Большая Советская энциклопедия - 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. 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 | 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  |