Мінеральний обмін, вжиток неорганічних речовин, їх всмоктування (зазвичай в шлунково-кишковому тракті), розподіл в організмі, участь у физико-хімічних явищах і біохімічних реакціях і виділення. Основне значення М. о. полягає в підтримці певних физико-хімічних умов у внутрішньому середовищі організму, у формуванні і збереженні структур щільних тканин (скелета), а також в специфічній регуляції ферментативних реакцій. Нерівномірний розподіл іонів між кліткою і середовищем лежить в основі біоелектричних явищ (див. Біоелектричні потенціали ). У людини в плазмі крові, міжклітинній і спинномозковій рідинах з катіонів переважає Na + , з аніонів — Cl - і Hco - 3 (див. таблиці.). Іонний склад рідин, що виділяються підшлунковою, молочною і ін. залозами, значно відрізняється від плазми крові і обумовлений специфічною секреторною активністю кліток залізистого епітелію. Особливо сильно можуть варіювати концентрації іонів в рідинах, що виробляються органами виділення, які підсилюють екскрецію іонів при їх надлишку в організмі і знижують її при їх дефіциті. Усередині більшості кліток з катіонів переважає К + ; вміст Mg 2+ в клітках вище, ніж в плазмі крові. У еритроцитах людини кролика, курка більше К + , чим Na + , але у деяких тварин (наприклад, у собак і овець ряду генетичних ліній) в еритроцитах, як і в плазмі, переважає Na + . Іони нерівномірно розподілені і між окремими органоїдами клітки: наприклад, Na + більше в ядрі, чим в цитоплазмі. Добова потреба людини в окремих хімічних елементах різна і залежить від віку, підлоги, клімату, роду діяльності, складу раціону. В середньому з їжею і водою чоловік щодоби повинен отримувати (у міліграмі): 800—1500 Ca, 1200—2000 Р, 2000—3000 До, по 4000—6000 Na і CI, 500—600 Mg, близько 15 Fe. Деякі елементи (До, Na) всмоктуються повністю, інші (Ca, Fe) — частково. Іони, що всмокталися в шлунково-кишковому тракті, поступають в кров і лімфу; деякі іони зв'язуються із специфічними білками плазми (див. Металлопротєїди ) і т.ч. переносяться з потоком крові. Ряд елементів депонується в печінці і в ін. тканинах (наприклад, в кістках багато Ca, Mg, Sr, F). Надлишок солей виводиться у людини і ссавців кишечником (в основному Ca, Fe, Cu, Sr) і нирками (в основному Na, До, CI, В, I). Концентрація окремих іонів усередині організму підтримується з високою точністю спеціальними системами регуляції: Na + і К + — гормонами кори надниркових, Ca 2+ — гормонами щитовидної і околощитовідной залоз. У організмі чоловіка, що важить 70 кг, міститься близько 100 г Na (в т.ч. в кістковій тканині 40—45 %, у позаклітинній рідині 50 % і менше 10 % у клітках) і близько 120 г До (в т.ч. 2 % у позаклітинній рідині). При підвищенні концентрації До в плазмі крові порушується сердечна діяльність, при пониженні — виникають м'язова слабкість, періодичні паралічі, порушення функції нирок і шлунково-кишкового тракту. Понад 90 % Ca (близько 900 г) зосереджено в кістках. Карбонат і фосфат кальцію використовуються у більшості тварин не лише для побудови скелета, але і для підтримки певного рівня цього елементу в плазмі, незалежно від його вступу з їжею. Деякі організми здатні нагромаджувати великі кількості того або іншого елементу. Так, концентрація V в деяких асцидій в 5×10 5 разів вище, ніж в морській воді; інші покривники здатні активно нагромаджувати Nb. Див. також Біогенні елементи, Водно-сольовий обмін, Мікроелементи і статті про окремі елементи, наприклад Кальцій в організмі. Про М. о. в рослин див.(дивися) Мінеральне живлення рослин .
Концентрація іонів в рідинах організму людини
Досліджувані рідини
Концентрація іонів, мекв/л
Na +
K +
Ca 2+
Mg 2+
Сl -
So 4 2-
Po 4 3-
НСО 3 -
Плазма крові
142
5
5
1,1
103
1
2
27
Спинномозкова рідина
142
3
2,5
2
124
—
—
21
Жіноче молоко
14
16
17
3
11
—
6
—
Внутріклітинна рідина (м'яз поперечнополосатая)
10
160
—
35
2
—
140
8
Міжклітинна рідина
144
5
2,5
1,5
114
1
2
30
Піт
75
5
5
—
75
—
—
0
Сік підшлункової залози
148
7
6
0,3
80
8,4
—
80
Літ.: Ньюман В., Ньюман М., Мінеральний обмін кісті пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1961; Проссер Л., Браун Ф., Порівняльна фізіологія тварин, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1967; Семенов Н. Ст, Біохімічні компоненти і константи рідких середовищ і тканин людини, М., 1971; Mineral metabolism, v. 1—3, N. Y. — L., 1960—69.