, нужных организму в ничтожных количествах и называемых поэтому микроэлементами;

2) вещества, возникшие в результате разложения остатков организмов, но еще не полностью минерализованные;

3) вещества, происходящие от живого организма, связанные с его жизнедеятельностью (фитонциды и др.);

4) вещества - стимуляторы, обладающие высокой биологической активностью (в основном используются в профилактических и лечебных целях).

хим. элементы, постоянно входящие в состав организмов и выполняющие определ. биол. функции. Важнейшие Б. э. - О (составляеток. 70% массы организмов), С (18%), Н (10%), N, В, S, Са, К, Na, C1. Б. э., необходимые организмам в ничтожных кол-вах, наз. микроэлементами.