Все о минеральных веществах в пище. Названия и источники важнейших минеральных веществ. Фосфор в организме и пище

С экранов телевизоров, в различных книгах и журналах, в школах и институтах, больницах, мы везде встречаем рекомендацию употреблять пищу, насыщенную минералами и микроэлементами. Но далеко не все понимают, почему наличие минеральных веществ в продуктах жизненно важно.

Минеральные вещества – это химические элементы, которые обычно попадают в организм с пищей, создают определенные сложные химические соединения и выполняют определенные функции:

• регулируют обмен веществ;
• участвуют в протекании иммунных процессов;
• поддерживают кислотно-щелочной баланс в клетках;
• играют важную роль в регенерации тканей, построению костей, ;
• выводят холестерин и многие вредные соединения;
• обеспечивают возобновление и свертывание крови.

Поэтому важным является процесс восполнения минералов в организме человека. Для этого нужно правильно составлять свой рацион. Пища должна содержать дневную норму, необходимую человеку для восполнения полезных веществ.

Макроэлементы

Макроэлементы - химические вещества. Их потребление в сутки порядка 200 мг. С их помощью соблюдается кислотно-щелочной баланс, выводятся токсины, работает иммунитет, а также строятся и восстанавливаются ткани. Из них можно выделить:

• натрий – нормализует давление, улучшает пищеварение, способствует расширению сосудов, укрепляет сердечную мышцу. Содержится в пищевой соли, чесноке, сельдерее, мясе, яйцах, молоке, моркови, в морская капусте, свекле;
• – улучшает мозговую активность, улучшает выносливость, придает сил, предотвращает развитие аллергических реакций. Его можно получить, употребляя в пищу киви, шоколад, арбуз, дыню, рыбу, орехи, молочные продукты, цитрусовые, мед, мясо, огурцы., вишню, кукурузу;
• - обеспечивает формирование скелета, способствует росту, уменьшает количество холестерина, улучшает иммунитет. Им богаты капуста, яйца, морская рыба, орехи, огурцы, редис, картофель, томаты и различные фрукты;
• – способствует уменьшению давления, укреплению скелета. Его содержат морковь, морские продукты, шоколад, рыба, яйца, халва, абрикос, лимон, грейпфрут, мясо, яблоки, груши;
• хлор – улучшает аппетит, выводит токсины, улучшает работу печени. Его можно найти в соли, яйцах, сгущенном молоке, минеральной воде, мясе;
• фосфор влияет на формирование костей и играет важную роль в росте зубов. Им богаты чеснок, яйца, рыба, мучные изделия, молочные продукты, корнеплоды, зелень, морковь.

Ультрамикроэлементы

Ультрамикроэлементов в организме содержится очень немного, но они имеют большую активность. Но в то же время они очень токсичные. Важно не переусердствовать с их количеством. К таким элементам относятся:

• золото – укрепляет сердечную мышцу, улучшает иммунные процессы и обладает антибактериальным действием. Золото встречается в продуктах довольно редко. В основном в кукурузе;
• серебро – усиливает иммунитет, уничтожает большое количество микробов. Употреблять в пищу стоит мясо, фрукты, овощи. Но чаще попадает в организм с водой, которую специально обогащают серебром;
• ртуть – оказывает влияние на мозг и помогает в восстановлении тканей. Встречается ртуть в небольшом количестве в морских рыбах, хлебе и муке;
• свинец – увеличивает количество гемоглобина, улучшает обмен веществ, особенно в тканях костей. Встречается в различных корнеплодах, грибах, морепродуктах;
• рубидий – воздействует на нервную систему, снижает проявления аллергии, участвует в кожных процессах, а также способствует снятию воспалений. Чаще всего рубидий можно встретить в кофе, чае, в некоторых морских рыбах.

Микроэлементы

Микроэлементы встречаются в тканях человека в части менее 0.01%. К ним можно отнести:

• медь – влияет на обменные процессы и процессы кровообращения, содержится в достаточном количестве в картофеле, абрикосах, крыжовнике, гречневой, перловой и овсяной каше;
• – нужен в процессах восстановления крови и работе желез внутренней секреции. Встречается в яйцах, грибах, рыбе, мясных блюдах;
• кобальт – также является кроветворным элементом. Также он предотвращает развитие раковых заболеваний. Он содержится в сыре, свекле, печени;
• фтор – необходим в строительстве костной и зубной тканей. Содержится в чае и различно морской рыбе;
• йод – нужен для нормальной работы . Которая в свою очередь влияет на все процессы организма. Это очень важный и необходимый элемент. Встречается в питьевой воде, картофеле, морепродуктах.

Следует отметить, что опасным для организма может быть не только недостаток каких-либо микроэлементов, но и превышение нормы. Недостаток приводит к нарушению обменного, иммунного, кровеобразующего, строительного процессов. Переизбыток же может вызывать токсикации, нарушения различных процессов, замедление роста, деформации костей, нарушение гормонального цикла и многое другое.

Поэтому важно знать, в каких минералах мы ежедневно нуждаемся, в каком количестве и в каких продуктах он встречается. Формируйте правильно свой рацион. Также помните, что кроме продуктов довольно часто мы получаем минералы с питьевой водой.

компонентам питания, обеспечивающим развитие и нормальное функциональное состояние организма. По содержанию в пищевых продуктах их принято условно разделять на две группы: в первую включаются так называемые макроэлементы, содержащиеся в сравнительно больших количествах (кальций, фосфор, магний, калий, сера, хлор и др.), во вторую входят микроэлементы, находящиеся в продуктах в малых количествах (железо, кобальт, марганец, йод, фтор, цинк, стронций и др.). Некоторые исследователи выделяют еще группу ультрамикроэлементов, концентрация которых соответствует гамма-процентам (золото, свинец, ртуть, радий и др.).

Можно считать установленным участие минеральных веществ наряду с другими компонентами пищи во всех биохимических процессах, протекающих в организме. Доказанным также является факт, что данные вещества обладают выраженной активностью и могут считаться истинными биоэлементами. При этом, находясь в плазме крови и других жидкостях организма, они имеют большое значение в регуляции основных жизненно важных функций. Это прежде всего связано с их влиянием на состояние коллоидов тканей, определяющих степень дисперсности, гидратации и растворимости внутриклеточных и внеклеточных белков.

Вместе с тем достаточно высокое и стабильное содержание некоторых макроэлементов способствует поддержанию на неизменном уровне солевого состава крови и осмотического давления, от чего в значительной мере зависит количество воды, удерживаемой в тканях. Так, ионы натрия усиливают способность тканевых белков связывать воду, а ионы калия и кальция уменьшают. В результате избыток поваренной соли будет в конечном итоге затруднять деятельность сердца и почек и отрицательно сказываться на состоянии соответствующих категорий больных.

Весьма важную роль играют минеральные вещества для формирования буферных систем организма и поддержания на должном уровне его кислотно-щелочного состояния. При этом преобладание в пищевых продуктах калия, натрия, магния и кальция обусловливает их щелочную ориентацию, а серы, фосфора и хлора - кислотную. При обычном смешанном питании пищевые рационы нередко отличаются большим содержанием кислых веществ, что может приводить к возникновению ацидоза.

Установленным является значение микроэлементов для эндокринного аппарата, активности гормонов и ферментативных процессов. Об этом свидетельствует участие йода в деятельности щитовидной железы, влияние меди и кобальта »И действие адреналина, цинка и кадмия - инсулина и т. д.

Большую физиологическую роль играют минеральные вещества в пластических процессах, в построении и формировании тканей организма, особенно скелета. В этом отношении общеизвестно значение кальция, фосфора, магния, стронция и фтора, причем недостаточное их поступление вместе с пищей неизбежно приводит к нарушению роста и обызвествления костей.

О биологической активности минеральных компонентов питания свидетельствует существование биогеохимических провинций, т. е. районов, где количество некоторых микроэлементов в почве резко увеличено или понижено, что отражается на составе произрастающих на ней растений, составе воды, молока и мяса животных. Если люди длительное время проживают в таких районах, то это может повлечь за собой развитие своеобразных патологических состояний, например эндемического зоба или флюороза.

При характеристике отдельных микроэлементов необходимо прежде всего остановиться на физиологической роли кальция, соединения которого существенно влияют на обмен веществ, рост и деятельность клеток, возбудимость нервной системы я сократимость мышц. Особенно важное значение он имеет в формировании костей скелета в качестве одного из основных структурных компонентов. При этом только при определенном соотношении в крови фосфора и кальция отложение последнего в костной ткани протекает нормально. Если же количество данных элементов не сбалансировано, то наблюдается нарушение процессов окостенения, выражающееся в возникновении рахита у детей, остеопороза и других костных изменений у взрослых. Установлено, что оптимальное их соотношение 1:1,5 - 1:2. Ввиду того что в пищевом рационе это соотношение обычно далеко от оптимального, то для нормализации соответствующих процессов необходима регулирующая роль витамина О, способствующего усвоению кальция и задержке его в организме. Необходимо также отметить, что он является весьма трудно усвояемым макроэлементом из-за чрезвычайно малой растворимости в воде. Только воздействие желчных кислот, сопровождаемое образованием комплексных соединений, позволяет перевести кальций в усвояемое состояние.

Весьма большое значение для организма имеет содержание в пище фосфатов, так как органические соединения фосфора представляют подлинные аккумуляторы энергии (аденозинтрифосфат, фосфорилкреатинин).

Именно эти соединения используются организмом при сокращении мышц и биохимических процессах, протекающих в мозге, печени, почках и других органах. Вместе с тем фосфорная кислота участвует в построении молекул многочисленных ферментов катализаторов распада пищевых веществ, создающих условия для использования потенциальной их энергии. Наконец, фосфор широко представлен в пластических процессах, особенно протекающих в костной системе животного организма.

При характеристике физиологической роли магния следует указать, что он имеет важное значение для нормализации возбудимости нервной системы, обладает антиспазматическими и сосудорасширяющими свойствами и оказывает влияние на снижение уровня холестерина в крови. Отмечено также, что при его недостатке увеличивается содержание кальция в мышцах и стенках артерий. Имеются данные о том, что соли магния угнетают рост злокачественных новообразований и, таким образом, обладают антибластомогенным действием. Наконец, известно, что он участвует в процессах углеводного, фосфорного и кальциевого обмена, причем его избыток отрицательно сказывается на усвоении последнего. Говоря о макроэлементах, входящих в состав пищевых продуктов, необходимо отметить значение калия, натрия, хлора и серы. Первый из них играет важную роль во внутриклеточном обмене, некоторых ферментативных процессах, образовании ацетилхолина и способствует выведению жидкости из организма.

Ионы натрия являются в известной мере физиологическими антагонистами калия, и его соединения (бикарбонаты и фосфаты) принимают непосредственное участие в образовании буферных систем, обеспечивающих кислотно-щелочное состояние и постоянство осмотического давления. Что касается хлора, то он в составе хлорида натрия служит одним из регуляторов водного обмена и используется для синтеза соляной кислоты железами желудка.

Наконец, сера представляет важный структурный компонент некоторых аминокислот, витаминов и ферментов, а также входит в состав инсулина.

Переходя к краткой биологической характеристике микроэлементов, необходимо подчеркнуть, что их содержание в пищевых продуктах растительного и животного происхождения подвержено большим колебаниям, поскольку оно зависит от геохимических особенностей местности. Одним из наиболее ярких примеров в этом отношении является изменение концентрации в почве йода и фтора, служащее причиной возникновения своеобразных эндемических заболеваний. Интересно отметить, что в настоящее время из элементов, входящих в таблицу Менделеева, более 60 уже обнаружены в составе живых организмов. Однако иногда еще очень трудно сказать, какие из этих элементов представляются жизненно необходимыми, а какие случайно попадают из окружающей внешней среды. Тем не менее то, что мы знаем, позволяет прийти к заключению об огромной роли их в нашем организме, о чем впервые высказал предположение выдающийся русский биохимик Т. А. Бунге.

К числу наиболее изученных микроэлементов относится железо, основное значение которого заключается в его участии в процессе кроветворения. Кроме того, оно является составной частью протоплазмы и клеточных ядер, входит в состав окислительных ферментов и т. д. Вместе с железом в синтезе гемоглобина и других жедезопорфиринов принимают участие медь и кобальт, последний к тому же воздействует на образование ретикулоцитов и превращение их в зрелые эритроциты.

Что касается марганца, то он, очевидно, является активатором процессов окисления, обладает выраженным липотропным влиянием, а также служит одним из факторов оссификации, определяющих состояние костной ткани. Вместе с тем он обладает стимулирующим влиянием на процессы роста и деятельности эндокринного аппарата.

Из других микроэлементов обращает на себя внимание цинк, причем, по мнению ряда исследователей, его роль в организме не менее важна, чем железа. В частности, имеются данные об участии этого элемента в кроветворении, деятельности гипофиза, поджелудочной и половых желез, а также значение его как фактора роста. Наконец, цинк оказывает влияние на содержание витаминов в пищевых продуктах, причем обогащение им почв способствует синтезу растениями аскорбиновой кислоты и тиамина.

Все сказанное о роли макро- и микроэлементов делает необходимым нормирование их в питании населения. В этом отношении более или менее точно определена средняя потребность взрослого человека в целом ряде минеральных веществ.

Для анализа нами была сделана случайная выборка пяти рационов в каждой группе испытуемых и оценивался общий уровень соответствия потребления минеральных веществ рекомендуемым нормам. По данным случайной выборки рационов можно сказать. что ни одна группа не дала результатов нормального потребления минеральных веществ в своем ежедневном рационе. Если условно принимать общую суточную норму минеральных веществ за 100%, то мужчины Москвы потребляют 96 % необходимых минеральных веществ, мужчины Краснодара-98 %, женщины Москвы-82 %, женщины Краснодара-98 %.

1 .3 Соответствие химической структуры пищи ферментным системам пищеварения

В основе концепции сбалансированного питания лежит правило соответствия ферментных систем организма химическим структурам пищи. Это правило должно соблюдаться на всех уровнях ассимиляции пищи: в процессах переваривания и всасывания, полостного и пристеночного пищеварения, при транспорте пищевых веществ к тканям, в клетках и субклеточных структурах, при выделении продуктов обмена.

Нарушение «правила соответствия» на любом уровне приводит к существенным нарушениям физиологического состояния организма, служит причиной развития многих болезней. Для обеспечения нормальной жизнедеятельности организма необходимо следить, чтобы в состав пищи обязательно входили незаменимые факторы питания - вещества, химические структуры которых не синтезируются в организме: эссенциальные аминокислоты, витамины, полиненасыщенные жирные кислоты, минеральные вещества, микроэлементы.

Общей биологической закономерностью на всех этапах развития живых организмов является правило, на котором основана концепция сбалансированного питания: «ферментные наборы организма должны соответствовать химическим структурам пищи». И нарушение этого соответствия служит причиной развития многих заболеваний.

ферментные системы организма приспособлены к тем пищевым веществам, которые содержит обычная для данного биологического вида пища. В процессе эволюции организм утрачивает способность синтезировать некоторые ферменты, необходимые для получения питательных веществ из других компонентов. В результате возникает группа питательных веществ, которые должны поступать в организм в готовом виде. Эти вещества получили название эссенциальных (незаменимых) компонентов питания, потому что для обеспечения оптимальной работы всех функциональных систем организма они должны входить в рацион ежедневно. К ним относятся некоторые аминокислоты, минералы и микроэлементы, жирные кислоты, витамины. Дефицит хотя бы одного из незаменимых компонентов питания приводит к нарушению обменных процессов и, в конечном счете, к болезни.

Пищевые пристрастия, условия жизни зачастую ставят наш организм в состояние дефицита. Возможности современного человека по обеспечению своего рациона всеми необходимыми компонентами питания обычным порядком весьма ограничены по нескольким причинам. Во-первых, в том объеме пищи, который мы можем ежедневно принять без риска получить лишнее количество калорий, содержание важнейших витаминов и минералов заведомо ниже необходимого для человеческого организма. Расходуя в среднем 2200-2500 ккал в сутки, мы с этим объемом пищи получаем значительно меньшее количество нужных веществ, чем в прошлом столетии. Тогда энергетическая потребность составляла более 3500 ккал, и, значит, в организм поступало большее количество витаминов и минералов. Во-вторых, в разных регионах существуют дефициты макро- и микроэлементов из-за отсутствия их в почве, воде и продуктах, произрастающих на этих почвах. Так, низкое содержание йода является причиной развития эндемического зоба практически во всех регионах Российской федерации. В северных регионах, включая Санкт-Петербург и его область, существует дефицит кальция, магния, калия в воде и селена в почве. Поэтому здесь превалируют заболевания сердечно-сосудистой системы, онкологические болезни, аллергии, остеоартрозы. В-третьих, пищевая промышленность не может обеспечить нас всеми необходимыми компонентами питания, так как при переработке и хранении пищевые продукты меняют свою химическую структуру, или попросту разрушаются. В-четвертых, вредные условия производства, плохая экология, стрессовые нагрузки требуют для поддержания нормального обмена веществ дополнительных поступлений витаминов, минералов и пищевых волокон.

Из вышесказанного очевидно, что мы живем в условиях настоящей эпидемии дефицита жизненно важных компонентов пищи. Минздрав России признал, что гиповитаминозы носят круглогодичный характер, охватывают все регионы и представляют серьёзную опасность для здоровья населения. Проблему дефицита витаминов и минералов, а также других компонентов в питании человека можно решить, если регулярно принимать специально разработанные, сбалансированные комплексные препараты, созданные в концентрированном виде из натуральных продуктов, полученные в результате использования новейших технологий и названные биологически активными добавками к пище.

Всякая ферментная система живого существа приспособлена к тем пищевым веществам, которые содержит обычная для данного биологического вида пища. Эти соотношения питательных веществ закрепляются как формулы сбалансированного питания, типичные для конкретных биологических видов. Таким образом, для обеспечения нормальной жизнедеятельности в состав пищи обязательно должны входить вещества, названные незаменимыми факторами питания. Их химические структуры, не синтезирующиеся ферментными системами организма, необходимы для нормального течения обмена веществ. Сюда относятся "незаменимые аминокислоты", витамины, некоторые жирные кислоты, минеральные вещества и микроэлементы. Достаточно длительный дефицит "незаменимых аминокислот" или несбалансированность (нарушение правильных взаимоотношений между аминокислотами) их содержания в рационе питания, приводит к задержке роста и развития организма, а так же к возникновению ряда других нарушений. Тяжелые заболевания могут иметь место у взрослых и особенно у детей не только при недостатке какой-либо незаменимой аминокислоты, но и при её значительном избытке. Незаменимые полиненасыщенные жирные кислоты (линолевая и арахидоновая) необходимы не только для нормального развития организма, но и оказывает благоприятное действие на обмен холестерина. Основным источником этих кислот в питании служат растительные масла (подсолнечное, рапсовое, оливковое и др.).

Взаимосвязанность между количеством потребляемых витаминов (С, В1, РР, В6 и т.д.) с одной стороны и содержанием в пище основных пищевых веществ с другой, очевидно, определяется биокаталитической функцией витаминов, их ролью в обмене тех или иных веществ. Иными словами, на переработку в организме пищевых веществ всегда затрачивается определённое количество витаминов, потребность в которых в какой-то мере характеризует степень износа ферментных систем. То же касается и ряда микроэлементов.

Таким образом, принцип "сбалансированного питания" не может ограничиваться какой-либо узкой группой веществ, как бы ни были они важны для жизнедеятельности организма. В оценке сбалансированности (оптимальности) или несбалансированности питания необходимо ориентироваться на весь комплекс незаменимых факторов питания с возможно более полным учётом существующих взаимодействий и взаимозависимостей.

Современные представления о количественных и качественных процессах ассимиляции нутриентов получили выражение в концепции сбалансированного питания. Согласно этой теории, обеспечение нормальной жизнедеятельности организма возможно при условии его снабжения не только адекватными количествами энергии и белка, но и при соблюдении достаточно строгих взаимоотношений между многочисленными незаменимыми факторами питания, каждому из которых в обмене веществ принадлежит специфическая роль.

Концепция сбалансированного питания, определяющая пропорции отдельных веществ в пищевых рационах, отражает сумму обменных реакций, характеризующих химические процессы, лежащие в основе жизнедеятельности организма. Одной из наиболее общих биологических закономерностей, определяющих процессы ассимиляции пищи на всех этапах эволюционного развития (от одноклеточных организмов до человека), является правило: ферментные наборы организма соответствуют химическим структурам пищи, и нарушение этого соответствия служит причиной многих болезней.

Всякое отклонение от соответствия ферментных наборов организма химическим структурам пищи приводит к нарушению нормальных процессов превращения того или иного пищевого вещества. Это правило должно соблюдаться на всех уровнях ассимиляции пищи и превращения пищевых веществ: в желудочно-кишечном тракте -- в процессах пищеварения и всасывания, а также при транспорте пищевых веществ к тканям; в клетках и субклеточных структурах -- в процессе клеточного питания, а также в процессе выделения продуктов обмена из организма.

Нарушение правила соответствия на любом из названных уровней, зависящее от изменения ферментных констелляций тканей, приводит к существенным нарушениям физиологического состояния организма. Можно считать установленным, что возникающие при генетических заболеваниях нарушения ферментных костелляций организма могут резко изменять свойственные данному биологическому виду комплексы незаменимых факторов питания. Так, выпадение биосинтеза гидроксилазы фенилаланина переводит эту аминокислоту из комплекса незаменимых факторов в чрезвычайно токсическое для организма соединение, обусловливающее резкую задержку физического и психического развития ребенка. Тяжелыми заболеваниями, нередко приводящими новорожденных к гибели, являются наследственные ферментопатии, характеризующиеся непереносимостью моносахаридов (галактозы и фруктозы). Указанные заболевания можно отнести к эндогенным токсикозам, вызванным аномально высокими концентрациями обычных физиологических метаболитов.

Патогенез этих состояний заключается в том, что в результате нарушения генетической информации в тканях организма не продуцируется один из жизненно важных ферментов, и организм утрачивает ферментные ключи от определенного звена ассимиляции пищевого вещества. Характерно, что единственным патогенетически обоснованным методом лечения таких больных является диетотерапия.

Имеются все основания утверждать, что структуры пищевых веществ в эволюционном развитии в существенной степени определяли и структуру ферментных систем, и направленность обменных процессов в тканях каждого биологического вида. Для ряда систематически потребляемых пищевых веществ (некоторые аминокислоты, витамины и т. д.) постепенно утрачивались ферментные системы, необходимые для их биосинтеза. Эти вещества, регулярно поступавшие с пищей, использовались в качестве готовых структурных элементов при различных биосинтетических процессах. Подобная же утрата синтезирующих ферментов превратила эти вещества в незаменимые (эссенциальные) факторы питания.

Ферментные системы приспособлены к тем пищевым веществам, которые содержит обычная для данного биологического вида пища. Эти соотношения пищевых веществ закрепляются как формулы сбалансированного питания, типичные для отдельных биологических видов. Иными словами, формулы сбалансированного питания являются выражением типов обмена и лежащих в их основе ферментных систем, результатом длительного приспособления живых существ к пище, которую они находили в ареале своего существования, поэтому их невозможно рассматривать в отрыве от молекулярной эволюции живых организмов.

Таким образом, для обеспечения нормальной жизнедеятельности организма в состав пищи обязательно должны входить вещества, названные незаменимыми факторами питания. Их химические структуры, не синтезирующиеся ферментными системами организма, необходимы для нормального обмена веществ. К ним относятся незаменимые аминокислоты, витамины, некоторые жирные кислоты, минеральные вещества и микроэлементы.

Перечень незаменимых факторов питания существенно различается у отдельных биологических видов и находится в полном соответствии с особенностями обменных процессов для каждого из них. Например, витамин С незаменим только для человека и ограниченного числа животных (антропоидные обезьяны, морские свинки и др.). Наличие же аскорбиновой кислоты в пище совершенно не обязательно для всех остальных животных, так как в их тканях биосинтез витамина С осуществляется достаточно интенсивно. В ходе онтогенетического развития человека перечень незаменимых аминокислот несколько сужается, что соответствует, по-видимому, своеобразному созреванию ферментных систем в тканях организма. Так, являющаяся незаменимой для детей раннего возраста аминокислота гистидин в дальнейшем утрачивает свою незаменимость, что, очевидно, связано с формированием более активных ферментных систем, обеспечивающих синтез гистидина.

За последнее время наука обогатилась новыми сведениями о значении незаменимых жирных кислот, количественной характеристике отдельных витаминов, микроэлементов и других веществ, необходимых человеку. Современные представления о потребности человека в отдельных пищевых веществах представлены в табл. 1. В этой таблице обращают на себя внимание значительное расширение перечня незаменимых факторов и установление ориентировочных количественных представлений о каждом из них.

При определении сбалансированности рационов по белку главное значение должно придаваться соблюдению отдельных пропорций аминокислот. Это очень важно для усвоения белков и обеспечения необходимого уровня процессов синтеза. Белки пищи лучше усваиваются в условиях сбалансированного аминокислотного состава пищи при каждом приеме.

Дефицит незаменимых аминокислот в пищевом рационе или его несбалансированность (т. е. нарушение правильных соотношений аминокислот) приводит к задержке роста, развития и другим нарушениям. Тяжелые заболевания развиваются у взрослых и особенно у детей не только при недостатке какой-либо незаменимой аминокислоты, но и при значительном избытке ее.

По-видимому, основой развития нарушений в организме вследствие диспропорции аминокислот, поступающих с пищей, могут служить различные механизмы. Помимо имеющего наибольшее значение так называемого имбаланса аминокислот, который характеризуется недостатком в диете какой-либо незаменимой аминокислоты, лимитирующей использование других аминокислот в процессе биосинтеза белка, необходимо различать также токсический эффект самих аминокислот, аминокислотный антагонизм и сложные взаимоотношения между аминокислотным и витаминным обменом. Аминокислоты при их изолированном введении в организм могут оказывать выраженное токсическое действие. Одной из возможных причин этого является их быстрое дезаминирование и наводнение организма высокотоксичными аммонийными солями, так как в этом случае аминокислоты не используются для синтеза белка.

Отдельные аминокислоты обладают различной способностью нейтрализовать токсическое действие друг друга. С этой точки зрения понятен высокий в отношении большинства аминокислот детоксицирующий эффект аргинина, избыток которого может способствовать интенсификации процессов превращения аммонийных солей в мочевину.

Взаимонейтрализующее действие лейцина и изолейцина несомненно имеет другой механизм. Наличие значительной структурной близости между лейцином и изолейцином позволяет предполагать, что в данном случае в основе аминокислотного антагонизма могут лежать конкурентные отношения между структурными аналогами, хорошо известные из учения об антиметаболитах.

Наиболее токсичные аминокислоты -- метионин, тирозин и гистидин. Их токсическое действие, как и других аминокислот, в более тяжелой степени проявляется при низкобелковой диете. Таким образом, необходимость сбалансирования аминокислотного состава вытекает не только из возможности более полного их усвоения, но и из взаимонейтрализующего действия этих биологически активных веществ. Данные обстоятельства следует учитывать при планировании обогащения натуральных продуктов отдельными аминокислотами.

Биохимическая сущность соотношений отдельных пищевых веществ в питании чрезвычайно сложна, так как является интегральным отражением всего многообразия процессов обмена веществ и их изменений в зависимости от условий существования организма. Тип обмена и обеспечивающие его биохимические (прежде всего ферментные) системы несомненно эволюционируют вместе с изменением характера питания, поэтому в табл. 1 учтены не только энергетические и пластические потребности человека, а также необходимые для его жизнедеятельности количества витаминов и микроэлементов, используемые организмом для построения ферментных и гормональных систем. Потребность организма в отдельных витаминах также претерпевает определенные изменения и даже для взрослых не может считаться постоянной величиной; она в значительной степени связана с характером питания. Так, потребность организма в тиамине находится в прямой связи с его энерготратами и в определенной степени сопряжена с повышением в питании доли углеводов. Принято считать, что потребность в тиамине составляет примерно 0,6 мг на 1000 ккал, и она несколько возрастает с повышением в питании количества углеводов. Это объясняется тем, что функция тиамина связана с биосинтезом ферментных систем, принимающих участие в декарбоксилировании кетокислот. Аналогичная взаимосвязь возможна также и в отношении липоевой кислоты.

Потребность в витамине Be значительно возрастает с повышением содержания животного белка в рационе, что связано с коферментными функциями этого витамина. В то же время потребность в витамине Вб уменьшается соответственно увеличению в диете содержания холина, пантотеновой кислоты, биотина и полиненасыщенных жирных кислот. Взаимозависимость между количеством потребляемых витаминов, с одной стороны, и содержанием в рационе основных пищевых веществ, с другой, очевидно, определяется биокаталитической функцией витаминов, их ролью в обмене тех или иных веществ. Иными словами, на превращение углеводов и других пищевых веществ затрачивается определенное количество витаминов, потребность в которых в какой-то мере характеризует степень износа ферментных систем. Это же касается и ряда микроэлементов.

Таким образом, принцип сбалансированного питания не может определяться какой-либо узкой группой веществ, как бы ни были они важны для жизнедеятельности организма. В оценке сбалансированного или несбалансированного питания необходимо ориентироваться на весь комплекс незаменимых факторов питания с возможно более полным учетом существующих коррелятивных взаимозависимостей. Под оптимальным питанием следует понимать правильно организованное и соответствующее физиологическим ритмам снабжение организма хорошо приготовленной, питательной и вкусной пищей, содержащей адекватные количества незаменимых пищевых веществ, необходимых для его развития и функционирования. Оптимальное питание должно обеспечивать сбалансированность поступления энергии в организм с его энерготратами, равновесие поступления и расходования основных пищевых веществ при учете дополнительных потребностей организма, связанных с его ростом и развитием. Оптимальное питание должно способствовать сохранению здоровья, хорошему самочувствию, максимальной продолжительности жизни, преодолению трудных для организма ситуаций, связанных с воздействием стрессовых факторов, инфекций и экстремальных условий. Представление об оптимальном питании, очевидно, всегда будет иметь определенные черты индивидуальности в каждой стране и должно опираться на средние величины так называемых душевых потребностей, дифференцированных по отдельным контингентам населения в зависимости от климатогеографических условий, национальных обычаев и т. п.

Необходимо учитывать новые данные о процессах регуляции и адаптации, а также сложные метаболические закономерности, поддерживающие в организме гомеостаз. Несомненно, что всякое длительное отклонение от принципов рационального питания неизбежно оказывает неблагоприятное воздействие на организм.

Физиологические нормы питания являются средними величинами, отражающими оптимальные потребности отдельных групп населения в пищевых веществах и энергии. Физиологические нормы питания лежат в основе официальных рекомендаций величин потребления основных пищевых веществ и энергии для различных контингентов населения. Они дают научную базу для планирования производства основных пищевых продуктов, служат критерием оценки фактического питания, используются при разработке программ подготовки специалистов в области питания, для организации рационального питания в коллективах и лечебного питания в различных лечебно-профилактических учреждениях. Регламентированная в действующих нормах потребность в энергии представляет средние ее величины для лиц в каждой выделяемой (в зависимости от пола, возраста, профессии, условий быта и т. д.) группе, а рекомендуемые нормы основных нутриентов должны обеспечивать индивидуальные потребности всех лиц соответствующей группы с учетом максимальных пределов колебаний. Для расчета индивидуальных потребностей в пищевых веществах и энергии целесообразно применять нормографический метод вычисления.

Нормы потребления пищевых веществ и энергии базируются на основных положениях концепции сбалансированного питания и предполагают обеспечение следующих принципов рационального питания. Энергетическая ценность рациона взрослого человека должна соответствовать энерготратам организма. Величины потребления основных пищевых веществ -- белков, жиров и углеводов должны находиться в пределах физиологически необходимых соотношений между ними. В рационе предусматриваются физиологически необходимое количество животных белков -- источников незаменимых аминокислот, физиологические пропорции насыщенных и полиненасыщенных жирных кислот, оптимальные количества витаминов. Содержание основных минеральных веществ в пище должно соответствовать физиологическим потребностям здорового человека. При определении потребности в основных пищевых веществах и энергии для различных групп взрослого трудоспособного населения особое значение имеют различия в энерготратах, связанные с особенностями трудовой деятельности. Энерготраты организма включают: а) расход энергии на основной обмен (в среднем 1 ккал/кг- ч); б) специфически динамическое действие пищи (затрата энергии на переваривание, всасывание, транспорт и ассимиляцию нутриентов на уровне клетки) -- большей степени при потреблении с пищей белков (до 30-- 40 % энергетической ценности поступающих белков) и в меньшей (5--7 %) -- при потреблении углеводов и жиров; в) расход энергии на трудовую деятельность, активный отдых и т. п.

Если на основании всего вышеизложенного проанализировать пищевой рацион групп выбранных нами москвичей и краснодарцев, то станет ясно, что пишевой рацион их не является сбалансированным, соответствующим по химической структуре потребляемой пищи ферментным системам организма. Наблюдается явный сдвиг в сторону так называемой «быстрой еды», отсутствия в большинстве рационов супов, но присутствие бутербродов, пирожков и напитков.

1 .4 Режим питания

При съедании слишком большого количества пищи за один приём происходит переполнение желудка. Это затрудняет и нарушает процесс пищеварения, так как выделяющиеся пищеварительные соки не могут расщепить все пищеварительные вещества, находящиеся в пище. Для нормального функционирования пищеварительной системы пища должна поступать в неё небольшими порциями через определёные промежутки времени. Наиболее приятные условия для пищеварения создаются у людей, которые питаются 4 раза в сутки. При этом 25% прилагающейся в день пищи съедается за завтраком, 50% - за обедом, а оставшиеся 25% делятся между полдником и ужином.

Есть следует в одни и те же часы через примерно равные промежутки времени. В этом случае образуются условные сокоотделительные рефлексы на время приёма пищи. Пищеварительные соки начинают, таким образом, отделяться ещё до еды, и поступающая пища усваивется значительно скорее и лучше, чем у тех, кто не придерживется режима питания и ест в разное время. Ужинать надо не позднее чем за час-два до сна. Если этот промежуток времени будет меньше, то человек ляжет спать с наполненым желудком, что повлечёт за собой неспокойный сон, и организм не получит нужного отдыха.

Правильно организованное и построенное на современных научных основах питание обеспечивает нормальное течение процессов роста и развития организма, сохранение здоровья и трудоспособности человека. Здоровому человеку рекомендуется 4-разовое питание: завтрак в 8 ч составляет 30% суточной калорийности рациона, обед в 14 ч - 40%, ужин в 18 ч - 20%, последний прием пищи в 21 ч - 10% суточной калорийности рациона.

При анализе данных по режиму питания испытуемых, нами выяснено, что режим питания как таковой наблюдается только у 14 человек из всего числа опрошенных. Это свидетельствует о том, что питание большинства испытуемых заведомо не является рациональным

(Лавандовый гель для тела, Innisfree пенка-умывалка, Queen Helene омолаживающая гель-маска, Neutrogena водный антивозрастной гель, E.L.F. Cosmetics тушь для ресниц, EcoTools щетка для волос и др)
Делюсь своей корзиной и впечатлениями от покупок в iHerb

Neutrogena, Водный гель "Гидробуст" (48 гр)
Легкий по текстуре и быстро впитывающийся гель Hydro Boost, нежно-голубого цвета, с приятным свеже-морским ароматом просто находка для сухой и увядающей кожи, склонной к раздражениям и аллергиям. После его применения кожа замечательно чувствует себя целый день, идеален для лета. за счет легкой текстуры Oil-Free - отлично идет под макияж, моментально впитываясь - устраняет чувство стянутости и раздражения, восстанавливает эластичность и упругость, цвет лица становится свежим, морщинки разглаживаются. Рекомендую - крем очень-очень!

Jason Natural, Powersmile зубная паста (100 гр)
Отбеливающая, довольно густая зубная паста с не агрессивным мятным ароматом, не химозным составом, при постоянном применении - отбеливающим эффектом.Очень экономный расход - достаточно крошечной капельки для полноценного очищения ротовой полости. Очищает, обеззараживает и освежает надолго.

Jason Natural, Sea Fresh зубная паста (100 гр)
Хорошая паста, брали просто "добить" посылку, попробовав решили что брать ее повторно стоит однозначно. Приятный вкус, хорошо очищает и отбеливает зубки, в меру пенится при использовании, укрепляет десны, освежает ротовую полость надолго, имеет не захимиченный состав, удобный объем.

Desert Essence гель для душа с болгарской лавандой (237 мл)
Замечательный по составу и эффективный гель для душа - ненавязчивый аромат лаванды, пену дает не высокую, но тело моет качественно и главное - после мытья нет никаких раздражений и аллергических проявлений, повторная покупка будет однозначно.

Desert Essence кондиционер с экстр. красного винограда (237 мл)
Чудный кондиционер для ослабленных и тонких волос с экстрактом итальянского красного винограда - натуральный состав, замечательный аромат, приятная цена, хороший объем тубы - волосы после него становятся гладкими, шелковистыми и послушными. Расход очень экономный.

Innisfree, Очищающая пена для лица с зеленым чаем (150 мл)
Эффективный крем для очищения кожи лица, при нанесении превращается в стойкую пену, после смывания которой - кожа становится светлее, чище, заметно сужаются поры, лицо просто сияет - легко смывается, кожу не сушит и не стягивает после использования. Замечательно подойдет для кожи смешанного типа, склонной к угреобразованию (ПМС), черным точкам, расширенным порам, раздражениям и аллергическим проявлениям и тем, кто не чурается пользоваться корейской уходовой косметикой. Вряд ли подойдет обладателям сухой и тонкой кожи.

Роль минеральных веществ в питании человека исключительно велика. Минеральные вещества входят в состав всех клеток, тканей, костей; они поддерживают кислотно-щелочное равновесие в организме и оказывают большое влияние на обмен веществ.

Минеральные вещества в зависимости от их содержания в продуктах или организме человека условно подразделяют на макроэлементы и микроэлементы.

К макроэлементам относят натрий, калий, кальций, магний, хлор, кремний, серу, железо и др.

Натрий (Na) и хлор (С1) содержатся в пище в недостаточном количестве, поэтому данные компоненты добавляют к ней в виде поваренной соли (NaCl). Натрий играет большую роль в обмене веществ, поддерживает определенную реакцию крови и величину осмотического давления в тканях.

Калий (К) регулирует содержание воды в тканях, улучшает работу сердца. Калий, кроме того, положительно влияет на кровообращение, сердечно-сосудистую деятельность. Питание преимущественно растительной пищей повышает количество калий в крови, при этом увеличивается мочеотделение и выведение солей натрия. Много калия в баклажанах, кабачках, томатах, капусте, а также в кураге, черносливе и изюме, горохе, фасоли, мясе, молоке.

Кальций (Са) входит в состав костей и зубов человека. От его содержания в пище зависит нормальная деятельность нервной системы, сердца, рост, он повышает сопротивляемость организма к инфекционным заболеваниям. Наибольшее количество солей кальция содержится в молоке и молочных продуктах, богаты кальцием желток яиц, хлеб, овощи, бобовые, салат, щавель. Организму человека требуется в сутки 0,7-0,8 г Са. Недостаток кальция вызывает рахит.

Магний (Mg) способствует снижению холестерина в плазме крови, обладает сосудорасширяющим свойством, оказывает влияние на нервную систему. Недостаток магния ведет к прекращению роста, нервной сверхвозбудимости, заболеванию кожи, выпадению волос. Наиболее богаты магнием горох, овсяная крупа, ржаной хлеб.

Сера (S) содержится в крупах, хлебе, мясе, яйцах, сыре, рыбе. Сера входит в состав некоторых аминокислот, витамина В 1 , гормона инсулина.

Железо (Fe) входит в состав гемоглобина, а также ряда ферментов. Недостаток железа вызывает упадок сил, малокровие. Большое количество железа содержится в мясе, печени, мозгах, гречневой и овсяной крупах, яичном желтке, много железа в ягодах. Железо, содержащееся в ягодах и плодах, усваивается особенно хорошо, так как содержит витамин С, способствующий его усвоению.

Фосфор (Р) также входит в состав костей и зубов человека в сочетании с кальцием. Кроме того, он содержится в нервных тканях, а также участвует в процессе усвоения углеводов, белков и жиров. Наиболее богаты фосфором рыба, овощи, грибы, сыр, мясо, ржаной хлеб, яйца, орехи, картофель, крупы, молочные продукты.

К микроэлементам относятся вещества, содержание которых в продуктах ничтожно мало - это йод, цинк, медь, фтор, бром, марганец и др. Несмотря на малое содержание, микроэлементы исключительно важны для питания человека.

Йод необходим для нормальной деятельности щитовидной железы. Много йода в морепродуктах, грецких орехах, салате, шпинате.

Марганец (Мn ) участвует в процессе формирования костей, образования гемоглобина крови, способствует росту организма. Много марганца в листовых овощах, крупах, хлебе, плодах.

Медь (Сu ) и кобальт (Со) участвуют в кроветворении. Они содержатся в небольшом количестве в говяжьей печени, рыбе, свекле.

Фтор (F) необходим для формирования костей и зубов. Находится он в молоке и мясе, но в наибольшем количестве в хлебе из муки простого помола.

Цинк (Zn) входит в состав всех тканей, влияет на функцию поджелудочной железы и жировой обмен, способствует нормальному росту молодого организма. Цинк содержится в печени животных, говядине, яйцах, репчатом луке и пр. Цинк также может привести к отравлению организма.

Потребности человека в микроэлементах выражаются в миллиграммах или долями миллиграмма, но их отсутствие или недостаток в питании приводит к серьезным осложнениям.

Некоторые микроэлементы, поступающие в организм в дозах, превышающих норму, могут вызвать отравления. Стандартами не допускается содержание в продуктах свинца, мышьяка, количество олова и меди строго ограничивается.

О количестве минеральных веществ продукта судят по количеству золы, оставшейся после полного его сжигания. Зольность является показателем качества некоторых пищевых продуктов, например муки.

Сведения о важнейших минералах приведены в табл.

Важнейшие минералы, их значение и источники

Минеральные вещества в большинстве случаев составляют 0,7–1,5% (в среднем 1%) съедобной части пищевых продуктов. Исключение составляют те продукты, в которые добавляют пищевую соль (чаще 1,5–3%). Содержание минеральных веществ в пище (как макро-, так и микроэлементов) небольшое, но их биологическая активность в организме весьма высока. Минеральные вещества не обладают энергетической ценностью, однако без них жизнь человека невозможна.

Многие элементы в виде минеральных солей, комплексных соединений и органических веществ входят в состав живой материи и являются незаменимыми нутриентами, которые должны ежедневно потребляться с пищей. Содержание минеральных веществ в основных продуктах питания приведено в таблице 1.

Таблица 1. – Минеральный состав основных продуктов питания

(по данным И. М. Скурихина, М. Н. Волгарева «Химический состав пищевых продуктов», 1987)

Ежедневное поступление химических элементов с пищей должно находиться на определенном уровне и столько же химических элементов должно ежесуточно выводиться из организма, поскольку их содержание в нем находится в относительном постоянстве.

Минеральные вещества выполняют пластическую функцию в процессах жизнедеятельности человека, участвуя в обмене веществ практически любой ткани человека. Особенно велика их роль в построении костной и зубной ткани, где преобладают такие элементы, как фосфор и кальций. Минеральные вещества участвуют в важнейших обменных процессах организма: водно-солевом, кислотно-щелочном, содержатся в цитоплазме и биологических жидкостях, играют основную роль в обеспечении постоянства осмотического давления, что является необходимым условием для нормальной жизнедеятельности клеток и тканей. Минеральные вещества входят в состав сложных органических соединений (гемоглобина, гормонов, ферментов). В виде ионов минеральные вещества участвуют в передаче нервных импульсов, обеспечивают свертывание крови. Многие ферментативные процессы в организме невозможны без участия тех или иных минеральных веществ.

Как уже говорилось, в зависимости от количества минеральных веществ в организме человека и пищевых продуктах, минеральные вещества разделяются на две группы: макроэлементы (десятки, сотни мг/кг в продуктах питания, а в организме массовая доля превышает 0,01%; Ca, P, Mg, K, Na, Cl, S) и микроэлементы (в организме ниже 10 –5 %; в продуктах единицы и менее мг на 100 г продукта Fe, Zn, I, F).

Микроэлементы условно делят на две группы: абсолютно или жизненно необходимые (кобальт, железо, медь, цинк, марганец, йод, бром, фтор) и так называемые вероятно необходимые (алюминий, стронций, молибден, селен, никель, ванадий и некоторые другие).

Характерным признаком необходимого элемента является колокообразный вид кривой зависимости ответной реакции организма от дозы элемента.

При малом поступлении данного элемента организму наносится существенный ущерб (сплошная кривая). Он функционирует на грани выживания. В основном это объясняется снижением активности ферментов, в состав которых входит данный элемент. Сплошная кривая указывает на немедленный положительный ответ с увеличением концентрации, начиная с нулевой отметки (предполагается, что поступающее необходимое вещество насыщает места своего связывания и не вступает ни в какие иные взаимодействия, которые на самом-то деле вполне возможны). Эта сплошная кривая описывает оптимальный уровень, охватывающий широкий интервал концентраций для многих ионов металлов. Кривая проходит через максимум и начинает падать до отрицательных величин: биологический ответ организма становится негативным, а металл переходит в разряд токсичных веществ, т.е. при дальнейшем увеличении дозы проявляется токсическое действие избытка данного элемента, в результате чего не исключается и летальный исход.

К наиболее дефицитным минеральным веществам в питании современного человека относятся кальций и железо, к избыточным – натрий и фосфор.

Биологическая активность и токсичность s -элементов. Среди s -элементов наиболее важные биохимические функции выполняют катионы металлов 3-го и 4-го периодов. По содержанию в живых организмах, в т.ч. и в организме человека, элементы IA группы натрий и калий принадлежат к олигобиогенным элементам в отличие от лития, рубидия и цезия, которые относятся к ультрамикробиогенным элементам. Соединения щелочных металлов входят в состав тканей и жидкостей организмов человека, животных и растений. Натрий и калий относятся к жизненно необходимым элементам. Физиологическая и биохимическая роль лития, рубидия и цезия выяснена недостаточно, и они могут быть отнесены к примесным элементам.

Катионы s-элементов 3-го и 4-го периодов, а также некоторые неорганические анионы являются основными компонентами, определяющими физико-химические свойства биологических жидкостей. Электролитный состав жидкостей организма характеризуется главным образом содержанием Na, К, Mg, Ca, S, С, Р, С1 и некоторых других элементов в виде соответствующих ионов и различается для внутриклеточной и внеклеточной жидкостей.

Состав внеклеточной жидкости близок к составу морской воды в предкембрийскую эпоху, когда появились животные с замкнутой системой кровообращения. С тех пор соленость моря продолжала возрастать, тогда как состав внеклеточной жидкости остался постоянным. Основным катионом во внеклеточной жидкости является ион Na + , а из анионов преобладают Сl – и HCO 3 – . Внутри клеток преобладают катион К + и анион НРО 4 2– . Для соблюдения физико-химического закона электронейтрапьности, которому подчиняется любой живой организм в целом, некоторый недостаток неорганических анионов компенсируется анионами органических кислот (молочной, лимонной и др.) и кислых белков, несущих отрицательный заряд при физиологических значениях рН. Если вне клетки органические анионы компенсируют незначительную нехватку отрицательного заряда, то внутри клетки они должны компенсировать около 25% положительных зарядов, создаваемых неорганическими катионами. Поскольку клеточные мембраны легко проницаемы для воды, то они могут разрушаться при незначительных различиях в давлении жидкости внутри и снаружи клеточной мембраны. Поэтому осмотическое давление внутри клетки должно быть равно таковому во внеклеточной жидкости, т.е. живая клетка подчиняется закону изоосмоляльности. Повышенное содержание катионов по отношению к концентрации анионов во внеклеточных жидкостях в сравнении с внутриклеточными средами приводит к тому, что наружная поверхность мембран клеток оказывается заряжена положительно относительно ее внутренней поверхности, и это имеет огромное биологическое значение. В биологических жидкостях концентрацию осмотически активных частиц (независимо от их заряда, размера и массы) выражают в единицах осмоляльности – миллиосмомолях на 1 кг воды. Так как главные катионы и анионы внутриклеточных жидкостей многозарядные, то (при одинаковых осмоляльностях) концентрация электролитов, выраженная в миллиэквивалентах на 1 л, будет значительно выше внутри клетки, чем во внеклеточных жидкостях, где в основном содержатся однозарядные ионы.

Биологическая активность и токсичность p -элементов. Среди р -элементов в биологических системах наиболее распространены неметаллы водород, углерод, азот, кислород, фосфор, сера и хлор, важные биологические функции выполняют микроэлементы: иод, кремний, бор, селен, фтор, мышьяк и бром.

р -Металлы в большинстве случаев токсичны для организма, что объясняется тем, что, проявляя свойства мягких кислот, их ионы образуют прочные связи с кислород- и серосодержащими группами таких биолигандов, как белки (в т.ч. ферменты), нуклеиновые кислоты и т.д.

Биологическая активность и токсичность d -элементов. d -Блок Периодической системы включает 32 элемента 4–7-го больших периодов, для которых строение внешних электронных оболочек атомов можно выразить общей формулой: (п – 1)d a ns b ,

Для d -металлов наиболее характерно образование координационных соединений с разнообразными, в т.ч. и биогенными, лигандами, что в основном и определяет их биологическую активность. Наличие d -орбиталей, лишь частично заполненных электронами, позволяет катионам этих металлов взаимодействовать с лигандами – анионами или электродонорными молекулами. Геометрия образующихся комплексов зависит от природы иона металла-комплексообразователя. Комплекс может иметь структуру тетраэдра, плоского квадрата, тригональной бипирамиды или октаэдра. При анализе структуры, физико-химических и биохимических свойств этих комплексов особое внимание обращается на природу связи и на геометрию комплекса. В координационных соединениях ионы d -металлов способны образовывать кроме σ-связей прямые и обратные дативные π-связи. Это обусловливает высокую комплексообразующую способность и непостоянство координационных чисел d -металлов. Как правило, в биокомплексах это четные координационные числа от 4 до 8, реже 10 и 12.

Можно утверждать, что в биосистемах свободных ионов d -металлов практически нет, так как они или гидролизуются, или находятся в составе координационных соединений. Чаще всего d - элементы участвуют в биохимических реакциях в составе комплексов с лигандами – аминокислотами, пептидами, белками, гормонами, нуклеиновыми кислотами и т.д. Наиболее распространенные металлоферменты, такие, как карбоангидраза, ксантинооксидаза, цитохромы и др., представляют собой биокомплексы d -металлов. Простетические группы гемоглобина, трансферрина и других сложных белков также представляют собой хелатные комплексы d -металлов.

Жизненно необходимые металлы Zn, Cu, Fe, Mn, Со, Мо («металлы жизни») входят в состав различных металлоферментов, катализирующих кислотно-основные и окислительно-вос- становительные биохимические реакции.

Многие соединения d -элементов, особенно производные Cd, Hg, V, Ag, Ni и Zn, оказывают на живые организмы токсическое действие, механизмы которого будут рассмотрены на конкретных примерах далее.