Chemické látky a lidské tělo

Lidské tělo se skládá z anorganických i organických látek. Organické látky jsou zpravidla složitější sloučeniny uhlíku (\mathrm{C}), ten je základem biomolekul v rámci pozemského života. Projevy života jsou pak podmíněné neustálým cíleným průběhem chemických reakcí a přenosem energie a látek v rámci těla.

Anorganické látky

Mezi anorganické látky v lidském těle patří například voda (\mathrm{H_2O}). Anorganické jsou též dýchací plyny, kyslík (\mathrm{O_2}) a oxid uhličitý (\mathrm{CO_2}). Látky, které přijímáme ve formě iontů/solí, se také označují jako minerální látky, např. sodík (jako ionty \mathrm{Na^+}), draslík (ionty \mathrm{K^+}), vápník (ionty \mathrm{Ca^{2+}}).

Organické látky

Mezi základní živiny patří:

• sacharidy (mezi ty patří i jednoduché cukry) – Zejména rychlejší zdroj energie.
• tuky – Bohatý zdroj energie, ochrana orgánů, udržování tepla.
• proteiny = bílkoviny – Stavební látky, součást enzymů (díky nim cíleně probíhají chemické reakce) či některých hormonů, podílejí se na imunitě. Lidské tělo si tvoří vlastní bílkoviny z aminokyselin na základě „návodu“ ve své DNA.

Vitaminy jsou v malém množství potřeba pro fungování metabolických procesů.

Hormony jsou látky podílející se na řízení těla (vytvářejí se v něm), mohou být bílkovinné povahy nebo vycházet z látky cholesterolu.

Nukleotidy jsou látky, z nichž se skládají nukleové kyseliny (DNA, RNA). Tělo je získává z potravy, dokáže si je i vytvořit.

Metabolizmus

Přeměna látek a energií v těle živých organizmů se označuje jako metabolizmus. Látky lidské tělo přijímá za účelem růstu, přestavby tkání či získávání energie. Naopak vylučuje odpadní látky či látky, které přijalo, ale jsou pro něj škodlivé. Metabolické děje probíhají typicky uvnitř buněk, mohou ale probíhat i mimo mě (např. enzymy štěpí živiny uvnitř orgánů trávicí soustavy).

Přijímáme a vylučujeme jak látky anorganické (kyslík, voda, minerální látky), tak organické (živiny v užším smyslu: sacharidy, tuky, proteiny; vitaminy).

Určité části těla zpravidla provádějí určitý typ metabolických přeměn nebo jsou uzpůsobené přijímání/zbavování se určitých látek:

• dýchací soustava – Pomocí ní se do těla dostávají a z něj odcházejí plyny: cíleně přijímá kyslík (\mathrm{O_2}) a odstraňuje z těla oxid uhličitý (\mathrm{CO_2}).
• trávicí soustava – Přijímá a zpracovává živiny, vylučuje nestrávené zbytky a látky rozpustné v tucích.
• vylučovací soustava a kůže – Vylučuje vodu a látky rozpustné ve vodě.

Lidské tělo kromě organických látek (složitějších sloučenin uhlíku, např. sacharidů, tuků a proteinů) obsahuje i látky anorganické. Tělo z nich přímo nezískává energii, ale mohou sloužit jako stavební látky či umožňovat činnost organizmu.

Voda v lidském těle

Voda (\mathrm{H_2O}) je hlavním rozpouštědlem pro pozemský život. Tvoří asi 60 % hmotnosti těla dospělého člověka. Podílí se na transportu látek, rozvádění tepla, je prostředím pro funkci enzymů (ve vodném prostředí probíhá většina chemických reakcí v těle). Vodu přijímáme jako součást jídla a také pitím, bývají v ní rozpuštěné minerální látky. Kromě toho voda vzniká i v rámci metabolizmu (např. jako produkt buněčného dýchání).

Dýchací plyny

Mezi hlavní dýchací plyny patří kyslík (\mathrm{O_2}) a oxid uhličitý (\mathrm{CO_2}). Jejich transport do těla/z něj zajišťuje hlavně dýchací soustava.

• Kyslík je výchozí látkou buněčného dýchání (je pro něj potřeba). Reakcí živin (hlavně sacharidů a tuků) s kyslíkem v buňkách se uvolňuje využitelná energie.
• Oxid uhličitý vzniká při buněčném dýchání. Uhlík (\mathrm{C}), který je v něm obsažený, se původně nacházel ve zpracovaných živinách.

Minerální látky

Jako minerální látky se označují anorganické látky nebo prvky, které obvykle přijímáme ve formě solí/iontů.

• železo (\mathrm{Fe}) – Podílí se na přenosu kyslíku krví, je součástí hemoglobinu v červených krvinkách.
• vápník (\mathrm{Ca}, třeba ve formě uhličitanu vápenatého – \mathrm{CaCO_3}) – Tvoří kosti a zuby. Ionty zásadní pro stahy svalů.
• fosfor (\mathrm{P}, třeba ve formě fosforečnanů – \mathrm{PO_4^{3-}}) – Tvoří kosti a zuby, součástí sloučenin krátkodobě uchovávajících energii (ATP), součástí nukleových kyselin (např. DNA).
• sodík (ve formě sodného kationtu – \mathrm{Na^+}), draslík (draselné kationty – \mathrm{K^+}), hořčík (hořečnaté kationty – \mathrm{Mg^{2+}}), chlor (chloridové anionty – \mathrm{Cl^-}) – V tělních tekutinách. Podílejí se např. na přenosu nervových vzruchů.
• jod (\mathrm{I}) – Součástí hormonů štítné žlázy.
• Různé stopové prvky, např. zinek (\mathrm{Zn}), selen (\mathrm{Se}) nebo měď (\mathrm{Cu}), jsou nutné pro funkci enzymů.

Dusík (\mathrm{N}) je součástí nukleových kyselin a aminokyselin. Odstraňuje se vylučovací soustavou hlavně ve formě močoviny.