Mittemetallid mikroelementidena.
Pöörasime suurt tähelepanu metallide rollile. Siiski tuleb arvestada, et mõned mittemetallid on ka organismi toimimiseks hädavajalikud.
RÄNI
Räni on samuti oluline mikroelement. Seda on kinnitanud hoolikad uuringud rottide toitumise kohta, kasutades erinevaid dieete. Rotid võtsid naatriummetasilikaadi lisamisel märgatavalt kaalus juurde (Na2(SiO)3. 9H2O) nende dieedis (50 mg 100 g kohta). Kanad ja rotid vajavad kasvuks ja luustiku arenguks räni. Räni puudus põhjustab luude ja sidekoe struktuuri häireid. Nagu selgus, leidub räni nendes luupiirkondades, kus toimub aktiivne lupjumine, näiteks luud moodustavates rakkudes, osteoblastides. Vanusega räni kontsentratsioon rakkudes väheneb.
Protsesside kohta, milles räni elussüsteemides osaleb, on vähe teada. Seal on see ränihappe kujul ja osaleb tõenäoliselt süsiniku ristsidumise reaktsioonides. Inimestel osutus rikkaimaks räniallikaks nabanöörist pärinev hüaluroonhape. See sisaldab 1,53 mg tasuta ja 0,36 mg seotud räni grammi kohta.
SELEEN
Seleenipuudus põhjustab lihasrakkude surma ja lihaspuudulikkust, eriti südamepuudulikkust. Nende seisundite biokeemiline uurimine viis ensüümi glutatioonperoksüdaasi avastamiseni, mis hävitab peroksiide.Seleeni puudus viib selle ensüümi kontsentratsiooni vähenemiseni, mis omakorda põhjustab lipiidide oksüdatsiooni. Seleeni kaitsevõime elavhõbedamürgistuse eest on hästi teada. Palju vähem tuntud on tõsiasi, et kõrge seleenisisalduse ja madala vähisuremuse vahel on seos. Seleen sisaldub inimeste toidus teatud kogustes 55 110 mg aastas ning seleeni kontsentratsioon veres on 0,09 0,29 µg/cm. Suukaudsel manustamisel kontsentreerub seleen maksas ja neerudes. Teine näide seleeni kaitsvast toimest kergmetallidega mürgituse eest on selle võime kaitsta kaadmiumiühendite mürgistuse eest. Selgus, et nagu elavhõbeda puhul, sunnib seleen neid mürgiseid ioone seonduma ioonsete aktiivkeskustega, nendega, mida nende toksiline toime ei mõjuta.
ARSENIK
Vaatamata arseeni ja selle ühendite üldtuntud toksilisele toimele, on usaldusväärseid tõendeid selle kohta, et arseenipuudus põhjustab viljakuse vähenemist ja kasvu pärssimist ning naatriumarseniidi lisamine toidule tõi kaasa inimese kasvukiiruse tõusu.
KLOOR ja BROOM
Halogeeni anioonid erinevad teistest selle poolest, et need on pigem lihtsad anioonid kui oksoanioonid. Kloor on äärmiselt laialt levinud, see on võimeline läbima membraani ja mängib olulist rolli osmootse tasakaalu säilitamisel. Kloor esineb maomahlas vesinikkloriidhappe kujul. Vesinikkloriidhappe kontsentratsioon inimese maomahlas on 0,4-0,5%. Broomi kui mikroelemendi rolli osas on kahtlusi, kuigi selle rahustav toime on usaldusväärselt teada.
FLUOR
Fluoriid on normaalseks kasvuks hädavajalik ja selle puudus põhjustab aneemiat. Fluoriidi ainevahetusele on seoses hambakaariese probleemiga palju tähelepanu pööratud, kuna fluor kaitseb hambaid kaariese eest.Hambakaariest on piisavalt põhjalikult uuritud. See algab pleki tekkimisega hamba pinnale. Bakterite toodetud happed lahustavad hambaemaili pleki all, kuid kummalisel kombel mitte selle pinnalt. Sageli jääb pealmine pind puutumata, kuni selle all olevad alad on täielikult hävinud. Eeldatakse, et selles etapis võib fluoriidiioon hõlbustada apatiidi moodustumist. Sel viisil taastatakse alanud kahju.
Fluoriidi kasutatakse hambaemaili hävimise vältimiseks. Võite lisada fluoriidi hambapastale või ravida sellega otse oma hambaid. Kaariese ennetamiseks vajalik fluoriidi kontsentratsioon joogivees on umbes 1 mg/l, kuid tarbimise tase ei sõltu ainult sellest. Suure fluoriidi kontsentratsiooni kasutamine (üle 8 mg/l) võib ebasoodsalt mõjutada luu moodustumise õrnaid tasakaaluprotsesse. Fluoriidi liigne imendumine põhjustab fluoroosi. Fluoriid põhjustab kilpnäärme talitlushäireid, kasvu pärssimist ja neerukahjustusi. Pikaajaline kokkupuude fluoriidiga organismis viib keha mineraliseerumiseni. Selle tulemusena deformeeruvad luud, mis võivad isegi kokku kasvada ja tekib sidemete lupjumine.
JOOD
Joodi peamine füsioloogiline roll on tema osalemine kilpnäärme ja sellele omaste hormoonide metabolismis. Kilpnäärme võime joodi koguda on omane ka sülje- ja piimanäärmetele. Ja ka mõnele teisele elundile. Praegu aga arvatakse, et jood mängib juhtivat rolli vaid kilpnäärme elus.
Joodipuudus toob kaasa iseloomulikud sümptomid: nõrkus, naha kollasus, külmatunne ja kuivus. Ravi kilpnäärmehormoonide või joodiga kõrvaldab need sümptomid. Kilpnäärmehormoonide puudus võib põhjustada kilpnäärme suurenemist. Harvadel juhtudel (koormus kehas erinevate joodi imendumist takistavate ühendite, näiteks tiotsüanaadi või kilpnäärmevastase aine goitriiniga, mida leidub erinevat tüüpi kapsas) moodustub struuma. Eelkõige mõjutab joodipuudus laste tervist, nad jäävad füüsilises ja vaimses arengus maha. Joodivaene toitumine raseduse ajal põhjustab kilpnäärme alatalitlusega laste (kretiinide) sündi.
Kilpnäärmehormoonide liig põhjustab kurnatust, närvilisust, värinaid, kehakaalu langust ja liigset higistamist. See on tingitud peroksidaasi aktiivsuse suurenemisest ja sellest tulenevalt ka türeoglobuliinide jodeerimise suurenemisest. Hormoonide liig võib olla kilpnäärme kasvaja tagajärg. Ravi käigus kasutatakse joodi radioaktiivseid isotoope, mida kilpnäärmerakud kergesti omastavad.
Mittemetallid- keemilised elemendid, mis moodustavad lihtsaid kehasid, millel puuduvad metallidele iseloomulikud omadused. Mittemetallide kvalitatiivne omadus on elektronegatiivsus.
Elektronegatiivsus― see on võime polariseerida keemilist sidet, meelitada ligi ühiseid elektronpaare.
Mittemetallideks on klassifitseeritud 22 elementi.
1. periood
3. periood
4. periood
5. periood
6. periood
Nagu tabelist näha, asuvad mittemetallilised elemendid peamiselt perioodilisustabeli paremas ülanurgas.
Mittemetallide aatomite struktuur
Mittemetallide iseloomulik tunnus on suurem elektronide arv (võrreldes metallidega) nende aatomite välisenergia tasemel. See määrab nende suurema võime siduda täiendavaid elektrone ja neil on suurem oksüdatiivne aktiivsus kui metallidel. Eriti tugevad oksüdeerivad omadused, st võime lisada elektrone, avalduvad VI-VII rühmade 2. ja 3. perioodis paiknevatel mittemetallidel. Kui võrrelda elektronide paigutust orbitaalidel fluori, kloori ja teiste halogeenide aatomites, saame hinnata nende eristavaid omadusi. Fluori aatomil ei ole vabu orbitaale. Seetõttu võivad fluori aatomitel olla ainult I ja oksüdatsiooniaste on 1. Tugevaim oksüdeerija on fluor. Teiste halogeenide aatomites, näiteks klooriaatomis, on samal energiatasemel vabad d-orbitaalid. Tänu sellele saab elektronide sidumine toimuda kolmel erineval viisil. Esimesel juhul võib kloori oksüdatsiooniaste olla +3 ja moodustada kloorhapet HClO2, mis vastab sooladele - näiteks kaaliumklorit KClO2. Teisel juhul võib kloor moodustada ühendeid, milles kloor on +5. Selliste ühendite hulka kuuluvad HClO3 ja ee, näiteks kaaliumkloraat KClO3 (Bertoletova). Kolmandal juhul on kloori oksüdatsiooniaste +7, näiteks perkloorhappes HClO4 ja selle soolades, perkloraadis (kaaliumperkloraadis KClO4).
Mittemetallide molekulide struktuurid. Mittemetallide füüsikalised omadused
Gaasilises olekus toatemperatuuril on:
· vesinik - H2;
· lämmastik - N2;
· hapnik - O2;
fluor - F2;
· radoon – Rn).
Vedelas - broom - Br.
Tahkel kujul:
boor - B;
· süsinik - C;
· räni - Si;
· fosfor - P;
· seleen - Se;
telluur - Te;
See on palju rikkalikum mittemetallide ja värvide jaoks: punane fosfori jaoks, pruun broomi jaoks, kollane väävli jaoks, kollakasroheline kloori jaoks, violetne joodiauru jaoks jne.
Kõige tüüpilisematel mittemetallidel on molekulaarne struktuur, vähem tüüpilistel aga mittemolekulaarne struktuur. See seletab nende omaduste erinevust.
Lihtainete - mittemetallide koostis ja omadused
Mittemetallid moodustavad nii ühe- kui ka kaheaatomilisi molekule. TO monatoomiline Mittemetallide hulka kuuluvad inertsed gaasid, mis praktiliselt ei reageeri isegi kõige aktiivsemate ainetega. paiknevad perioodilisustabeli VIII rühmas ning vastavate lihtainete keemilised valemid on järgmised: He, Ne, Ar, Kr, Xe ja Rn.
Moodustuvad mõned mittemetallid kaheaatomiline molekulid. Need on H2, F2, Cl2, Br2, Cl2 (perioodisüsteemi VII rühma elemendid), aga ka hapnik O2 ja lämmastik N2. Alates kolmeaatomiline molekulid koosnevad gaasilisest osoonist (O3). Tahkes olekus olevate mittemetalliliste ainete puhul on keemilist valemit üsna raske luua. Grafiidi süsinikuaatomid on omavahel seotud erineval viisil. Antud struktuurides on raske eraldada ühte molekuli. Selliste ainete keemiliste valemite kirjutamisel, nagu metallide puhul, võetakse kasutusele eeldus, et sellised ained koosnevad ainult aatomitest. , on antud juhul kirjutatud ilma indeksiteta: C, Si, S jne. Sellised lihtsad ained nagu hapnik, millel on sama kvalitatiivne koostis (mõlemad koosnevad samast elemendist - hapnikust), kuid erinevad molekuli aatomite arvu poolest , neil on erinevad omadused. Seega hapnikul puudub lõhn, osoonil aga terav lõhn, mida tunneme äikese ajal. Kõvade mittemetallide, grafiidi ja teemandi omadused, millel on samuti sama kvalitatiivne koostis, kuid erinevad struktuurid, erinevad järsult (grafiit on rabe, kõva). Seega ei määra aine omadused mitte ainult selle kvalitatiivne koostis, vaid ka see, kui palju aatomeid aine molekulis sisaldub ja kuidas need on omavahel seotud. lihtkehade kujul on tahkes gaasilises olekus (v.a broom - vedel). Neil puuduvad metallidele omased füüsikalised omadused. Kõvadel mittemetallidel ei ole metallidele tüüpilist läiget, need on tavaliselt rabedad ja juhivad halvasti soojust (välja arvatud grafiit). Kristallilisel booril B (nagu kristalsel ränil) on väga kõrge sulamistemperatuur (2075°C) ja kõrge kõvadus. Boori elektrijuhtivus suureneb oluliselt temperatuuri tõustes, mis võimaldab seda laialdaselt kasutada pooljuhttehnoloogias. Boori lisamine terasele ja alumiiniumi, vase, nikli jne sulamitele parandab nende mehaanilisi omadusi. Boriidid (ühendid teatud metallidega, näiteks titaan: TiB, TiB2) on vajalikud reaktiivmootorite osade ja gaasiturbiini labade valmistamisel. Nagu on näha skeemilt 1, on süsinik - C, räni - Si, - B sarnane struktuur ja neil on mõned ühised omadused. Lihtainetena leidub neid kahel kujul – kristallilise ja amorfse kujul. Nende elementide kristalsed vormid on väga kõvad ja kõrge sulamistemperatuuriga. Kristallil on pooljuhtomadused. Kõik need elemendid moodustavad ühendeid metallidega - , ja (CaC2, Al4C3, Fe3C, Mg2Si, TiB, TiB2). Mõnel neist on suurem kõvadus, näiteks Fe3C, TiB. kasutatakse atsetüleeni tootmiseks.
Mittemetallide keemilised omadused
Vastavalt suhteliste elektronegatiivsuste arvväärtustele suurenevad oksüdeerivad mittemetallid järgmises järjekorras: Si, B, H, P, C, S, I, N, Cl, O, F.
Mittemetallid oksüdeerivate ainetena
Mittemetallide oksüdeerivad omadused avalduvad nende koostoimel:
· metallidega: 2Na + Cl2 = 2NaCl;
· vesinikuga: H2 + F2 = 2HF;
· madalama elektronegatiivsusega mittemetallidega: 2P + 5S = P2S5;
· mõne kompleksse ainega: 4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O,
2FeCl2 + Cl2 = 2 FeCl3.
Mittemetallid redutseerivate ainetena
1. Kõikidel mittemetallidel (välja arvatud fluor) on hapnikuga suhtlemisel redutseerivad omadused:
S + O2 = SO2, 2H2 + O2 = 2H2O.
Hapnik kombinatsioonis fluoriga võib samuti avaldada positiivset oksüdatsiooniastet, st olla redutseerija. Kõigil muudel mittemetallidel on redutseerivad omadused. Näiteks kloor ei ühine hapnikuga otseselt, kuid kaudselt on võimalik saada selle oksiide (Cl2O, ClO2, Cl2O2), milles kloor on positiivse oksüdatsiooniastmega. Kõrgetel temperatuuridel ühineb lämmastik otseselt hapnikuga ja sellel on redutseerivad omadused. Väävel reageerib hapnikuga veelgi kergemini.
2. Paljudel mittemetallidel on kompleksainetega koostoimel redutseerivad omadused:
ZnO + C = Zn + CO, S + 6HNO3 konts = H2SO4 + 6NO2 + 2H2O.
3. On ka reaktsioone, milles mittemetall on nii oksüdeerija kui ka redutseerija:
Cl2 + H2O = HCl + HClO.
4. Fluor on kõige tüüpilisem mittemetall, millel puuduvad redutseerivad omadused ehk võime keemilistes reaktsioonides elektrone loovutada.
Mittemetalliühendid
Mittemetallid võivad moodustada ühendeid erinevate molekulisiseste sidemetega.
Mittemetalliühendite tüübid
Vesinikühendite üldvalemid vastavalt keemiliste elementide perioodilise tabeli rühmadele on toodud tabelis:
|
Lenduvad vesinikuühendid |
Kalkogeenid kokku.
Perioodilise elementide tabeli kuuenda rühma põhialarühmas. I. Mendelejev sisaldab elemente: hapnik (O), väävel (S), seleen (Se), (Te) ja (Po). Neid elemente nimetatakse ühiselt kalkogeenideks, mis tähendab "maaki moodustav".
Kalkogeenide alarühmas, ülalt alla, aatomilaengu suurenedes muutuvad elementide omadused loomulikult: nende mittemetallilised omadused vähenevad ja metallilised omadused suurenevad. Niisiis - tüüpiline mittemetall ja poloonium - metall (radioaktiivne).
Hall seleen
Fotoelementide ja elektrivoolualaldi tootmine
Pooljuhttehnoloogias
Kalkogeenide bioloogiline roll
Väävel mängib olulist rolli taimede, loomade ja inimeste elus. Loomorganismides on väävel osa peaaegu kõigist valkudest, väävlit sisaldavatest valkudest ja valkudest, samuti B1-vitamiinist ja hormooninsuliinist. Väävlipuuduse tõttu aeglustub lammaste villakasv ja lindudel on märgata kehva suletust.
Kõige rohkem väävlit tarbivad taimed kapsas, salat ja spinat. Väävlirikkad on ka herne- ja oakaunad, redis, kaalikas, sibul, mädarõigas, kõrvits ja kurk; Peet on ka väävlivaene.
Keemiliste omaduste poolest on seleen ja telluur väga sarnased väävliga, kuid füsioloogiliste omaduste poolest on nad selle antagonistid. Organismi normaalseks toimimiseks on vaja väga väikest kogust seleeni. Seleen mõjub positiivselt südame-veresoonkonna süsteemile, punastele verelibledele, parandab organismi immuunomadusi. Suurenenud seleenikogus põhjustab loomadel haigusi, mis väljenduvad kõhnumises ja uimasuses. Seleeni puudus organismis põhjustab südame, hingamisteede häireid, keha turset ja võib isegi tekkida. Seleenil on loomadele märkimisväärne mõju. Näiteks hirved, kellel on kõrge nägemisteravus, sisaldavad võrkkestas 100 korda rohkem seleeni kui teistes kehaosades. Taimemaailmas sisaldavad kõik taimed palju seleeni. Taim kogub seda eriti suures koguses.
Telluuri füsioloogilist rolli taimede, loomade ja inimeste jaoks on uuritud vähem kui seleeni oma. On teada, et telluur on seleeniga võrreldes vähem toksiline ja telluuriühendid taandatakse organismis kiiresti elementaarseks telluuriks, mis omakorda ühineb orgaaniliste ainetega.
Lämmastiku alarühma elementide üldised omadused
Viienda rühma põhirühma kuuluvad lämmastik (N), fosfor (P), arseen (As), antimon (Sb) ja (Bi).
Lämmastikust vismuti alarühmas ülevalt alla mittemetallilised omadused vähenevad, samas kui metallilised omadused ja aatomite raadius suurenevad. Lämmastik, fosfor, arseen on mittemetallid, kuid kuuluvad metallide hulka.
Lämmastiku alarühm
|
Võrdlevad omadused |
7 N lämmastik |
15 P-fosfor |
33 Arseenina |
51 Sb antimon |
83 Bi vismut |
|||||
|
Elektrooniline struktuur |
…4f145d106S26p3 |
|||||||||
|
Oksüdatsiooni olek |
1, -2, -3, +1, +2, +3, +4, +5 |
3, +1, +3, +4,+5 |
||||||||
|
Electro- negatiivsus |
||||||||||
|
Looduses olemine |
Vabas olekus - atmosfääris (N2 -), seotud olekus - NaNO3 koostises -; KNO3 – India soolapeeter |
Ca3(PO4)2 - fosforiit, Ca5(PO4)3(OH) - hüdroksüapatiit, Ca5(PO4)3F - fluorapatiit |
||||||||
|
Allotroopsed vormid normaalsetes tingimustes |
Lämmastik (üks vorm) |
NH3 + H2O ↔ NH4OH ↔ NH4+ + OH – (ammooniumhüdroksiid); PH3 + H2O ↔ PH4OH ↔ PH4+ + OH- (fosfooniumhüdroksiid). Lämmastiku ja fosfori bioloogiline roll Lämmastik mängib taimede elus äärmiselt olulist rolli, kuna see on osa aminohapetest, valkudest ja klorofüllist, B-vitamiinidest ja ensüümidest, mis aktiveeruvad. Seetõttu mõjutab lämmastiku puudus mullas negatiivselt taimi ja eelkõige klorofülli sisaldust lehtedes, mistõttu need muutuvad kahvatuks. tarbivad 50–250 kg lämmastikku 1 hektari mullapinna kohta. Enamik lämmastikku leidub õites, noortes lehtedes ja viljades. Taimede jaoks on kõige olulisem lämmastikuallikas lämmastik – need on peamiselt ammooniumnitraat ja ammooniumsulfaat. Märkida tuleb ka lämmastiku erilist rolli õhu komponendina – eluslooduse tähtsaima komponendina. Mitte ükski keemiline element ei võta taime- ja loomorganismide eluprotsessides nii aktiivset ja mitmekülgset osa kui fosfor. See on nukleiinhapete komponent ja osa ensüümidest ja vitamiinidest. Loomadel ja inimestel on kuni 90% fosforist koondunud luudesse, kuni 10% lihastesse ja umbes 1% närvisüsteemis (anorgaaniliste ja orgaaniliste ühendite kujul). Lihastes, maksas, ajus ja teistes elundites leidub seda fosfatiidide ja fosforestrite kujul. Fosfor osaleb lihaste kontraktsioonides ning lihas- ja luukoe ehituses. Vaimse tööga tegelevatel inimestel on vaja tarbida suuremas koguses fosforit, et vältida närvirakkude tühjenemist, mis toimivad just vaimse töö ajal suurenenud koormuse all. Fosfori puudumisel väheneb jõudlus, areneb neuroos, kahevalentset germaaniumi, tina ja plii GeO, SnO, PbO häirivad amfoteersed oksiidid. Süsiniku ja räni kõrgemad oksiidid CO2 ja SiO2 on happelised oksiidid, mis vastavad nõrgalt happeliste omadustega hüdroksiididele - H2CO3 ja ränihape H2SiO3. Amfoteersed oksiidid - GeO2, SnO2, PbO2 - vastavad amfoteersetele hüdroksiididele ning üle minnes germaaniumhüdroksiidilt Ge(OH)4 pliihüdroksiidile Pb(OH)4 nõrgenevad happelised omadused ja tugevnevad aluselised. Süsiniku ja räni bioloogiline roll Süsinikuühendid on taime- ja loomaorganismide aluseks (45% süsinikust leidub taimedes ja 26% loomorganismides). Süsinikmonooksiidil (II) ja süsinikmonooksiidil (IV) on iseloomulikud bioloogilised omadused. Süsinikoksiid (II) on väga mürgine gaas, kuna seondub tihedalt veres leiduva hemoglobiiniga ja jätab hemoglobiinilt ilma võimest viia hapnikku kopsudest kapillaaridesse. Sissehingamisel võib CO põhjustada mürgistust, võib-olla isegi surma. Vingugaas (IV) on taimede jaoks eriti oluline. Taimerakkudes (eriti lehtedes) tekib klorofülli juuresolekul ja päikeseenergia toimel süsinikdioksiidist ja veest glükoos hapniku vabanemisega. Fotosünteesi tulemusena seovad taimed aastas 150 miljardit tonni süsinikku ja 25 miljardit tonni vesinikku ning eraldavad atmosfääri kuni 400 miljardit tonni hapnikku. Teadlased on leidnud, et taimed saavad umbes 25% CO2-st juurestiku kaudu mullas lahustunud karbonaatidest. Taimed kasutavad sisekudede ehitamiseks räni. Taimedes sisalduv räni, mis tungib läbi rakuseinte, muudab need kõvemaks ja vastupidavamaks putukate kahjustustele, kaitseb neid seennakkuse eest. Räni leidub peaaegu kõigis loomade ja inimeste kudedes, eriti rikkad on selle poolest maks ja kõhred. Tuberkuloosihaigete luudes, hammastes ja kõhredes on räni oluliselt vähem kui tervetel inimestel. Selliste haiguste nagu Botkin puhul väheneb räni sisaldus veres ja jämesoole kahjustuse korral, vastupidi, suureneb selle sisaldus veres. |
"Biogeensed elemendid inimkehas"
SISSEJUHATUS
1.1 Biogeensed elemendid - mittemetallid, mis moodustavad inimkeha
2 Biogeensed elemendid – metallid, mis moodustavad inimkeha
HAPNIKU ROLL INIMESE KEHAS
SÜSINIKU ROLL INIMESE KEHAS
VESINIKU ROLL INIMKEHAS
KAALIUMI ROLL INIMESE KEHAMIS
VÄÄVLI ROLL INIMESE ORGANISAS
KALTSIUMI ROLL INIMKEHAS
KOKKUVÕTE
BIBLIOGRAAFIA
SISSEJUHATUS
Arvamus, et peaaegu kõiki perioodilisuse tabeli elemente võib inimkehast leida D.I. Mendelejev, muutub harjumuspäraseks. Kuid teadlased viitavad sellele, et elusorganismis ei esine mitte ainult kõiki keemilisi elemente, vaid igaüks neist täidab teatud bioloogilist funktsiooni. On täiesti võimalik, et see hüpotees ei saa kinnitust. Sellesuunaliste uuringute arenedes ilmneb üha suurema hulga keemiliste elementide bioloogiline roll.
Oma tervise säilitamiseks peab inimene varustama keha tasakaalustatud toitainetega toidust, veest ja sissehingatavast õhust. Sageli reklaamitakse kõrge kaltsiumi, joodi ja muude keemiliste elementide sisaldusega toiduaineid, kuid kas see on meie kehale kasulik? Millised haigused võivad lastel ja täiskasvanutel põhjustada teatud keemilise elemendi liigset või puudujääki?
Tänapäeval, kui lapsepõlves terveid inimesi jääb järjest vähemaks, on see probleem tõeliselt pakiline.
Inimkehas moodustub pidevalt kujuteldamatu hulk keemilisi ühendeid. Osa sünteesitud ühendeid kasutatakse ehitusmaterjalina või energiaallikana ning tagavad organismile kasvu, arengu ja elutähtsate funktsioonide; teine osa, mida võib pidada toksiinideks või jääkaineteks, eritub organismist.
Ainevahetuses osalevad nii anorgaanilised kui orgaanilised ained. Neid aineid moodustavaid keemilisi elemente nimetatakse biogeenseteks elementideks. Umbes 30 elementi peetakse usaldusväärselt biogeenseks.
Joonisel 1 on näidatud peamised keemilised elemendid, millest inimkeha koosneb.
Joonis 1 – diagramm. Inimkeha elementaarne koostis.
1.1 Biogeensed elemendid - mittemetallid, mis moodustavad inimkeha
Biogeensete elementide hulgas on erilisel kohal organogeensed elemendid, millest moodustuvad keha kõige olulisemad ained - vesi, valgud, süsivesikud, rasvad, vitamiinid, hormoonid jt. Organogeenide hulka kuuluvad 6 keemilist elementi: süsinik, hapnik, vesinik, lämmastik, fosfor, väävel. Nende kogumassiosa inimkehas on ligikaudu 97,3% (vt tabel 1).
Kõik organogeensed elemendid on mittemetallid. Mittemetallidest on biogeensed ka kloor (massiosa 0,15%), fluor, jood ja broom. Need elemendid ei kuulu organogeensete elementide hulka, kuna erinevalt viimastest ei mängi nad keha orgaaniliste struktuuride ülesehitamisel nii universaalset rolli. Räni, boori, arseeni ja seleeni biogeensuse kohta on andmeid.
Tabel 1. Organogeensete elementide sisaldus inimkehas.
|
Elemendid – organogeenid |
Massiosa (%) |
Kaal (g / 70 kg) |
|
süsinik (C) |
||
|
hapnik (O) |
||
|
vesinik (H) |
||
|
fosfor (P) |
||
|
68117 ≈ 68 kg |
1.2 Biogeensed elemendid – metallid, millest inimkeha koosneb
Biogeensete elementide hulka kuuluvad mitmed metallid, millest 10 nn elumetalli täidavad eriti olulisi bioloogilisi funktsioone. Need metallid on kaltsium, kaalium, naatrium, magneesium, raud, tsink, vask, mangaan, molübdeen, koobalt (vt tabel 2).
Lisaks kümnele "elumetallile" liigitatakse biogeensete elementide hulka veel mitu metalli, näiteks tina, liitium, kroom ja mõned teised.
Tabel 2. Elumetallide sisaldus inimkehas
|
Massiosa (%) |
Kaal (g / 70 kg) |
|
|
Kaltsium (Ca) |
||
|
Naatrium (Na) |
||
|
Magneesium (Mg) |
||
|
raud (Fe) |
||
|
Mangaan (Mn) |
||
|
Molübdeen (Mo) |
||
|
Koobalt (Co) |
||
Sõltuvalt keha massiosast jagunevad kõik biogeensed elemendid:
a) makroelemendid (massiosa kehas on üle 10–2% või üle 7 g);
b) mikroelemendid (massiosa kehas on alla 10 -2% või alla 7g).
Makroelementide hulka kuuluvad kõik organogeenid, kloor ja 4 "elumetalli": magneesium, kaalium, kaltsium, naatrium. Need moodustavad 99,5%, rohkem kui 96% pärinevad neljast elemendist (süsinik, hapnik, vesinik, lämmastik). Need on kõigi orgaaniliste ühendite põhikomponendid.
Mikroelemendid sisalduvad rakkudes väga väikestes kogustes. Nende hulka kuuluvad tsink, mangaan, vask, jood, fluor ja teised. Kuid isegi need elemendid, mis sisalduvad tühistes kogustes, on eluks vajalikud ja neid ei saa millegagi asendada. Nende elementide bioloogiline roll ja funktsioonid inimkehas on väga mitmekesised ning nende puudus või liig võib põhjustada tõsiseid haigusi (vt lisa B ja D). Piisab, kui öelda, et metallid aktiveerivad umbes 200 ensüümi. Kokku on inimorganismis tuvastatud umbes 70 mineraalset ainet, millest 14 mikroelementi peetakse hädavajalikuks - raud, koobalt, vask, kroom, nikkel, mangaan, molübdeen, tsink, jood, tina, fluor, räni, vanaadium, seleen . Paljud mikroelemendid satuvad kehasse peaaegu eranditult puu- ja köögiviljade toitumisega. Metsikud söödavad taimed on rikkad ka mikroelementide poolest, mis sügavamatest kihtidest eraldatuna kogunevad lehtedesse, õitesse ja viljadesse.
2. HAPNIKU ROLL INIMESE KEHAS
Molekulaarse hapniku põhiülesanne kehas on erinevate ühendite oksüdeerimine. Koos vesinikuga moodustab hapnik vett, mille sisaldus täiskasvanu kehas on keskmiselt umbes 55-65%.
Hapnik on osa valkudest, nukleiinhapetest ja muudest organismi elutähtsatest komponentidest. Hapnik on vajalik hingamiseks, rasvade, valkude, süsivesikute, aminohapete oksüdatsiooniks, aga ka paljudeks muudeks biokeemilisteks protsessideks.
Hapnik siseneb kehasse tavaliselt kopsude kaudu, kus see bioelement tungib verre, imendub hemoglobiini ja moodustab kergesti dissotsieeruva ühendi - oksühemoglobiini ning seejärel siseneb verest kõikidesse organitesse ja kudedesse. Hapnik siseneb kehasse ka seotud olekus, vee kujul. Kudedes kulub hapnikku eelkõige erinevate ainete oksüdeerimiseks ainevahetuse käigus. Seejärel metaboliseeritakse peaaegu kogu hapnik süsinikdioksiidiks ja veeks ning eemaldatakse kehast kopsude ja neerude kaudu.
Vähendatud hapnikusisaldus kehas.
Kui keha kudedes on ebapiisav hapnikuvarustus või selle kasutamise rikkumine, arenevad hüpoksia (hapnikunälg) nähtused.
Hapnikupuuduse peamised põhjused:
· kopsude hapnikuvarustuse katkemine või vähenemine, hapniku osarõhk sissehingatavas õhus;
· punaste vereliblede arvu märkimisväärne vähenemine või nende hemoglobiinisisalduse järsk langus;
· hemoglobiini võime rikkumine siduda, transportida või vabastada hapnikku kudedesse;
· kudede hapniku kasutamise võime halvenemine;
· redoksprotsesside pärssimine kudedes;
· ummikud veresoonkonnas, mis on tingitud südametegevuse, vereringe ja hingamise häiretest;
· endokrinopaatiad, vitamiinipuudus;
Hapnikupuuduse peamised ilmingud:
· ägedatel juhtudel (hapnikuvarustuse täieliku katkemisega, ägeda mürgistuse korral): teadvusekaotus, kesknärvisüsteemi kõrgemate osade talitlushäired;
· kroonilistel juhtudel: suurenenud väsimus, kesknärvisüsteemi funktsionaalsed häired, südamepekslemine ja õhupuudus vähese füüsilise koormuse korral, immuunsüsteemi reaktiivsuse vähenemine.
Mürgine doos inimestele: mürgine O3 kujul.
Suurenenud hapnikusisaldus kehas.
Pikaajalise hapnikusisalduse suurenemisega kehakudedes (hüperoksiaga) võib kaasneda hapnikumürgitus; Hüperoksiaga kaasneb tavaliselt vere hapnikusisalduse tõus (hüperokseemia).
Osooni ja liigse hapniku toksilist toimet seostatakse kudedes suure hulga radikaalide moodustumisega, mis on tingitud keemiliste sidemete purunemisest. Radikaalid moodustuvad väikestes kogustes ka tavaliselt raku ainevahetuse vaheproduktina. Radikaalide liigsel hulgal käivitatakse orgaaniliste ainete oksüdatsiooniprotsess, sealhulgas lipiidide peroksüdatsioon, millele järgneb nende lagunemine ja hapnikku sisaldavate toodete (ketoonid, alkoholid, happed) moodustumine.
Hapnik on osa paljude ainete molekulidest – alates kõige lihtsamatest kuni keerukate polümeerideni; Nende ainete olemasolu ja koostoime organismis tagab elu olemasolu. Olles veemolekuli lahutamatu osa, osaleb hapnik peaaegu kõigis kehas toimuvates biokeemilistes protsessides.
Hapnik on asendamatu, selle puuduse korral saab ainsaks tõhusaks abinõuks olla organismi normaalse hapnikuga varustatuse taastamine. Isegi lühiajaline (mitu minutit) keha hapnikuvarustuse katkemine võib põhjustada selle funktsioonide tõsiseid häireid ja sellele järgnevat surma.
3. SÜSINIKU ROLL INIMKEHAS
SÜSI on kõige olulisem biogeenne element, mis on Maal elu aluseks, tohutu hulga orgaaniliste ühendite struktuuriüksus, mis on seotud organismide ehitamisega ja nende elutähtsate funktsioonide tagamisega (biopolümeerid, aga ka arvukad madala molekulmassiga bioloogiliselt aktiivsed ained). - vitamiinid, hormoonid, vahendajad jne). Märkimisväärne osa organismidele vajalikust energiast moodustub rakkudes süsiniku oksüdatsiooni tõttu. Elu tekkimist Maal peetakse kaasaegses teaduses süsinikuühendite evolutsiooni keeruliseks protsessiks.
Inimkeha siseneb süsinikku toiduga (tavaliselt umbes 300 g päevas). Süsiniku kogusisaldus ulatub umbes 21%-ni (15 kg 70 kg kehamassi kohta). Süsinik moodustab 2/3 lihasmassist ja 1/3 luumassist. See eritub organismist peamiselt väljahingatavas õhus (süsinikdioksiid) ja uriiniga (uurea).
Süsiniku põhifunktsioon on mitmesuguste orgaaniliste ühendite moodustamine, tagades seeläbi bioloogilise mitmekesisuse ja osalemise elusolendite kõigis funktsioonides ja ilmingutes. Biomolekulides moodustab süsinik polümeeriahelaid ja on kindlalt ühendatud vesiniku, hapniku, lämmastiku ja muude elementidega. Süsiniku sellise olulise füsioloogilise rolli määrab asjaolu, et see element on osa kõigist orgaanilistest ühenditest ja osaleb peaaegu kõigis keha biokeemilistes protsessides. Süsinikuühendite oksüdeerumine hapniku mõjul põhjustab vee ja süsinikdioksiidi moodustumist; See protsess toimib keha energiaallikana. Süsinikdioksiid CO 2 (süsinikdioksiid) tekib ainevahetuse käigus, on hingamiskeskuse stimulaator, omab olulist rolli hingamise ja vereringe reguleerimisel.
Vabal kujul ei ole süsinik mürgine, kuid paljudel selle ühenditel on märkimisväärne mürgisus. Selliste ühendite hulka kuuluvad süsinikmonooksiid CO (süsinikmonooksiid), süsiniktetrakloriid CCl 4, süsinikdisulfiid CS 2, tsüaniidsoolad HCN, benseen C 6 H 6 ja teised. Süsinikdioksiid kontsentratsioonis üle 10% põhjustab atsidoosi (vere pH langus), õhupuudust ja hingamiskeskuse halvatust.
Söetolmu pikaajaline sissehingamine võib põhjustada antrakoosi – haigust, millega kaasneb söetolmu ladestumine kopsukoesse ja lümfisõlmedesse ning sklerootilised muutused kopsukoes. Süsivesinike ja teiste naftaühendite toksiline toime õlitööstuse töötajatel võib väljenduda naha karestumises, pragude ja haavandite tekkes ning kroonilise dermatiidi tekkes.
Inimestele võib süsinik olla mürgine süsinikmonooksiidi (CO) või tsüaniidi (CN-) kujul.
4. VESINIKU ROLL INIMKEHAS
Vesi on elusorganismis kõige olulisem vesinikuühend. Vee peamised funktsioonid on järgmised:
Suure erisoojusmahuga vesi tagab kehatemperatuuri püsiva püsimise. Kui keha kuumeneb üle, aurustub selle pinnalt vesi. Suure aurustumissoojuse tõttu kaasnevad selle protsessiga suured energiakulutused, mille tulemusena kehatemperatuur langeb. Nii säilib keha termiline tasakaal.
Vesi hoiab organismis happe-aluse tasakaalu. Enamik kudesid ja elundeid koosneb peamiselt veest. Üldise happe-aluse tasakaalu säilitamine organismis ei välista suuri erinevusi erinevate organite ja kudede pH väärtustes. Oluline vesinikuühend on vesinikperoksiid H2O2 (traditsiooniliselt nimetatakse seda vesinikperoksiidiks). H2O2 oksüdeerib rakumembraanide lipiidkihti, hävitades selle.
5. KAALIUMI ROLL INIMESE ORGANISAS
Kaalium on paljudes ainevahetusprotsessides kohustuslik osaleja. Kaalium on oluline südamelihase - müokardi kontraktsiooni automaatsuse säilitamisel; tagab naatriumioonide eemaldamise rakkudest ja nende asendamise kaaliumiioonidega, millega omakorda kaasneb liigse vedeliku eemaldamine organismist.
Võrreldes teiste toodetega on kaaliumi kõrgeim kuivatatud aprikoosides, viigimarjades, apelsinides, mandariinides, kartulites (500 g kartulit annab päevase vajaduse), kuivatatud virsikutes, naeris, kibuvitsamarjades, mustades ja punastes sõstardes, pohlades, maasikates, arbuusides, melonis , sojaoad, kirsiploom, värsked kurgid, rooskapsas, kreeka pähklid ja sarapuupähklid, petersell, rosinad, ploomid, rukkileib, kaerahelbed.
Täiskasvanu päevane kaaliumivajadus on 2–3 g päevas ja lapse jaoks 16–30 mg kehakaalu kilogrammi kohta. Inimese nõutav minimaalne kaaliumikogus päevas on umbes 1 g Tavalise toitumise korral on päevane kaaliumivajadus täielikult rahuldatud, kuid kaaliumitarbimises esineb ka hooajalisi kõikumisi. Niisiis, kevadel on selle tarbimine väike - umbes 3 g / päevas ja sügisel on maksimaalne tarbimine 5-6 g / päevas.
Arvestades tänapäeva inimeste kalduvust tarbida koos toiduga suures koguses lauasoola, suureneb ka vajadus kaaliumi järele, mis võib neutraliseerida liigse naatriumi kahjulikku mõju organismile.
Toiduga saadava kaaliumi puudumine võib põhjustada düstroofiat isegi normaalse valgusisalduse korral toidus. Kaaliumi metabolismi halvenemine avaldub kroonilistes neeru- ja kardiovaskulaarsüsteemi haigustes, seedetrakti haigustes (eriti kaasneb kõhulahtisus ja oksendamine), endokriinsete näärmete haiguste ja muude patoloogiatega.
Kaaliumipuudus organismis avaldub eelkõige neuromuskulaarse ja kardiovaskulaarsüsteemi häiretena (unisus, liikumishäired, jäsemete värisemine, aeglane südametegevus). Kaaliumipreparaate kasutatakse meditsiinilistel eesmärkidel.
Liigset kaaliumisisaldust täheldatakse palju harvemini, kuid see on äärmiselt ohtlik seisund: jäsemete lõtv halvatus, muutused südame-veresoonkonna süsteemis. See seisund võib tekkida raske dehüdratsiooni, neerufunktsiooni kahjustusega hüperkortisolismi ja suure koguse kaaliumi manustamisel.
Väävel inimkehas on rakkude, elundikudede, ensüümide, hormoonide, eelkõige insuliini, kõige olulisema pankrease ensüümi ja väävlit sisaldavate aminohapete asendamatu komponent; tagab nende funktsioneerimiseks vajalike valgumolekulide ruumilise organiseerimise, kaitseb rakke, kudesid ja biokeemilise sünteesi radasid oksüdatsiooni eest ning kogu organismi võõrainete toksiliste mõjude eest. Närvi-, side- ja luukoes on seda üsna palju. Väävel on struktuurse valgu kollageeni komponent. Organismi väävliga varustatuse tagab korralikult korraldatud toitumine, mis sisaldab liha, kanamune, kaera- ja tatart, jahutooteid, piima, juustu, kaunvilju ja kapsast.
Vaatamata märkimisväärsele hulgale uuringutele ei ole väävli osa organismi elutähtsate funktsioonide tagamisel täielikult mõistetav. Seega puuduvad selged kliinilised kirjeldused mis tahes spetsiifiliste häirete kohta, mis on seotud ebapiisava väävli imendumisega organismi. Samal ajal on teada atsidoaminopaatiad - väävlit sisaldavate aminohapete metabolismi halvenemisega seotud häired (homotsüstinuuria, tsüstationuuria). Väävliühenditega ägeda ja kroonilise mürgistuse kliinilise pildi kohta on olemas ka ulatuslik kirjandus.
Väävlipuuduse peamised ilmingud:
· maksahaiguste sümptomid;
· liigesehaiguste sümptomid;
· nahahaiguste sümptomid;
· bioloogiliselt aktiivsete väävlit sisaldavate ühendite vaeguse ja ainevahetushäirete mitmesugused ja arvukad ilmingud organismis.
Suurenenud väävlisisaldus organismis.
Suure vesiniksulfiidi kontsentratsiooni korral sissehingatavas õhus tekib joobeseisundi kliiniline pilt väga kiiresti, mõne minuti jooksul tekivad krambid, teadvusekaotus ja hingamisseiskus. Tulevikus võivad mürgistuse tagajärjed avalduda püsivate peavalude, psüühikahäirete, halvatuse ning hingamisteede ja seedetrakti häiretena.
On kindlaks tehtud, et peeneks jahvatatud väävli parenteraalse manustamisega õlilahuses koguses 1-2 ml kaasneb hüpertermia koos hüperleukotsütoosi ja hüpoglükeemiaga. Arvatakse, et parenteraalsel manustamisel on väävliioonide toksilisus 200 korda suurem kui klooriioonidel.
Seedetrakti sattuvate väävliühendite mürgisus on seotud nende muutumisega soolestiku mikrofloora toimel vesiniksulfiidiks, mis on väga mürgine ühend.
Väävlimürgistuse järgse surma korral täheldatakse lahkamisel emfüseemi, ajupõletiku, ägeda katarraalse enteriidi, maksanekroosi ja müokardi hemorraagiat (petehhiaid).
Kroonilise mürgistuse (süsinikdisulfiid, vääveldioksiid) korral täheldatakse psüühikahäireid, orgaanilisi ja funktsionaalseid muutusi närvisüsteemis, lihasnõrkust, nägemise hägustumist ja mitmesuguseid teiste kehasüsteemide häireid.
Viimastel aastakümnetel on üheks liigse väävli inimorganismi sattumise allikaks olnud väävlit sisaldavad ühendid (sulfitid), mida lisatakse säilitusainetena paljudele toitudele, alkohoolsetele ja mittealkohoolsetele jookidele. Eriti palju on sulfiteid suitsulihas, kartulis, värsketes köögiviljades, õlles, siidris, valmissalatites, äädikas, veinivärvides. Võimalik, et bronhiaalastma esinemissageduse sagenemises on osaliselt süüdi sulfiitide üha suurenev tarbimine. Näiteks on teada, et 10% bronhiaalastma põdevatest patsientidest on suurenenud tundlikkus sulfitite suhtes (st on sulfitite suhtes sensibiliseeritud). Sulfitite negatiivse mõju vähendamiseks kehale on soovitatav suurendada juustude, munade, rasvase liha ja linnuliha sisaldust toidus.
Liigse väävli peamised ilmingud:
· nahasügelus, lööbed, furunkuloos;
Konjunktiivi punetus ja turse;
· sarvkesta väikeste punktdefektide ilmnemine;
· valutavad kulmud ja silmamunad, liiva tunne silmades;
valgusfoobia, pisaravool;
üldine nõrkus, peavalud, pearinglus, iiveldus;
· ülemiste hingamisteede katarr, bronhiit;
Kuulmislangus
Seedehäired, kõhulahtisus, kaalulangus;
· aneemia;
· krambid ja teadvusekaotus (ägeda mürgistuse korral);
· psüühikahäired, intelligentsuse langus.
Väävli roll inimkehas on äärmiselt oluline ning väävli ainevahetuse häiretega kaasnevad arvukad patoloogiad. Samal ajal ei ole nende häirete kliiniline pilt piisavalt välja kujunenud. Täpsemalt öeldes ei seosta arstid veel erinevaid inimeste tervisehäirete “mittespetsiifilisi” ilminguid väävli metabolismi häiretega.
7. KALTSIUMI ROLL INIMESE KEHAMIS
Kaltsium osaleb otseselt kõige keerulisemates protsessides, näiteks vere hüübimises; rakusiseste protsesside reguleerimine; rakumembraani läbilaskvuse reguleerimine; närvijuhtivusprotsesside ja lihaskontraktsioonide reguleerimine; stabiilse südametegevuse säilitamine; luukoe moodustumine, hammaste mineraliseerumine.
Kaltsium on keha oluline osa; selle kogusisaldus on umbes 1,4% (1000 g 70 kg kehamassi kohta). Kaltsium jaotub kehas ebaühtlaselt: ligikaudu 99% selle kogusest leidub luukoes ja ainult 1% teistes elundites ja kudedes. Kaltsium eemaldatakse kehast soolte ja neerude kaudu.
Lisaks avaldab pikaajaline kaltsiumipuudus toidus soovimatut mõju südamelihase erutuvusele ja selle kontraktsioonide rütmile.
Hoolimata asjaolust, et enamikul inimestel on toidus piisavalt kaltsiumi sisaldavaid toite, kannatavad paljud kaltsiumipuuduse all. Põhjus on selles, et kaltsiumi on raske omastada.
Kõigepealt tuleb märkida, et kaltsium kaob kuumtöötlemisel (näiteks köögiviljade küpsetamisel - 25%). Kaltsiumikaod on ebaolulised, kui kasutatakse vett, milles köögivilju keedeti.
Samuti tuleb meeles pidada, et kaltsiumi imendumist soolestikus takistavad fütiinhape, mida leidub enim rukkileivas, ja oblikhape, mida leidub ohtralt hapuoblikas ja kakaos. Kaltsiumi kasutamine rasvarikka toiduga on keeruline. Kaltsiumi "vaenlased" on roosuhkur, šokolaad ja kakao.
Kaltsiumipuuduse peamised ilmingud.
Kaltsiumipuuduse tagajärjed võivad avalduda nii kogu organismi kui ka selle üksikute süsteemide tasandil:
üldine nõrkus, suurenenud väsimus;
· valu, lihaskrambid;
· luuvalu, kõnnihäired;
· häired kasvuprotsessides;
hüpokaltseemia, hüpokaltsinoos;
· luustiku dekaltsifikatsioon, deformeeriv osteoartriit, osteoporoos, selgroolülide deformatsioon, luumurrud;
· urolitiaasi haigus;
· Kashin-Becki tõbi;
· immuunsushäired;
· vere hüübimise vähenemine, verejooks.
Suurenenud kaltsiumisisaldus kehas.
Kaltsiumi toksiline toime ilmneb ainult pikaajalisel kasutamisel ja tavaliselt inimestel, kellel on selle bioelemendi metabolismi häired (näiteks hüperparatüreoidism). Mürgistus võib tekkida, kui kaltsiumi tarbitakse rohkem kui 2,5 g päevas.
Liigse kaltsiumi peamised ilmingud:
· skeletilihaste ja närvikiudude erutatavuse mahasurumine;
· silelihaste toonuse langus;
· hüperkaltseemia, kaltsiumisisalduse tõus vereplasmas;
· maomahla happesuse suurenemine, ülihappeline gastriit, maohaavandid;
· kaltsinoos, kaltsiumi ladestumine elunditesse ja kudedesse (nahas ja nahaaluskoes; sidekude piki fastsiat, kõõlused, aponeuroosid; lihased; veresoonte seinad; närvid);
bradükardia, stenokardia;
· podagra, tuberkuloosikollete lupjumine jne;
kaltsiumisoolade sisalduse suurenemine uriinis;
· nefrokaltsinoos, neerukivitõbi;
· suurenenud vere hüübivus;
· suurenenud risk kilpnäärme ja kõrvalkilpnäärme talitlushäirete, autoimmuunse türeoidiidi tekkeks;
· fosfori, magneesiumi, tsingi, raua väljatõrjumine organismist.
Kõige kergemini seeditav kaltsium on piim ja piimatooted (välja arvatud või) koos köögiviljade ja puuviljadega. Päevavajaduse rahuldamiseks piisab 0,5 liitrist piimast või 100 g juustust. Muide, piim pole mitte ainult suurepärane kaltsiumiallikas, vaid soodustab ka teistes toiduainetes sisalduva kaltsiumi imendumist.
Kaltsiumi imendumise seisukohalt on väga oluline D-vitamiini olemasolu toidus, mis neutraliseerib erinevate lupjumisvastaste ainete toimet ja on fosfori-kaltsiumi ainevahetuse regulaator.
keemiline bioloogiline organogeenhapnik
KOKKUVÕTE
Kõigil elusorganismidel on tihe kontakt keskkonnaga. Elu nõuab pidevat ainevahetust organismis. Keemiliste elementide sisenemist organismi soodustavad toitumine ja tarbitud vesi. Keha koosneb 60% veest, 34% orgaanilisest ainest ja 6% anorgaanilisest ainest. Orgaaniliste ainete põhikomponendid on C, H, O. Nende hulka kuuluvad ka N, P, S. Anorgaaniliste ainete koostis sisaldab tingimata 22 keemilist elementi (vt tabel nr 1). Näiteks kui inimene kaalub 70 kg, siis sisaldab see (grammides): Ca - 1700, K - 250, Na -70, Mg - 42, Fe - 5, Zn - 3. Metallid moodustavad 2,1 kg . Molekulide orgaanilise osaga kovalentselt seotud IIIA-VIA rühmade elementide sisaldus kehas väheneb D. I. Mendelejevi perioodilise süsteemi selle rühma aatomite tuuma laengu suurenemisega.
Praegust teadmiste taset elementide bioloogilise rolli kohta võib iseloomustada kui selle probleemi pealiskaudset puudutust. On kogunenud palju faktilisi andmeid elementide sisalduse kohta biosfääri erinevates komponentides, organismi reaktsioonide kohta nende defitsiidile ja liigsele kogusele. Koostati biogeokeemilise tsoneeringu ja biogeokeemiliste provintside kaardid. Kuid puudub üldine teooria, mis käsitleks mikroelementide funktsiooni, toimemehhanismi ja rolli biosfääris.
Tavalistel mikroelementidel, kui nende kontsentratsioon organismis ületab biootilise kontsentratsiooni, on organismile toksiline toime. Väga väikeses kontsentratsioonis mürgised elemendid ei avalda taimedele ja loomadele kahjulikku mõju. Näiteks arseen mikrokontsentratsioonides on biostimuleeriva toimega. Seetõttu pole mürgiseid elemente, vaid ainult mürgised annused. Seega on elemendi väikesed annused ravim, suured annused on mürk. "Kõik on mürk ja milleski pole mürki, ainult üks annus muudab mürgi nähtamatuks" - Paracelsus. On asjakohane meenutada tadžiki poeedi Rudaki sõnu: "See, mida tänapäeval peetakse uimastiks, muutub homme mürgiks."
BIBLIOGRAAFIA
1. Avtsyn A.P., Žavoronkov A.A. jt Inimese mikroelemendid. -M.: Meditsiin, 1991. -496 lk.
Ershov Yu.A., Popkov V.A., Berlyand A.S., Knizhnik A.Z., Mihhailichenko N.I. Üldine keemia. Biofüüsikaline keemia. Biogeensete elementide keemia. -M.: Kõrgkool, 1993. -560 lk.
Ershov Yu.A., Pletneva T.V. Anorgaaniliste ühendite toksilise toime mehhanismid. -M.: Meditsiin, 1989. -272 lk.
Zholnin A.V. Komplekssed ühendused. Tšeljabinsk: ChGMA, 2000. -28 lk.
Bingham F.G., Costa M., Eichenberg E. jt Mõned metalliioonide toksilisuse probleemid. -M.: Meditsiin, 1993. -368 lk.
Fremantle M. Keemia tegevuses. -M.: Mir, 1991. v.2, 620 lk.
Hughes M. Bioloogiliste protsesside anorgaaniline keemia. -M.: Mir, 1983. - 416 lk.
Žolnin A.V., Arbuzina R.F., Konstants E.V., Rylnikova G.I. Üldkeemia laboritundide metoodiline käsiraamat. II osa. -Tšeljabinsk: ChSMA, 1993 -176 lk.
Enterosorptsioon. /Al. toim. prof. ON. Beljakova. Sorptsioonitehnoloogia keskus. - L., 1991. - 336 lk.
Pöörasime suurt tähelepanu metallide rollile. Siiski tuleb arvestada, et mõned mittemetallid on ka organismi toimimiseks hädavajalikud.
Räni
Räni on samuti oluline mikroelement. Seda on kinnitanud hoolikad uuringud rottide toitumise kohta, kasutades erinevaid dieete. Rotid võtsid märgatavalt kaalus juurde, kui nende toidule lisati naatriummetasilikaati (Na2(SiO)3.9H2O) (50 mg 100 g kohta). Kanad ja rotid vajavad kasvuks ja luustiku arenguks räni. Räni puudus põhjustab luude ja sidekoe struktuuri häireid. Nagu selgus, leidub räni nendes luupiirkondades, kus toimub aktiivne lupjumine, näiteks luud moodustavates rakkudes, osteoblastides. Vanusega räni kontsentratsioon rakkudes väheneb.
Protsesside kohta, milles räni elussüsteemides osaleb, on vähe teada. Seal on see ränihappe kujul ja osaleb tõenäoliselt süsiniku ristsidumise reaktsioonides. Inimestel osutus rikkaimaks räniallikaks nabanöörist pärinev hüaluroonhape. See sisaldab 1,53 mg vaba ja 0,36 mg seotud räni grammi kohta.
Seleen
Seleenipuudus põhjustab lihasrakkude surma ja lihaspuudulikkust, eriti südamepuudulikkust. Nende seisundite biokeemiline uurimine viis ensüümi glutatioonperoksüdaasi avastamiseni, mis hävitab peroksiide.Seleeni puudus viib selle ensüümi kontsentratsiooni vähenemiseni, mis omakorda põhjustab lipiidide oksüdatsiooni. Seleeni kaitsevõime elavhõbedamürgistuse eest on hästi teada. Palju vähem tuntud on tõsiasi, et kõrge seleenisisalduse ja madala vähisuremuse vahel on seos. Seleeni sisaldub inimese toidus 55-110 mg aastas ja seleeni kontsentratsioon veres on 0,09-0,29 µg/cm. Suukaudsel manustamisel kontsentreerub seleen maksas ja neerudes. Teine näide seleeni kaitsvast toimest kergmetallidega mürgituse eest on selle võime kaitsta kaadmiumiühendite mürgistuse eest. Selgus, et nagu elavhõbeda puhul, sunnib seleen neid mürgiseid ioone seonduma ioonsete aktiivkeskustega, nendega, mida nende toksiline toime ei mõjuta.
Arseen
Vaatamata arseeni ja selle ühendite üldtuntud toksilisele toimele, on usaldusväärseid tõendeid selle kohta, et arseenipuudus põhjustab viljakuse vähenemist ja kasvu pärssimist ning naatriumarseniidi lisamine toidule tõi kaasa inimese kasvukiiruse tõusu.
Kloor ja broom
Halogeeni anioonid erinevad teistest selle poolest, et need on pigem lihtsad anioonid kui oksoanioonid. Kloor on äärmiselt laialt levinud, see on võimeline läbima membraani ja mängib olulist rolli osmootse tasakaalu säilitamisel. Kloor esineb maomahlas vesinikkloriidhappe kujul. Vesinikkloriidhappe kontsentratsioon inimese maomahlas on 0,4-0,5%.
Broomi kui mikroelemendi rolli osas on kahtlusi, kuigi selle rahustav toime on usaldusväärselt teada.
Fluor
Fluoriid on normaalseks kasvuks hädavajalik ja selle puudus põhjustab aneemiat. Fluoriidi metabolismile on seoses hambakaariese probleemiga palju tähelepanu pööratud, kuna fluor kaitseb hambaid kaariese eest.
Hambakaariest on piisavalt põhjalikult uuritud. See algab pleki tekkimisega hamba pinnale. Bakterite toodetud happed lahustavad hambaemaili pleki all, kuid kummalisel kombel mitte selle pinnalt. Sageli jääb pealmine pind puutumata, kuni selle all olevad alad on täielikult hävinud. Eeldatakse, et selles etapis võib fluoriidiioon hõlbustada apatiidi moodustumist. Sel viisil taastatakse alanud kahju.
Fluoriidi kasutatakse hambaemaili hävimise vältimiseks. Võite lisada fluoriidi hambapastale või ravida sellega otse oma hambaid. Kaariese ennetamiseks vajalik fluoriidi kontsentratsioon joogivees on umbes 1 mg/l, kuid tarbimise tase ei sõltu ainult sellest. Fluoriidi kõrge kontsentratsiooniga (üle 8 mg/l) kasutamine võib ebasoodsalt mõjutada luukoe moodustumise õrnaid tasakaaluprotsesse. Fluoriidi liigne imendumine põhjustab fluoroosi. Fluoriid põhjustab kilpnäärme talitlushäireid, kasvu pärssimist ja neerukahjustusi. Pikaajaline kokkupuude fluoriidiga organismis viib keha mineraliseerumiseni. Selle tulemusena deformeeruvad luud, mis võivad isegi kokku kasvada ja tekib sidemete lupjumine.
Jood
Joodi peamine füsioloogiline roll on tema osalemine kilpnäärme ja sellele omaste hormoonide metabolismis. Kilpnäärme võime joodi koguda on omane ka sülje- ja piimanäärmetele. Ja ka mõnele teisele elundile. Praegu aga arvatakse, et jood mängib juhtivat rolli vaid kilpnäärme elus.
Joodipuudus toob kaasa iseloomulikud sümptomid: nõrkus, naha kollasus, külmatunne ja kuivus. Ravi kilpnäärmehormoonide või joodiga kõrvaldab need sümptomid. Kilpnäärmehormoonide puudus võib põhjustada kilpnäärme suurenemist. Harvadel juhtudel (koormus kehas erinevate joodi imendumist takistavate ühendite, näiteks tiotsüanaadi või kilpnäärmevastase aine goitriiniga, mida leidub erinevat tüüpi kapsas) moodustub struuma. Eelkõige mõjutab joodipuudus laste tervist, nad jäävad füüsilises ja vaimses arengus maha. Joodivaene toitumine raseduse ajal põhjustab kilpnäärme alatalitlusega laste (kretiinide) sündi.
Kilpnäärmehormoonide liig põhjustab kurnatust, närvilisust, värinaid, kehakaalu langust ja liigset higistamist. See on tingitud peroksidaasi aktiivsuse suurenemisest ja sellest tulenevalt ka türeoglobuliinide jodeerimise suurenemisest. Hormoonide liig võib olla kilpnäärme kasvaja tagajärg. Ravi käigus kasutatakse joodi radioaktiivseid isotoope, mida kilpnäärmerakud kergesti omastavad.
Mittemetallid-organogeenid (O, C, H, N, P, S), aga ka halogeenid moodustavad looduse peamised biogeokeemilised tsüklid. Nende mittemetallide lihtsad anorgaanilised ühendid (H2 O, CO, CO2, NH3, NO2, SO2, H2 SO4, H3 PO4 jne) on inimeste ja loomade jäätmed. Nende tsüklite fragmendid on mõnede organogeensete ühendite muundumine teisteks erinevate bakteritüüpide osalusel, näiteks pinnases toimuvad üleminekud H2 → H2 O, CO → CO2, N2 → NH3, NH3 → NO2, NO3 - → NO2, NO3 - → NH3, S → S2 O3 2- → SO2 → SO4 2-. Järjestades organogeensed elemendid nende sisalduse (massiprotsentides) kahanevas järjekorras, saame: O > C > H > N > P > S. Vastavalt sellele seeriale, mitte traditsioonilisele perioodilise süsteemi rühmadele pöördumisele, saame me võtab arvesse mittemetallide organogeenide omadusi.
4.1. Hapnik
Hapnik on element, mis annab Maal elu. Atmosfäär sisaldab umbes 20,8% hapnikku. Õhu teraskomponentideks on valdav lämmastik N2 (78,08%), samuti Ar (0,93%), CO2 (0,02 - 0,04%), Ne (1,92 10-3%), He (5,24 10-4%). , Kr (1,14 10-4%), H2 (5,0 10-5%), Xe (8,7 10-6%). Tuleb märkida, et ki-
Süsinik jääb atmosfääris üllatavalt konstantseks, hoolimata kõigist Maal toimuvatest oksüdatiivsetest hingamis- ja põlemisprotsessidest. Peamiseks teguriks, mis hoiab Maa atmosfääris pidevat hapnikusisaldust, on fotosüntees ning peamise panuse ei anna maismaa rohelised taimed, vaid maailmamere plankton ja vetikad, mis moodustavad umbes 80% eralduvast hapnikust. Üldiselt on elu Maal võimalik ainult üsna kitsas atmosfääri hapnikusisalduse vahemikus: 13–30%. Kui hapnikusisaldus on alla 13%, surevad aeroobsed olendid (ehk need, kes kasutavad oma elus hapnikku) ning kui hapnikusisaldus on üle 30%, on oksüdatsiooni- ja põlemisprotsessid nii intensiivsed, et isegi märg kalts. võib põlema süttida ja esimene välgulöök põletab kõik maa peal tuhaks.
Paljude elusorganismide jaoks on ainevahetuse (ainevahetuse) oluline osa hingamistsükkel, mis põhjustab paljude ainete kiiret moodustumist. Seega on väljahingatavas õhus väikestes kogustes lisaks CO2-le süsivesinikke, alkohole, ammoniaaki, sipelghapet HCOOH, äädikhapet CH3 COOH, formaldehüüdi HCHO ja mõnikord ka atsetooni (CH3)2 CO. Kui inimene hingab 10 km kõrgusel haruldases õhus, suureneb väljahingatavas gaasisegus hapnikupuuduse tõttu järsult ammoniaagi, amiinide, fenooli, atsetooni sisaldus ja ilmub isegi vesiniksulfiid.
Ilma hapnikuta on võimatud arvukad ja äärmiselt olulised eluprotsessid, eriti hingamine. Ainult vähesed taimed ja lihtsad loomad saavad ilma hapnikuta hakkama ja neid nimetatakse seetõttu anaeroobseks. Elusorganismides kulub hapnikku erinevate ainete oksüdatsioonil, mille peamiseks protsessiks on hapniku reaktsioon vesinikuaatomitega, mille tulemusena tekib vesi, millest vabaneb märkimisväärne hulk energiat. Aeroobsed organismid saavad energiat ka rakkudes ja kudedes olevate toitainete oksüdeerumisel CO2-ks, H2O-ks,
(NH2)2CO.
Normaalse hingamise käigus redutseeritakse kopsudesse sisenev molekulaarne hapnik veeks: O2 + 4H+ + 4e 2H2 O ja H+ ioonid koos elektronidega vabanevad, kui keha orgaaniline substraat kaotab H aatomid: [substraat(4H)] → 4H + substraat → 4H + + 4e + substraat. Patoloogiaga toimub mittetäielik taastumine: O2 + 2H+ + 2e H2 O2 või O2 + e O2 - . Seda radikaali nimetatakse
moodustab superoksiidradikaal (SOR). See võib olla kasulik, kui hävitab kontrollimatult kasvavaid rakke, kuid võib olla ka väga mürgine, kui hävitab organismile vajalike tervete rakkude rakumembraane. Lisaks on SOP-i kahjulik mõju see, et see inaktiveerib ensüüme, depolümeriseerib polüsahhariide ja põhjustab DNA struktuuris üksikuid katkestusi. O2 vahepealses aeglases üheelektronilises redutseerimises COP-ks võib osaleda iga sobiva potentsiaaliga aine kehas. Sel juhul tekib H2 O2, mis üheelektronilise redutseerimise järgmises etapis annab suure reaktsioonivõimega hüdroksiidradikaali OHc, mis oksüdeerib kiiresti mistahes aine rakus. Hüdrofoobne O2 molekul tungib kergesti rakku läbi hüdrofoobsete lipiidmembraanide ja hakkab oksüdeerima orgaanilisi aineid O2 - ja OH radikaalideks. Need polaarsed radikaalid lukustuvad rakus, kuna nad ei pääse läbi rakumembraanide tagasi. Nende "agressiooni" kustutamiseks kasutatakse spetsiaalseid ensüüme superoksiiddismutaas, katalaas ja peroksüdaas. Lisaks on madala molekulmassiga aineid – antioksüdante (näiteks vitamiinid A ja E), mis neutraliseerivad need ohtlikud osakesed mitteensümaatiliselt. Näiteks COP-i seovad aktiivselt ka Fe(3+) ioonid. Mõnikord on kasulik COP-i eraldamine, näiteks kasvajavastased antibiootikumid (bleomütsiin) moodustavad kompleksi metalliioonidega Mn+, mis katalüüsivad O2 kiiret redutseerimist COP-ks, mis hävitab kasvajas DNA.
Hapniku allotroopne modifikatsioon on osoon O3. Atmosfääris tekib osoon fotokeemilise reaktsiooni käigus O2 + O →hν→ O3 ning reaktsiooni NO + O2 → NO2 + O toimel tekib ka aatomi aktiivne hapnik. Osooni kasulik mõju atmosfääris seisneb selles, et osoon mitte ainult ei neela bioloogiliselt aktiivset ja seeläbi ohtlikku osa Päikese ultraviolettkiirgusest, vaid osaleb ka meie planeedi pinna soojusrežiimi kujunemises. See hoiab Maalt lahkuvat soojust nendes spektrivahemikes ("läbipaistvusaknad"), kus CO2 ja H2O seda soojust halvasti neelavad. Osoon on inimestele väga mürgine. Selle maksimaalne lubatud kontsentratsioon (MPC) õhus on 0,5 mg/m3. Osoon muudab kopsude struktuuri, pärssides nende funktsioone, vähendades seeläbi vastupanuvõimet hingamisteede haigustele. Olles kõige tugevam oksüdeerija (fluori järel teisel kohal), oksüdeerib osoon intensiivselt aminohappeid ja väävlit sisaldavaid ensüüme
(tsüsteiin HSCH2 CH(NH2)COOH, metioniin CH3 SCH2 CH2 CH(NH2)COOH, samuti trüptofaan C8 H6 NCH2 CH(NH2)COOH, histidiin C3 H3 N2 CH(NH2 )COOH, türosiin HOC6 H4 CH2 CH( NH2)COOH.
Seega ei ole molekulaarne hapnik O2 elusorganismidele mürgine, erinevalt teistest vormidest: osoon O3, ergastatud O2 molekul, OH radikaal, aatomi O, HO2 radikaal, COP O2 -.
4.2. Süsinik
Süsinik oma sisalduse (21%) ja tähtsuse poolest elusorganismidele on üks olulisemaid organogeene. Kuna käesolev käsiraamat on pühendatud spetsiaalselt bioanorgaanilisele keemiale, siis me ei puuduta eluslooduse orgaanilisi ühendeid, mis on bioorgaanilise keemia uurimise teema. Kõige lihtsamad süsinikuühendid, näiteks tahma kujul olev vaba süsinik ja selle oksiid CO, on inimestele mürgised. Pikaajaline kokkupuude tahma või söetolmuga põhjustab nahavähki ("korstnapühkija haigus", nagu seda varem nimetati). Kõige peenem söetolm põhjustab muutusi kopsude struktuuris, mis tähendab, et see häirib nende funktsioone. CO oksiid on äärmiselt mürgine, mille toksilise toime põhjustab asjaolu, et CO seondub veres ~10 3 korda kergemini hemoglobiiniga kui hapnik ja põhjustab seetõttu lämbumist.
Süsinikdioksiid CO2 esineb biosfääris hingamis- ja oksüdatsiooniproduktina. Aastane CO ja CO2 heitkogus atmosfääri on 2108 ja 9109 tonni
vastavalt (võrdluseks süsivesinike emissioon 8107 tonni aastas). CO2 lahustub vees vähe, mistõttu selle sisaldus biovedelikes on ebaoluline. Küll aga toimub maos oluline ensümaatiline reaktsioon CO2 + Cl- + H2 O → HCO3 - + H+ + Cl-, mille tulemusena happelises keskkonnas valgud lagunevad. Pange tähele, et ilma ensüümideta kulgeb see reaktsioon vastupidises suunas.
4.3. Vesinik
Vesinik esineb looduses vee ja arvukate orgaaniliste ühenditena (tabel 1). Vesi on keha peamine elukeskkond. Enamik ainevahetusprotsessides osalevaid aineid lahustub selles. Veesisaldus keha organites ja kudedes on üsna kõrge:
Tabel 3
Kude, organ, bio- |
||
vedel |
||
Aju |
||
Selgroog |
||
Maomahl |
||
vereplasma |
||
Pisaravedelik |
Inimese füsioloogiline keskkond on 0,9% NaCl lahus. Vesi on suure erisoojusmahuga ja tänu aeglasele soojusvahetusele keskkonnaga tagab püsiva kehatemperatuuri säilimise. Ülekuumenemisel aurustub vesi keha pinnalt. Vee kõrge aurustumissoojuse tõttu kaasneb selle protsessiga energiakulu ja kehatemperatuur langeb. Veekeskkonnas hoitakse organismi happe-aluse tasakaalu puhversüsteemide (karbonaat, fosfaat ja hemoglobiin) kaudu.
Nagu on näha tabelist 3, vastab keha keskmine pH väärtus füsioloogilise lahuse pH-le ja jääb vahemikku 6,8–7,4. Siiski võivad üksikutel elunditel ja kudedel olla pH väärtused, mis füsioloogilistest oluliselt erineda. Seega on mao happesus kõrge ja pH on 0,9–1,1. See on vajalik selleks, et happelises keskkonnas aktiivse ensüümi pepsiini toimel laguneksid toidu valgukomponendi peptiidid. Sapil on kergelt leeliseline reaktsioon (pH 7,5 - 8,5), mis on vajalik rasvade aluseliseks hüdrolüüsiks.
4.4. Lämmastik
Lämmastik esineb elusorganismides erinevate orgaaniliste ühendite kujul: aminohapped, peptiidid, puriinalused jne, samuti vaba N2 kujul, mida tarnitakse sissehingatava õhuga. Lämmastikuringe looduses on tihedalt seotud
kutsub geosfääri ja biosfääri, kinnitades nende ühtsust. On palju baktereid, mis võivad lämmastiku oksüdatsiooniastme muutudes hõlpsasti muuta ühe lämmastikuühendi teiseks. Näiteks kui tehnoloogias toimub ammoniaagi süntees karmides tingimustes, siis biosfääris toimub atmosfääri N2 sidumine ja selle muundamine NH3-ks lihtsamal ensümaatilisel viisil lämmastiku osalusel:
N2 + 16ATP + 8e + 8H+ 2NH3 +16ADP +16[P anorgaanilistes fosfaatides] +H2, kus ATP ja ADP on vastavalt adenosiintrifosfaat ja adenosiindifosfaat ning arvatakse, et algne ATP on kompleksi kujul Mg. Selles reaktsioonis osalevad mikroorganismid esinevad nii mõnegi taime juuresõlmedes
V sinivetikad. Ensüüm lämmastik, mis sisaldab nii valke kui ka Mo ja Fe, on aktiivne ainult anaeroobsetes tingimustes. Uuringud on näidanud, et taastamisel
N2 redutseerimine NH3-ks ei moodusta NH=NH ja NH2 -NH2. See viitab sellele, et ensüümil on tõenäoliselt 2 aktiivset tsentrit: ühes on lämmastiku molekul lõhestunud ja teises H-aatom koordineeritud. Looduses toimuvad ka muud vastastikused transformatsioonid
lämmastikuühendid: NH3 nitrifikatsioon või oksüdeerimine NO2-ks, samuti nitraadiioonide redutseerimine väetistest taimeensüümide või anaeroobsete bakterite toimel
ry NO2-ks või isegi NH3-ks. Anorgaanilised lämmastikuühendid on tavaliselt mürgised
esineb, välja arvatud lihtaine N2 ja väikestes kogustes N2 O. Igal aastal paisatakse atmosfääri ~ 5·107 tonni erinevaid lämmastikoksiide NOx ja ~ 107 tonni muid lämmastikuühendeid. NO molekul, tänapäevaste kontseptsioonide kohaselt, vaatamata välimusele
Selle lihtsatest ainetest moodustumise pidev raskus on atmosfääris tohututes kogustes. Arvatakse, et kuni 7107 tonni atmosfääri N2 aastas reageerib O2-ga kõrgel temperatuuril toimuvate protsesside, näiteks tööstusliku põlemise ja transpordi tulemusena. On näidatud, et lämmastikoksiidid, nagu osoon, on võimelised interakteeruma kütuse mittetäieliku põlemise saadustega, moodustades suure voolu
sic peroksonitraat RCOONO2. Päikesekiirguse mõjul atmosfääri ülemistes kihtides toimuvad NOx osalusel fotokeemilised reaktsioonid, mida katalüüsivad seal sisalduvad tahked tolmuosakesed. Inimkehas EI
moodustub koguses ~100 mg päevas arginiinist vastavalt reaktsioonile: NH=C(NH2 ) - NH(CH2 )3 CH(NH2 )COOH + 3/2O2 →NO süntetaasi ensüüm → H2 NCONH(CH2 )3 CH(NH2 ) COOH + 2NO + H2 O. On teada, et NO molekulid on võimelised tungima läbi veresoonte seinte rakkude ja reguleerima verevoolu; lisaks kontrollib NO insuliini sekretsiooni, neerufiltratsiooni ja reparatiivseid protsesse
V kudesid jne. Seega on NO kahepoolne molekul, millel on nii toksiline kui ka kahtlemata kasulik toime. Näiteks kui võtta sellist tavalist südameravimit nagu nitroglütseriin, hüdrolüüsitakse see. nitraadiioon, mis hemoglobiini raua toimel muudetakse NO-ks, ja siis on NO see, mis põhjustab veresoonte silelihaste lõdvestamist. Muud lämmastikoksiidid
NO2, N2O3 on väga mürgised ja võivad põhjustada lämbumist ja kopsuturset. Nitritiioon NO2 – on eriti mürgine, kuna oksüdeerib methemoglobiini ja häirib organismis O2 ülekande protsessi. Lisaks moodustab nitritiioon maos kantserogeenset nitrosoamiini. Siiski kasutati NaNO2 varem vasodilataatorina stenokardia ja ajuveresoonte spasmide korral. Hiljuti loobuti NaNO2-st selle kahtlemata toksilisuse tõttu, asendades selle nitroglütseriini või nitrosorbiinhappega.
mahud, millel selliseid kõrvalmõjusid pole. Ammoniaagiauru NH3 sissehingamine suurtes kogustes on kahjulik, kuna ammoniaak loob kõri ja kopsude limaskestade pinnale tugevalt aluselise keskkonna, mis põhjustab ärritust ja turset.
Lisaks tungivad väikesed NH3 molekulid kergesti läbi rakumembraanide ja konkureerivad paljude ligandidega kooskõlastatult metalliioonidega.
