Mineral (Biyolojik Elementler) Nedir? (Minerallerin Yapısı, Özellikleri ve Vücuttaki İşlevleri)

Mineraller, canlıların vücutlarında üretemedikleri, su ve besinlerle dışarıdan hazır olarak aldığı inorganik yapılı biyolojik elementlerdir. Mineral maddelerin hepsi aslında birer elementtir ve periyodik tabloda yeri vardır. Bu maddeler bitki ve hayvan dokusunda çözünmüş tuz olarak ya da karbonhidrat, protein veya lipitlere bağlanmış olarak bulunurlar.

Mineraller insan sağlığı için önemli olmasının yanında bazı mineraller insanı zehirleyebilir. Mineraller bulundukları gıdaların pH‘ını düşürüp yükselterek gıdaların işlevsel özelliklerini değiştirir.

Minerallerin Yapısı

Mineral maddelerin yapısal özellikleri;

  • Mineral maddeler, canlı vücudunun kendi kendine üretemediği inorganik maddelerdir (inorganik maddelerin yapısında karbon bulunmaz), bu sebeple besinlerle dışarıdan alınması gerekir.
  • İnsan vücudunun yaklaşık olarak %15’i minerallerden oluşur. 70 kilogram ağırlığındaki ortalama bir insanda 3 kg mineral ve tuzları bulunur. Bunun çoğunluğunu iskelet sistemindeki kalsiyum ve  fosfor oluşturur.
  • Mineral maddeler tıpkı vitaminler gibi vücuda enerji vermez, vitamin-hormon-enzim gibi moleküllerin yapısına katılır, sindirilmeden direkt olarak kana alınırlar.
  • Mineraller hücrede protein, karbonhidrat, yağ gibi, organik maddelere bağlı bulundukları gibi hücrede tuz halinde de bulunabilirler. Çözünür durumdaki mineral tuzların bir kısmı pozitif yüklü katyon, bir kısmı da negatif yüklü anyonlar şeklindedir.
  • Mineraller kanın osmotik basıncının ayarlanmasında, kas kasılmasında, kanın pıhtılaşmasında ve sinirlere uyarının iletilmesinde önemli role sahiptir.
  • Bazı enzimlerin yapısına katılarak katalizör görevi yapar.
  • Mineraller; idrar, ter ve dışkı ile vücuttan dışarı atılır. Bu sebeple mineral içeren besinlerin düzenli olarak vücuda alınması gerekir.
  • Demir ve fosfor, vücut içindeki birçok enzimin ve hemoglobin gibi moleküllerin yapısını oluşturur.
  • Magnezyum, kalsiyum ve fosfor kemiklerin ve dişlerin normal olarak gelişmesini sağlar.
  • Gıdalarda bulunan mineral tuzları vücuda alındıklarında bir kısmı alkali bir kısmı asit özellik gösterirler. Alkali oluşturan mineraller; kalsiyum, magnezyum, sodyum, potasyum; asit oluşturanlar ise fosfor, klor ve kükürttür.
  • Şeker ve nişasta gibi saflaştırılmış yiyeceklerde mineral bulunmaz.

Mineral Çeşitleri

İnsan ve hayvanların vücudunda varlığı tespit edilen çok sayıdaki mineralden 26’sı canlının yaşamı için elzemdir. Bu minerallerden dördü “C, H, O ve Na” temel elementler olup, canlı organizmaların yapısına katıldıklarından mineral madde olarak dikkate alınmazlar. Bununla birlikte Kalsiyum, fosfor, sodyum, potasyum, klor, magnezyum ve kükürt makro elementler(vücut dokularında kilogramda-gram olarak bulunan elementler) olarak adlandırılırlar ve C. H. O ve N ile birlikte canlı organizmaların %99’undan fazlasını oluştururlar.

Demir, iyot, bakır, mangan, çinko, kobalt, mobilden ve selenyum gibi elementler ise mikro/iz elementler(vücut dokularında kilogram-miligram olarak bulunan elementler) olarak adlandırılırlar.

Kalsiyum

Kalsiyum sözcüğü, Latince “kireç” anlamına gelen “calx” kelimesinden türetilmiştir. Yetişkin bir insanın vücudunda yaklaşık olarak 1200 gram kalsiyum bulunur ve bunun %99’u iskelet sisteminde, geriye kalan kısım ise kan ve diğer vücut sıvılarının bileşiminde yer alır.

Vücuttaki görevleri;

  • Kanın pıhtılaşması için gereklidir.
  • Kalp kaslarının normal kasılmasını ve dinlenmesini sağlar.
  • Tansiyon düzenleyici görevi vardır.
  • Sinirsel uyarılarda rol oynar.
  • Yeterli kalsiyum alımı bebeklerde ve gençlerde sağlıklı iskelet ve diş gelişimi için yetişkinlerde ise kemik ve diş sağlığını korumak için yetişkinlerde ise kemiklerin kırılma riskini azaltmak ve kemik erimesini önlemek için gereklidir.

Fosfor

İnsan vücudunda kalsiyumdan sonra en çok bulunan kimyasal elementtir. Vücuttaki her hücrenin fonksiyonunu devam ettirebilmesi için gereklidir. Kemikler vücutta bulunan fosforun %85’ine sahiptir, geriye kalanı; alyuvarlarda, vücut sıvıları ve dokularda bulunur.

Vücuttaki görevleri;

  • Kalsiyumla birlikte kemik ve dişlerin yapı maddesidir.
  • Hücrelerin çoğalmasında, protein, karbonhidrat ve yağ metabolizmasında görev alır.
  • Asit-baz dengesini korur.
  • Nükleik asitlerin(DNA-RNA) yapısında bulunur.

Magnezyum

Vücudumuzda en çok bulunan dördüncü mineraldir. Sağlık için gerekli olan vücuttaki magnezyumun yaklaşık yarısı kemiklerde, %1’i kanda kalanı da diğer doku ve hücrelerde bulunur. Vücuttaki görevleri;

Vücuttaki görevleri;

Vücutta çok az bulunan mineral olmasına karşın 300’den fazla biyokimyasal reaksiyonun gerçekleştirilmesi için gereklidir. Kas ve sinir fonksiyonlarının normal bir şekilde gerçekleşmesi, kalp ritminin düzenlenmesi ve sabit tutulması, kuvvetli bir bağışıklık sistemi ve sağlam kemiler için gereklidir. Bunlarla birlikte kan şekeri seviyesinin düzenlenmesinde ve normal kan basıncının desteklenmesinde etkilidir. Enerji metabolizması, protein sentezinde; hipertansiyon, kalp damar hastalıkları ve şeker hastalığının engellenmesinde magnezyumun büyük rolü vardır.

Sodyum ve Potasyum

Vücut sıvılarında bulunan ve elektrolit adı verilen potasyum, sodyum, klor gibi mineraller, vücudumuzdaki elektrik akımını iletmekle sorumludur. Vücudumuzdaki potasyumun %95î hücre içi sıvıda, sodyum ise hücre dışı sıvıda bulunur.

Vücuttaki görevleri;

  • Potasyum sodyumla birlikte vücuttaki su dengesinin sağlanmasında ve gıdaların hücre içine geçişini kolaylaştırma görevleri yerine getirir.
  • Kas kontrolü, sinir tepkileri iletim hızı ve sıvı dengesi potasyuma bağlıdır.

Demir

Vücudumuzda az miktarda bulunmasına rağmen sağlıklı bir yaşam için çok önemlidir. En önemli görevi hemoglobin yapımıdır. Hemoglobin, kırmızı kan hücrelerine rengini veren ve oksijenin kanda taşınmasını sağlayan bir proteindir. Demir, akciğerlerde alınan oksijenin hemoglobine bağlanarak dokulara aktarılmasında büyük önem taşır.

Bakır

Bakır insan ve hayvan vücudunda en çok karaciğer ve beyinde bulunur. Hücrelerde enerji üretiminde, bağ dokusu yapımında rol oynar. Kırmızı kan hücrelerinin oluşması için gerekli olan demiri gereken yere taşır. Beyin ve sinir sisteminin fonksiyonlarını normal olarak devam ettirebilmesi için gereken reaksiyonlar bakıra bağlı enzimler (küproenzimler) tarafından gerçekleştirilmektedir.

Ayrıca bakın;

Kaynak ve ileri okuma;