В каких продуктах содержится углерод: Белок и его составляющие в продуктах питания :: Инфониак – В каких продуктах содержится углерод

Углерод

Углерод

 

Описание

Содержимое в человеческом организме

Биологическая роль

Источники

Суточная потребность

Недостаток и избыток

Токсичность

 

 

 

Описание

(вернуться к оглавлению)

 

Соединения углерода являются основой растительных и животных организмов. Также он входит в состав веществ, имеющих неживотное происхождение — угля, нефти, природных газов, а также многих минералов, например, мела, мрамора, известняка.

Углерод образует четыре простых вещества – алмаз, графит, карбины и фуллерены, которые резко отличаются между собой по своим свойствам.

Алмаз является бесцветным кристаллом и самым твердым из минералов. Он имеет высокий коэффициент преломления и обладает свойствами диэлектрика. Благодаря этим свойствам алмаз широко применяется в промышленности.

Графит встречается в природе гораздо чаще, чем алмаз. Графит – это такая форма углерода, в которой каждый атом углерода связан с тремя соседями, образуя плоскую сетку. В результате он имеет слоистую структуру, причем связь между слоями осуществляется в основном за счет относительно слабых межмолекулярных сил. Все это определяет свойства графита – он мягок, легко расслаивается, хорошо проводит тепло, имеет серый цвет и металлический блеск, заметно электропроводен. Сажа, древесный уголь и другие угли, получаемые из органического и неорганического сырья, представляют собой мелкокристаллический графит, так что обычно термином «углерод» обозначают именно графит той или иной степени дисперсности. При стандартных условиях графит весьма инертен, но значительно более активен, чем алмаз. Он не реагирует с кислородом, водородом, галогенами. На него не действуют растворы кислот и щелочей. При нагревании графит сгорает в кислороде или на воздухе с образованием СО

2. С другими неметаллами, кроме фтора и серы, он непосредственно не реагирует. Взаимодействие с металлами возможно только при высоких (1000-2000°С) температурах, а с водородом – еще и при высоких давлениях. Низкая реакционная способность графита позволяет использовать его как материал для тиглей, электродов, как замедлитель нейтронов в ядерных реакторах.

Резкое различие в свойствах алмаза и графита обусловлено различным строением их кристаллов.

Третья форма существования углерода – карбин – черный мелкокристаллический порошок, имеющий полупроводниковые свойства.  Карбины более активны, чем графит.

Четвертая форма – фуллерены. В них атомы углерода связаны многоцентровыми связями. При этом образуются правильные многогранники, в вершинах которых располагаются атомы. Наиболее характерны системы, содержащие 60 или 70 атомов, представляющие собой практически сферические частицы.

Наиболее известны два оксида углерода.

Оксид углерода СО – монооксид, угарный газ. При нормальных условиях не имеет цвета и запаха. Достаточно инертен при нормальных условиях. Он практически не растворяется в воде и с ней не реагирует. Молекула СО имеет самую высокую энергию связи среди двухатомных молекул, состоящих из разных атомов. Несмотря на высокую прочность СО легко сгорает, образуя СО

2. Реакция протекает самопроизвольно с выделением большого количества тепла.

Оксид углерода СО₂ – диоксид углерода, углекислый газ – получается при сгорании любых углеродсодержащих веществ в присутствии воздуха. Является продуктом дыхания живых существ. Диоксид углерода проявляет отчетливые кислотные свойства. Он легко реагирует со щелочами и основными оксидами, образуя соли угольной кислоты – карбонаты. Диоксид углерода плохо растворим в воде.

В природе углерод сосредоточен в карбонатных породах – известняках (СаСО₃), образующих громадные залежи, и некоторых других карбонатах (MgСО₃). Количество соединений углерода столь велико, что для их описания потребовалось выделить самостоятельное направление в химии – органическую химию. Число известных органических соединений углерода превышает 10 миллионов, тогда как число соединений всех остальных элементов составляет примерно 120 тысяч.

  

Содержание в человеческом организме

(вернуться к оглавлению)

 

Так как углерод является основой всех соединений органической химии, то в человеческом организме он присутствует повсеместно. Он входит в состав аминокислот, составных частей белков, представляющих основу жизнедеятельности. Помимо этого, углерод является компонентом жиров и углеводов, веществ, обеспечивающих процесс жизнедеятельности живых организмов.

Содержание в человеческом организме в процентном отношении к массе тела составляет 21 % от массы тела. Из них костная ткань – 36 %, мышечная ткань – 67 %.

  

Биологическая роль

(вернуться к оглавлению)

 

Как уже было сказано выше, углерод является основной составляющей всех органических форм жизни. Он входит в состав белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот, гормонов, ферментов, витаминов, то есть можно сказать, что углерод в той или иной степени важен для всех органов и систем живого организма, и всех, протекающих в них процессов, поддерживающих его жизнедеятельности.

Углекислота (СО₂), содержащаяся в крови, возбуждает дыхательный центр, расширяет мозговые сосуды, повышает возбудимость сердечной мышцы. Гидрокарбонаты калия (KHСО₃) и натрия (NaHCO₃) входят в состав буферных систем крови и тканей, поддерживающих рН организма. Уксусная кислота (СH₃COОН) принимает участие в синтезе холестерина.

 

Источники

(вернуться к оглавлению)

 

Основным источником углерода является пища, состоящая все из тех же углеродсодержащих веществ – белков, жиров, углеводов и других. При попадании в организм эти вещества под действие пищеварительной системы распадаются до мономеров, которые в дальнейшем используются нашим организмом для собственных нужд. В основе этого процесса лежат соединения, в состав которых входит углерод.

 

Суточная потребность

(вернуться к оглавлению)

 

Суточная потребность углерода не нормируется, но существуют нормы потребления вышеперечисленных органических веществ с пищей, в состав которых входит углерод.

 

Недостаток и избыток

(вернуться к оглавлению)

 

Вряд ли, представляется возможным оценить, как на организм влияет недостаток углерода, поскольку он входит в состав почти всех необходимых человеку веществ. Поэтому можно оценивать влияние нехватки лишь конкретных его соединений. То же относится и к избытку углерода. Например, при избытке углекислого газа СО₂ в окружающей атмосфере наступает кислородное голодание.

 

Токсичность

(вернуться к оглавлению)

 

Свободный углерод в виде сажи токсичен для человека. Длительный контакт с сажей или угольной пылью вызывает рак. Мельчайшая пыль угля вызывает изменение структуры легких, и как следствие нарушение их функций.

Крайне токсичным является угарный газ СО. Его предельно допустимая концентрация составляет 3 мг/м³. Отравляющее действие этого вещества вызвано тем, что СО связывается с гемоглобином крови почти в 1000 раз легче, чем кислород. В результате чего препятствует связыванию гемоглобина и кислорода, что приводит к быстро развивающемуся кислородному голоданию, удушью и, как следствию, смерти.

 

Ключевые химические элементы в продуктах питания

Ткани физического тела человека составлены в основном двадцатью шестью химическими элементами. Безусловно, в составе тканей человеческого тела можно найти практически любой из известных и, вероятно, некоторые из неизвестных элементов таблицы Менделеева. По крайней мере, их следы. Если, конечно, как следует поискать.  Шри Свами Шивананда предназначал свою «Йогатерапию» самой широкой публике, поэтому, не вдаваясь в подробности, говорит только о самых главных из элементов, составляющих ткани нашего тела, то есть о тех, которые содержатся в организме человека в наибольших количествах и имеют ключевое значение для нормального протекания физиологических процессов. К этим элементам относятся кислород, углерод, фтор, водород, азот, кальций, калий, фосфор, сера, кремний, калий, хлор, натрий, магний, йод, железо, медь, марганец, молибден, кобальт, бор, бром, фтор, селен, хром, литий, радий. Нормальное процентное соотношение элементов примерно таково: кислород — 62%, углерод — 20%, водород — 10%, азот — 3%, кальций — 2,5%, фосфор — 1%, сера —0,25%, калий —0,25%, хлор—0,2%, натрий — 0,1%, магний — 0,07%, йод — 0,01%, железо — 0,01%. Итого на тринадцать основных элементов, именуемых макроэлементами, приходится 99,59 процента состава тела. Оставшаяся часть составлена всеми остальными элементами, которые обнаруживаются в количествах чрезвычайно малых и потому именуются микроэлементами. Следует непременно отметить, что важность того или иного химического элемента для организма отнюдь не всегда безусловно определяется его необходимым количеством.  Целый ряд микроэлементов входит в состав соединений, выполняющих жизненно важные регулирующие и управляющие функции. Химические элементы организма и продукты питания Кислород Мы постоянно пребываем на дне воздушного океана — атмосферы нашей планеты, только около 21% которой составляет кислород. Обычно наш организм может использовать лишь 4—5% кислорода, который мы вдыхаем вместе с воздухом, оставшиеся же 16—17% выдыхаются неиспользованными, в то время как для нашего физического тела кислород является элементом первостепенной необходимости. Уже говорилось о том, что тело наше на 62% состоит из кислорода. Жизнь человеческого существа угасает от недостатка этого элемента, когда его нет в воздухе. Именно за счет кислорода протекают процессы, поддерживающие в теле пищеварительный огонь, нормальную температуру и снабжающие его энергией, необходимой для функционирования. Кроме того, примерно шестьдесят три процента массы тела взрослого человека приходится на воду, а ведь в каждую молекулу воды входит один атом кислорода. Кислород присутствует в любых продуктах питания, но особенно богаты им сочные фрукты и овощи. Потому назовем их кислородсодержащей или кислородистой пищей. Совершенно очевидно, что именно кислородистая пища является первейшей необходимостью для человеческого организма, и совсем ни к чему искать в ней калорийность и сытность. Она полна жизни и жизненной энергии, и в этом ее особая ценность. Углерод Углерод — энергоноситель и основа пластического обмена. Именно соединения углерода сгорают в топке нашего тела, снабжая грубой энергией нижний котел, откуда она поступает во все части, и системы тела, поддерживая их функциональные способности. И именно извлекаемый из пищи углерод наше тело использует для построения венных клеток. Правда, поступление углерода в систему не должно намного превышать некоторый оптимум, иначе возникают серьезные проблемы с его использованием, он «захламляет» систему тела, способствуя возникновению серьезных функциональных нарушений. Как и кислород, углерод имеется во всех продуктах, однако особенно богаты им продукты, в состав которых в больших количествах входят углеводы и жиры: все виды жиров, зерна злаковых, бобовые, крахмалистые, в частности,  картофель, бананы и т. д. Водород В состав каждой молекулы обычной воды входят два атома водорода, соответственно, водород жизненно необходим для формирования всех жидких сред организма. Зеленые овощи, сочные фрукты, вода, молоко — все это продукты, богатые водородом. Поскольку в основном речь здесь идет о входящей в их состав воде, перечисленные продукты богаты как водородом, так и кислородом. Азот Органическая жизнь — жизнь белковых тел. В основе молекул аминокислот, из которых составлены белки — азот. Таким образом, без азота существование физического тела органического существа попросту невозможно. Белковые продукты, такие как, мясо, рыба, яйца, молоко, творог, бобовые и орехи, являются азотистой пищей. Кальций Кальций участвует в формировании костей и зубов, играет существенную роль в регуляции сердечной деятельности и функционирования нервной системы, является важным составным элементом материнского молока. От нормального содержания кальция в организме зависит свертываемость крови, при существенном его недостатке даже небольшая рана может стать причиной смерти от потери крови.  Кроме того, кальций является одним из основных элементов, входящих в состав спермы в организме мужчины, недостаток же кальция в организме женщин вызывает лейкорею. От кальция зависит работа иммунной системы, от его недостатка снижается сопротивляемость организма болезням. Кроме того, при нехватке кальция ухудшается способность мыслить, нарушается память, и дух человека делается хилым. Зубы начинают быстро портиться, кости теряют прочность, и нормальная жизнь человеческого существа становится невозможной. Большое количество кальция содержится в семени, поэтому безалаберный секс подрывает иммунитет человека, лишает его умственной и физической силы. Все овощи, зелень (шпинат, петрушка и др.), сочные фрукты (цитрусовые, яблоки, груши, манго, ананасы, гранаты, дыни, виноград)  содержат большое количество кальция. Много кальция в молочных продуктах (кроме масла), бобовых и орехах. Среди продуктов, относящихся к категории «животной пищи» кальцием богаты яйца, мелкая рыба и другие морепродукты. В мясе, крупной рыбе, масле сливочном и растительном, а также в зернах основных злаковых культур кальция немного. Кальций, содержащийся в животной пище, усваивается несколько хуже, чем тот, которым богаты продукты «растительной» категории. Фосфор Фосфор участвует в формировании и восстановлении нервов, мягких тканей, костей, зубов и т. д. Все без исключения продукты в том или ином количестве содержат усваиваемые человеческим организмом соединения фосфора. Особенно им богаты морепродукты. Если механизм усвоения фосфора в организме человека не нарушен, то при нормальном питании возникновение нехватки этого в организме представляется довольно маловероятным. Железо Железо входит в состав гемоглобина — специфического пигмента крови, находящегося в красных кровяных тельцах. Красные кровяные тельца образуются в красном костном мозге и отвечают за перенос кислорода от органов дыхания к тканям всего организма за счет образования гемоглобином непрочного соединения с кислородом. Зелень и овощи зеленого цвета, некоторые фрукты, в частности яблоки, содержат большое количество железа. Богаты этим элементом кабачки, горькая тыква, картофель, дыня. Животная пища и углеводистые продукты также содержат железо, но в небольшом количестве по сравнению с зелеными овощами. Йод Несмотря на то, что организму человека требуется крайне незначительного количество йода, элемент этот относится к числу жизненно важных, поскольку его нехватка или избыток разрушительным образом сказываются на функционировании всей эндокринной системы, что порождает тяжелейшие расстройства здоровья. Поступающий в организм в чистом виде йод практически не усваивается. При попадании внутрь значительных количеств чистого йода может развиться тяжелое отравление. Поэтому основным источником этого элемента являются вода и пища, содержащие усваиваемые его соединения. Йодом богаты зеленые овощи различных сортов, кислые фрукты, соль из морской воды, морская рыба и все морепродукты. Птичьи яйца и жир из печени трески также содержат йод, однако наш организм усваивает его не так легко, поскольку эти продукты относятся к разряду тяжелой пищи.  Потому йогины считают, что для пополнения запасов йода в организме яйца птиц и печень трески в общем-то пригодны, однако не являются оптимальным выбором. Многие из восточных пряностей — таких, как имбирь, перец, кориандр, тмин, гвоздика, куркума, также снабжают организм йодом. Натрий Плазма крови содержит в себе соли натрия. Натрий играет важную роль в обменных и многих других процессах. Овощи, фрукты, молочные и углеводистые продукты, то есть все продукты «неживотной» категории. Калий Соли калия способствуют сохранению нормального состояния мягких тканей, делают их эластичными и участвуют в целом ряде процессов совместно с солями натрия. Хотя натрий и калий близки по свойствам, калий превосходит натрий по важности, поскольку существенная нехватка в организме натрия замедляет рост и снижает общую сопротивляемость, тогда как нехватка калия грозит очень скорой смертью. Калием богаты все продукты, которые содержат натрий. Магний Магний участвует в формировании костей, зубов и нервных клеток. Соли магния содержатся в большинстве овощей и в орехах различных сортов. Сера Играет существенную роль в обменных процессах, нарушение серного баланса отрицательно сказывается на общем состоянии здоровья, и в частности — на работе печени и селезенки. К серосодержащим продуктам относятся лук, редис, капуста, шпинат, сельдерей, непросеянная мука, ячмень и сырые яйца. Фтор Соли фтора играют большую роль в кальциевом обмене. От достаточного их наличия зависит состояние зубов, костей и глаз. Недостаток фтора в организме ведет к кариесу зубов, непрочности костей и инфекционным глазным заболеваниям. При избытке фтора зубы становятся чрезмерно твердыми и хрупкими. Шпинат, свекла, другие овощи, сырые яйца и печень трески содержат фтор. Кремний Соли кремния также участвуют в кальциевом обмене, сохраняют крепость зубов, цвет и здоровое состояние кожи и волос. Кроме того, кремний способствует эластичности стенок сосудов, сухожилий и мышц. Недостаток кремния в организме вызывает порчу зубов, выпадение волос, преждевременное поседение и подверженность кожным заболеваниям. Кремний содержится в различных пропорциях во всех сочных фруктах, в редисе, капусте, огурцах, шпинате и др. Марганец Марганец функционально связан с железом. Он участвует в процессах очищения крови и оживляюще действует на нервы и железы. Продукты, содержащие марганец — цветная капуста, салат-латук, бобы, петрушка, миндаль и др.   По материалам книги Свами Шивананда «Новый взгляд на традиционную йога-терапию»   < Предыдущая   Следующая >

В каких продуктах содержится углерод – Популярные диеты

Source: yogasecrets.ru

Ткани физического тела человека составлены в основном двадцатью шестью химическими элементами. Безусловно, в составе тканей человеческого тела можно найти практически любой из известных и, вероятно, некоторые из неизвестных элементов таблицы Менделеева. По крайней мере, их следы. Если, конечно, как следует поискать.  Шри Свами Шивананда предназначал свою «Йогатерапию» самой широкой публике, поэтому, не вдаваясь в подробности, говорит только о самых главных из элементов, составляющих ткани нашего тела, то есть о тех, которые содержатся в организме человека в наибольших количествах и имеют ключевое значение для нормального протекания физиологических процессов. К этим элементам относятся кислород, углерод, фтор, водород, азот, кальций, калий, фосфор, сера, кремний, калий, хлор, натрий, магний, йод, железо, медь, марганец, молибден, кобальт, бор, бром, фтор, селен, хром, литий, радий. Нормальное процентное соотношение элементов примерно таково: кислород — 62%, углерод — 20%, водород — 10%, азот — 3%, кальций — 2,5%, фосфор — 1%, сера —0,25%, калий —0,25%, хлор—0,2%, натрий — 0,1%, магний — 0,07%, йод — 0,01%, железо — 0,01%. Итого на тринадцать основных элементов, именуемых макроэлементами, приходится 99,59 процента состава тела. Оставшаяся часть составлена всеми остальными элементами, которые обнаруживаются в количествах чрезвычайно малых и потому именуются микроэлементами. Следует непременно отметить, что важность того или иного химического элемента для организма отнюдь не всегда безусловно определяется его необходимым количеством.  Целый ряд микроэлементов входит в состав соединений, выполняющих жизненно важные регулирующие и управляющие функции. Химические элементы организма и продукты питания Кислород Мы постоянно пребываем на дне воздушного океана — атмосферы нашей планеты, только около 21% которой составляет кислород. Обычно наш организм может использовать лишь 4—5% кислорода, который мы вдыхаем вместе с воздухом, оставшиеся же 16—17% выдыхаются неиспользованными, в то время как для нашего физического тела кислород является элементом первостепенной необходимости. Уже говорилось о том, что тело наше на 62% состоит из кислорода. Жизнь человеческого существа угасает от недостатка этого элемента, когда его нет в воздухе. Именно за счет кислорода протекают процессы, поддерживающие в теле пищеварительный огонь, нормальную температуру и снабжающие его энергией, необходимой для функционирования. Кроме того, примерно шестьдесят три процента массы тела взрослого человека приходится на воду, а ведь в каждую молекулу воды входит один атом кислорода. Кислород присутствует в любых продуктах питания, но особенно богаты им сочные фрукты и овощи. Потому назовем их кислородсодержащей или кислородистой пищей. Совершенно очевидно, что именно кислородистая пища является первейшей необходимостью для человеческого организма, и совсем ни к чему искать в ней калорийность и сытность. Она полна жизни и жизненной энергии, и в этом ее особая ценность. Углерод Углерод — энергоноситель и основа пластического обмена. Именно соединения углерода сгорают в топке нашего тела, снабжая грубой энергией нижний котел, откуда она поступает во все части, и системы тела, поддерживая их функциональные способности. И именно извлекаемый из пищи углерод наше тело использует для построения венных клеток. Правда, поступление углерода в систему не должно намного превышать некоторый оптимум, иначе возникают серьезные проблемы с его использованием, он «захламляет» систему тела, способствуя возникновению серьезных функциональных нарушений. Как и кислород, углерод имеется во всех продуктах, однако особенно богаты им продукты, в состав которых в больших количествах входят углеводы и жиры: все виды жиров, зерна злаковых, бобовые, крахмалистые, в частности,  картофель, бананы и т. д. Водород В состав каждой молекулы обычной воды входят два атома водорода, соответственно, водород жизненно необходим для формирования всех жидких сред организма. Зеленые овощи, сочные фрукты, вода, молоко — все это продукты, богатые водородом. Поскольку в основном речь здесь идет о входящей в их состав воде, перечисленные продукты богаты как водородом, так и кислородом. Азот Органическая жизнь — жизнь белковых тел. В основе молекул аминокислот, из которых составлены белки — азот. Таким образом, без азота существование физического тела органического существа попросту невозможно. Белковые продукты, такие как, мясо, рыба, яйца, молоко, творог, бобовые и орехи, являются азотистой пищей. Кальций Кальций участвует в формировании костей и зубов, играет существенную роль в регуляции сердечной деятельности и функционирования нервной системы, является важным составным элементом материнского молока. От нормального содержания кальция в организме зависит свертываемость крови, при существенном его недостатке даже небольшая рана может стать причиной смерти от потери крови.  Кроме того, кальций является одним из основных элементов, входящих в состав спермы в организме мужчины, недостаток же кальция в организме женщин вызывает лейкорею. От кальция зависит работа иммунной системы, от его недостатка снижается сопротивляемость организма болезням. Кроме того, при нехватке кальция ухудшается способность мыслить, нарушается память, и дух человека делается хилым. Зубы начинают быстро портиться, кости теряют прочность, и нормальная жизнь человеческого существа становится невозможной. Большое количество кальция содержится в семени, поэтому безалаберный секс подрывает иммунитет человека, лишает его умственной и физической силы. Все овощи, зелень (шпинат, петрушка и др.), сочные фрукты (цитрусовые, яблоки, груши, манго, ананасы, гранаты, дыни, виноград)  содержат большое количество кальция. Много кальция в молочных продуктах (кроме масла), бобовых и орехах. Среди продуктов, относящихся к категории «животной пищи» кальцием богаты яйца, мелкая рыба и другие морепродукты. В мясе, крупной рыбе, масле сливочном и растительном, а также в зернах основных злаковых культур кальция немного. Кальций, содержащийся в животной пище, усваивается несколько хуже, чем тот, которым богаты продукты «растительной» категории. Фосфор Фосфор участвует в формировании и восстановлении нервов, мягких тканей, костей, зубов и т. д. Все без исключения продукты в том или ином количестве содержат усваиваемые человеческим организмом соединения фосфора. Особенно им богаты морепродукты. Если механизм усвоения фосфора в организме человека не нарушен, то при нормальном питании возникновение нехватки этого в организме представляется довольно маловероятным. Железо Железо входит в состав гемоглобина — специфического пигмента крови, находящегося в красных кровяных тельцах. Красные кровяные тельца образуются в красном костном мозге и отвечают за перенос кислорода от органов дыхания к тканям всего организма за счет образования гемоглобином непрочного соединения с кислородом. Зелень и овощи зеленого цвета, некоторые фрукты, в частности яблоки, содержат большое количество железа. Богаты этим элементом кабачки, горькая тыква, картофель, дыня. Животная пища и углеводистые продукты также содержат железо, но в небольшом количестве по сравнению с зелеными овощами. Йод Несмотря на то, что организму человека требуется крайне незначительного количество йода, элемент этот относится к числу жизненно важных, поскольку его нехватка или избыток разрушительным образом сказываются на функционировании всей эндокринной системы, что порождает тяжелейшие расстройства здоровья. Поступающий в организм в чистом виде йод практически не усваивается. При попадании внутрь значительных количеств чистого йода может развиться тяжелое отравление. Поэтому основным источником этого элемента являются вода и пища, содержащие усваиваемые его соединения. Йодом богаты зеленые овощи различных сортов, кислые фрукты, соль из морской воды, морская рыба и все морепродукты. Птичьи яйца и жир из печени трески также содержат йод, однако наш организм усваивает его не так легко, поскольку эти продукты относятся к разряду тяжелой пищи.  Потому йогины считают, что для пополнения запасов йода в организме яйца птиц и печень трески в общем-то пригодны, однако не являются оптимальным выбором. Многие из восточных пряностей — таких, как имбирь, перец, кориандр, тмин, гвоздика, куркума, также снабжают организм йодом. Натрий Плазма крови содержит в себе соли натрия. Натрий играет важную роль в обменных и многих других процессах. Овощи, фрукты, молочные и углеводистые продукты, то есть все продукты «неживотной» категории. Калий Соли калия способствуют сохранению нормального состояния мягких тканей, делают их эластичными и участвуют в целом ряде процессов совместно с солями натрия. Хотя натрий и калий близки по свойствам, калий превосходит натрий по важности, поскольку существенная нехватка в организме натрия замедляет рост и снижает общую сопротивляемость, тогда как нехватка калия грозит очень скорой смертью. Калием богаты все продукты, которые содержат натрий. Магний Магний участвует в формировании костей, зубов и нервных клеток. Соли магния содержатся в большинстве овощей и в орехах различных сортов. Сера Играет существенную роль в обменных процессах, нарушение серного баланса отрицательно сказывается на общем состоянии здоровья, и в частности — на работе печени и селезенки. К серосодержащим продуктам относятся лук, редис, капуста, шпинат, сельдерей, непросеянная мука, ячмень и сырые яйца. Фтор Соли фтора играют большую роль в кальциевом обмене. От достаточного их наличия зависит состояние зубов, костей и глаз. Недостаток фтора в организме ведет к кариесу зубов, непрочности костей и инфекционным глазным заболеваниям. При избытке фтора зубы становятся чрезмерно твердыми и хрупкими. Шпинат, свекла, другие овощи, сырые яйца и печень трески содержат фтор. Кремний Соли кремния также участвуют в кальциевом обмене, сохраняют крепость зубов, цвет и здоровое состояние кожи и волос. Кроме того, кремний способствует эластичности стенок сосудов, сухожилий и мышц. Недостаток кремния в организме вызывает порчу зубов, выпадение волос, преждевременное поседение и подверженность кожным заболеваниям. Кремний содержится в различных пропорциях во всех сочных фруктах, в редисе, капусте, огурцах, шпинате и др. Марганец Марганец функционально связан с железом. Он участвует в процессах очищения крови и оживляюще действует на нервы и железы. Продукты, содержащие марганец – цветная капуста, салат-латук, бобы, петрушка, миндаль и др.   По материалам книги Свами Шивананда “Новый взгляд на традиционную йога-терапию”   < Предыдущая   Следующая >

Углерод — биологическая роль

Обратно в Витамины и минералы

Обмен веществ

Баланс PH

Кислородный обмен

Углерод является элементом-органогеном.
Его содержание в организме составляет 18% от общего веса, то есть более 12 кг для взрослого.
Атомы углерода являются структурной основой всех органических соединений, образуя бесконечное множество различных веществ (известно несколько миллионов органических соединений). Органические соединения углерода являются одним из основополагающих факторов жизни на Земле.

Биологическая роль углерода

Как и другие элементы-органогены, углерод в виде отдельного элемента не обладает биологическим значением, — биологической ролью обладают его соединения.

• из различных соединений углерода (белки, жиры, углеводы, нуклеотиды, гормоны, амино- и карбоновые кислоты и др.) состоят все ткани организма
• является структурным компонентом всех органических соединений
• его соединения участвуют во всех биохимических процессах
• при окислении соединений углерода образуется необходимая для организма энергия
• оксид углерода (IV) CO₂, образующаяся в результате окисления соединений углерода, стимулирует дыхательный центр, регулирует значение рН крови

Пищевые источники углерода

Углерод находится во всех пищевых продуктах в виде соответствующих органических соединений. Человеческий организм не способен усваивать неорганические соединения углерода.

Дефицит углерода

Не наблюдается.

Избыток углерода

Не наблюдается. Возможны отравления токсичными соединениями оксид углерода (II), четыреххлористый углерод, сероуглерод, соли цианистой кислоты, бензол и другие.

Суточная потребность в углероде не нормирована 

Обратно в Витамины и минералы

Углерод в природе; его опасность и сферы применения

В природе углерода не так уж и много, но он есть везде: в воздухе (углекислый газ и угарный газ), растворен в океанах и реках, залегает в ископаемых породах в земле, содержится в каждой клетке растения, животного, человека. Существует круговорот углерода в природе:
— углекислый газ выделяется в атмосферу с вулканическими газами, из горячих источников, из поверхностных слоев рек и океанов, при сгорании топлив, при дыхании растений и животных;
— в тоже время, углекислый газ поглощается растениями, переходит в организм животных и людей, а после их смерти возвращается в почву.

В чистом виде и в значимых количествах углерод встречается только в виде алмазов и графитов. Но он — составная часть ископаемого топлива (уголь, нефть, газ, сланцы), торфа, битумов, природных минералов (мел, известняк, доломиты, карбонаты).

Токсическое действие

При разработках угольных месторождений, при сжигании топлив, в процессе деятельности человека в воздух поступает большое количество аэрозолей углерода, попадающих в органы дыхания человека и животных. Регулярное вдыхание аэрозолей с высокой концентрацией углерода приводят к таким заболеваниям, как пылевой бронхит, антракоз. На всех производствах, связанных с углеродными аэрозолями и пылью, обязательно нормируется ПДК содержания алмазов, кокса, угля, углеродной пыли, сажи и др. Работники обязательно должны использовать средства защиты органов дыхания при работе с ними.

Угарный газ и углекислый газ обладают токсическим действием, превышение ПДК этих газов в воздухе может вызвать летальный исход. Поэтому в закрытых помещениях большое внимание должно уделяться поглощению и удалению из воздуха углекислоты, выделяемой при дыхании.

Токсическим действием обладает радиоактивный изотоп С-14. Встраиваясь в молекулы белков, особенно в ДНК и РНК, он может оказывать мутагенное воздействие, поэтому для него тоже установлены ПДК содержания в воздухе рабочего помещения.

Применение

Нет ни одной области промышленности, в которой в той или иной степени не использовался бы углерод. Расскажем об основных сферах его использования:

• Основные виды ископаемого топлива на земле: нефть, уголь и газ — это соединения углерода. Они нужны для получения тепла, энергии, огромного количества химических материалов.
• В сельском хозяйстве, в медицине, энергетике, в ядерной отрасли.
• В промышленной индустрии очень востребованы карбонаты.
• Графит используется при изготовлении карандашей, электродов, высокотемпературных и низкотемпературных смазок, красителей; тиглей для металлических заготовок, углепластиков, углеродных волокон, стеклоуглерода и других углеграфитовых материалов, отличающихся особо высокой жаростойкостью.
• Стеклоуглерод идет на производство тиглей и электродов.
• Техуглерод применяется как наполнитель при производстве резин для шин и пластмасс. Придает им прочность, долговечность и некоторые особые свойства.
• Алмазы применяются в технике, сверлении, лазерных установках, в ювелирном деле. Технические алмазы используются для получения абразивных материалов. Только сложность обработки и высокая стоимость мешают алмазам стать лучшим материалом для подложек процессоров.
• В медицине используется активированный уголь для вывода токсинов, а графит — в мазях для лечения болезней кожи.
• Фильтры на основе угля применяются в противогазах, респираторах, лицевых масках и сменных патронах для них; системах очистки воды.
• В научных исследованиях радиоуглеродный анализ на основе изотопа С-14 — один из самых важных анализов в археологии, геологии, палеонтологии.   
• Большие перспективы у применения новых неорганических материалов на основе углерода. Об этом — следующая статья.

Что такое углерод? Описание, свойства и формула углерода :: SYL.ru

Кратко рассказать о том, что такое углерод, невозможно. Ведь он – основа жизни. Данный элемент имеется во всех органических соединениях, и только он может формировать молекулы ДНК из миллионов атомов. Его свойства многочисленны, так что о нем стоит рассказать поподробней.

Формула, обозначения, особенности

Данный элемент, находящийся в таблице под порядковым номером шесть, обозначается символом «С». Электронная структурная формула углерода выглядит следующим образом: 1s² 2s² 2p². Его масса – 12,0107 а.е.м. У этого вещества имеется:

• Два неспаренных электрона в основном состоянии. Проявляет валентность II.
• Четыре неспаренных электрона в возбужденном состоянии. Проявляет валентность IV.

Следует отметить, что определенная масса углерода содержится в земной коре. 0,023%, если быть точнее. Главным образом он накапливается в верхней части, в биосфере. Большая часть массы углерода литосферы накапливается в доломитах и известняках, в виде карбонатов.

Физические характеристики

Итак, что такое углерод? Это вещество, которое существует в огромном множестве аллотропных модификаций, и их физические свойства перечислять можно долго. А разнообразие веществ обуславливается способностью углерода к образованию химических связей отличающихся типов.

Что касательно свойств углерода, как простого вещества? Их можно обобщить следующим образом:

• При нормальных условиях плотность составляет 2,25 г/см³.
• Температура кипения равна 3506,85 °C.
• Молярная теплоемкость – 8,54 Дж/(K•моль).
• Критическая температура фазового перехода (когда газ не конденсируется ни при каком давлении) — 4130 К, 12 МПа.
• Молярный объем 5,3 см³/моль.

Также стоит перечислить углеродные модификации.

Из кристаллических веществ самыми известными являются: алмаз, карбин, графит, наноалмаз, фуллерит, лонсдейлит, фуллерен, а также углеродные волокна.

К аморфным образованиям относится: древесный, ископаемый и активированный уголь, антрацит, кокс, стеклоуглерод, сажа, техуглерод и нанопена.

Но ничто из перечисленного не является чистой аллотропной формой обсуждаемого вещества. Это лишь химические соединения, в которых углерод содержится в высокой концентрации.

Структура

Интересно, что электронные орбитали атома углерода не одинаковы. Они имеют разную геометрию. Все зависит от степени гибридизации. Есть три наиболее часто встречающиеся геометрии:

• Тетраэдрическая. Она образуется, когда происходит смешение трех р- и одного s-электронов. Такая геометрия атома углерода наблюдается у лонсдейлита и алмаза. Аналогичную структуру имеет метан и прочие углеводороды.
• Тригональная. Данную геометрию образует смешение двух р- и одной s-электронной орбитали. Еще один р-элемент не принимает участия в гибридизации, но он задействован при образовании π-связи с прочими атомами. Эта структура свойственна фенолу, графиту и прочим модификациям.
• Дигональная. Эта структура образуется вследствие смешения s- и р-электронов (по одному). Интересно, что выглядят электронные облака, как несимметричные гантели. Вытянуты они вдоль оного направления. Еще два р-электрона образуют пресловутые π-связи. Данная геометрия характерна для карбина.

Не так давно, в 2010 году, ученые из университета, который находится в Ноттингеме, открыли соединение, в котором сразу четыре атома оказались в одной плоскости. Его название – мономерный дилитио метандий.

Молекулы

О них стоит сказать в отдельности. Атомы обсуждаемого вещества могут соединяться, вследствие чего образуются сложные молекулы углерода. От насыщенных Na, С₂ и Н₂, между которыми слишком слабое притяжение, их отличает склонность конденсироваться в твердое состояние. Молекулы углерода могут оставаться в газообразном состоянии, только если поддерживать высокую температуру. Иначе вещество мгновенно затвердеет.

Некоторое время тому назад в США, в Берклеевской национальной лаборатории, была синтезирована новая форма твердого углерода. Это – С36. И его молекулу образует 36 углеродных атомов. Вещество образуется вместе с фуллеренами С60. Происходит это между двумя электродами графита, в условиях пламени дугового разряда. Ученые предполагают, что молекулы нового вещества обладают интересными химико-электрическими свойствами, которые пока не изучены.

Графит

Теперь можно более подробно рассказать о самых известных модификациях такого вещества, как углерод.

Графит – это самородный минерал со слоистой структурой. Вот его особенности:

• Он отлично проводит ток.
• Является относительно мягким веществом из-за своей низкой твердости.
• При нагревании в отсутствие воздуха проявляет устойчивость.
• Не плавится.
• На ощупь жирный, скользкий.
• В природном графите содержится 10-12% примесей. Как правило, это окислы железа и глины.

Если говорить о химических свойствах, то стоит отметить, что с солями и щелочными металлами это вещество образует так называемые соединения включения. Еще графит при высокой температуре реагирует с кислородом, сгорая до углекислого газа. Но вот контакт с неокисляющими кислотами никакого результата за собой не влечет – это вещество в них просто не растворяется.

Применяют графит в самых разных сферах. Его используют при изготовлении футеровочных плит и плавильных тиглей, в производстве нагревательных элементов и электродов. Без участия графита невозможно получить синтетические алмазы. Также он играет роль замедлителя нейтронов в ядерных реакторах. И, конечно же, из него делают стержни для карандашей, мешая с каолином. И это лишь часть сфер, где он используется.

Алмаз

Это метастабильный минерал, который может существовать неограниченное количество времени, что в некоторой степени обусловлено прочностью и плотностью углерода. Алмаз является самым твердым веществом по шкале Мооса, он легко разрезает стекло.

У него высокая теплопроводность, дисперсия, показатель преломления. Он износостойкий, а чтобы заставить его плавиться, нужна температура в 4000 °C и давление около 11 ГПа. Его особенность – люминесценция, способность светиться разными цветами.

Это редкое, хоть и распространенное вещество. Возраст минералов, согласно данным определенных исследований, может колебаться от 100 миллионов до 2,5 миллиарда лет. Обнаружены алмазы внеземного происхождения, возможно, даже досолнечного.

Этот минерал нашел свое применение в ювелирном деле. Ограненный алмаз, именуемый бриллиантом, стоит дорого, но статус драгоценности и красота сделали его еще более популярным. Кстати, также это вещество используют при изготовлении резцов, сверл, ножей и т. д. Благодаря своей исключительной твердости, минерал применяют во многих производствах.

Карбин

В продолжение темы о том, что такое углерод, нужно пару слов сказать и о такой его модификации, как карбин. Он выглядит как черный мелкокристаллический порошок, обладает полупроводниковыми свойствами. Получен искусственным образом в начале 60-х годов советскими учеными.

Особенность данного вещества заключается в увеличивающейся под световым воздействием проводимости. Именно поэтому его стали применять в фотоэлементах.

Графен

Это первый в мире двумерный кристалл. У данной модификации большая механическая жесткость, чем у графита, и рекордно высокая теплопроводность, составляющая ~5•10³ Вт•м⁻¹•К−. У носителей заряда графена высокая подвижность, именно поэтому вещество имеет перспективы в плане его использования в разных приложениях. Считается, что он может стать будущей основой наноэлектроники и даже заменить кремний в интегральных микросхемах.

Графен получают искусственно, в научных лабораториях. Для этого приходится прибегать к механическому отщеплению графитовых слоев от высокоориентированного вещества. Так получают образцы высокого качества с необходимой подвижностью носителей.

Его свойства изучены не полностью, но кое-что интересное ученые уже успели отметить. Например, в графене нет вингеровской кристаллизации. А в двойном слое вещества поведение электронов напоминает то, которое свойственно жидким кристаллам. Если соблюсти параметры скалывания на кристалле, удастся получить графеновую коробчатую наноструктуру.

Токсичность

Эту тему стоит отметить в заключение рассказа о том, что такое углерод. Дело в том, что это вещество выделяется в атмосферу вместе с выхлопными газами автомобилей. А еще при сжигании угля, подземной газификации и во многих других процессах.

Повышенное содержание этого вещества в воздухе приводит к увеличению численности заболеваний. В частности, это касается легких и верхних дыхательных путей. А токсическое действие обусловлено взаимодействием радиационного характера с β-частицами, которое ведет к тому, что химический состав молекулы меняется и свойства вещества – тоже.