Біогенні елементи

Біоге́нні елеме́нти (від біо… та γένος — народження, походження, рід і елемент) — хімічні елементи, що утворюють живу речовину (біоту), необхідні для її синтезу, постійно присутні у складі живих організмів.

Історична довідка

Однією з функцій біоти є накопичення хімічних елементів. Це вперше встановив В. Вернадський, вивчаючи біогеохімічні цикли. На відміну від планети Земля, утвореної здебільшого сполуками феруму, нікелю, магнію, сульфуру, оксигену, живі організми в своєму складі містять оксиген, карбон і гідроген за незначної участі інших хімічних елементів. Хімічні елементи, що беруть участь у синтезі живої речовини, отримали назву біогенних.

Класифікація

Здебільшого виділяють 22 біогенних елементи з різним співвідношенням їх у складі живої та неживої матерії. У земній корі переважають оксиген, кремній, алюміній і натрій. Живі організми утворені оксигеном (70%), гідрогеном (18%), карбоном (10%) і нітрогеном. До решти найпоширеніших елементів належать калій, фосфор, магній, сульфур, хлор, натрій, ферум.

За вмістом у живих організмах біогенні елементи поділяють на три групи:

• органогенні — вміст становить понад 1% (карбон, оксиген, гідроген, нітроген, фосфор, сульфур — головні складники білків, жирів, вуглеводів, кислот нуклеїнових);

• макроелементи — вміст становить 1–10^-2 % (кальцій, хлор, магній, калій, натрій, іноді також ферум; входять до складу ферментів або інших біологічно активних речовин, впливають на процеси кровотворення, проникність судин і тканин, окисно-відновні реакції в організмі);

• мікроелементи — вміст становить менше 10^-3–10^-5 % (ферум, купрум, фтор, йод, молібден, цинк, селен, хром, нікель, силіцій, ванадій тощо; беруть участь у процесах обміну речовин і його регулюванні; входять до складу гормонів; кобальт і селен впливають на розвиток тварин, бор специфічно діє на рослини).

Різні види тварин і рослин по-різному реалізують накопичувальну функцію біоти. Окремі біоми так само мають свої особливості накопичення певних хімічних елементів. За характером накопичення хімічних елементів живі організми поділяють на 3 групи:

• накопичувачі (концентрують певні елементи у своєму тілі);
• розсіювачі (завдяки міграціям розсіюють хімічні елементи переважно в межах біому);
• очищувачі (утримують певні елементи в своєму тілі меншою мірою, ніж одержують з їжі, і в такий спосіб сприяють очищенню трофічних ланцюгів від даних елементів). Накопичувачами й очищувачами є рослини.

Додатково

Усього 6 хімічних елементів (карбон, гідроген, оксиген, нітроген, фосфор, сульфур) з понад 100 відомих становлять основу всього живого. Їхня загальна частка у складі живих організмів становить 97,4 %, ще 12 елементів, крім згаданих, — близько 1,6 %. Загалом відомо близько 8 млн хімічних сполук, з яких 96 % — органічні, утворені 6–18 елементами, решта хімічних елементів утворила в природі близько 300 тис. неорганічних речовин. В утворенні біологічних систем беруть участь лише кількасот органічних речовин з мільйонів. Зі 100 відомих амінокислот лише 20 є в складі білкових молекул.

Література

1. Лузовіцька Ю. А., Осадча Н. М., Осадчий В. І. Винос біогенних елементів із водозбору річки Десни // Наукові праці Українського науково-дослідного гідрометеорологічного інституту. 2011. Вип. 261. С. 117–138.
2. Вернадський В. І. Вибрані наукові праці академіка В. І. Вернадського : в 10 т. Київ : Інститут геологічних наук НАН України, 2012. Т. 6. Кн. 1–2.
3. Кравцова О. В., Щербак В. І., Лінчук М. І. Закономірності формування фітопланктону за різних концентрацій біогенних елементів та органічної речовини // Наукові записки Тернопільського національного педагогічного університету імені Володимира Гнатюка. Серія: Біологія. 2019. № 1 (75). С. 43–51.
4. Schlesinger W. H., Bernhardt E. S. Biogeochemistry. An Analysis of Global Change. 4th ed. London : Academic Press, 2020. 762 p.

Автор ВУЕ

Редакція_ВУЕ

Покликання на цю статтю: Біогенні елементи // Велика українська енциклопедія. URL: https://vue.gov.ua/Біогенні елементи (дата звернення: 11.10.2026).

Статус гасла: Оприлюднено
Оприлюднено: 08.08.2024