Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Биогенные элементы. Органогенные элементы и их роль в живой клетке. Металлы жизни




Биогенные элементы - элементы необходимые для построения и жизнедеятельности клеток и организмов.

Al, O, N, S, P, С, Са, Mg, К, Na, Сl, I, Mn, Со, Те, Мо, V, Fe, Sb, Br, F, Li

Среди них наблюдают «10 металлов жизни»: Са, Mg, К, Na – I остов десятки сотни г, Fe, Со, Mn, Сu, Zn, Мо – II остов десятки доли г

Zn – поджелудочная железа, половые органы, гипофиз

I – щитовидная железа

F – эмаль зубов

Аs, Аl, V – волосы, ногти

Са, Нg, Мb – почки

Мn, Сr, Вr – гипофиз

Макроэлементы – галогены – составляющие белков, нуклеиновых кислот, углеводов, липидов. Органогены: О, С, Н, Р, S, N

Р – твердые ткани зубов в виде гидроксиолатитов

В организме человека поддерживается баланс оптимальной концентрации биогенных элементов – гомеостаз. Нарушение этого баланса приводит к различным заболеваниям.

53. Классификация химических элементов в организме по Вернадскому. Роль макро – и микро- элементов в живом организме. Концентрирование химических элементов в органах, тканях и биожидкостях человека. Эндемические элементы.

 

В зависимости от среды содержания элементов в живых организмах Вернадский разделил их на 3 группы:

1. Макроэлементы: 10-2% в организме, к ним относят О, С, Н, N, P, S – органогены, Са, Мg,Na, K, Li

2. Микроэлементы: 10-3 – 10-5% в пределах Zn, Cr, Su, Se, l, Cu, As, F, Br, Co, Fe, Mo

Входят в состав ферментов, гормонов, витаминов, биологически активных веществ в качестве комплексообразователя; участвуют в обмене веществ, процессах размножения, тканевом дыхании; участвуют в ОВР.

Влияют на процесс кроветворения, проницаемость сосудов и тканей.

3. Ультрамикроэлементы – не превысят 10-5% Hg, Au, То, Ra, Аl, U, Ni, В, V, Ва

Макроэлементы – галогены – составляющие белков, нуклеиновых кислот, углеводов, липидов. Органогены: О, С, Н, Р, S, N

Р – твердые ткани зубов в виде гидроксиолатитов.

Са – в костной и зубной ткани

NaCl – во внеклеточных областях

К, Мg – во внутриклеточных областях

Мg – твердые ткани зубов в виде Мg3(PO4)2

К, Na – в виде фторидов, в состав костной ткани

В организме человека поддерживается баланс оптимальной концентрации биогенных элементов – гомеостаз. Нарушение этого баланса приводит к различным заболеваниям.

F – кариес

I – эндемические заболевания

Эндемические заболевания: с аномалиями содержания некоторых элементов в почве, водоемах, той или иной биологической зоны.

 

Общая характеристика s-элементов. Валентные электроны. Изменение активности s-элементов в группе. Степень окисления. Щелочные металлы, их химические свойства. Особенности свойств лития. Оксиды, пероксиды, надпероксиды щелочных металлов. Биологическая роль натрия и калия. Натрий-калиевый насос. Соединения щелочных металлов, применяемых в медицине.

 

Находятся в Iа и IIа групп главной подгруппы, а также Не.

Валентными являются s-электроны. ns1 – I группа Н, Li, Na, Rb, Cs, Fe

ns2 – II группа Be и щелочноземельные металлы: Mg, Са, Sr, Ва, Ra

Свойства щелочных металлов: сверху вниз

Радиус атомов в Iа подгруппе увеличивается

Энергия ионизации уменьшается

Сверху вниз растет активность. Исходя из строения атомы Iа группы проявляется степень окисления = +1, все металлы – восстановители, а их ионы в степени окисления +1 будут окислителями.

Li – проявляет стабильную степень окисления = +1 тем не менее из-за наличия 2р оболочки. Химия Li отличается от химии его соседей по группе

Li+1 – лучший комплексообразователь

Все щелочные металлы энергично соединяются с кислородом, только Li образует оксид лития, а остальные металлы дают пероксиды и надпероксиды.

Химические свойства:

1. Взаимодействие с кислородом:

4Li + O2 2Li2O

2Na + O2 Na2O2

К + O2 КO2

Пероксиды и надпероксиды являются солями сильных оснований и слабых кислот => подвергаются гидролизу

Na2O22О 2NaOH + Н2О2

КО2 + Н2О 2КОН + Н2О2 + О2

Пероксиды и надпероксиды сильные окислители используются для получения кислорода на космических кораблях и подводных лодках.

2. Взаимодействие с водой:

2Li + 2Н2О 2LiОН + Н2

3. Взаимодействие с кислотами

4. Взаимодействие с водородом

5. Взаимодействие с галогенами

Все соли щелочных металлов растворимы в воде, только литий образует плохорастворимые соли: Li3PO4, Li2CO3, LiF

Концентрация ионов натрия внутри клетки в 15раз меньше, чем во внеклеточной жидкости, а концентрация ионов калия в 35 раз больше внутри клетки, чем вне её.

Натрий-калиевый раствор обеспечивает перенос ионов, через плазматическую мембрану, против градиента концентрации за счет гидролиза 1 молекулы АТФ, 3 иона натрия выводят из клетки, а 2 иона калия поставляет внутрь клетки. Этот дисбаланс электрических зарядов служит при чиной возникновения разности потенциалов на плазматической мембране. Внутренняя сторона мембраны заряжена отрицательно по отношению к внешней поверхности мембраны.

Na+ - необходим для сокращения мышц

К+ - способствует расслаблению

Избыток Na+ - гипертония, отеки

Na+ - участвует в поддержании соматического давления(гомеостаза), обеспечивает кислотно-основное равновесие, регулирует водный обмен. Регулирует рН внутренней среды организма, участвует в передаче нервных импульсов через мембраны нервных клеток.

К+ - распространен в печени, почках, сердце, крови, море: участвует в функционировании сердца, проведении нервных импульсов, участвует в обменных реакциях.

Недостаток К – мышечная слабость, раздражительность, спазмы мышц

Избыток К – возбуждение ЦНС, маниакальное состояние причина остановки сердца

NaCl – используют дл промывания желудка, очистки гнойных ран, при отравлении Ag+

Li – в печени, почках, селезенке, легких, молоке, мышцах. Оказывает положительное влияние на больных с маниакальной депрессией, снижает эмоциональное напряжение (Li2CO3)

NaHCO3 – при ацидозе, сахарном диабете, повышает кислотность желудочного сока, при воспалительных заболеваниях глаз, горла, за счет выделяющейся щелочи

КСl – уменьшает возбудимость сердечной мышцы

Na2SO4*10 Н2О – глауберова соль – расслабляющее средство

 

S-элементов llа группы. Степени окисления. Тип гибридизации атомных орбиталей. Щелочноземельные элементы. Особенности свойств бериллия. Биологическая роль ионов магния и кальция. Антагонизм ионов магния и кальция. Соединения магния и кальция, применяемы в медицине.

Степень окисления +2 Ве, Mg, Са, Sr, Ва, Ra

sp-гибридизация

Ca, Sr, Ве – проявляют большие сходства между собой и называются щелочноземельными

Ве – «стоит особняком» из-за наличия гелиевого экрана

Амфотерность Ве:

ВеО + 2НСl ВеСl2 + Н2О

ВеО + 2NaOH + Н2О Na2[Ве(ОН)4]

При сплавлении ВеО + 2КOH К2ВеО2 + Н2О

Са+2 – регулятор внутриклеточных процессов: сокращение мышц, регуляции сердечного ритма, передача нервного импульса, участвует в свертывании крови, влияет на кислотно-основный баланс, оказывает влияние на активность эндокринной системы. Противовоспалительное действие.

Избыток Са+2 – опасность остановки сердца, увеличивается свертываемость крови

Mg+2 – биологические антагонисты ионов Са+2: поддерживает осмотическое давление внутри клеток; образует комплекс с АТФ, белками; входит в состав ферментов; с их участием формируются рибосомы, активируется процесс синтеза белка; способствует понижению артериального давления крови; усиливает перестатику кишечника; усиливает секрецию желчи.

Са(С6Н11О6)2 – глюконат кальция – восполнение недостатка кальция

СаСl2*2О – кровеостанавливающее, противовоспалительное действие, антидот при отравлениях солями магния

СаСО3 – антоцидное средство, при повышении кислотности желудочного сока

МgO – «жженая магнезия» - антоцидное средство при повышенной кислотности желудочного сока

МgO с МgO2 – «магний перекись» 85% и 15% антоцидное и бактериальное средство

MgSO42О – «горькая соль» - успокаивающее, снотворное, слабительное средство

Mg(ОН)2*MgCO3*H2О – «белая магнезия» - антоцидное, легкое слабительное средство

 







Дата добавления: 2015-04-19; просмотров: 1722. Нарушение авторских прав

codlug.info - Студопедия - 2014-2017 год . (0.011 сек.) русская версия | украинская версия