Биологические роли элементов

редактировать

Большая часть химических элементов, которые встречаются в природе на поверхности земли, необходимы для строение и метаболизм живых существ. Четыре из этих элементов (водород, углерод, азот и кислород) необходимы для каждого живого существа и вместе составляют 99% массы протоплазмы. Фосфор и сера также являются общими незаменимыми элементами, необходимыми для структуры нуклеиновых кислот и аминокислот соответственно. Хлор, калий, магний, кальций и фосфор играют важную роль благодаря их готовой ионизации и их полезности в регулировании активности мембраны и осмотического потенциала. Остальные элементы, обнаруженные в живых существах, - это в первую очередь металлы, которые играют роль в определении структуры белка. Примеры включают железо, необходимое для гемоглобина ; и магний, необходимый для хлорофилла. Некоторые элементы важны только для определенных таксономических групп организмов, особенно для прокариот. Например, редкоземельные элементы серии лантаноиды необходимы для метаногенов. Как показано в следующей таблице, есть убедительные доказательства того, что 19 элементов необходимы для всех живых существ, а еще 17 - для некоторых таксономических групп. Большинство из этих 17 не были тщательно изучены, и их биологическое значение может быть больше, чем предполагается в настоящее время.

Остальные элементы не считаются важными. По-видимому, этому есть несколько причин.

Помимо известных основных элементов, большинство элементов прошли только прямое биологическое исследование в связи с их значением для здоровья человека; это, кстати, включало изучение некоторых лабораторных животных, таких как куры и крысы, а также растений, важных для сельского хозяйства. Есть свидетельства того, что определенные элементы важны для других групп, кроме людей, но было приложено мало усилий для систематического изучения какой-либо группы, кроме людей или лабораторных животных, для определения последствий дефицита необычных элементов, а также для этих знания групп в значительной степени ограничиваются информацией, которая была собрана случайно для изучения других аспектов каждого организма.
благородные газы гелий, неон, аргон, криптон, ксенон не реагируют и не имеют известная биологическая роль (радон радиоактивен, обсуждается ниже).
Некоторые элементы очень редки на поверхности земли, и любая форма жизни, для которой они были необходимы, имела бы ограниченную среду обитания и, возможно, ограниченный срок существования, поскольку геологические изменения изменились наличие этих элементов. Примерами являются родий и тантал.
Некоторые элементы легко заменяют другие, более общие элементы в молекулярных структурах; например бром часто заменяет хлор, а молибден - вольфрам. Иногда такая замена не имеет биологического эффекта; иногда это оказывает неблагоприятное воздействие.
Многие элементы являются доброкачественными, что означает, что они, как правило, не помогают и не вредят организмам, но могут накапливаться в организме. Однако, поскольку литература по этим «доброкачественным» элементам почти полностью сосредоточена на их роли в организме человека и лабораторных животных, со временем может быть обнаружено, что некоторые из них играют важную роль в других организмах. В следующей таблице представлены 56 доброкачественных элементов.
Было обнаружено, что некоторые элементы обладают фармакологической функцией у людей (и, возможно, также у других живых существ; это явление не получило широкого распространения) учился). В них обычно несущественный элемент может лечить болезнь (часто недостаточность микронутриентов). Примером является фтор, который уменьшает эффекты дефицита железа у крыс.
Некоторые из доброкачественных элементов радиоактивны. Таким образом, они изменяют жизнь из-за своей способности вызывать мутации. Этот эффект можно интерпретировать как неблагоприятный или положительный, но поскольку мутация будет происходить даже в отсутствие ионизирующего излучения, эти мутагенные элементы не являются необходимыми для живых существ.
Все элементы с атомным номером 95 или выше являются синтетический и радиоактивный с очень коротким периодом полураспада. Эти элементы никогда не существовали на поверхности Земли, за исключением незначительных количеств в течение очень коротких периодов времени. Ни один из них не имеет никакого биологического значения.

Алюминий заслуживает особого упоминания, потому что это самый распространенный металл и третий по распространенности элемент в земной коре; несмотря на это, это не обязательно для жизни. За этим единственным исключением, восемь самых элементов с высоким содержанием в земной коре, составляющие более 90% массы земной коры, также необходимы для жизни.

В следующем списке в порядке ранжирования указаны возможные биологические роли химических элементов в диапазоне от 5 баллов для элементов, необходимых для всех живых существ, до 1 баллов для элементов, которые не оказывают известного воздействия на живые существа. вещи. Есть также буквенные оценки для особых функций элементов. Эти рейтинговые оценки используются для характеристики каждого элемента в следующей таблице.

Ранг	Биологическое значение
5	Необходим для всего (или большинства) живых существ.
4	Незаменим для некоторых живых существ.
3	Не имеет значения, но играет фармакологическую роль; помогает лечить болезни некоторых организмов.
2	Доброкачественный: присутствует в некоторых организмах, иногда биоаккумулируется, но обычно не оказывает видимого воздействия (кроме возможных вредных воздействий, примечания «а» или «б»).
1	Чрезвычайно редкий на поверхности земли (менее 1 × 10%, т.е. менее 1/10 от наименее распространенного незаменимого элемента, селен), поэтому имеет низкий потенциал для любого вида биологической роли.
a	Токсичен в некоторых молекулярных формах.
b	Радиоактивный.
c	Используется в медицине в качестве лекарства или имплантата.

В следующей таблице указаны 94 химических элемента, встречающихся в естественных условиях на поверхности земли, их атомные номера, их биологический ранг, как определено выше, а также их общие полезные и вредные роли для живых существ.

Элемент	Z	Ранг	Полезная роль	Вредная роль
актиний	89	1b	Не имеет известной биологической роли.	Радиоактивен.
алюминий	13	2a	Не имеет известной биологической роли.	Металл или различные соединения могут быть токсичными для человека. У растений алюминий может быть основным ограничением роста в кислых почвах.
сурьма	51	2c	Не имеет известной биологической роли, но имеет множество применений в медицине, например антибактериальные.	Некоторые соединения очень токсичны для человека.
аргон	18	2	Неизвестно.	Неизвестно.
мышьяк	33	4a	Незаменим для некоторых видов животных, включая людей, которым он необходим для функционирования нервной системы. Некоторые морские водоросли и креветки содержат соединения мышьяка.	Токсичен для человека в некоторых формах.
астатин	85	1b	Неизвестно.	Радиоактивен.
барий	56	2ac	Неизвестно о биологической роли, но различные растения концентрируют его из почвы, и он имеет множество применений в медицине.	Некоторые соединения являются токсичен. У людей ион бария влияет на нервную систему.
бериллий	4	2c	Не имеет известной биологической роли, но имеет медицинское применение в некоторых стоматологических сплавах	Токсичен для людей, особенно. через ингаляцию. Может заменять магний в некоторых ключевых ферментах, вызывая неисправность.
висмут	83	2ac	Не имеет известной биологической роли, но имеет множество применений в медицине, например для противоязвенного, антибактериального, анти-ВИЧ и радиотерапевтического применения.	Слегка токсичный, возможно, наименее токсичный тяжелый металл, хотя сообщалось об отравлениях.
бор	5	4	В растениях он играет важную роль в нуклеиновой кислоте кислотный метаболизм, углеводный и белковый обмен, синтез клеточной стенки, структура клеточной стенки, целостность и функция мембран, а также метаболизм фенола. Вероятно, необходим для животных по причинам, не совсем понятным.	Токсичен как для животных, так и для растений.
бром	35	5	Необходим для архитектуры мембран и развития тканей у животных. Может оказывать антибиотическое действие в некоторых соединениях при замене хлора. Соединения брома очень распространены и предположительно необходимы для различных морских организмов, включая бактерии, грибы, водоросли и диатомовые водоросли. Большинство морских броморганических соединений производятся под действием уникального водорослевого фермента бромопероксидазы ванадия	. В чрезмерных концентрациях токсичен, вызывая болезни человека бромизм.
кадмий	48	4	A карбоангидраза с использованием кадмия был обнаружен у некоторых морских диатомовых, обитающих в средах с очень низким содержанием цинка; кадмий, очевидно, выполняет аналогичную функцию. Многие растения биоаккумулируют кадмий, который сдерживает травоядность. Недостаток кадмия у коз и крыс приводит к замедлению роста, но не было доказано, что это является существенным.	Отравление кадмием широко известно у людей, но не было описано для других организмов. Как правило, кадмий замещает кальций, цинк или железо и может нарушать биохимические процессы, зависящие от этих металлов.
кальций	20	5a	повсеместно, незаменимый	Появляется в различных токсичных органохимических веществах; способствует болезням, например камни в почках.
углерод	6	5c	Вездесущий, незаменимый.	Его оксид является загрязнителем.
церий	58	4a	Метанолдегидрогеназа метанотрофной бактерии Methylacidiphilum fumariolicum SolV требует кофактора лантаноида, лантана, церия, празеодима или неодима (или, возможно, других лантаноидов), но похоже, что любой из этих лантаноидов может выполнять эту функцию, поэтому церий необходим только в том случае, если не подходят другие подходящие лантаноиды. имеется в наличии. Имеет медицинское применение, например при лечении ожогов.	Может заменять кальций с возможными побочными эффектами, и в металлической форме является умеренно токсичным.
цезий	55	2a	Не имеет известной биологической роли.	Может заменять кальций. калий (биологически важный элемент) с возможными побочными эффектами, особенно если замещение представляет собой радиоактивный цезий, который был основным биологически активным изотопом, высвободившимся в 1986 Чернобыльской ядерной катастрофе.
хлор	17	4a	Хлор соли имеют решающее значение для многих видов, включая человека. Его ион используется в качестве электролита, а также для производства соляной кислоты, которую желудок использует для пищеварения.	Элементный Cl 2 токсичен.
хром	24	4	По-видимому, необходим в людях. Влияет на метаболизм инсулина. Также влияет на метаболизм, репликацию и транскрипцию нуклеиновых кислот и снижает содержание кортикостероидов в плазме.	Токсичен в некоторых формах.
кобальт	27	5	Важен для метаболизма всех животных, как ключевой компонент кобаламина, также известного как витамин B12.	Токсичен в некоторых формах, вероятно, канцероген.
медь	29	5a	Важен во многих отношениях; важный компонент многих ферментов, особенно цитохром с оксидазы, которая присутствует почти во всех живых организмах.	Некоторые соединения токсичны; металл очень токсичен для вирусов.
диспрозий	66	2	Не имеет известной биологической роли.	Некоторые соли обладают низкой токсичностью.
эрбий	68	2a	Не имеет известных функций для человека и не является поглощается растениями.	Растворимые соли умеренно токсичны.
европий	63	2a	Не имеет известных функций у человека и не усваивается растениями.	Возможна низкая токсичность для некоторых формы.
фтор	9	3a	Влияет на плотность костей у человека; создает фторапатит, который делает зубную эмаль твердой и относительно непроницаемой для химического воздействия по сравнению с костью. Улучшает рост крыс; обладает фармакологическим действием - помогает лечить другие недостатки, например железа. Отсутствие фтора не имеет явных неблагоприятных последствий для животных.	Избыток фтора у людей вызывает токсичность фторида и может замещать йод, вызывая зоб.
франций	87	1b	Из-за очень короткого периода полураспада живые существа практически не подвергаются его воздействию. Даже синтез не может производить больше, чем незначительные количества, прежде чем он распадется, поэтому в этом нет медицинского применения.	Радиоактивный.
гадолиний	64	2ac	Не имеет известной функции у людей и не является не усваивается растениями. Его применение в экспериментальной медицине ограничено.	Растворимые соли умеренно токсичны. См. Медицинское обсуждение в Гадолиний: безопасность.
галлий	31	2ac	Хотя несущественный, играет сложную роль у людей, включая концентрацию в кости, связывание с белками плазмы и концентрацию при злокачественных новообразованиях. Он избирательно поглощается растениями, поэтому существует множество возможных ролей в метаболизме растений. Его применение в медицине ограничено.	Подавляет усвоение и метаболизм железа у различных растений и бактерий.
германий	32	2a	Некоторые растения принимают его, но его метаболическая роль неизвестна.	Некоторые соли смертельны для некоторых бактерий.
золото	79	2a	Хотя некоторые растения биоаккумулируют золото, ни один живой организм не нуждается в нем. Существует применение в медицине, включая лечение ревматоидного артрита и изготовление зубных имплантатов.	Некоторые соли золота, используемые в медицине, имеют неблагоприятные побочные эффекты.
гафний	72	2	Не имеет известной биологической роли.	Соли обладают низкой токсичностью.
гелий	2	2	Как и другие благородные газы, биологическая роль неизвестна. 229>	Не имеет известной вредоносной роли.
гольмий	67	2a	Этот лантанид не играет известной биологической роли и не усваивается растениями. Есть медицинское применение; например, наночастицы, содержащие гольмий, являются биосовместимыми и облегчают получение изображений методом ЯМР.	Известно, что некоторые соли токсичны для человека.
водород	1	5	Вездесущ, необходим.	Неизвестно.
индий	49	2a	Не имеет известной биологической роли.	Очень токсичен для человека в довольно малых дозах; умеренно токсичен для растений, сравним с алюминием; может подавлять рост некоторых бактерий.
йод	53	5ac	Йод играет роль в биохимических путях организмов из всех биологических царств, указывая на то, что он неизменно необходим для жизни. Широко используется в медицине, в основном для лечения зоба и за его антибактериальные свойства.	Высокотоксичный для человека в своей элементарной форме.
иридий	77	1a	Из-за своей крайней редкости иридий не играет биологической роли.	Хлорид умеренно токсичен для человека.
железо	26	5	необходимо почти для всех живых существ, обычно как лиганд в белке; он наиболее известен как важный элемент в белке гемоглобин.	Токсичен в некоторых формах.
криптон	36	1	Как и другие благородные газы, биологическая роль неизвестна. Это также самый редкий нерадиоактивный элемент в земной коре.	Неизвестно.
лантан	57	4ac	Метанолдегидрогеназа метанотрофной бактерии Methylacidiphilum fumariolicum SolV требует кофактора лантанида, лантана, церия, празеодима или неодима ( или, возможно, другие лантаноиды), но оказывается, что любой из этих лантаноидов может выполнять эту функцию, поэтому лантан необходим только в том случае, если отсутствуют другие подходящие лантаноиды. Среди растений кария накапливает лантан и другие лантаноиды, возможно, в качестве адаптации к определенным ограничивающим сайт стрессам окружающей среды.	Хлорид умеренно токсичен для человека.
свинец	82	3a	Pb депривация приводит к неоптимальному росту крыс наряду с анемией и снижением функции различных ферментов; но результаты неубедительны, а эффекты могут быть фармакологическими.	Токсично в некоторых формах, тератогенно и канцерогенно; Исторически отравление свинцом часто было широко распространенным явлением в человеческом обществе. Похоже, что это редко документировалось у других организмов.
литий	3	4a	Есть некоторые свидетельства того, что литиевая депривация отрицательно влияет на многие функции, особенно на фертильность и функцию надпочечников, у крыс и коз, а некоторые растения накапливают литий. Однако, как известно, он не важен для какого-либо организма. Существуют медицинские применения, особенно для лечения маниакально-депрессивных симптомов.	Токсичен в некоторых формах.
лютеций	71	2a	Этот лантаноид не имеет известной биологической роли и не принимается усваивается растениями.	В некоторых формах умеренно токсичен для человека.
магний	12	5a	Необходим почти для всех живых существ; необходим для хлорофилла и является кофактором для многих других ферментов; имеет множество медицинских применений.	Большие дозы могут иметь токсическое действие.
марганец	25	5a	Незаменим почти для всех живых существ, хотя и в очень небольших количествах; это кофактор многих классов ферментов. По крайней мере, одна из них, митохондриальная супероксиддисмутаза (MnSOD), присутствует во всех аэробных бактериях и в митохондриях всех эукариот.	Большие дозы могут иметь токсические эффекты.
ртуть	80	2ac	Хотя ртуть почти повсеместно присутствует в окружающей среде, ее биологическая роль неизвестна. Его традиционно используют в медицине и в зубных пломбах, но сейчас его избегают из-за токсических побочных эффектов.	Может инактивировать определенные ферменты, в результате как металл, так и некоторые соединения (особенно метилртуть ) становятся вредны для большинства форм жизни; отравление ртутью у людей имеет долгую и сложную историю.
молибден	42	5	Обнаружен во многих ферментах; необходим для всех эукариот и некоторых бактерий. Молибден в белках связывается молибдоптерином или другими химическими фрагментами с образованием одного из кофакторов молибдена.	Металлический молибден токсичен при проглатывании.
неодим	60	4	Метанолдегидрогеназа метанотрофная бактерия Methylacidiphilum fumariolicum SolV требует кофактора лантаноида, лантана, церия, празеодима или неодима (или, возможно, других лантаноидов), но похоже, что любой из этих лантаноидов может выполнять эту функцию, поэтому неодим необходим только в том случае, если нет других подходящих лантаноидов.	Токсичен в некоторых формах. Антикоагулянт.
неон	10	2	Как и другие благородные газы, биологическая роль неизвестна.	Неизвестно.
нептуний	93	1b	Не имеет известной биологической роли.	Радиоактивен.
никель	28	4	Как компонент уреазы, а также многих других ферментов, никель необходим большинством живых существ во всех сферах. Гипераккумуляторы никеля используют его для отпугивания травоядных.	Токсичен в некоторых формах.
ниобий	41	2	не имеет известной биологической роли, хотя он биоаккумулируется в костях человека. гипоаллергенен и, как отдельно, так и в ниобий-титановом сплаве, используется в некоторых медицинских имплантатах, включая протезы, ортопедические имплантаты и зубные имплантаты.	Токсичен в некоторых формах.
азот	7	5	Вездесущий, необходим для всех форм жизни; все белки и нуклеиновые кислоты содержат значительное количество азота.	Токсичен в некоторых формах.
осмий	76	1a	Неизвестно. Осмий очень редок, гораздо больше, чем любой элемент, необходимый для жизни.	Оксид токсичен для людей.
кислород	8	5	Вездесущ, необходим для всех форм жизни; практически все биологические молекулы (не говоря уже о воде) содержат значительное количество кислорода.	При высоких концентрациях может возникнуть кислородное отравление.
палладий	46	2a	Не имеет известной биологической роли. С медицинской точки зрения он используется в некоторых зубных амальгамах для уменьшения коррозии и увеличения металлического блеска окончательной реставрации.	Токсичен в некоторых формах.
фосфор	15	5	Вездесущий, необходимый для всех форм жизни; все нуклеиновые кислоты ограничивают значительные количества фосфора; он также важен для аденозинтрифосфата (АТФ), основы для передачи всей клеточной энергии; и он выполняет множество других важных ролей в различных организмах.	Токсичен в некоторых формах; чистый фосфор ядовит для людей.
платина	78	2c	Не имеет известной биологической роли, но является компонентом препарата цисплатин, который очень эффективен при лечении некоторых форм рака.	Токсичен в некоторых формах. Контакт может вызвать аллергическую реакцию (платиноз ) у людей.
плутоний	94	1bc	Не имеет известной биологической роли и чрезвычайно редко встречается в земной коре. Изотоп плутоний-238 используется в качестве источника энергии в некоторых кардиостимуляторах.	Как токсичный, так и радиоактивный.
полоний	84	1b	Не имеет известной биологической роли и из-за его короткого периода полураспада, почти не существует за пределами исследовательских центров.	И очень токсичный, и радиоактивный.
калий	19	5a	Необходим почти для всех живых существ, за исключением, возможно, некоторых прокариот; выполняет множество функций, большинство из которых связано с транспортировкой ионов калия.	Ион калия в избытке вызывает паралич и снижает активность центральной нервной системы у человека.
празеодим	59	4	Метанолдегидрогеназа метанотрофной бактерии Methylacidiphilum fumariolicum SolV требует кофактора лантаноида, лантана, церия, празеодима или неодима (или, возможно, других лантаноидов), но оказывается, что любой из этих лантаноидов может выполняет эту функцию, поэтому празеодим необходим только в том случае, если отсутствуют другие подходящие лантаноиды.	Некоторые формы умеренно токсичны для человека.
прометий	61	1b	Не имеет известной биологической роли; поскольку он радиоактивен с коротким периодом полураспада, он очень редок и редко присутствует в течение длительного времени.	Радиоактивен.
протактиний	91	1b	Не имеет известной биологической роли; так как он радиоактивен с коротким периодом полураспада, он очень редок и редко присутствует в течение длительного времени.	И токсичный, и высокорадиоактивный.
радий	88	1bc	Не имеет известной биологической роли; поскольку он радиоактивен, он встречается очень редко. В прошлом использовались в различных медицинских целях.	Радиоактивный; исторически было много случаев отравления радием, особенно в случае Radium Girls.
радон	86	1bc	Не имеет известной биологической роли. Исторически сложилось так, что медицинские применения.	Радиоактивны, с множеством задокументированных вредных воздействий на здоровье человека.
рений	75	1	Не имеет известной биологической роли и чрезвычайно редко встречается в земной коре..	Неизвестно.
родий	45	1	Не имеет известной биологической роли и чрезвычайно редко встречается в земной коре.	Токсичен в некоторых формах.
рубидий	37	2c	Не имеет известной биологической роли, хотя кажется, что он заменяет калий и накапливается в растениях. Он нашел ограниченное медицинское применение.	Неизвестно.
рутений	44	1a	Не имеет известной биологической роли; он биоаккумулируется, но, по-видимому, не выполняет никаких функций. Это крайне редко.	Существует высокотоксичный оксид RuO 4, но он не встречается в природе.
самарий	62	2ac	Не имеет известна биологическая роль, хотя он может биоаккумулироваться в некоторых растениях. Один радиоизотоп одобрен для использования в медицине.	Токсичен в некоторых формах.
скандий	21	2a	Не имеет известной биологической роли, но может накапливаться в некоторых растениях, возможно, потому что он может заменять алюминий в некоторых соединениях.	Некоторые соединения могут быть канцерогенными; некоторые формы умеренно токсичны для человека.
селен	34	4	Селен, который является важным элементом для животных и прокариот и является полезным элементом для многих растений, является наименее распространенным из всех элементов, необходимых для жизни. Селен действует как каталитический центр нескольких антиоксидантных ферментов, таких как глутатионпероксидаза, и играет множество других биологических ролей.	Токсичен в некоторых формах.
Кремний	14	4c	Незаменим. для соединительной ткани и костей у птиц и млекопитающих. Кремнезем присутствует во многих организмах; например как створки (раковины) диатомей, спикулы губок и фитолиты растений. Также имеет медицинское применение, например косметические имплантаты.	Силикоз - заболевание легких, вызываемое вдыханием кремнеземной пыли.
серебро	47	2c	Не имеет известной биологической роли, кроме медицинского применения (в основном антибиотики; также зубные пломбы).	Может вызывать различные токсические эффекты у людей и других животные; также токсичен для различных микроорганизмов.
натрий	11	5	Необходим для животных и растений во многих отношениях, таких как осморегуляция и передача нервных импульсов. Важен для энергетического метаболизма некоторых бактерий, особенно экстремофилов.	Токсичен в некоторых формах, и, поскольку он необходим для живых существ, его недостаток или избыток может иметь пагубные последствия.
стронций	38	4c	Необходим для радиолярий акантарей, скелет которых состоит из сульфата стронция. Также необходим для некоторых каменных кораллов. Ограниченное медицинское использование в таких лекарствах, как ранелат стронция.	Нетоксичен; у людей он часто заменяет кальций.
сера	16	5	Сера необходима и встречается повсеместно, отчасти потому, что она входит в аминокислоты цистеин и метионин. Многие металлы, которые появляются как кофакторы фермента , связаны цистеином, а метионин необходим для синтеза белка .	Токсичен в некоторых формах.
тантал	73	1c	Не имеет известной биологической роли, но является биосовместимым, используется в медицинских имплантатах, например пластины черепа.	Не было обнаружено токсичности, хотя у некоторых пациентов с танталовыми имплантатами наблюдалась легкая аллергическая реакция.
технеций	43	1b	Отсутствует (радиоактивен).	Отсутствует ( радиоактивный).
теллур	52	1a	Не известно, что он необходим для каких-либо организмов, но метаболизируется людьми, как правило, посредством метилирования.	Токсичен в некоторых формах; натриевая соль в малых дозах смертельна для человека, а оксид вызывает сильный неприятный запах изо рта.
тербий	65	2a	Не имеет известной биологической роли, но, вероятно, аналогичен другим лантанидам такие как церий и лантан, т. е. незаменимые. Тербий также является одним из более редких лантаноидов.	Токсичен в некоторых формах.
таллий	81	2a	Не имеет известной биологической роли. В медицине он много лет использовался для того, чтобы вызвать выпадение волос, но это прекратилось из-за его многочисленных других токсических эффектов на здоровье человека. Его роль, если таковая имеется, в других живых существах, кроме людей, очень мало изучена.	Он очень токсичен, и есть свидетельства того, что пар является одновременно тератогенным и канцерогенным. Он может вытеснять калий у людей, влияя на центральную нервную систему. Отравление таллием имеет долгую историю у людей, особенно потому, что иногда его отравляют.
торий	90	1b	Не имеет известной биологической роли и, кроме того, чрезвычайно редко встречается в земной коре.	Радиоактивен.
тулий	69	2a	Неизвестно о функциях у людей и не воспринимается растениями.	Токсичен в некоторых формах.
олово	50	4a	У млекопитающих депривация вызывает нарушение репродукции и другие аномалии роста, что позволяет предположить, что это важный элемент. Олово может играть роль в третичной структуре белков. Некоторые растения являются олово гипераккумуляторами, возможно, для сдерживания травоядности.	Токсичны в некоторых формах, особенно оловоорганические соединения, которые включают множество сильнодействующих биоцидов.
титан	22	2c	Присутствует у большинства животных, возможно, полезен для роста растений, но не известен как необходимый; некоторые растения являются гипераккумуляторами. Обычно используется в медицинских имплантатах.	Обычные соединения нетоксичны.
вольфрам	74	4a	Является (предположительно важным) компонентом некоторых бактериальных ферментов и является самым тяжелым биологически важным элементом. По-видимому, играет важную роль в метаболизме АТФ некоторых термофильных архей. Может заменять молибден в некоторых белках. Некоторые растения гипераккумулируют, хотя его функция неизвестна.	Токсичен, по крайней мере, для животных, в некоторых формах.
уран	92	4b	Некоторые бактерии восстанавливают уран и используют его в качестве терминальный акцептор электронов для дыхания с ацетатом в качестве донора электронов. Некоторые бактерии гипераккумулируют уран.	Радиоактивны, и большинство соединений также химически токсичны для человека.
ванадий	23	4a	Может имитировать и усиливать действие различных факторов роста, таких как инсулин и эпидермальный фактор роста. Также может влиять на процессы, регулируемые cAMP. Также используется некоторыми бактериями. Динитрогеназы, необходимые для метаболизма азота, обычно используют молибден, но в его отсутствие ванадий (или железо) заменяет его. Ванадий также необходим для множества пероксидаз, встречающихся во многих таксономических группах, включая бромпероксидазы, галопероксидазы и хлоропероксидазы.	Некоторые соединения токсичны и вызывают ряд заболеваний человека, включая диабет, рак, хлороз и др. анемия и туберкулез.
ксенон	54	1	Не имеет известной биологической роли.	Неизвестно.
Иттербий	70	2a	Неизвестно функции у человека, где он концентрируется в костях. Не усваивается растениями.	Токсичен в некоторых формах.
иттрий	39	2a	Не совсем понятен. Он встречается у большинства организмов и в самых разных концентрациях, что позволяет предположить, что он играет определенную роль, но неизвестно, является ли он существенным.	Токсичен в некоторых формах и может быть канцерогенным.
цинк	30	5a	Незаменим, участвует во многих аспектах клеточного метаболизма (более 200 различных белков). Некоторые растения являются гипераккумуляторами. Есть также медицинское применение, например в стоматологии.	Некоторые соединения токсичны.
цирконий	40	2a	Некоторые растения обладают высоким потреблением, но, по-видимому, это не является существенным или даже не играет роли; доброкачественные.	Соединения обычно имеют низкую токсичность.

См. также

Rehder, Dieter (2015). «Роль ванадия в биологии». Металломика. 7 (5): 730–742. doi : 10.1039 / C4MT00304G. PMID 25608665.
https://www.britannica.com/science/transition-metal/Biological-functions-of-transition-metals
Wackett, Lawrence P.; Додж, Энтони Дж.; Эллис, Линда Б. М. (февраль 2004 г.). «Микробная геномика и периодическая таблица». Прикладная и экологическая микробиология. 70 (2): 647–655. doi : 10.1128 / aem.70.2.647-655.2004. PMC 348800. PMID 14766537.

Ссылки