Именно так академик Александр Евгеньевич Ферсман, один из основоположников геохимии, обозначил элемент фосфор. Тем самым он подчеркнул его совершенную необходимость для всего живого и для человеческого мозга, в частности.
Наименование элемента происходит от греческого слова "фос" - свет, и "форос" - несущий.
История кругооборота фосфора в земной коре необычайно интересна как учит академик Александр Евгеньевич Ферсман. Судьба фосфора связывается со сложным процессом жизни и смерти. Органический фосфор накапливается в море там, где происходит массовая гибель морских организмов на стыке морских течений, где создаются подводные кладбища. В земле фосфор накапливается двояко: или в глубинных месторождениях апатита (Хибинские месторождения), выделившихся из горячих расплавов магмы, или в остатках скелетных частей животных. Сложный круговорот проходит атом фосфора в геологические эпохи земли. Отдельные звенья его странствий теперь открыты химиками, геохимиками и технологами. Его прошлая судьба теперь в продукции мировой промышленности, на сложных путях научно-технического прогресса.
Фосфор — один из самых распространённых элементов земной коры. Это одиннадцатый по распространенности элемент на Земле и входит в двадцатку наиболее распространенных элементов Солнечной системы. В земной коре фосфор содержится в виде твердых частиц и отложений.
В свободном состоянии фосфор не встречается из-за высокой химической активности. Фосфор образует около 190 минералов, важнейшим из которых является апатит Ca5(PO4)3(F,Cl,OH).
По данным IFDC наибольшими запасами фосфатного сырья обладают Марокко, Китай, США, Иордания и Россия, а в первую пятерку по объемам производства в 2010 году входят: Китай, США, Марокко, Россия и Тунис (данные USGS).
Фосфор обнаружен буквально во всех органах зеленых растений: в стеблях, корнях, листьях, но больше всего его в плодах и семенах. Растения накапливают фосфор и снабжают им животных и людей.
Фосфор в растениях встречается в виде органических соединений, а также фосфатов кальция, калия, магния и натрия. Значение фосфора в жизнедеятельности растений очень разнообразно. Он входит в состав нуклеиновых кислот, витаминов, ферментов и других биологически активных соединений, играющих важную роль в превращении вещества и энергии.
Фосфор - необходимый элемент питания, без него растения гибнут. Фосфор ускоряет и улучшает цветение, способствует его обилию и продолжительности, ускоряет развитие корневой системы. Фосфор участвует в фотосинтезе, дыхании, транспортировке и хранении энергии, делении клеток, росте и многих других процессах жизнедеятельности растения. Фосфор обеспечивает быстрое образование покровов и способствует росту. Фосфор повышает качество фруктов, овощей и зерновых культур, а также улучшает формирование семян. Он участвует в передачи наследственной информации от поколения к поколению. Помогает ускорить процесс формирования покровов растений и семян, что повышает их устойчивость к холоду.
Фосфаты особенно необходимы растениям в начальный период вегетационного развития. Если имеется недостаток фосфорного питания в этот период, то улучшение питания в последующие фазы не устраняет этого недостатка. Фосфорное голодание растений в начале из роста определяет слабое использование азота и его усояемость растениями, которое не улучшается даже при оптимальном последующем питании. В природе не существует естественных источников пополнения фосфора в почвах, кроме внесения минеральных удобрений.
Самая значимая роль фосфора для растений – его участие в формировании переноса и хранении энергии. Аденозиндифосфат и аденозинтрифосфа́т (АДФ и АТФ) участвуют в обмене энергии.
При недостатке фосфора листья многих растений приобретают серо-зеленую или красноватую окраску, нижние листья желтеют и буреют, а затем отмирают. Развитие растений замедляется, их созревание затягивается, они имеют угнетенный вид. При избытке фосфора наблюдается уменьшение размеров растения, сморщивание нижних листьев, их пожелтение, отмирание и преждевременное отделение от стебля.
Основой фотосинтеза белка в растениях является фосфоглицериновая кислота, для образования которой необходим фосфор, получаемый из почвы, и углекислый газ, поглощаемый растениями из атмосферы.
Именно растительный белок является началом пищевой белковой цепочки для животных и человека. При недостатке фосфора в почве в растениях и их плодах начинает преобладать клетчатка, и содержание белка снижается.
Твердые сорта пшеницы с содержанием клейковины свыше 30 % вообще невозможно получить при недостатке фосфора в почве.
Различные соединения фосфора, в первую очередь фосфоглицериновый альдегид, играют важнейшую роль во многих биохимических процессах - от получения молочнокислых продуктов ( гексоза - пентофосфат - фосфорглицериновый альдегид - пировиноградные кислота - молочная кислота), до виноделия.
Фосфор является одним из основных макроэлементов организма человека. Его соединения присутствуют в каждой клетке человеческого тела и обеспечивают нормальное протекание всех физиологических процессов жизнедеятельности.
О роли фосфора в процессе жизнедеятельности организма очень хорошо сказал известный биолог и биохимик Энгельгардт В. А.: "Без фосфора нет движения, ибо химизм мышечных сокращений - это целиком химия фосфорных соединений".
Соединения фосфора совместно с витамином D и кальцием играют важную роль в формировании скелета, накоплении мышечной массы. Основное депо фосфора - костная и мышечная ткани, где содержится до 85% всех запасов этого элемента. Тело человека содержит в среднем около 1,5 кг фосфора. Из этого количества 1,4 кг приходится на кости, около 130 г - на мышцы и 12 г - на нервы и мозг. В состав костей фосфор входит главным образом в виде фосфата кальция. Зубная эмаль - это тоже соединение фосфора, которое по составу и кристаллическому строению соответствует важнейшему минералу фосфора апатиту Са5(PO4)3(F, Cl).
Фосфор содержится во многих продуктах питания. Основным источником фосфора являются мясные и молочные продукты. Особенно богат фосфором желток куриных яиц. Для нормального метаболизма фосфора в организме человека необходимо, чтобы с пищей поступало достаточное количество кальция и витамина D. Оптимальным соотношением содержания кальция и фосфора является 2:1.
Но свою главную роль фосфор играет в процессе метаболизма в организме человека. Знаменитая адезинтрифосфорная кислота (АТФ), зачастую используемая в медицине просто как лекарство, является основой для выработки энергии в организме человека и поддержания его мышечной силы.
В среднем взрослый человек должен ежедневно получать с пищей 1000 - 1500 мг фосфора.