Общая характеристика биогенных p -элементов. Биологическая роль кислорода.

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 5Следующая ⇒

По содержанию в организме человека (62%) кислород относится к макроэлементам. Он незаменим и относится к числу важнейших элементов, составляющих основу живых систем, т. е. является органогеном. Кислород входит в состав огромного числа молекул, начиная от простейших и кончая биополимерами. Велика роль кислорода в процессах жизнедеятельности, так как окисление кислородом питательных веществ (углеводов, белков, жиров) служит источником энергии, необходимой для работы органов и тканей живых организмов. Большинство окислительно-восстановительных реакций в организме протекает при участии кислорода и его активных форм.

Фагоцитарные (защитные) функции организма также связаны с наличием кислорода, и уменьшение содержания кислорода в организме понижает его защитные свойства. В фагоцитах (клетках, способных захватывать и переваривать посторонние тела) кислород 02 восстанавливается до супероксид-иона.

В медицинской практике кислород применяют для вдыхания при болезненных состояниях, сопровождающихся кислородной недостаточностью (гипоксией), заболеваниях дыхательных путей, сердечнососудистой системы, отравлениях оксидом углерода (II) СО, синильной кислотой HCN, а также при заболеваниях с нарушениями функций дыхания.

Общая характеристика биогенных d -элементов. Биологическое значение хрома, марганца, железа, кобальта, меди и т.д. Окислительно-восстановительные свойства.

D-элементы — группа атомов в периодической таблице элементов (d-блок), в электронной оболочке которых валентные электроны с наивысшей энергией занимают d-орбиталь.

Данный блок представляет собой часть периодической таблицы; в него входят элементы от 3 до 12 группы^[1]^[2]. Элементы данного блока заполняют d-оболочку d-электронами, которая у элементов начинается s²d¹ (третья группа) и заканчивается s²d¹⁰ (двенадцатая группа). Однако существуют некоторые нарушения в этой последовательности, например, у хрома s¹d⁵ (но не s²d⁴) вся одиннадцатая группа имеет конфигурацию s¹d¹⁰ (но не s²d⁹). Двенадцатая группа имеет заполненные s- и d-электроны.

Элементы d-блока также известны как переходные металлы или переходные элементы. Однако точные границы, отделяющие переходные металлы от остальных групп химических элементов, ещё не проведены. Хотя некоторые авторы считают, что элементы, входящие в d-блок, являются переходными элементами^[1], в которых d-электроны являются частично заполненными либо в нейтральных атомах или ионах, где степень окисления равна нулю^[2]^[3]. ИЮПАК в данное время принимает такие исследования как достоверные и сообщает, что это относится только к 3—12 группам химических элементов^[4]. Металлы 12^ой вследствие полного заполнения d-оболочки не соответствуют классическому определению d-элементов, поэтому их можно считать и постпереходными металлами. Также было пересмотрено историческое применение термина «переходные элементы» и d-блока^[5].

Хром относится к биогенным элементам, который содержится в тканях растений и животных, и необходим для нормального развития и функционирования организма. Важнейшая его биологическая роль состоит в регуляции синтеза жиров, углеводного обмена и уровня глюкозы в крови. Хром входит в состав низкомолекулярного органического комплекса - фактора толерантности к глюкозе, обеспечивающего поддержание нормального уровня глюкозы в крови. Хром вместе с инсулином действует как регулятор уровня сахара в крови, обеспечивая нормальную активность инсулина. Хром принимает участие в регуляции обмена холестерина (входит в состав фермента трипсина) и является активатором некоторых ферментов, участвуя в регуляции работы сердечной мышцы и функционировании кровеносных сосудов. Также хром способствует выведению из организма токсинов, солей тяжелых металлов, радионуклидов.

Биологическая роль марганца

активирует или входит в состав многих ферментов
является катализатором некоторых реакций в организме человека
участвует в синтезе белка, нуклеиновых кислот, нейромедиаторов
участвует в обмене инсулина, гормонов щитовидной железы
препятствует окислению свободными радикалами, обеспечивая стабильность клеточных мембран
регулирует функционирование мышц, развитие соединительной ткани, хрящей, скелета
повышает утилизацию жиров и углеводов

Железо является незаменимым биометаллом, играющим важную роль в функционировании клеток многих систем организма. Биологическое значение железа определяется его способностью обратимо окисляться и восстанавливаться. Это свойство обеспечивает участие железа в процессах тканевого дыхания. В живых организмах железо является важным микроэлементом, катализирующим процессы обмена кислородом (дыхания). В организме взрослого человека содержится около 3,5 грамма железа (около 0,02 %), из которых 78 % являются главным действующим элементом гемоглобина крови, остальное входит в состав ферментов других клеток, катализируя процессы дыхания в клетках. Недостаток железа проявляется как болезнь организма (хлороз у растений и анемия у животных и человека). У детей задерживается рост и умственное развитие, взрослые ощущают постоянную усталость, начинаются проблемы с кожей и слизистыми, уязвимыми становятся полость рта, желудочно-кишечный тракт и дыхательных пути, что может быть одной из причин дерматитов, экзем, ринитов, гастритов и т.п [4]. Обычно железо входит в ферменты в виде комплекса, называемого гемом. В частности, этот комплекс присутствует в гемоглобине — важнейшем белке, обеспечивающем транспорт кислорода с кровью ко всем органам человека и животных. И именно он окрашивает кровь в характерный красный цвет. Комплексы железа, отличные от гема, встречаются, например, в ферменте метан-моноксигеназе, окисляющем метан в метанол, в важном ферменте рибонуклеотид-редуктазе, который участвует в синтезе ДНК [5]. Неорганические соединения железа встречается в некоторых бактериях, иногда используется ими для связывания азота воздуха.

Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 609; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 345 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!