2.3 Composizione chimica cellulare. Macro e oligoelementi

• Analisi

Video Tutorial 2: Struttura, proprietà e funzioni dei composti organici Il concetto di biopolimeri

Conferenza: composizione chimica cellulare. Macro e oligoelementi. La relazione della struttura e delle funzioni delle sostanze inorganiche e organiche

macronutrienti il ​​cui contenuto non è inferiore allo 0,01%;

oligoelementi - la cui concentrazione è inferiore allo 0,01%.

In ogni cella, il contenuto degli elementi traccia è inferiore all'1%, macro-elementi, rispettivamente - oltre il 99%.

Il sodio, il potassio e il cloro forniscono molti processi biologici: il turgore (pressione cellulare interna), la comparsa di impulsi elettrici nervosi.

Azoto, ossigeno, idrogeno, carbonio. Questi sono i componenti principali della cellula.

Il fosforo e lo zolfo sono componenti importanti dei peptidi (proteine) e degli acidi nucleici.

Il calcio è la base di tutte le formazioni scheletriche: denti, ossa, conchiglie, pareti cellulari. Partecipa anche alla contrazione muscolare e alla coagulazione del sangue.

Il magnesio è un componente della clorofilla. Partecipa alla sintesi delle proteine.

Il ferro è un componente dell'emoglobina, è coinvolto nella fotosintesi, determina l'efficienza degli enzimi.

Elementi traccia contenuto in concentrazioni molto basse, importante per i processi fisiologici:

Lo zinco è un componente dell'insulina;

Rame - partecipa alla fotosintesi e alla respirazione;

Cobalto - un componente della vitamina B12;

Iodio - è coinvolto nella regolazione del metabolismo. È un componente importante degli ormoni tiroidei;

Il fluoro è un componente dello smalto dei denti.

Lo squilibrio nella concentrazione di micro e macronutrienti porta a disturbi metabolici, lo sviluppo di malattie croniche. Carenza di calcio - causa del rachitismo, ferro - anemia, carenza di azoto - proteine, iodio - diminuzione dell'intensità dei processi metabolici.

Considerare la relazione tra sostanze organiche e inorganiche nella cellula, la loro struttura e funzione.

Le cellule contengono un'enorme quantità di micro e macromolecole appartenenti a diverse classi chimiche.

Materia cellulare inorganica

Acqua. Della massa totale di un organismo vivente, costituisce la percentuale più elevata - 50-90% e prende parte a quasi tutti i processi vitali:

i processi capillari, poiché è un solvente polare universale, influiscono sulle proprietà del fluido interstiziale e del tasso metabolico. In relazione all'acqua, tutti i composti chimici sono suddivisi in idrofili (solubili) e lipofili (solubili nei grassi).

L'intensità del metabolismo dipende dalla sua concentrazione nella cellula: più acqua, più velocemente i processi hanno luogo. La perdita del 12% di acqua da parte del corpo umano - richiede il restauro sotto la supervisione di un medico, con una perdita del 20% - si verifica la morte.

Sali minerali Contenuto in sistemi viventi in forma dissolta (dissociati in ioni) e non disciolto. I sali disciolti sono coinvolti in:

trasferimento di sostanza attraverso la membrana. I cationi metallici forniscono una "pompa di sodio-potassio", che modifica la pressione osmotica della cellula. Per questo motivo, l'acqua con sostanze dissolte si precipita nella cellula o la lascia, portando via inutili;

la formazione di impulsi nervosi di natura elettrochimica;

fanno parte delle proteine;

ione fosfato - un componente di acidi nucleici e ATP;

lo ione carbonato - supporta Ph nel citoplasma.

I sali insolubili sotto forma di molecole intere formano strutture di gusci, conchiglie, ossa, denti.

Materiale organico cellulare

Una caratteristica comune della materia organica è la presenza della catena dello scheletro di carbonio. Questi sono biopolimeri e piccole molecole di struttura semplice.

Le principali classi disponibili negli organismi viventi:

I carboidrati. Le cellule contengono vari tipi di loro - zuccheri semplici e polimeri insolubili (cellulosa). In percentuale, la loro quota nella sostanza secca vegetale arriva all'80%, gli animali al 20%. Svolgono un ruolo importante nel supporto vitale delle cellule:

Fruttosio e glucosio (monosaccaridi) vengono rapidamente assorbiti dall'organismo, sono inclusi nel metabolismo, sono una fonte di energia.

Il ribosio e il desossiribosio (monosaccaridi) sono uno dei tre componenti principali del DNA e dell'RNA.

Il lattosio (riferito al disaharam) - sintetizzato dal corpo animale, fa parte del latte dei mammiferi.

Il saccarosio (disaccaride) - una fonte di energia, si forma nelle piante.

Maltosio (disaccaride): fornisce la germinazione dei semi.

Inoltre, gli zuccheri semplici svolgono altre funzioni: segnale, protezione, trasporto.
I carboidrati polimerici sono glicogeno idrosolubile, così come cellulosa insolubile, chitina, amido. Svolgono un ruolo importante nel metabolismo, svolgono funzioni strutturali, di conservazione e protettive.

Lipidi o grassi Sono insolubili in acqua, ma si mescolano bene tra loro e si dissolvono in liquidi non polari (non contenenti ossigeno, per esempio, il cherosene o gli idrocarburi ciclici sono solventi non polari). I lipidi sono necessari nel corpo per fornirgli energia - durante la loro ossidazione si formano energia e acqua. I grassi sono molto efficienti dal punto di vista energetico: con l'aiuto di 39 kJ per grammo rilasciato durante l'ossidazione, è possibile sollevare un carico di 4 tonnellate ad un'altezza di 1 m. Il grasso fornisce anche una funzione protettiva e isolante: negli animali, il suo spesso strato aiuta a conservare il calore nella stagione fredda. Le sostanze grasse proteggono le piume degli uccelli acquatici dal bagnarsi, donano un aspetto lucido e l'elasticità dei peli degli animali, svolgono una funzione coprente sulle foglie delle piante. Alcuni ormoni hanno una struttura lipidica. I grassi costituiscono la base della struttura della membrana.

Proteine ​​o proteine ​​sono eteropolimeri di una struttura biogenica. Sono costituiti da amminoacidi, le cui unità strutturali sono: gruppo amminico, gruppo radicale e carbossile. Le proprietà degli aminoacidi e le loro differenze l'una dall'altra determinano i radicali. A causa delle proprietà anfotere, possono formare legami tra loro. Le proteine ​​possono contenere diverse o centinaia di amminoacidi. In totale, la struttura delle proteine ​​comprende 20 aminoacidi, le loro combinazioni determinano la varietà di forme e proprietà delle proteine. Circa una dozzina di aminoacidi sono indispensabili - non sono sintetizzati nel corpo animale e il loro apporto è fornito da alimenti vegetali. Nel tratto digestivo le proteine ​​sono suddivise in singoli monomeri utilizzati per sintetizzare le proprie proteine.

Caratteristiche strutturali delle proteine:

struttura primaria - catena di aminoacidi;

secondario - una catena ritorta in una spirale in cui si formano legami idrogeno tra le bobine;

terziario: una spirale o molti di essi, arrotolati in un globulo e collegati da legami deboli;

Il quaternario non esiste in tutte le proteine. Questi sono diversi globuli collegati da legami non covalenti.

La forza delle strutture può essere spezzata e quindi ripristinata, mentre la proteina perde temporaneamente le sue proprietà caratteristiche e l'attività biologica. Solo la distruzione della struttura primaria è irreversibile.

Le proteine ​​svolgono molte funzioni in una cella:

accelerazione delle reazioni chimiche (funzione enzimatica o catalitica, ciascuna delle quali è responsabile di una singola reazione specifica);
trasporto - trasferimento di ioni, ossigeno, acidi grassi attraverso le membrane cellulari;

protettivo - le proteine ​​del sangue come la fibrina e il fibrinogeno, sono presenti nel plasma sanguigno in una forma inattiva, formano coaguli di sangue nel sito di lesione a causa di ossigeno. Anticorpi: forniscono immunità.

i peptidi strutturali sono in parte o sono la base delle membrane cellulari, dei tendini e di altri tessuti connettivi, capelli, lana, zoccoli e unghie, ali e tegumenti esterni. L'actina e la miosina forniscono attività muscolare contrattile;

regolatori - le proteine ​​dell'ormone forniscono una regolazione umorale;
energia - durante la mancanza di nutrienti il ​​corpo inizia a distruggere le proprie proteine, interrompendo il processo della propria attività vitale. Ecco perché, dopo una lunga carestia, il corpo non può sempre riprendersi senza un aiuto medico.

Acidi nucleici Esistono 2 - DNA e RNA. L'RNA è di diversi tipi: informativo, di trasporto e ribosomale. Scoperto dallo svizzero svizzero F. Fisher alla fine del 19 ° secolo.

Il DNA è acido desossiribonucleico. Contenuto nel nucleo, plastidi e mitocondri. Strutturalmente, è un polimero lineare che forma una doppia elica di catene nucleotidiche complementari. Il concetto della sua struttura spaziale fu creato nel 1953 dagli americani D. Watson e F. Crick.

Le sue unità monomeriche sono nucleotidi che hanno una struttura fondamentalmente comune da:

base azotata (appartenente al gruppo delle purine - adenina, guanina, pirimidina - timina e citosina).

Nella struttura di una molecola di polimero, i nucleotidi sono combinati a coppie e in modo complementare, che è dovuto al diverso numero di legami idrogeno: adenina + timina - due, guanina + citosina - tre legami idrogeno.

L'ordine dei nucleotidi codifica le sequenze di amminoacidi strutturali delle molecole proteiche. Una mutazione è un cambiamento nell'ordine dei nucleotidi, poiché le molecole proteiche di una diversa struttura saranno codificate.

RNA - acido ribonucleico. Le caratteristiche strutturali della sua differenza dal DNA sono:

invece di nucleotide di timina - uracile;

ribosio invece di desossiribosio.

Trasporto L'RNA è una catena polimerica piegata sotto forma di una foglia di trifoglio nel piano, la cui funzione principale è la somministrazione di un amminoacido ai ribosomi.

L'RNA matrice (messaggero) è costantemente formato nel nucleo, complementare a qualsiasi parte del DNA. Questa è una matrice strutturale, sulla base della sua struttura una molecola proteica sarà assemblata sul ribosoma. Del contenuto totale di molecole di RNA, questo tipo è del 5%.

Ribosomale - è responsabile per il processo di produzione di molecole proteiche. È sintetizzato sul nucleolo. È in una gabbia dell'85%.

ATP - acido adenosintrifosfato. Questo è un nucleotide contenente:

bioelementi è? Macroelementi è? Trace elementi è? è l'omeostasi? soluzioni tampone vero?

Microelementi - elementi chimici (ferro, rame, zinco, ecc.) Contenuti nel corpo in basse concentrazioni e necessari per la normale attività della vita. Entrano nel corpo umano con il cibo, fanno parte di un certo numero di enzimi, vitamine, ormoni. La mancanza o l'eccesso di microrganismi porta a disturbi metabolici.

I macronutrienti sono minerali presenti nel corpo umano in quantità da 25 grammi a 1 chilogrammo.
I principali macronutrienti umani: calcio, fosforo, magnesio, sodio, cloro, potassio, zolfo.
Calcio - il più comune

Omeostasi: la capacità del corpo di mantenere la costanza relativa dell'ambiente interno (sangue, linfa, fluido extracellulare) e la stabilità delle principali funzioni fisiologiche (circolazione del sangue, respirazione, metabolismo, ecc.) Entro i limiti che garantiscono il suo normale funzionamento.

macronutrienti

Elementi biologicamente significativi (al contrario di elementi biologicamente inerti) sono elementi chimici necessari per il corpo umano o animale per garantire la normale attività della vita. Sono suddivisi in macronutrienti (il cui contenuto negli organismi viventi è superiore allo 0,001%) e oligoelementi (contenuto inferiore allo 0,001%).

Il contenuto

Uso del termine "minerale" in relazione a elementi biologicamente significativi

Micro e macronutrienti (eccetto ossigeno, idrogeno, carbonio e azoto) entrano nel corpo, di norma, quando si mangia. Per la loro designazione in inglese c'è un termine dietetico minerale.

Alla fine del ventesimo secolo, i produttori russi di alcuni farmaci e integratori alimentari iniziarono a usare il termine minerale per riferirsi a macro e microelementi, rintracciando il minerale dietetico di lingua inglese. Da un punto di vista scientifico, tale uso del termine "minerale" non è corretto, in russo, la parola minerale dovrebbe essere usata solo per designare un corpo naturale geologico con una struttura cristallina. Tuttavia, i produttori cosiddetti. Gli "additivi biologici", possibilmente a scopo promozionale, iniziarono a chiamare i loro prodotti complessi vitaminico-minerali.

macronutrienti

Questi elementi costituiscono la carne degli organismi viventi. L'assunzione giornaliera raccomandata di macronutrienti è superiore a 200 mg. I macronutrienti, di norma, entrano nel corpo umano con il cibo.

Elementi nutritivi

Questi macronutrienti sono chiamati elementi biogenici (organogeni) o macronutrienti (macronutrienti inglesi). Sostanze organiche come proteine, grassi, carboidrati, enzimi, vitamine e ormoni sono prevalentemente costituite da macronutrienti. Per la designazione di macronutrienti, l'acronimo CHNOPS viene talvolta utilizzato, costituito dalle designazioni degli elementi chimici corrispondenti nella tavola periodica.

Altri macronutrienti

Dose giornaliera raccomandata> 200 mg:

Elementi traccia

Il termine "microelementi" era particolarmente popolare nella letteratura scientifica medica, biologica e agricola della metà del XX secolo. In particolare, per gli agronomi è diventato ovvio che anche un numero sufficiente di "macroelementi" nei fertilizzanti (la trinità NPK - azoto, fosforo, potassio) non garantisce il normale sviluppo delle piante.

Gli elementi traccia sono chiamati elementi il ​​cui contenuto nel corpo è piccolo, ma sono coinvolti in processi biochimici e sono necessari per gli organismi viventi. L'assunzione giornaliera raccomandata di micronutrienti per l'uomo è inferiore a 200 mg. Recentemente, i produttori di integratori alimentari hanno iniziato a usare il termine micronutriente, preso in prestito dalle lingue europee (micronutriente inglese). Sotto i micronutrienti si combinano oligoelementi, vitamine e alcuni macronutrienti (potassio, calcio, magnesio, sodio).

Mantenere la costanza dell'ambiente interno (omeostasi) del corpo, implica principalmente il mantenimento del contenuto qualitativo e quantitativo delle sostanze minerali nei tessuti degli organi a livello fisiologico.

Elementi traccia di base

Secondo dati moderni, più di 30 microelementi sono considerati essenziali per l'attività vitale di piante, animali e umani. Tra questi (in ordine alfabetico):

Più bassa è la concentrazione di composti nel corpo, più difficile è stabilire il ruolo biologico dell'elemento, identificare i composti nella formazione di cui prende parte. Tra l'indubbiamente importante includono il vanadio, il silicio, ecc.

compatibilità

Nel processo di assimilazione di vitamine, microelementi e macroelementi da parte del corpo, è possibile l'antagonismo (interazione negativa) o il sinergismo (interazione positiva) tra le diverse componenti.

Mancanza di oligoelementi nel corpo

Le principali cause della mancanza di minerali:

• Dieta inadeguata o dieta monotona, acqua potabile di scarsa qualità.
• Le caratteristiche geologiche di diverse regioni della terra sono aree endemiche (sfavorevoli).
• Grande perdita di minerali a causa di sanguinamento, morbo di Crohn, colite ulcerosa.
• L'uso di determinati farmaci che si legano o causano la perdita di elementi in traccia.

Vedi anche

note

riferimenti

Wikimedia Foundation. 2010.

Guarda cosa "Macroelementi" sono in altri dizionari:

ELEMENTI DELLA MACCHINA - elementi chimici o loro composti utilizzati da organismi in quantità relativamente grandi: ossigeno, idrogeno, carbonio, azoto, ferro, fosforo, potassio, calcio, zolfo, magnesio, sodio, cloro, ecc. Macroelementi sono coinvolti nella costruzione di...... Dizionario ecologico

I macroelementi sono elementi chimici che costituiscono le principali sostanze alimentari e altri che sono presenti nell'organismo in quantità relativamente grandi, di cui il calcio, il fosforo, il ferro, il sodio e il potassio sono igienicamente significativi. Fonte:...... Terminologia ufficiale

macronutrients - macrocell macro - [L.G.Sumenko. Dizionario inglese russo su informatica. M.: GP ZNIIS, 2003.] Argomenti della tecnologia dell'informazione in generale Sinonimi del macro macrocell macrocell comando... Manuale del traduttore tecnico

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macronutrienti - status di makroelementai terminų aiškinamasis žodynas

ELEMENTI DI MACRO - (dal greco Makrós ?? grande, lungo e lat. Elementum ?? la sostanza originale), il nome obsoleto degli elementi chimici che costituiscono la maggior parte della materia vivente (99,4%). M. include: ossigeno, carbonio, idrogeno, azoto, calcio,...... Dizionario Enciclopedico Veterinario

ELEMENTI MACRO: elementi chimici assimilati dalle piante in grandi quantità, il cui contenuto è espresso in valori che vanno dal dieci percento al centesimo di una percentuale. Oltre agli organogeni (C, O, H, N), il gruppo di M. include Si, K, Ca, Mg, Na, Fe, P, S, Al... Dizionario di termini botanici

Macroelementi: elementi chimici assimilati dalle piante in grandi quantità, dal n. 10 a n. 10 2 peso. %. I principali M. sono N, P, K, Ca, Mg, Si, Fe, S... Dizionario esplicativo della scienza del suolo

Macroelementi - Gli elementi contenuti nella dieta, il cui fabbisogno giornaliero è misurato non meno di un decimo di grammo, sono inclusi nella struttura delle cellule e dei composti organici, per esempio. sodio, potassio, calcio, magnesio, fosforo, ecc... Glossario dei termini sulla fisiologia degli animali da allevamento

macronutrienti alimentari - elementi chimici contenuti nei prodotti alimentari, la cui necessità quotidiana è misurata per esempio da non meno di decimi di grammo. sodio, potassio, calcio, magnesio, fosforo... Ampio dizionario medico

Oligoelementi e macronutrienti

Qualsiasi organismo vivente funziona pienamente solo se è sufficientemente fornito di micro e macro elementi. Vengono solo dall'esterno, non sono sintetizzati in modo indipendente, ma aiutano la digeribilità di altri elementi. Inoltre, tali elementi chimici assicurano il buon funzionamento dell'intero organismo e il suo ripristino in caso di "malfunzionamenti". Quali sono macro e microelementi, perché ne abbiamo bisogno, così come un elenco di prodotti contenenti l'una o l'altra opzione, offre il nostro articolo.

Elementi traccia

Il bisogno del nostro corpo per questi prodotti chimici, chiamati "oligoelementi", è minimo. Questo è il motivo per cui questo nome è successo, ma il vantaggio di questo gruppo è lontano dall'ultimo posto. Gli oligoelementi sono composti chimici contenuti nel corpo in proporzioni trascurabili (meno dello 0,001% del peso corporeo). Le loro riserve devono essere reintegrate regolarmente, perché sono necessarie per il lavoro quotidiano e il normale funzionamento del corpo.

Quali prodotti contengono elementi traccia essenziali:

In totale, il più importante per i nostri microelementi corporei, ce ne sono circa trenta. Sono classificati in vitali per il nostro organismo (sono spesso chiamati essenziali) e condizionatamente essenziali, la cui mancanza non porta a gravi disturbi. Sfortunatamente, molti di noi sperimentano uno squilibrio permanente o periodico di oligoelementi, che può portare a cattiva salute e benessere.

macronutrienti

I prodotti chimici, per i quali il corpo ha bisogno di essere più alto rispetto agli oligoelementi, sono chiamati "macronutrienti". Cosa sono i macronutrienti? Di solito non sono presentati in forma pura, ma nella composizione di composti organici. Entrano nel corpo con cibo e acqua. Anche la domanda giornaliera è superiore a quella degli elementi in traccia, quindi la mancanza di una particolare macrocella porta a uno squilibrio notevole e al deterioramento del benessere umano.

Valore e fonti di rifornimento di macronutrienti:

Con insufficiente assunzione dei microelementi e macroelementi necessari, il deficit è riempito con complessi multivitaminici speciali. La scelta del farmaco giusto è meglio fare con il medico, sulla base di test speciali. Mostreranno di cosa ha bisogno esattamente il tuo corpo. È anche molto importante non consentire un eccesso di offerta di elementi, perché può portare a conseguenze molto più complicate. Ad esempio, con un aumento del tasso di consumo di bromo, selenio o fosforo, l'organismo viene avvelenato e il suo normale funzionamento viene interrotto.

L'esistenza di macro e micronutrienti essenziali scoperti in tempi relativamente recenti, ma i benefici per il nostro corpo non possono essere sopravvalutati. Macro e oligoelementi sono coinvolti in importanti processi di funzionamento, assicurano la digeribilità del cibo. La mancanza dell'uno o dell'altro elemento si riflette negativamente sul lavoro complessivo dei sistemi corporei, quindi dovresti assolutamente prestare attenzione alla massima varietà di diete e al flusso di questi elementi dall'esterno.

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Tabella: macro elementi nel corpo umano e il loro ruolo

Tutti i minerali possono essere suddivisi in micro e macro elementi.

Sostanze minerali - elementi chimici inorganici che costituiscono il corpo e sono componenti del cibo. Attualmente, 16 di questi elementi sono considerati indispensabili. I minerali sono essenziali per l'uomo quanto le vitamine. Inoltre, molte vitamine e minerali lavorano a stretto contatto.

Il fabbisogno corporeo di macroelementi - sodio, potassio, fosforo, ecc. - è significativo: da centinaia di milligrammi a diversi grammi.

Il bisogno umano di oligoelementi - ferro, rame, zinco, ecc. - è estremamente ridotto: si misura in millesimi di grammo (microgrammi).

Pertanto, i macroelementi sono considerati composti di elementi chimici o singoli elementi che sono contenuti nel corpo in grandi quantità, misurati in grammi.

Tabella: macro elementi nel corpo umano e il loro ruolo

I macroelementi nel corpo umano sono potassio, sodio, calcio, magnesio, fosforo, cloro. Il ruolo biologico dei macronutrienti, il bisogno del corpo per loro, i segni di carenza e le principali fonti sono presentati nella tabella.

La tabella dei macronutrienti include i loro principali tipi e varietà, tra i quali gli elementi più importanti. Un attento studio dei dati comprenderà il ruolo dei macroelementi nel corpo umano.

Tabella - Il ruolo e le fonti dei macronutrienti essenziali, il bisogno del corpo per loro e i segni di carenza:

Elementi traccia

Ruolo nel corpo

Bisogno, mg / giorno

Segni di carenza

Fonti alimentari

Potenziale di membrana cellulare

Debolezza muscolare, aritmia, apatia

Albicocche secche, uvetta, piselli, noci, patate, pollo, funghi

Ipotensione, oliguria, convulsioni

Sale, formaggio, cibo in scatola

La struttura delle ossa dello scheletro, coagulazione del sangue

Osteoporosi, tetania, aritmie, ipotensione

Formaggio, ricotta, latte, noci, piselli, uvetta

Sintesi di proteine, urea, metabolismo dei carboidrati

Debolezza muscolare, tremore, convulsioni, aritmie, depressione

Angurie, grano saraceno, farina d'avena, farina di soia, crusca, calamari

Ipotensione, poliuria, vomito

Sale, formaggio, cibo in scatola

Metabolismo energetico (ATP)

Arresto respiratorio, anemia emolitica

Formaggio, farina di soia, riso, pesce, uova

Nei tessuti ci sono molti minerali, inclusi i macronutrienti, in relazione ai quali devono essere consumati con il cibo. Allo stesso tempo, dovrebbe essere mantenuto un equilibrio tra le singole sostanze chimiche. Pertanto, il rapporto tra calcio, fosforo e magnesio, raccomandato per gli adulti, è 1: 1,5: 0,5. Nei bambini del primo anno di vita, la proporzione tra calcio e fosforo varia di 2: 1, che corrisponde alla composizione chimica del latte materno e dei suoi sostituti.

L'intera tavola periodica di cui non abbiamo bisogno. Oggi si ritiene che 16 minerali siano della massima importanza per la salute umana.

Macro elementi: potassio; sodio; calcio; magnesio; cloro; fosforo.

Il ruolo biologico dei macronutrienti è il seguente:

• La funzione del calcio è nella formazione del tessuto osseo. Prende parte alla formazione e alla crescita dei denti, è responsabile della coagulazione del sangue. Se questo elemento non arriva nella quantità richiesta, allora un tale cambiamento può portare allo sviluppo di rachitismo nei bambini, così come l'osteoporosi, convulsioni.
• Le funzioni del potassio sono che fornisce all'acqua le cellule del corpo e partecipa anche all'equilibrio acido-base. Grazie al potassio, avviene la sintesi proteica. La carenza di potassio porta allo sviluppo di molte malattie. Questi includono problemi di stomaco, in particolare, gastrite, ulcere, insufficienza cardiaca, malattie renali, paralisi.
• Grazie al sodio, è possibile mantenere a livello di pressione osmotica, equilibrio acido-base. Sodio responsabile e per l'erogazione di impulsi nervosi. Il contenuto di sodio insufficiente è irto di sviluppo di malattie. Questi includono crampi muscolari, malattie associate alla pressione.
• Le funzioni del magnesio tra tutti i macronutrienti sono le più estese. Prende parte al processo di formazione delle ossa, dei denti, della separazione della bile, del lavoro dell'intestino, della stabilizzazione del sistema nervoso, da esso dipende il lavoro ben coordinato del cuore. Questo elemento è parte del fluido contenuto nelle cellule del corpo. Data l'importanza di questo elemento, la sua carenza non passerà inosservata, perché le complicazioni causate da questo fatto possono influenzare il tratto gastrointestinale, i processi di separazione della bile, la comparsa di aritmia. Una persona avverte stanchezza cronica e spesso cade in uno stato di depressione, che può influire sui disturbi del sonno.
• Il compito principale del fosforo è la conversione di energia, oltre alla partecipazione attiva alla formazione del tessuto osseo. Privare il corpo di questo elemento può essere affrontato con alcuni problemi, ad esempio, violazioni nella formazione e nella crescita dell'osso, lo sviluppo dell'osteoporosi, uno stato depressivo. Per evitare tutto questo, è necessario riempire regolarmente le scorte di fosforo.
• Grazie al ferro, i processi ossidativi avvengono quando entrano nei citocromi. La mancanza di ferro può influenzare il ritardo della crescita, l'esaurimento del corpo e provocare lo sviluppo di anemia.

macronutrienti

I macronutrienti sono elementi chimici che le piante assorbono in grandi quantità. Il contenuto di tali sostanze nelle piante varia da centesimi di percento a diverse decine di percento.

contenuto:

elementi

I macroelementi sono direttamente coinvolti nella costruzione di composti organici e inorganici della pianta, costituendo la maggior parte della sostanza secca. Molti di questi sono rappresentati nelle cellule da ioni.

I macronutrienti e i loro composti sono sostanze attive di vari fertilizzanti minerali. A seconda del tipo e della forma, vengono utilizzati come fertilizzante e fertilizzanti principali. I macroelementi includono: carbonio, idrogeno, ossigeno, azoto, fosforo, potassio, calcio, magnesio, zolfo e alcuni altri, tuttavia, i principali elementi di nutrizione vegetale sono l'azoto, il fosforo e il potassio.

Il corpo di un adulto contiene circa 4 grammi di ferro, 100 g sodio, 140 g di potassio, 700 g di fosforo e 1 kg di calcio. Nonostante numeri così diversi, la conclusione è ovvia: le sostanze combinate sotto il nome di "macro elementi" sono vitali per la nostra esistenza. [8] Anche altri organismi ne hanno un grande bisogno: procarioti, piante, animali.

I sostenitori di una teoria evoluzionistica affermano che la necessità di macronutrienti è determinata dalle condizioni in cui ha avuto origine la vita sulla Terra. Quando la terra era costituita da rocce solide, l'atmosfera era satura di anidride carbonica, azoto, metano e vapore acqueo, e al posto della pioggia cadevano sul terreno soluzioni di acidi, ovvero i macroelementi erano l'unica matrice sulla base della quale potevano apparire le prime sostanze organiche e forme primitive di vita. Pertanto, anche ora, miliardi di anni dopo, tutta la vita sul nostro pianeta continua a sentire la necessità di aggiornare le risorse interne di magnesio, zolfo, azoto e altri elementi importanti che formano la struttura fisica degli oggetti biologici.

Proprietà fisiche e chimiche

I macroelementi sono diversi nelle proprietà chimiche e fisiche. Tra questi ci sono metalli (potassio, calcio, magnesio e altri) e non metalli (fosforo, zolfo, azoto e altri).

Alcune proprietà fisiche e chimiche dei macronutrienti, secondo i dati: [2]

Elemento macro

Condizione fisica in condizioni normali

metallo bianco-argento

metallo bianco solido

metallo bianco-argento

fragili cristalli gialli

metallo argentato

Il contenuto dei macronutrienti in natura

I macroelementi si trovano ovunque nella natura: nel terreno, nelle rocce, nelle piante, negli organismi viventi. Alcuni di essi, come l'azoto, l'ossigeno e il carbonio, sono elementi integranti dell'atmosfera terrestre.

I sintomi di una mancanza di alcuni nutrienti nelle colture, secondo i dati: [6]

elemento

Sintomi comuni

Culture sensibili

Cambiare il colore verde delle foglie in verde chiaro, giallastro e marrone,

La dimensione della foglia diminuisce,

Le foglie sono strette e si trovano ad angolo acuto rispetto al gambo,

Il numero di frutti (semi, grani) diminuisce drasticamente

Bianco e cavolfiore,

Torcendo i bordi della lama fogliare

Colore viola

Bruciatura delle foglie,

Sbiancamento del germoglio apicale,

Sbiancamento delle foglie giovani

Le punte delle foglie sono piegate verso il basso,

I bordi delle foglie sono attorcigliati

Bianco e cavolfiore,

Bianco e cavolfiore,

Il cambiamento nell'intensità del colore verde delle foglie,

Basso contenuto proteico

Il colore delle foglie diventa bianco,

• Lo stato legato all'azoto è presente nelle acque di fiumi, oceani, litosfera, atmosfera. La maggior parte dell'azoto nell'atmosfera è contenuta nello stato libero. Senza azoto, la formazione di molecole proteiche è impossibile. [2]
• Il fosforo è facilmente ossidabile e in questa connessione non si trova in natura nella sua forma pura. Tuttavia, in composti trovati quasi ovunque. È un componente importante delle proteine ​​vegetali e animali. [2]
• Il potassio è presente nel terreno sotto forma di sali. Nelle piante, si deposita principalmente negli steli. [2]
• Il magnesio è onnipresente. Nelle massicce rocce è contenuto sotto forma di alluminati. Il suolo contiene solfati, carbonati e cloruri, ma predominano i silicati. Sotto forma di ione contenuto nell'acqua di mare. [1]
• Il calcio è uno degli elementi più comuni in natura. I suoi depositi si possono trovare sotto forma di gesso, pietra calcarea, marmo. Negli organismi vegetali trovati sotto forma di fosfati, solfati, carbonati. [4]
• La natura di Serav è molto diffusa: sia allo stato libero, sia sotto forma di vari composti. Si trova sia nelle rocce che negli organismi viventi. [1]
• Il ferro è uno dei metalli più comuni sulla terra, ma nello stato libero si trova solo nei meteoriti. Nei minerali di origine terrestre, il ferro è presente nei solfuri, negli ossidi, nei silicati e in molti altri composti. [2]

Ruolo nella pianta

Funzioni biochimiche

Un'alta resa di qualsiasi coltura agricola è possibile solo a condizione di una nutrizione completa e sufficiente. Oltre alla luce, al calore e all'acqua, le piante hanno bisogno di sostanze nutritive. La composizione di organismi vegetali comprende più di 70 elementi chimici, di cui 16 assolutamente necessari sono gli organogeni (carbonio, idrogeno, azoto, ossigeno), elementi di tracce di ceneri (fosforo, potassio, calcio, magnesio, zolfo) e anche ferro e manganese.

Ogni elemento svolge le sue funzioni nelle piante ed è assolutamente impossibile sostituire un elemento con un altro.

Dall'atmosfera

• Il carbonio viene assorbito dall'aria dalle foglie delle piante e un po 'dalle radici dal suolo sotto forma di anidride carbonica (CO₂). È la base della composizione di tutti i composti organici: grassi, proteine, carboidrati e altri.
• L'idrogeno è consumato nella composizione dell'acqua, è estremamente necessario per la sintesi di sostanze organiche.
• L'ossigeno viene assorbito dalle foglie dall'aria, dalle radici dal terreno e viene rilasciato anche da altri composti. È necessario sia per la respirazione che per la sintesi di composti organici. [7]

Avanti per importanza

• L'azoto è un elemento essenziale per lo sviluppo delle piante, ovvero la formazione di sostanze proteiche. Il suo contenuto in proteine ​​varia dal 15 al 19%. Fa parte della clorofilla e quindi partecipa alla fotosintesi. L'azoto si trova negli enzimi - catalizzatori di vari processi negli organismi. [7]
• Il fosforo è presente nella composizione di nuclei cellulari, enzimi, fitina, vitamine e altri composti altrettanto importanti. Partecipa ai processi di conversione di carboidrati e sostanze contenenti azoto. Nelle piante, è contenuto in forma sia organica che minerale. Composti minerali - sali dell'acido ortofosforico - sono utilizzati nella sintesi di carboidrati. Le piante utilizzano composti fosforici organici (esofosfati, fosfatidi, nucleoproteine, fosfati di zucchero, fitina). [7]
• Il potassio svolge un ruolo importante nel metabolismo delle proteine ​​e dei carboidrati, migliora l'effetto dell'uso dell'azoto dalle forme di ammoniaca. La nutrizione con il potassio è un potente fattore nello sviluppo dei singoli organi vegetali. Questo elemento favorisce l'accumulo di zucchero nella linfa delle cellule, che aumenta la resistenza delle piante a fattori naturali avversi nel periodo invernale, contribuisce allo sviluppo di fasci vascolari e ispessisce le cellule. [7]

I seguenti macronutrienti

• Lo zolfo è un componente degli amminoacidi - cisteina e metionina, svolge un ruolo importante sia nel metabolismo delle proteine ​​che nei processi redox. Un effetto positivo sulla formazione della clorofilla, contribuisce alla formazione di noduli sulla radice delle leguminose, così come i batteri noduli che assimilano l'azoto dall'atmosfera. [7]
• Il calcio - un partecipante nel metabolismo dei carboidrati e delle proteine, ha un effetto positivo sulla crescita delle radici. Essenzialmente necessario per la normale nutrizione delle piante. La calcificazione dei suoli acidi con calcio aumenta la fertilità del suolo. [7]
• Il magnesio è coinvolto nella fotosintesi, il suo contenuto in clorofilla raggiunge il 10% del suo contenuto totale nelle parti verdi delle piante. La necessità di magnesio nelle piante non è la stessa. [7]
• Il ferro non fa parte della clorofilla, ma partecipa ai processi redox, che sono essenziali per la formazione della clorofilla. Svolge un ruolo importante nella respirazione, in quanto è parte integrante degli enzimi respiratori. È necessario sia per le piante verdi che per gli organismi senza cloro. [7]

Mancanza (carenza) di macroelementi nelle piante

Sulla mancanza di una macro nel terreno, e di conseguenza, nella pianta mostrano chiaramente i segni esterni. La sensibilità di ogni specie vegetale alla mancanza di macronutrienti è strettamente individuale, ma ci sono alcuni segni simili. Ad esempio, quando c'è una carenza di azoto, fosforo, potassio e magnesio, le vecchie foglie dei livelli inferiori soffrono, mentre la mancanza di calcio, zolfo e ferro - organi giovani, foglie fresche e un punto di crescita.

Particolarmente chiaramente la mancanza di nutrizione si manifesta nelle colture ad alto rendimento.

Macronutrienti in eccesso nelle piante

Lo stato delle piante è influenzato non solo dalla mancanza, ma anche dall'eccesso di macronutrienti. Si manifesta principalmente nei vecchi organi e ritarda la crescita delle piante. Spesso, i segni di mancanza e di eccesso degli stessi elementi sono in qualche modo simili. [6]

macronutrienti

Circa il 98% della massa della cellula forma quattro elementi: idrogeno, ossigeno, carbonio e azoto. Sono chiamati macronutrienti. Questi sono i componenti principali di tutti i composti organici. Inoltre, nella composizione di polimeri biologici (dal greco "Poly" - un sacco e "meros" - parte) di proteine ​​e acidi nucleici - si trovano zolfo e fosforo. In piccole quantità, la cellula contiene sei elementi: potassio, sodio, calcio, magnesio, ferro e cloro.

Ognuno di loro svolge una funzione importante nella cella. Ad esempio, Na, K e Cl forniscono il passaggio di varie sostanze attraverso la membrana cellulare. La conduzione dell'impulso lungo le fibre nervose viene effettuata anche con l'aiuto di questi elementi. Ca e P sono coinvolti nella formazione del tessuto osseo, garantendo la loro forza. Inoltre, Ca è uno dei fattori che assicurano la normale coagulazione del sangue. L'elemento Fe è un componente della proteina dei globuli rossi, l'emoglobina, che è coinvolta nel trasporto di ossigeno dai polmoni ai tessuti. Infine, il Mg è incluso nella composizione della clorofilla, il pigmento coinvolto nella fotosintesi delle cellule vegetali, e negli animali consiste in un catalizzatore biologico che accelera le reazioni biochimiche. Tutti gli altri elementi (zinco, rame, iodio, fluoro, cobalto, manganese, molibdeno, boro, ecc.) Si trovano nella cellula in quantità molto piccole, costituendo solo circa lo 0,02% della massa cellulare. Pertanto, sono chiamati elementi traccia.
Tuttavia, sono anche vitali. Fanno parte di sostanze ad alta attività biologica: ormoni, enzimi e vitamine. Ad esempio, lo iodio è contenuto nella composizione di tiroxina - un ormone prodotto dalla ghiandola tiroidea. La mancanza di iodio porta ad una diminuzione della produzione di tiroxina, a seguito della quale si verifica l'ipofunzione della ghiandola e si sviluppa la malattia, il gozzo. Lo zinco fa parte di una serie di enzimi, aumenta l'attività degli ormoni sessuali. Il cobalto è un componente necessario della vitamina B12, che è importante nella formazione del sangue.

Elementi chimici della cellula.

Le cellule degli organismi viventi nella loro composizione chimica sono significativamente diverse dall'ambiente circostante inanimato e dalla struttura dei composti chimici, e dall'insieme e dal contenuto degli elementi chimici. In totale, circa 90 elementi chimici sono presenti (trovati oggi) negli organismi viventi, che, a seconda del loro contenuto, sono suddivisi in 3 gruppi principali: macronutrienti, microelementi e ultramicroelementi.

Macronutrienti.

I macroelementi in quantità significative sono rappresentati negli organismi viventi, che vanno dal centesimo al percento al dieci percento. Se il contenuto di una qualsiasi sostanza chimica nell'organismo supera lo 0,005% del peso corporeo, questa sostanza viene indicata come macroelementi. Fanno parte dei tessuti principali: sangue, ossa e muscoli. Questi includono, ad esempio, i seguenti elementi chimici: idrogeno, ossigeno, carbonio, azoto, fosforo, zolfo, sodio, calcio, potassio, cloro. I macroelementi totalizzano circa il 99% della massa delle cellule viventi, con la maggioranza (98%) di idrogeno, ossigeno, carbonio e azoto.

La tabella seguente mostra i principali macronutrienti nel corpo:

Per tutti e quattro gli elementi più comuni negli organismi viventi (idrogeno, ossigeno, carbonio, azoto, come detto prima), una proprietà comune è caratteristica. Questi elementi mancano di uno o più elettroni nell'orbita esterna per formare legami elettronici stabili. Pertanto, l'atomo di idrogeno per la formazione di un legame di elettroni stabile non ha un elettrone nell'orbita esterna, gli atomi di ossigeno, l'azoto e il carbonio - due, tre e quattro elettroni, rispettivamente. A questo proposito, questi elementi chimici formano facilmente legami covalenti a causa dell'accoppiamento di elettroni e possono facilmente interagire tra loro, riempiendo i loro gusci di elettroni esterni. Inoltre, ossigeno, carbonio e azoto possono formare non solo singoli legami, ma anche doppi legami. Di conseguenza, il numero di composti chimici che possono essere formati da questi elementi aumenta in modo significativo.

Inoltre, carbonio, idrogeno e ossigeno: il più leggero tra gli elementi in grado di formare legami covalenti. Pertanto, hanno dimostrato di essere il più adatto per la formazione di composti che costituiscono materia vivente. Va notato separatamente un'altra importante proprietà degli atomi di carbonio: la capacità di formare legami covalenti con altri quattro atomi di carbonio contemporaneamente. Grazie a questa abilità, gli scheletri sono creati da un'enorme varietà di molecole organiche.

Elementi traccia

Sebbene il contenuto degli oligoelementi non superi lo 0,005% per ogni singolo elemento, e in totale costituiscano solo circa l'1% della massa delle cellule, gli oligoelementi sono necessari per l'attività vitale degli organismi. In assenza o mancanza di contenuti, possono verificarsi varie malattie. Molti oligoelementi fanno parte di gruppi di enzimi non proteici e sono necessari per l'attuazione della loro funzione catalitica.
Ad esempio, il ferro è parte integrante dell'eme, che fa parte dei citocromi, che sono componenti della catena di trasferimento degli elettroni, e l'emoglobina, una proteina che trasporta l'ossigeno dai polmoni ai tessuti. La carenza di ferro nel corpo umano provoca lo sviluppo di anemia. La mancanza di iodio, che fa parte dell'ormone tiroideo tiroxina, porta al verificarsi di malattie associate all'insufficienza di questo ormone, come il gozzo endemico o il cretinismo.

Esempi di elementi traccia sono presentati nella tabella seguente:

Il valore di macro e micronutrienti

Il ruolo della macro, i microelementi del corpo umano sono grandiosi. Dopo tutto, sono attivamente coinvolti in molti processi vitali. Sullo sfondo di una carenza di un elemento, una persona può affrontare la comparsa di alcune malattie. Per evitare ciò, è necessario capire quali macro e microelementi sono necessari nel corpo umano e quanti di essi dovrebbero essere contenuti.

Il valore degli oligoelementi nell'uomo

Cosa sono macro e micronutrienti?

Tutto ciò che è utile e necessario perché le sostanze del corpo entrino in esso a causa di alimenti, additivi biologici, progettati per eliminare la carenza di alcune sostanze. Pertanto, la vostra dieta dovrebbe essere trattata con molta attenzione.

Prima di procedere allo studio delle funzioni di micro e macro elementi, è necessario comprendere la loro definizione.

Pertanto, i macroelementi sono considerati composti di elementi chimici o singoli elementi che sono contenuti nel corpo in grandi quantità, misurati in grammi.

E il valore degli oligoelementi differisce dagli indicatori quantitativi macro. Infatti, in questo caso, gli elementi chimici sono contenuti principalmente in quantità piuttosto piccole.

Macronutrienti vitali

Affinché l'organismo funzioni e il suo lavoro non si verifichi, è necessario occuparsi della fornitura regolare sufficiente di macro e microelementi necessari. Informazioni su questo possono essere viste sull'esempio delle tabelle. La prima tabella mostrerà chiaramente quale sia la percentuale giornaliera di utilizzo di alcuni elementi ottimale per una persona, oltre a determinare la scelta delle varie fonti.

Il ruolo degli elementi chimici

Il ruolo degli oligoelementi nel corpo umano, così come i macronutrienti è molto grande.

Molte persone non pensano nemmeno al fatto che prendono parte a molti processi metabolici, contribuiscono alla formazione e regolano il lavoro di tali sistemi come i sistemi circolatorio e nervoso.

È dagli elementi chimici che la prima e la seconda tabella contengono che i processi metabolici che sono significativi per la vita di una persona si verificano, tra cui il metabolismo acido-base e acido-base. Questa è solo una piccola lista di ciò che una persona ottiene.

Il ruolo biologico dei macronutrienti è il seguente:

• La funzione del calcio è nella formazione del tessuto osseo. Prende parte alla formazione e alla crescita dei denti, è responsabile della coagulazione del sangue. Se questo elemento non arriva nella quantità richiesta, allora un tale cambiamento può portare allo sviluppo di rachitismo nei bambini, così come l'osteoporosi, convulsioni.
• Le funzioni del potassio sono che fornisce all'acqua le cellule del corpo e partecipa anche all'equilibrio acido-base. Grazie al potassio, avviene la sintesi proteica. La carenza di potassio porta allo sviluppo di molte malattie. Questi includono problemi di stomaco, in particolare, gastrite, ulcere, insufficienza cardiaca, malattie renali, paralisi.
• Grazie al sodio, è possibile mantenere a livello di pressione osmotica, equilibrio acido-base. Sodio responsabile e per l'erogazione di impulsi nervosi. Il contenuto di sodio insufficiente è irto di sviluppo di malattie. Questi includono crampi muscolari, malattie associate alla pressione.

Grazie al sodio, è possibile mantenere il livello di pressione osmotica

• Le funzioni del magnesio tra tutti i macronutrienti sono le più estese. Prende parte al processo di formazione delle ossa, dei denti, della separazione della bile, del lavoro dell'intestino, della stabilizzazione del sistema nervoso, da esso dipende il lavoro ben coordinato del cuore. Questo elemento è parte del fluido contenuto nelle cellule del corpo. Data l'importanza di questo elemento, la sua carenza non passerà inosservata, perché le complicazioni causate da questo fatto possono influenzare il tratto gastrointestinale, i processi di separazione della bile, la comparsa di aritmia. Una persona avverte stanchezza cronica e spesso cade in uno stato di depressione, che può influire sui disturbi del sonno.
• Il compito principale del fosforo è la conversione di energia, oltre alla partecipazione attiva alla formazione del tessuto osseo. Privare il corpo di questo elemento può essere affrontato con alcuni problemi, ad esempio, violazioni nella formazione e nella crescita dell'osso, lo sviluppo dell'osteoporosi, uno stato depressivo. Per evitare tutto questo, è necessario riempire regolarmente le scorte di fosforo.
• Grazie al ferro, i processi ossidativi avvengono quando entrano nei citocromi. La mancanza di ferro può influenzare il ritardo della crescita, l'esaurimento del corpo e provocare lo sviluppo di anemia.

A causa del ferro, si verificano processi ossidativi.

Il ruolo biologico degli elementi chimici è la partecipazione di ciascuno di loro nei processi naturali del corpo. L'assunzione inadeguata può portare a un malfunzionamento dell'intero corpo. Il ruolo degli oligoelementi per ogni persona è inestimabile, quindi è necessario rispettare la frequenza giornaliera del loro consumo, che contiene la tabella sopra.

Quindi, gli oligoelementi nel corpo umano sono responsabili di quanto segue:

• Lo iodio è necessario per la tiroide. Il suo flusso insufficiente porterà a problemi con lo sviluppo del sistema nervoso, ipotiroidismo.
• Un elemento come il silicio fornisce la formazione di tessuto osseo e muscoli, e fa anche parte del sangue. Una mancanza di silicio può portare a un'eccessiva debolezza ossea, con conseguente aumento della possibilità di lesioni. L'intestino, lo stomaco soffre di carenza.
• Lo zinco porta a una rapida guarigione delle ferite, il ripristino della pelle ferita, fa parte della maggior parte degli enzimi. Cambiamenti nel gusto, il ripristino della zona della pelle danneggiata per un lungo periodo di tempo testimonia la sua mancanza.

Lo zinco porta a una guarigione più rapida delle ferite

• Il ruolo del fluoruro è quello di prendere parte alla formazione dello smalto dei denti, del tessuto osseo. La sua carenza porta alla sconfitta della carie dello smalto dei denti, difficoltà che si presentano nel processo di mineralizzazione.
• Il selenio fornisce un sistema immunitario stabile, è coinvolto nel funzionamento della ghiandola tiroidea. È possibile affermare che il selenio è presente nell'organismo nella quantità mancante nel caso in cui vengano rilevati problemi di crescita e formazione ossea e si sviluppi anemia.
• Con l'aiuto del rame diventa possibile spostare elettroni, catalisi enzimatica. Se il contenuto di rame è insufficiente, si può sviluppare anemia.
• Il cromo è attivamente coinvolto nel metabolismo dei carboidrati nel corpo. La sua carenza influisce sul cambiamento dei livelli di zucchero nel sangue, che spesso causa il diabete.

Il cromo è attivamente coinvolto nel metabolismo dei carboidrati nel corpo.

• Il molibdeno favorisce il trasferimento di elettroni. Senza di essa, la probabilità di danni alla carie dello smalto dei denti, l'apparizione di disturbi del sistema nervoso aumenta.
• Il ruolo del magnesio è di prendere parte attiva al meccanismo della catalisi enzimatica.

Micro, macronutrienti che entrano nel corpo insieme ai prodotti, integratori alimentari sono vitali per una persona e indicano l'importanza del problema, le malattie derivanti dalla loro carenza. Per ripristinare il loro equilibrio è necessario scegliere il cibo giusto, dando la preferenza a quei prodotti che contengono l'elemento necessario.