Metall bo'lmaganlar iz elementlari sifatida.
Biz metallarning roliga katta e'tibor berdik. Ammo shuni yodda tutish kerakki, ba'zi metall bo'lmaganlar ham tananing ishlashi uchun mutlaqo zarurdir.
KREMNIY
Silikon ham muhim iz element hisoblanadi. Bu turli xil parhezlar yordamida kalamushlarning ovqatlanishini sinchkovlik bilan o'rganish bilan tasdiqlangan. Natriy metasilikat qo'shilganda kalamushlar sezilarli darajada og'irlashdi. (Na2(SiO)3. 9H2O) ularning ratsionida (100 g uchun 50 mg). tovuqlar va kalamushlar skeletning o'sishi va rivojlanishi uchun kremniyga muhtoj. Kremniyning etishmasligi suyaklar va biriktiruvchi to'qimalarning tuzilishini buzilishiga olib keladi. Ma'lum bo'lishicha, kremniy suyakning faol kalsifikatsiyasi sodir bo'lgan joylarida, masalan, suyak hosil qiluvchi hujayralarda, osteoblastlarda mavjud. Yoshi bilan hujayralardagi kremniy kontsentratsiyasi kamayadi.
Tirik tizimlarda kremniy ishtirok etadigan jarayonlar haqida juda kam narsa ma'lum. U erda u kremniy kislotasi shaklida va, ehtimol, uglerodlarning o'zaro bog'lanishida ishtirok etadi. Odamlarda kindik ichakchasidagi gialuron kislotasi kremniyning eng boy manbai bo'lib chiqdi. U o'z ichiga oladi 1,53 mg bepul va 0,36 mg gramm boshiga bog'langan kremniy.
SELENIY
Selenning etishmasligi mushak hujayralarining o'limiga olib keladi va mushaklar etishmovchiligiga, xususan, yurak etishmovchiligiga olib keladi. Bu sharoitlarni biokimyoviy o‘rganish natijasida peroksidlarni yo‘q qiluvchi glutation peroksidaza fermenti topildi.Selenning etishmasligi bu ferment konsentratsiyasining pasayishiga olib keladi, bu esa o‘z navbatida lipid oksidlanishini keltirib chiqaradi. Selenning simob zaharlanishidan himoya qilish qobiliyati yaxshi ma'lum. Kamroq ma'lum bo'lgan narsa shundaki, selenning yuqori ovqatlanishi va saraton kasalligidan o'lim darajasi pastligi o'rtasida bog'liqlik bor. Selen miqdorida inson ratsioniga kiritilgan 55 110 mg yiliga, va qonda selen konsentratsiyasi hisoblanadi 0,09 0,29 mkg/sm. Og'iz orqali qabul qilinganda, selen jigar va buyraklarda to'planadi. Selenning engil metallar bilan zaharlanishdan himoya qiluvchi ta'sirining yana bir misoli kadmiy birikmalari bilan zaharlanishdan himoya qilish qobiliyatidir. Ma'lum bo'lishicha, simobda bo'lgani kabi, selen bu zaharli ionlarni ionli faol markazlarga, ularning toksik ta'siridan ta'sirlanmaganlarga bog'lashga majbur qiladi.
ARSENIK
Mishyak va uning birikmalarining ma'lum toksik ta'siriga qaramay, mishyak etishmasligi unumdorlikning pasayishiga va o'sishning sekinlashishiga olib kelishi haqida ishonchli dalillar mavjud va natriy arsenitning oziq-ovqatga qo'shilishi o'sish sur'atining oshishiga olib keldi. odamlar.
XLOR VA BROM
Galogen anionlarning boshqa barcha anionlardan farqi shundaki, ular oddiy va oksoanionlar emas. Xlor juda keng tarqalgan, u membranadan o'tishga qodir va osmotik muvozanatni saqlashda muhim rol o'ynaydi. Xlor me'da shirasida xlorid kislotasi sifatida mavjud. Inson me'da shirasida xlorid kislotaning konsentratsiyasi 0,4-0,5%. Bromning mikroelement sifatida roli haqida ba'zi shubhalar mavjud, garchi uning tinchlantiruvchi ta'siri ishonchli ma'lum.
FLUORIN
Ftor normal o'sish uchun mutlaqo zarurdir va uning etishmasligi anemiyaga olib keladi. Tish kariesi muammosi bilan bog'liq holda ftorning metabolizmiga katta e'tibor berilgan, chunki ftor tishlarni kariesdan himoya qiladi.Tish kariesi etarlicha batafsil o'rganilgan. U tish yuzasida dog' paydo bo'lishi bilan boshlanadi. Bakteriyalar tomonidan ishlab chiqarilgan kislotalar tish emalini dog' ostida eritadi, lekin g'alati, uning yuzasidan emas. Ko'pincha yuqori sirt uning ostidagi joylar butunlay vayron bo'lgunga qadar buzilmasdan qoladi. Ushbu bosqichda ftorid ioni appatit hosil bo'lishini osonlashtirishi mumkin deb taxmin qilinadi. Shunday qilib, boshlangan zararni qayta tiklash amalga oshiriladi.
Ftorid tish emalining shikastlanishini oldini olish uchun ishlatiladi. Ftoridlar tish pastasiga qo'shilishi yoki to'g'ridan-to'g'ri tishlarga qo'llanilishi mumkin. Ichimlik suvida kariesning oldini olish uchun zarur bo'lgan ftorid konsentratsiyasi taxminan 1 mg/l, lekin iste'mol darajasi nafaqat bunga bog'liq. Ftoridlarning yuqori konsentratsiyasini qo'llash (8 mg/l dan ortiq) suyak to'qimasini shakllantirishning nozik muvozanat jarayonlariga salbiy ta'sir ko'rsatishi mumkin. Ftoridning haddan tashqari so'rilishi florozga olib keladi. Flüoroz qalqonsimon bezning ishlashida buzilishlarga, o'sishni inhibe qilishga va buyraklarning shikastlanishiga olib keladi. Ftoridning tanaga uzoq vaqt ta'siri tananing minerallashuviga olib keladi. Natijada, suyaklar deformatsiyalanadi, ular hatto birga o'sishi mumkin va ligamentlar ohaklanadi.
YOD
Yodning asosiy fiziologik roli qalqonsimon bez va unga xos bo'lgan gormonlar almashinuvida ishtirok etishdir. Qalqonsimon bezning yod to'plash qobiliyati tuprik va sut bezlariga ham xosdir. Boshqa ba'zi organlar kabi. Biroq, hozirgi vaqtda, yod faqat qalqonsimon bezning hayotida etakchi rol o'ynaydi, deb ishoniladi.
Yod etishmasligi xarakterli alomatlarga olib keladi: zaiflik, terining sarg'ayishi, sovuq va quruqlik hissi. Qalqonsimon gormonlar yoki yod bilan davolash bu alomatlarni yo'q qiladi. Qalqonsimon gormonlar etishmasligi qalqonsimon bezning kengayishiga olib kelishi mumkin. Kamdan kam hollarda (har xil karam turlarida mavjud bo'lgan tiosiyanat yoki antitiroid agenti goitrin kabi yodning so'rilishiga xalaqit beradigan turli birikmalarning organizmga yuklanishi) bo'qoq hosil bo'ladi. Yod etishmasligi bolalarning sog'lig'iga ayniqsa kuchli ta'sir qiladi, ular jismoniy va aqliy rivojlanishda orqada qoladilar. Homiladorlik davrida yod tanqisligi dietasi hipotiroidli bolalar (kretinlar) tug'ilishiga olib keladi.
Qalqonsimon gormonning ortiqcha bo'lishi charchoq, asabiylashish, titroq, vazn yo'qotish va ortiqcha terlashga olib keladi. Bu peroksidaza faolligining oshishi va natijada tiroglobulinning yodlanishining oshishi bilan bog'liq. Gormonlarning ko'pligi qalqonsimon bez shishining natijasi bo'lishi mumkin. Davolashda yodning radioaktiv izotoplari qo'llaniladi, ular qalqonsimon bez hujayralari tomonidan oson so'riladi.
metall bo'lmaganlar- metallarga xos xususiyatlarga ega bo'lmagan oddiy jismlarni hosil qiluvchi kimyoviy elementlar. Metall bo'lmaganlarning sifatli xarakteristikasi - bu elektronegativlik.
Elektromanfiylik- bu kimyoviy bog'lanishni qutblash, umumiy elektron juftlarini o'ziga tortish qobiliyati.
22 ta element metall bo'lmaganlar sifatida tasniflanadi.
1-davr
3-davr
4-davr
5-davr
6-davr
Jadvaldan ko'rinib turibdiki, metall bo'lmagan elementlar asosan davriy jadvalning yuqori o'ng qismida joylashgan.
Nometallar atomlarining tuzilishi
Metall bo'lmaganlarning xarakterli xususiyati ularning atomlarining tashqi energiya darajasida ko'proq (metalllarga nisbatan) elektronlardir. Bu ularning qo'shimcha elektronlar qo'shish qobiliyatini va metallarga qaraganda yuqori oksidlanish faolligini aniqlaydi. Ayniqsa, kuchli oksidlovchi xususiyatlar, ya'ni elektronlarni biriktirish qobiliyati VI-VII guruhlarning 2 va 3-davrlarida joylashgan metall bo'lmaganlar tomonidan namoyon bo'ladi. Agar biz ftor, xlor va boshqa galogenlar atomlarida orbitallardagi elektronlarning joylashishini solishtirsak, ularning o'ziga xos xususiyatlarini hukm qilishimiz mumkin. Ftor atomida erkin orbitallar yo'q. Shuning uchun ftor atomlari faqat I ni ko'rsatishi mumkin va oksidlanish darajasi 1. Eng kuchli oksidlovchi moddadir. ftor. Boshqa galogenlarning atomlarida, masalan, xlor atomida bir xil energiya darajasida erkin d-orbitallar mavjud. Shu sababli, elektronlarning zaiflashishi uch xil usulda sodir bo'lishi mumkin. Birinchi holda, xlor +3 oksidlanish darajasini ko'rsatishi va tuzlarga mos keladigan xlorid kislota HClO2 hosil qilishi mumkin - masalan, kaliy xlorit KClO2. Ikkinchi holda, xlor xlor +5 bo'lgan birikmalar hosil qilishi mumkin. Bu birikmalar HClO3 va uning -, masalan, kaliy xlorat KClO3 (bertoletova) o'z ichiga oladi. Uchinchi holatda xlor +7 oksidlanish darajasini ko'rsatadi, masalan, perklorik kislota HClO4 va uning tuzlari, perxloratlar (kaliy perxlorat KClO4 da).
Metall bo'lmagan molekulalarning tuzilmalari. Nometallarning fizik xossalari
Xona haroratida gazsimon holatda:
vodorod - H2;
azot - N2;
kislorod - O2;
ftor - F2;
radon - Rn).
Suyuqlikda - brom - Br.
Qattiq holatda:
bor - B;
uglerod - C;
kremniy - Si;
fosfor - P;
selen - Se;
Tellur - Te;
Metall bo'lmagan va ranglarga ancha boy: qizil - fosforda, jigarrang - bromda, sariq - oltingugurtda, sariq-yashil - xlorda, binafsha - yod bug'ida va boshqalar.
Eng tipik metall bo'lmaganlar molekulyar tuzilishga ega, kamroq tipiklari esa molekulyar bo'lmagan tuzilishga ega. Bu ularning xususiyatlaridagi farqni tushuntiradi.
Oddiy moddalarning tarkibi va xossalari - metall bo'lmaganlar
Metall bo'lmaganlar monotomik va ikki atomli molekulalarni hosil qiladi. TO monotomik nometalllarga hatto eng faol moddalar bilan ham deyarli reaksiyaga kirishmaydigan inert gazlar kiradi. davriy sistemaning VIII guruhida joylashgan va ularga mos keladigan oddiy moddalarning kimyoviy formulalari quyidagicha: He, Ne, Ar, Kr, Xe va Rn.
Ba'zi nometalllar hosil bo'ladi diatomik molekulalar. Bular H2, F2, Cl2, Br2, Cl2 (davriy sistemaning VII guruhi elementlari), shuningdek kislorod O2 va azot N2. Kimdan uch atomli molekulalari ozon (O3) gazidan iborat. Qattiq holatda bo'lgan metall bo'lmagan moddalar uchun kimyoviy formulani yaratish juda qiyin. Grafitdagi uglerod atomlari bir-biri bilan turli yo'llar bilan bog'langan. Berilgan tuzilmalarda alohida molekulani ajratib olish qiyin. Bunday moddalarning kimyoviy formulalarini yozishda, xuddi metallardagi kabi, bunday moddalar faqat atomlardan iborat degan taxmin kiritiladi. , bir vaqtning o'zida indekslarsiz yoziladi: C, Si, S va boshqalar. Bunday oddiy moddalar kislorod kabi, bir xil sifat tarkibiga ega (ikkalasi ham bir xil element - kisloroddan iborat), lekin atomlar soni bo'yicha farqlanadi. molekulasi har xil xususiyatlarga ega. Shunday qilib, kislorodning hidi yo'q, ozon esa momaqaldiroq paytida biz his qiladigan o'tkir hidga ega. Qattiq nometallar, grafit va olmosning sifat tarkibi bir xil, ammo tuzilishi har xil bo'lgan xususiyatlari keskin farq qiladi (grafit mo'rt, qattiq). Shunday qilib, moddaning xossalari nafaqat uning sifat tarkibi bilan, balki modda molekulasida qancha atom borligi va ular bir-biri bilan qanday bog'langanligi bilan ham belgilanadi. oddiy jismlar shaklida qattiq gazsimon holatda bo'ladi (bromdan tashqari - suyuqlik). Ular metallarning fizik xususiyatlariga ega emas. Qattiq metall bo'lmaganlar metallarga xos yorqinlik xususiyatiga ega emas, ular odatda mo'rt va issiqlikni yomon o'tkazadi (grafitdan tashqari). Kristalli bor B (kristalli kremniy kabi) juda yuqori erish nuqtasiga (2075 ° C) va yuqori qattiqlikka ega. Borning elektr o'tkazuvchanligi harorat oshishi bilan sezilarli darajada oshadi, bu esa uni yarimo'tkazgich texnologiyasida keng qo'llash imkonini beradi. Borning po'lat va alyuminiy, mis, nikel va boshqalar qotishmalariga qo'shilishi ularning mexanik xususiyatlarini yaxshilaydi. Boridlar (ba'zi metallar bilan birikmalar, masalan, titan bilan: TiB, TiB2) reaktiv dvigatel qismlarini, gaz turbinasi pichoqlarini ishlab chiqarishda zarur. 1-sxemadan ko'rinib turibdiki, uglerod - C, kremniy - Si, - B o'xshash tuzilishga ega va ba'zi umumiy xususiyatlarga ega. Oddiy moddalar sifatida ular ikki modifikatsiyada uchraydi - kristalli va amorf. Ushbu elementlarning kristalli modifikatsiyalari juda qattiq, yuqori erish nuqtalari bilan. Kristal yarim o'tkazgich xususiyatlarga ega. Bu elementlarning barchasi metallar bilan birikmalar hosil qiladi - , va (CaC2, Al4C3, Fe3C, Mg2Si, TiB, TiB2). Ulardan ba'zilari Fe3C, TiB kabi yuqori qattiqlikka ega. asetilen ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.
Nometalllarning kimyoviy xossalari
Nisbiy elektromanfiyliklarning raqamli qiymatlariga muvofiq oksidlovchi nometallar quyidagi tartibda ortadi: Si, B, H, P, C, S, I, N, Cl, O, F.
Metall bo'lmaganlar oksidlovchi sifatida
Metall bo'lmaganlarning oksidlovchi xususiyatlari ular o'zaro ta'sirlashganda namoyon bo'ladi:
metallar bilan: 2Na + Cl2 = 2NaCl;
Vodorod bilan: H2 + F2 = 2HF;
Elektromanfiyligi past bo'lgan metall bo'lmaganlar bilan: 2P + 5S = P2S5;
Ayrim murakkab moddalar bilan: 4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O,
2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3.
Qaytaruvchi moddalar sifatida metall bo'lmaganlar
1. Barcha metall bo'lmaganlar (ftordan tashqari) kislorod bilan o'zaro ta'sirlashganda qaytaruvchi xususiyatga ega:
S + O2 = SO2, 2H2 + O2 = 2H2O.
Ftor bilan birgalikda kislorod ham ijobiy oksidlanish holatini ko'rsatishi mumkin, ya'ni qaytaruvchi vosita bo'lishi mumkin. Boshqa barcha metall bo'lmaganlar kamaytiruvchi xususiyatga ega. Masalan, xlor to'g'ridan-to'g'ri kislorod bilan birlashmaydi, lekin uning oksidlarini (Cl2O, ClO2, Cl2O2) bilvosita olish mumkin, bunda xlor ijobiy oksidlanish holatini ko'rsatadi. Yuqori haroratda azot kislorod bilan bevosita birlashadi va kamaytiruvchi xususiyatga ega. Oltingugurt kislorod bilan yanada oson reaksiyaga kirishadi.
2. Ko'pgina metall bo'lmaganlar murakkab moddalar bilan o'zaro ta'sirlashganda qaytaruvchi xususiyatga ega:
ZnO + C \u003d Zn + CO, S + 6HNO3 kons \u003d H2SO4 + 6NO2 + 2H2O.
3. Shunday reaksiyalar ham borki, ularda bir xil metall bo‘lmaganlar ham oksidlovchi, ham qaytaruvchi bo‘ladi:
Cl2 + H2O = HCl + HClO.
4. Ftor eng tipik nometall bo'lib, u qaytaruvchi xususiyatga ega emas, ya'ni kimyoviy reaktsiyalarda elektronlarni berish qobiliyati.
Metall bo'lmagan birikmalar
Metall bo'lmaganlar turli xil molekulyar aloqalar bilan birikmalar hosil qilishi mumkin.
Metall bo'lmagan birikmalarning turlari
Kimyoviy elementlarning davriy tizimining guruhlari bo'yicha vodorod birikmalarining umumiy formulalari jadvalda keltirilgan:
|
Uchuvchi vodorod birikmalari |
umumiy xalkogenlar.
Elementlarning davriy sistemasining oltinchi guruhining asosiy kichik guruhida. I. Mendeleyev elementlar: kislorod (O), oltingugurt (S), selen (Se), (Te) va (Po). Bu elementlar umumiy ma'noda "rudalar hosil qiluvchi" degan ma'noni anglatuvchi xalkogenlar deb ataladi.
Kalkogenlarning kichik guruhida yuqoridan pastga qarab, atom zaryadining ortishi bilan elementlarning xossalari tabiiy ravishda o'zgaradi: ularning metall bo'lmagan xossalari pasayadi va metall xossalari ortadi. Oddiy metall bo'lmagan va poloniy ham metalldir (radioaktiv).
kulrang selen
Fotoelementlar va elektr tokini rektifikatorlar ishlab chiqarish
yarimo'tkazgich texnologiyasida
Kalkogenlarning biologik roli
Oltingugurt o'simliklar, hayvonlar va odamlar hayotida muhim rol o'ynaydi. Hayvon organizmlarida oltingugurt deyarli barcha oqsillarning bir qismidir, oltingugurt o'z ichiga oladi - va shuningdek, B1 vitamini va insulin gormoni tarkibida. Qo'ylarda oltingugurt etishmasligi bilan jun o'sishi sekinlashadi va qushlarda yomon tuklar qayd etiladi.
O'simliklardan karam, salat va ismaloq eng ko'p oltingugurt iste'mol qiladi. No'xat va loviya, turp, sholg'om, piyoz, xren, qovoq, bodring podalari ham oltingugurtga boy; oltingugurt va lavlagi kambag'al.
Kimyoviy xossalari bo'yicha selen va tellur oltingugurtga juda o'xshash, ammo fiziologik xossalari bo'yicha ular uning antagonistlari hisoblanadi. Tananing normal ishlashi uchun juda oz miqdorda selen kerak. Selen yurak-qon tomir tizimiga, qizil qonga ijobiy ta'sir ko'rsatadi, tananing immunitet xususiyatlarini oshiradi. Selenning ko'payishi hayvonlarda kasallikni keltirib chiqaradi, bu ozg'inlik va uyquchanlik bilan namoyon bo'ladi. Tanadagi selenning etishmasligi yurak, nafas olish organlarining buzilishiga olib keladi, tana ko'tariladi va hatto paydo bo'lishi mumkin. Selen hayvonlarga sezilarli ta'sir ko'rsatadi. Misol uchun, yuqori ko'rish keskinligi bilan ajralib turadigan kiyiklarda, ko'zning to'r pardasida tananing boshqa qismlariga qaraganda 100 barobar ko'proq selen mavjud. O'simliklar shohligida barcha o'simliklar juda ko'p selenni o'z ichiga oladi. O'simlik uni ayniqsa katta miqdorda to'playdi.
Tellurning o'simliklar, hayvonlar va odamlar uchun fiziologik roli selenga qaraganda kamroq o'rganilgan. Ma'lumki, tellur selenga qaraganda kamroq zaharli bo'lib, organizmdagi tellur birikmalari tezda elementar tellurga aylanadi va u o'z navbatida organik moddalar bilan birlashadi.
Azot kichik guruhi elementlarining umumiy tavsifi
Beshinchi guruhning asosiy kichik guruhiga azot (N), fosfor (P), mishyak (As), surma (Sb) va (Bi) kiradi.
Yuqoridan pastga qarab, azotdan vismutgacha bo'lgan kichik guruhda metall bo'lmagan xususiyatlar pasayadi, metall xususiyatlar va atom radiusi ortadi. Azot, fosfor, mishyak metall bo'lmagan, ammo metallarga tegishli.
Azot kichik guruhi
|
Qiyosiy xususiyatlar |
7 N azot |
15 P fosfor |
33 Arsenik sifatida |
51 Sb surma |
83 Bi vismut |
|||||
|
Elektron tuzilma |
…4f145d106S26p3 |
|||||||||
|
Oksidlanish holati |
1, -2, -3, +1, +2, +3, +4, +5 |
3, +1, +3, +4,+5 |
||||||||
|
Elektro- salbiylik |
||||||||||
|
Tabiatda bo'lish |
Erkin holatda - atmosferada (N2 - ), bog'langan holatda - NaNO3 tarkibida - ; KNO3 - hind selitrasi |
Ca3(PO4)2 fosforit, Ca5(PO4)3(OH) gidroksilapatit, Ca5(PO4)3F florapatit. |
||||||||
|
Oddiy sharoitlarda allotropik shakllar |
Azot (bir shakl) |
NH3 + H2O ↔ NH4OH ↔ NH4+ + OH - (ammoniy gidroksid); PH3 + H2O ↔ PH4OH ↔ PH4+ + OH- (fosfoniy gidroksid). Azot va fosforning biologik roli Azot o'simlik hayotida juda muhim rol o'ynaydi, chunki u aminokislotalar, oqsillar va xlorofill, B vitaminlari va faollashtiruvchi fermentlarning bir qismidir. Shuning uchun tuproqda azot etishmasligi o'simliklarga va birinchi navbatda barglardagi xlorofill tarkibiga salbiy ta'sir qiladi, shuning uchun ular rangpar rangga aylanadi. 1 gektar tuproq maydoniga 50 dan 250 kg gacha azot iste'mol qiladi. Azotning asosiy qismi gullar, yosh barglar va mevalarda mavjud. Azot o'simliklar uchun azotning eng muhim manbai - bu asosan ammiakli selitra va ammoniy sulfatdir. Havoning ajralmas qismi - tirik tabiatning eng muhim tarkibiy qismi sifatida azotning alohida rolini ham ta'kidlash kerak. Kimyoviy elementlarning hech biri o'simlik va hayvon organizmlarining hayotiy jarayonlarida fosfor kabi faol va xilma-xil ishtirok etmaydi. U nuklein kislotalarning ajralmas qismidir, ba'zi fermentlar va vitaminlarning bir qismidir. Hayvonlar va odamlarda fosforning 90% gacha suyaklarda, 10% gacha mushaklarda, 1% ga yaqini nerv sistemasida (noorganik va organik birikmalar shaklida) toʻplangan. U mushaklar, jigar, miya va boshqa organlarda fosfatidlar va fosforik efirlar shaklida bo'ladi. Fosfor mushaklarning qisqarishida, mushak va suyak to'qimasini qurishda ishtirok etadi. Aqliy mehnat bilan shug'ullanadigan odamlar aqliy mehnat paytida ko'proq yuk bilan ishlaydigan nerv hujayralarining kamayib ketishining oldini olish uchun ko'proq miqdorda fosfor iste'mol qilishlari kerak. Fosfor etishmasligi bilan samaradorlik pasayadi, nevroz rivojlanadi, ikki valentli germaniy, qalay va qo'rg'oshin GeO, SnO, PbO amfoter oksidlar bilan bezovtalanadi. Uglerod va kremniy CO2 va SiO2 ning yuqori oksidlari kislotali oksidlar bo'lib, ular zaif kislotali xususiyatlarga ega gidroksidlarga mos keladi - H2CO3 va kremniy kislotasi H2SiO3. Amfoter oksidlar - GeO2, SnO2, PbO2 - amfoter gidroksidlarga to'g'ri keladi va germaniy gidroksid Ge(OH) 4 dan qo'rg'oshin gidroksid Pb (OH) 4 ga o'tganda kislotalilik xossalari zaiflashadi, asosiylari esa kuchayadi. Uglerod va kremniyning biologik roli Uglerod birikmalari oʻsimlik va hayvon organizmlarining asosini tashkil qiladi (uglerodning 45% oʻsimliklarda, 26% hayvon organizmlarida uchraydi). Xarakterli biologik xususiyatlar uglerod oksidi (II) va uglerod oksidi (IV) tomonidan namoyon bo'ladi. Uglerod oksidi (II) juda zaharli gazdir, chunki u qon gemoglobini bilan kuchli bog'lanadi va gemoglobinni kislorodni o'pkadan kapillyarlarga o'tkazish qobiliyatidan mahrum qiladi. Nafas olishda CO zaharlanishga, hatto o'limga olib kelishi mumkin. Uglerod oksidi (IV) o'simliklar uchun ayniqsa muhimdir. O'simlik hujayralarida (ayniqsa barglarda), xlorofill borligida va quyosh energiyasi ta'sirida glyukoza kislorodning chiqishi bilan karbonat angidrid va suvdan paydo bo'ladi. Fotosintez natijasida o'simliklar har yili 150 milliard tonna uglerod va 25 milliard tonna vodorodni bog'laydi va atmosferaga 400 milliard tonnagacha kislorod chiqaradi. Olimlar o'simliklar CO2 ning taxminan 25% ni ildiz tizimi orqali tuproqda erigan karbonatlardan olishini aniqladilar. O'simliklar to'qimalarni qurish uchun kremniydan foydalanadilar. O'simliklar tarkibidagi kremniy hujayra devorlarini singdirib, ularni yanada mustahkam qiladi va hasharotlar tomonidan shikastlanishga chidamli qiladi, ularni qo'ziqorin infektsiyasining kirib kelishidan himoya qiladi. Kremniy hayvonlar va odamlarning deyarli barcha to'qimalarida, ayniqsa jigarda, xaftaga tushadi. Sil kasalligi bilan og'rigan bemorlarning suyaklari, tishlari va xaftagalarida sog'lom odamlarga qaraganda kamroq kremniy mavjud. Botkin kabi kasalliklarda qondagi kremniy miqdorining kamayishi va yo'g'on ichakning shikastlanishi bilan, aksincha, qondagi tarkibining oshishi kuzatiladi. |
"Inson organizmidagi biogen elementlar"
KIRISH
1.1 Biogen elementlar - inson tanasining bir qismi bo'lgan metall bo'lmaganlar
2 Biogen elementlar - inson tanasining bir qismi bo'lgan metallar
KISLORODNING INSON ORGANASIDAGI O'RNI
UGLARODNING INSON ORGANIMASINDAGI O'RNI
INSON ORGANASIDAGI VODODODNING O'RNI
KALIYNING INSON ORGANISINDAGI O'RNI
Oltingugurtning INSON ORGANSIDAGI O'RNI
KALTSIYNING INSON ORGANISTIDAGI O'RNI
XULOSA
Bibliografiya
KIRISH
D.I davriy tizimining deyarli barcha elementlari, degan fikr. Mendeleev, tanish bo'ladi. Biroq, olimlar tirik organizmda nafaqat barcha kimyoviy elementlar mavjud, balki ularning har biri qandaydir biologik funktsiyani bajaradi. Bu gipoteza tasdiqlanmasligi ham mumkin. Ushbu yo'nalishdagi tadqiqotlarning rivojlanishi bilan kimyoviy elementlarning ko'payishining biologik roli aniqlanadi.
O'z sog'lig'ini saqlash uchun inson tanani oziq-ovqat, suv va nafas olish havosidan muvozanatli oziq moddalar bilan ta'minlashi kerak. Kaltsiy, yod va boshqa kimyoviy elementlarning yuqori miqdori bo'lgan oziq-ovqat mahsulotlari ko'pincha reklama qilinadi, ammo bu bizning tanamiz uchun foydalimi? Bolalar va kattalardagi u yoki bu kimyoviy elementlarning ortiqcha yoki etishmasligi qanday kasalliklarga olib kelishi mumkin?
Bizning davrimizda, bolalikdan sog'lom odamlar kamroq va kamroq bo'lsa, bu muammo haqiqatan ham dolzarbdir.
Inson tanasida aql bovar qilmaydigan miqdordagi turli xil kimyoviy birikmalar doimiy ravishda hosil bo'ladi. Sintezlangan birikmalarning bir qismi qurilish materiali yoki energiya manbai sifatida ishlatiladi va organizmning o'sishi, rivojlanishi va hayotiy faoliyatini ta'minlaydi; shlak yoki chiqindilar deb hisoblanishi mumkin bo'lgan boshqa qismi tanadan chiqariladi.
Metabolizmda noorganik va organik moddalar ishtirok etadi. Bu moddalarni hosil qiluvchi kimyoviy elementlarga biogen elementlar deyiladi. 30 ga yaqin element ishonchli biogen hisoblanadi.
1-rasmda inson tanasini tashkil etuvchi asosiy kimyoviy elementlar ko'rsatilgan.
1-rasm - diagramma. Inson tanasining elementar tarkibi.
1.1 Biogen elementlar - inson tanasining bir qismi bo'lgan metall bo'lmaganlar
Biogen elementlar orasida organizmning eng muhim moddalarini - suv, oqsillar, uglevodlar, yog'lar, vitaminlar, gormonlar va boshqalarni tashkil etuvchi organogen elementlar alohida o'rin tutadi. Organogenlarga 6 ta kimyoviy element kiradi: uglerod, kislorod, vodorod, azot, fosfor, oltingugurt. Ularning inson tanasidagi umumiy massa ulushi taxminan 97,3% ni tashkil qiladi (1-jadvalga qarang).
Barcha organogen elementlar metall bo'lmaganlardir. Metall bo'lmaganlar orasida xlor (massa ulushi 0,15%), ftor, yod va brom ham biogendir. Ushbu elementlar organogen elementlar qatoriga kirmaydi, chunki ular ikkinchisidan farqli o'laroq, tananing organik tuzilmalarini qurishda unchalik universal rol o'ynamaydi. Kremniy, bor, mishyak va selenning biogenligi haqida ma'lumotlar mavjud.
Jadval 1. Inson organizmidagi organogen elementlarning tarkibi.
|
Elementlar - organogenlar |
Massa ulushi (%) |
Og'irligi (g / 70 kg) |
|
uglerod (C) |
||
|
kislorod (O) |
||
|
vodorod (H) |
||
|
fosfor (P) |
||
|
68117 ≈ 68 kg |
1.2 Biogen elementlar - inson tanasining bir qismi bo'lgan metallar
Oziqlantiruvchi elementlarga bir qator metallar kiradi, ular orasida "hayot metallari" deb ataladigan 10 tasi ayniqsa muhim biologik funktsiyalarni bajaradi. Bu metallar kaltsiy, kaliy, natriy, magniy, temir, rux, mis, marganets, molibden, kobaltdir (2-jadvalga qarang).
10 ta "hayot metallari" ga qo'shimcha ravishda, biogen elementlar qatoriga yana bir nechta metallar kiradi, masalan, qalay, litiy, xrom va boshqalar.
Jadval 2. Inson tanasida "hayot metallari" ning tarkibi
|
Massa ulushi (%) |
Og'irligi (g / 70 kg) |
|
|
Kaltsiy (Ca) |
||
|
Natriy (Na) |
||
|
Magniy (Mg) |
||
|
Temir (Fe) |
||
|
Marganets (Mn) |
||
|
Molibden (Mo) |
||
|
Kobalt (Ko) |
||
Tanadagi massa ulushiga qarab, barcha biogen elementlar quyidagilarga bo'linadi:
a) makroelementlar (tanadagi massa ulushi 10 -2% dan ortiq yoki 7 g dan ortiq);
b) mikroelementlar (tanadagi massa ulushi 10 -2% dan kam yoki 7 g dan kam).
Makroelementlarga barcha organogenlar, xlor va 4 ta "hayot metallari" kiradi: magniy, kaliy, kaltsiy, natriy. Ular 99,5% ni tashkil qiladi, 96% dan ortig'i 4 ta elementga (uglerod, kislorod, vodorod, azot) to'g'ri keladi. Ular barcha organik birikmalarning asosiy komponentlari hisoblanadi.
Mikroelementlar hujayralarda juda oz miqdorda uchraydi. Bularga sink, marganets, mis, yod, ftor va boshqalar kiradi. Ammo arzimas miqdorda mavjud bo'lgan elementlar ham hayot uchun zarurdir va ularni hech narsa bilan almashtirib bo'lmaydi. Ushbu elementlarning inson organizmida bajaradigan biologik roli va funktsiyalari juda xilma-xil bo'lib, ularning etishmasligi yoki ortiqcha bo'lishi jiddiy kasalliklarga olib kelishi mumkin (B va D ilovalariga qarang). 200 ga yaqin fermentlar metallar tomonidan faollashtirilganligini aytish kifoya. Umuman olganda, inson tanasida 70 ga yaqin minerallar aniqlangan, ulardan 14 ta mikroelement muhim hisoblanadi - bular temir, kobalt, mis, xrom, nikel, marganets, molibden, sink, yod, qalay, ftor, kremniy, vanadiy. , selen. Ko'pgina mikroelementlar tanaga deyarli faqat meva va sabzavotlarni oziqlantirish orqali kiradi. Yovvoyi holda iste'mol qilinadigan o'simliklar ham iz elementlariga boy bo'lib, ular chuqur qatlamlardan chiqarilganda barglar, gullar va mevalarda to'planadi.
2. KISLORODNING INSON ORGANIMASIDAGI O'RNI
Organizmdagi molekulyar kislorodning asosiy vazifasi turli birikmalarning oksidlanishidir. Vodorod bilan birgalikda kislorod suv hosil qiladi, uning miqdori kattalar tanasida o'rtacha 55-65% ni tashkil qiladi.
Kislorod oqsillar, nuklein kislotalar va tananing boshqa muhim tarkibiy qismlarining bir qismidir. Kislorod nafas olish, yog'lar, oqsillar, uglevodlar, aminokislotalarning oksidlanishi va boshqa ko'plab biokimyoviy jarayonlar uchun zarurdir.
Kislorodning tanaga kirishining odatiy usuli o'pka orqali yotadi, bu bioelement qonga kirib, gemoglobin tomonidan so'riladi va oson ajraladigan birikma - oksigemoglobinni hosil qiladi, so'ngra qondan barcha organlar va to'qimalarga kiradi. Kislorod tanaga ham bog'langan holatda, suv shaklida kiradi. To'qimalarda kislorod asosan metabolizm jarayonida turli moddalarning oksidlanishi uchun sarflanadi. Kelajakda deyarli barcha kislorod karbonat angidrid va suvga aylanadi va o'pka va buyraklar orqali tanadan chiqariladi.
Tanadagi kislorod miqdorining pasayishi.
Tana to'qimalarining kislorod bilan etarli darajada ta'minlanmaganligi yoki undan foydalanishning buzilishi bilan gipoksiya (kislorod ochligi) rivojlanadi.
Kislorod etishmovchiligining asosiy sabablari:
o'pkaga kislorod etkazib berishni to'xtatish yoki kamaytirish, nafas olayotgan havoda kislorodning qisman bosimini kamaytirish;
qizil qon hujayralari sonining sezilarli darajada kamayishi yoki ulardagi gemoglobin miqdorining keskin pasayishi;
gemoglobinning kislorodni to'qimalarga bog'lash, tashish yoki berish qobiliyatini buzish;
to'qimalarning kisloroddan foydalanish qobiliyatini buzish;
To'qimalarda oksidlanish-qaytarilish jarayonlarini inhibe qilish;
yurak faoliyati, qon aylanishi va nafas olishning buzilishi tufayli tomir to'shagida turg'unlik;
endokrinopatiyalar, beriberi;
Kislorod etishmovchiligining asosiy belgilari:
O'tkir holatlarda (kislorod bilan ta'minlashning to'liq to'xtatilishi, o'tkir zaharlanish bilan): ongni yo'qotish, markaziy asab tizimining yuqori qismlarining disfunktsiyasi;
Surunkali holatlarda: charchoqning kuchayishi, markaziy asab tizimining funktsional buzilishlari, yurak urishi va ozgina jismoniy zo'riqish bilan nafas qisilishi, immunitet tizimining reaktivligining pasayishi.
Odamlar uchun toksik doza: O 3 shaklida zaharli.
Tanadagi kislorod miqdori ortdi.
Tana to'qimalarida kislorod miqdorining uzoq davom etishi (giperoksiya) kislorod bilan zaharlanish bilan birga bo'lishi mumkin; giperoksiya odatda qondagi kislorod miqdori ortishi (giperoksemiya) bilan kechadi.
Ozon va ortiqcha kislorodning toksik ta'siri to'qimalarda kimyoviy bog'lanishlarning uzilishi natijasida kelib chiqadigan ko'p miqdordagi radikallarning paydo bo'lishi bilan bog'liq. Kichik miqdorda radikallar ham hujayra metabolizmining oraliq mahsuloti sifatida normal shakllanadi. Radikallarning ko'pligi bilan organik moddalarning oksidlanish jarayoni, shu jumladan lipid peroksidlanishi, ularning keyingi parchalanishi va kislorod o'z ichiga olgan mahsulotlar (ketonlar, spirtlar, kislotalar) hosil bo'lishi boshlanadi.
Kislorod ko'plab moddalar molekulalarining bir qismidir - eng oddiy polimerlardan murakkab polimerlargacha; organizmda mavjudligi va bu moddalarning o'zaro ta'siri hayotning mavjudligini ta'minlaydi. Kislorod suv molekulasining ajralmas qismi bo'lib, organizmda sodir bo'ladigan deyarli barcha biokimyoviy jarayonlarda ishtirok etadi.
Kislorod ajralmas hisoblanadi, uning etishmasligi bilan faqat tanani kislorod bilan normal ta'minlashni tiklash samarali vosita bo'lishi mumkin. Hatto qisqa muddatli (bir necha daqiqa) organizmga kislorod etkazib berishni to'xtatish uning funktsiyalarining jiddiy buzilishiga va keyinchalik o'limga olib kelishi mumkin.
3. UGLARODNING INSON ORGANIMASINDAGI O'RNI
KARBON - Yerdagi hayotning asosini tashkil etuvchi eng muhim biogen element, organizmlarni qurish va ularning hayotiy faoliyatini ta'minlashda ishtirok etadigan juda ko'p miqdordagi organik birikmalarning tarkibiy birligi (biopolimerlar, shuningdek ko'plab past molekulyar og'irlikdagi biologik faol moddalar - vitaminlar) , gormonlar, vositachilar va boshqalar). Organizmlar uchun zarur bo'lgan energiyaning muhim qismi uglerod oksidlanishi tufayli hujayralarda hosil bo'ladi. Yerda hayotning paydo bo'lishi zamonaviy fanda uglerodli birikmalar evolyutsiyasining murakkab jarayoni sifatida qaraladi.
Uglerod inson tanasiga oziq-ovqat bilan kiradi (odatda kuniga taxminan 300 g). Umumiy uglerod miqdori taxminan 21% ga etadi (umumiy tana vazniga 70 kg ga 15 kg). Uglerod mushak massasining 2/3 qismini va suyak massasining 1/3 qismini tashkil qiladi. Tanadan asosan ekshalatsiyalangan havo (karbonat angidrid) va siydik (karbamid) bilan chiqariladi.
Uglerodning asosiy vazifasi turli xil organik birikmalarni hosil qilish, shu bilan biologik xilma-xillikni ta'minlash, tirik mavjudotlarning barcha funktsiyalari va ko'rinishlarida ishtirok etishdir. Biomolekulalarda uglerod polimer zanjirlarini hosil qiladi va vodorod, kislorod, azot va boshqa elementlar bilan mustahkam bog'langan. Uglerodning bunday muhim fiziologik roli bu elementning barcha organik birikmalarning bir qismi ekanligi va organizmdagi deyarli barcha biokimyoviy jarayonlarda ishtirok etishi bilan belgilanadi. Kislorod ta'sirida uglerod birikmalarining oksidlanishi suv va karbonat angidrid hosil bo'lishiga olib keladi; Bu jarayon organizm uchun energiya manbai bo'lib xizmat qiladi. Karbonat angidrid CO 2 (karbonat angidrid) metabolizm jarayonida hosil bo'ladi, nafas olish markazining stimulyatori bo'lib, nafas olish va qon aylanishini tartibga solishda muhim rol o'ynaydi.
Erkin shaklda uglerod zaharli emas, lekin uning ko'pgina birikmalari juda zaharli. Bunday birikmalarga karbon monoksit CO (uglerod oksidi), uglerod tetraklorid CCl 4, uglerod disulfidi CS 2, siyanid tuzlari HCN, benzol C 6 H 6 va boshqalar kiradi. 10% dan yuqori konsentratsiyadagi karbonat angidrid atsidozga (qon pH qiymatining pasayishi), nafas qisilishi va nafas olish markazining falajiga olib keladi.
Ko'mir changini uzoq vaqt inhalatsiya qilish antrakozga olib kelishi mumkin, bu kasallik o'pka to'qimasida va limfa tugunlarida ko'mir changining cho'kishi, o'pka to'qimalarida sklerotik o'zgarishlar bilan birga keladi. Neft sanoati xodimlarida uglevodorodlar va boshqa neft birikmalarining toksik ta'siri terining qo'pollashishi, yoriqlar va yaralar paydo bo'lishi, surunkali dermatitning rivojlanishida namoyon bo'lishi mumkin.
Odamlar uchun uglerod uglerod oksidi (CO) yoki siyanidlar (CN-) shaklida zaharli bo'lishi mumkin.
4. VODODODNING INSON ORGANIMASIDAGI O'RNI
Suv tirik organizmdagi eng muhim vodorod birikmasidir. Suvning asosiy funktsiyalari quyidagilardan iborat:
Yuqori o'ziga xos issiqlik sig'imi bo'lgan suv tana haroratini doimiy ravishda ushlab turadi. Tana haddan tashqari qizib ketganda, uning yuzasidan suv bug'lanadi. Bug'lanishning yuqori issiqligi tufayli bu jarayon energiyaning katta sarflanishi bilan birga keladi, natijada tana harorati pasayadi. Shu tarzda tananing issiqlik muvozanati saqlanadi.
Suv tanadagi kislota-baz muvozanatini saqlaydi. Aksariyat to'qimalar va organlar asosan suvdan iborat. Tanadagi umumiy kislota-baz muvozanatiga rioya qilish turli organlar va to'qimalar uchun pH qiymatlaridagi katta farqlarni istisno qilmaydi. Muhim vodorod birikmasi vodorod peroksid H2O2 (an'anaviy ravishda vodorod periks deb ataladi). H2O2 hujayra membranalarining lipid qatlamini oksidlaydi, uni yo'q qiladi.
5. KALIYNING INSON ORGANIMASIDAGI O'RNI
Kaliy ko'plab metabolik jarayonlarning majburiy ishtirokchisidir. Kaliy yurak mushagi - miokard qisqarishining avtomatizmini saqlashda muhim ahamiyatga ega; hujayralardan natriy ionlarini olib tashlash va ularni kaliy ionlari bilan almashtirishni ta'minlaydi, bu esa o'z navbatida tanadan ortiqcha suyuqlikni olib tashlash bilan birga keladi.
Boshqa kaliyli mahsulotlar bilan solishtirganda quritilgan o'rik, anjir, apelsin, mandarin, kartoshka (500 g kartoshka kunlik ehtiyojni ta'minlaydi), quritilgan shaftoli, sholg'om, atirgul, qora va qizil smorodina, lingonberries, qulupnay, tarvuz, qovun, soya, olcha olxo'ri, yangi bodring, Bryussel gullari, yong'oq va findiq, maydanoz, mayiz, o'rik, javdar noni, jo'xori uni.
Kattalar uchun kunlik kaliyga bo'lgan ehtiyoj kuniga 2-3 g, bola uchun esa - har bir kg tana vazniga 16-30 mg. Kuniga odam uchun zarur bo'lgan minimal kaliy miqdori taxminan 1 g ni tashkil qiladi.Oddiy ovqatlanish bilan kaliyga bo'lgan kunlik ehtiyoj to'liq qondiriladi, ammo kaliyni qabul qilishning mavsumiy tebranishlari ham qayd etiladi. Shunday qilib, bahorda uning iste'moli kam - taxminan 3 g / kun, va kuzda maksimal iste'mol 5-6 g / kun.
Zamonaviy odamlarning oziq-ovqat bilan ko'p miqdorda tuz iste'mol qilish tendentsiyasini hisobga olgan holda, kaliyga bo'lgan ehtiyoj ham ortib bormoqda, bu ortiqcha natriyning organizmga salbiy ta'sirini bartaraf etishi mumkin.
Oziq-ovqatdan kaliyni iste'mol qilishning etishmasligi dietada normal protein miqdori bo'lsa ham distrofiyaga olib kelishi mumkin. Kaliy almashinuvining buzilishi buyraklar va yurak-qon tomir tizimining surunkali kasalliklarida, oshqozon-ichak trakti kasalliklarida (ayniqsa, diareya va qusish bilan kechadigan), endokrin bezlar kasalliklarida va boshqa patologiyalarda namoyon bo'ladi.
Tanadagi kaliyning etishmasligi, birinchi navbatda, asab-mushak va yurak-qon tomir tizimlarining buzilishi (uyquchanlik, harakatning buzilishi, oyoq-qo'llarning titrashi, yurak urishining sekinlashishi) bilan namoyon bo'ladi. Dorivor maqsadlarda kaliy preparatlari qo'llaniladi.
Haddan tashqari kaliy juda kam uchraydi, lekin juda xavfli holat: oyoq-qo'llarning bo'sh falajlari, yurak-qon tomir tizimidagi o'zgarishlar. Bu holat og'ir suvsizlanish, buyrak funktsiyasi buzilgan giperkortizolizm va bemorga ko'p miqdorda kaliy kiritilishi bilan o'zini namoyon qilishi mumkin.
Inson organizmidagi oltingugurt hujayralar, organ to'qimalari, fermentlar, gormonlar, xususan, insulin, eng muhim oshqozon osti bezi fermenti va oltingugurt o'z ichiga olgan aminokislotalarning ajralmas qismidir; Ularning ishlashi uchun zarur bo'lgan oqsil molekulalarining fazoviy tashkil etilishini ta'minlaydi, hujayralarni, to'qimalarni va biokimyoviy sintez yo'llarini oksidlanishdan va butun tanani begona moddalarning toksik ta'siridan himoya qiladi. Uning juda ko'p qismi asab, biriktiruvchi, suyak to'qimalarida. Oltingugurt kollagenning tarkibiy oqsilining tarkibiy qismidir. Tanani oltingugurt bilan to'ldirish go'sht, tovuq tuxumlari, jo'xori uni va grechka, un mahsulotlari, sut, pishloqlar, dukkaklilar va karamni o'z ichiga olgan to'g'ri tashkil etilgan ovqatlanish bilan ta'minlanadi.
Ko'p sonli tadqiqotlarga qaramay, oltingugurtning tananing hayotiy faoliyatini ta'minlashdagi roli to'liq aniqlanmagan. Shunday qilib, organizmda oltingugurtni etarli darajada iste'mol qilmaslik bilan bog'liq har qanday o'ziga xos kasalliklarning aniq klinik tavsiflari mavjud emas. Shu bilan birga, atsidoaminopatiyalar ma'lum - oltingugurt o'z ichiga olgan aminokislotalarning metabolizmining buzilishi bilan bog'liq kasalliklar (homosistinuriya, tsistaturiya). Oltingugurt birikmalari bilan o'tkir va surunkali zaharlanish klinikasiga oid keng adabiyotlar ham mavjud.
Oltingugurt tanqisligining asosiy ko'rinishlari:
jigar kasalligi belgilari
· bo'g'imlarning kasalliklari belgilari;
teri kasalliklarining belgilari;
Tanadagi etishmovchilikning turli va ko'p sonli ko'rinishlari va biologik faol oltingugurt o'z ichiga olgan birikmalarning metabolik kasalliklari.
Tanadagi oltingugurt miqdori ortdi.
Nafas olish havosida vodorod sulfidining yuqori konsentratsiyasida intoksikatsiyaning klinik ko'rinishi juda tez rivojlanadi, konvulsiyalar, ongni yo'qotish va nafas olishni to'xtatish bir necha daqiqada sodir bo'ladi. Kelajakda zaharlanishning oqibatlari doimiy bosh og'rig'i, ruhiy kasalliklar, falaj, nafas olish tizimi va oshqozon-ichak trakti funktsiyalarining buzilishi bilan namoyon bo'lishi mumkin.
Nozik maydalangan oltingugurtni moyli eritmada 1-2 ml miqdorida parenteral yuborish giperleykotsitoz va gipoglikemiya bilan birga gipertermiya bilan birga kelishi aniqlandi. Parenteral yuborilganda oltingugurt ionlarining toksikligi xlorid ionlariga qaraganda 200 baravar yuqori ekanligiga ishoniladi.
Oshqozon-ichak traktiga kirgan oltingugurt birikmalarining toksikligi ularning ichak mikroflorasi tomonidan o'ta zaharli birikma bo'lgan vodorod sulfidiga aylanishi bilan bog'liq.
Otopsiyada oltingugurt bilan zaharlanishdan keyin o'lim holatlarida amfizem, miyaning yallig'lanishi, o'tkir kataral enterit, jigar nekrozi, miokardda qon ketishi (petexiya) belgilari mavjud.
Surunkali intoksikatsiya (karbon disulfid, oltingugurt dioksidi) bilan ruhiy kasalliklar, asab tizimidagi organik va funktsional o'zgarishlar, mushaklarning kuchsizligi, ko'rishning buzilishi va boshqa tana tizimlarining faoliyatining turli xil buzilishlari kuzatiladi.
So'nggi o'n yilliklarda ko'plab oziq-ovqat mahsulotlariga, alkogolli va alkogolsiz ichimliklarga konservant sifatida qo'shiladigan oltingugurt saqlovchi birikmalar (sulfitlar) inson organizmida ortiqcha oltingugurt manbalaridan biriga aylandi. Ayniqsa, dudlangan go'sht, kartoshka, yangi sabzavotlar, pivo, sidr, tayyor salatlar, sirka, vino bo'yoqlarida juda ko'p sulfitlar. Bronxial astma bilan kasallanishning ko'payishiga qisman sulfitlarni iste'mol qilishning ko'payishi sabab bo'lishi mumkin. Ma'lumki, masalan, bronxial astma bilan og'rigan bemorlarning 10% sulfitlarga yuqori sezuvchanlikni namoyon qiladi (ya'ni, sulfitga sezgir). Sulfitlarning organizmga salbiy ta'sirini kamaytirish uchun dietada pishloq, tuxum, yog'li go'sht va parranda go'shti miqdorini oshirish tavsiya etiladi.
Ortiqcha oltingugurtning asosiy ko'rinishlari:
terining qichishi, toshmalar, furunkuloz;
kon'yunktivaning qizarishi va shishishi;
Shox pardada kichik nuqta nuqsonlari paydo bo'lishi;
qoshlar va ko'z qovoqlarida og'riq, ko'zlardagi qum hissi;
fotofobi, lakrimatsiya;
umumiy zaiflik, bosh og'rig'i, bosh aylanishi, ko'ngil aynish;
yuqori nafas yo'llarining katarasi, bronxit;
Eshitish qobiliyatini yo'qotish
Ovqat hazm qilish tizimining buzilishi, diareya, vazn yo'qotish;
Anemiya
konvulsiyalar va ongni yo'qotish (o'tkir intoksikatsiya bilan);
Ruhiy buzilishlar, aqlning pasayishi.
Oltingugurtning inson organizmidagi roli juda muhim va oltingugurt almashinuvining buzilishi ko'plab patologiyalar bilan birga keladi. Shu bilan birga, ushbu buzilishlarning klinikasi etarli darajada rivojlanmagan. Aniqrog'i, inson salomatligi buzilishlarining turli xil "o'ziga xos bo'lmagan" ko'rinishlari hali klinisyenlar tomonidan oltingugurt almashinuvi buzilishi bilan bog'liq emas.
7. KALTSIYNING INSON ORGANIMASIDAGI O'RNI
Kaltsiy eng murakkab jarayonlarda, masalan, qon ivishida bevosita ishtirok etadi; hujayra ichidagi jarayonlarni tartibga solish; hujayra membranalarining o'tkazuvchanligini tartibga solish; nerv o'tkazuvchanligi va mushaklarning qisqarishi jarayonlarini tartibga solish; barqaror yurak faoliyatini ta'minlash; suyak shakllanishi, tishlarning mineralizatsiyasi.
Kaltsiy tananing muhim qismidir; uning umumiy miqdori taxminan 1,4% ni tashkil qiladi (70 kg tana vazniga 1000 g). Organizmda kaltsiy notekis taqsimlanadi: uning miqdorining taxminan 99% suyak to'qimasida va faqat 1% boshqa organlar va to'qimalarda topiladi. Kaltsiy organizmdan ichak va buyraklar orqali chiqariladi.
Bundan tashqari, oziq-ovqatda kaltsiyning uzoq vaqt etishmasligi yurak mushaklarining qo'zg'aluvchanligiga va uning qisqarish ritmiga salbiy ta'sir qiladi.
Aksariyat odamlarning ratsionida kaltsiy o'z ichiga olgan oziq-ovqat etarli bo'lishiga qaramay, ko'p odamlar kaltsiy etishmasligidan aziyat chekmoqda. Sababi, kaltsiyni hazm qilish qiyin.
Avvalo shuni ta'kidlash kerakki, issiqlik bilan ishlov berish jarayonida kaltsiy yo'qoladi (masalan, sabzavotlarni tayyorlashda - 25%). Sabzavotlar qaynatilgan suv iste'mol qilinsa, kaltsiy yo'qotilishi ahamiyatsiz bo'ladi.
Shuni ham yodda tutish kerakki, ichaklarda kaltsiyning so'rilishiga javdar nonida eng ko'p bo'lgan fitin kislotasi va otquloq, kakaoda ko'p bo'lgan oksalat kislotasi to'sqinlik qiladi. Kaltsiyni yog'larga boy oziq-ovqat bilan ishlatish qiyin. Kaltsiyning "dushmanlari" qamish shakar, shokolad va kakaodir.
Kaltsiy etishmovchiligining asosiy ko'rinishlari.
Kaltsiy etishmovchiligining oqibatlari butun organizm darajasida ham, uning alohida tizimlarida ham namoyon bo'lishi mumkin:
umumiy zaiflik, charchoqning kuchayishi;
Og'riq, mushaklarning kramplari
suyak og'rig'i, yurishning buzilishi;
o'sish jarayonlarining buzilishi;
gipokalsemiya, hipokalsinoz;
Skelet dekalsifikatsiyasi, deformatsiya qiluvchi osteoartrit, osteoporoz, vertebra deformatsiyasi, suyak sinishi;
· urolitiyoz kasalligi;
Kashin-Bek kasalligi;
Immunitetning buzilishi;
Qon ivishining pasayishi, qon ketishi.
Tanadagi kaltsiy miqdori ortdi.
Kaltsiyning toksik ta'siri faqat uzoq muddatli foydalanish bilan va odatda ushbu bioelementning metabolizmi buzilgan odamlarda (masalan, giperparatiroidizm bilan) namoyon bo'ladi. Zaharlanish kuniga 2,5 g dan ortiq kaltsiyni muntazam iste'mol qilish bilan sodir bo'lishi mumkin.
Ortiqcha kaltsiyning asosiy ko'rinishlari:
skelet mushaklari va nerv tolalarining qo'zg'aluvchanligini bostirish;
Silliq mushaklarning tonusining pasayishi;
giperkalsemiya, qon plazmasida kaltsiyning ko'payishi;
Oshqozon shirasining kislotaliligi oshishi, giperatsid gastrit, oshqozon yarasi;
Kaltsinoz, organlar va to'qimalarda kaltsiyning cho'kishi (teri va teri osti to'qimalarida; fastsiya bo'ylab biriktiruvchi to'qima, tendonlar, aponevrozlar; mushaklar; qon tomirlari devorlari; nervlar);
bradikardiya, angina;
gut, sil o'choqlarining kalsifikatsiyasi va boshqalar;
Siydikdagi kaltsiy tuzlarining ko'payishi;
nefrokalsinoz, buyrak tosh kasalligi;
qon ivishini oshirish;
Qalqonsimon bez va paratiroid bezlari disfunktsiyasi, otoimmün tiroidit rivojlanish xavfining oshishi;
Fosfor, magniy, sink, temirning tanadan siljishi.
Eng oson hazm bo'ladigan sut va sut mahsulotlari (sariyog'dan tashqari) sabzavot va mevalar bilan birgalikda kaltsiydir. Kundalik ehtiyojni qondirish uchun 0,5 l sut yoki 100 g pishloq etarli. Aytgancha, sut nafaqat kaltsiyning ajoyib manbai, balki boshqa mahsulotlar tarkibidagi kaltsiyning so'rilishiga ham yordam beradi.
Kaltsiyning so'rilishi uchun dietada D vitaminining mavjudligi juda muhim bo'lib, u turli xil kalsifikatsiyaga qarshi moddalarning ta'sirini neytrallashtiradi va fosfor-kaltsiy almashinuvining regulyatori hisoblanadi.
kimyoviy biologik organogen kislorod
XULOSA
Barcha tirik organizmlar atrof-muhit bilan yaqin aloqada. Hayot organizmda doimiy metabolizmni talab qiladi. Tanadagi kimyoviy elementlarning qabul qilinishi oziq-ovqat va iste'mol qilingan suv bilan osonlashadi. Tana 60% suv, 34% organik va 6% noorganik moddalardan iborat. Organik moddalarning asosiy komponentlari C, H, O. Ularga N, P, S ham kiradi. Noorganik moddalarning tarkibi majburiy ravishda 22 ta kimyoviy elementni o'z ichiga oladi (1-jadvalga qarang). Misol uchun, agar odamning vazni 70 kg bo'lsa, unda (grammda): Ca - 1700, K - 250, Na -70, Mg - 42, Fe - 5, Zn - 3. Metallar 2,1 kg ni tashkil qiladi. Molekulalarning organik qismi bilan kovalent bog'langan IIIA-VIA guruhlari elementlarining tanasidagi tarkibi D.I.Mendeleyev davriy tizimining ushbu guruhi atomlari yadrosi zaryadining oshishi bilan kamayadi.
Elementlarning biologik roli haqidagi bilimlarning hozirgi holatini ushbu muammoga yuzaki teginish sifatida tavsiflash mumkin. Biosferaning turli tarkibiy qismlaridagi elementlarning tarkibi, ularning etishmasligi va ortiqcha bo'lishiga tananing javoblari haqida juda ko'p faktik ma'lumotlar to'plangan. Biogeokimyoviy rayonlashtirish va biogeokimyoviy viloyatlar xaritalari tuzildi. Ammo biosferadagi mikroelementlarning funktsiyasi, ta'sir qilish mexanizmi va rolini ko'rib chiqadigan umumiy nazariya mavjud emas.
Oddiy mikroelementlar, ularning organizmdagi konsentratsiyasi biotik kontsentratsiyadan oshib ketganda, organizmga toksik ta'sir ko'rsatadi. Juda past konsentratsiyadagi toksik elementlar o'simliklar va hayvonlarga zararli ta'sir ko'rsatmaydi. Masalan, mikrokonsentratsiyalarda mishyak biostimulyatsiya qiluvchi ta'sirga ega. Shuning uchun zaharli elementlar yo'q, ammo toksik dozalar mavjud. Shunday qilib, elementning kichik dozalari dori, katta dozalari zahardir. "Hamma narsa zahar va hech narsa zahardan xoli emas, faqat bitta doza zaharni ko'rinmas qiladi" - Paracelsus. Tojik shoiri Rudakiyning “Bugun dori degan narsa ertaga zaharga aylanadi” degan so‘zlarini eslash o‘rinlidir.
Bibliografiya
1. Avtsyn A.P., Javoronkov A.A. va insonning boshqa iz elementlari. -M.: Tibbiyot, 1991. -496 b.
Ershov Yu.A., Popkov V.A., Berlyand A.S., Knijnik A.Z., Mixaylichenko N.I. Umumiy kimyo. Biofizik kimyo. Biogen elementlar kimyosi. -M.: Oliy maktab, 1993. -560 b.
Ershov Yu.A., Pletneva T.V. Noorganik birikmalarning toksik ta'sir qilish mexanizmlari. -M.: Tibbiyot, 1989. -272 b.
Jolnin A.V. murakkab birikmalar. Chelyabinsk: ChGMA, 2000. -28 p.
Bingham FG, Kosta M., Eichenberg E. va boshqalar. Metall ionlarining toksikligining ba'zi savollari. -M.: Tibbiyot, 1993. -368 b.
Fremantle M. Kimyo amalda. -M.: Mir, 1991. v.2, 620 b.
Xyuz M. Biologik jarayonlarning noorganik kimyosi. -M.: Mir, 1983. - 416 b.
Jolnin A.V., Arbuzina R.F., Konstanz E.V., Rylnikova G.I. Umumiy kimyo fanidan laboratoriya ishlari uchun uslubiy qo'llanma. II qism. -Chelyabinsk: ChGMA, 1993 -176 p.
Enterosorbtsiya. / ostida. ed. prof. USTIDA. Belyakova. Sorbsiya texnologiyasi markazi. - L., 1991. - 336 b.
Biz metallarning roliga katta e'tibor berdik. Ammo shuni yodda tutish kerakki, ba'zi metall bo'lmaganlar ham tananing ishlashi uchun mutlaqo zarurdir.
Kremniy
Silikon ham muhim iz element hisoblanadi. Bu turli xil parhezlar yordamida kalamushlarning ovqatlanishini sinchkovlik bilan o'rganish bilan tasdiqlangan. Kalamushlar ratsioniga natriy metasilikat (Na2(SiO)3 .9H2O) qo‘shilganda (100 g uchun 50 mg) sezilarli darajada vazn ortdi. tovuqlar va kalamushlar skeletning o'sishi va rivojlanishi uchun kremniyga muhtoj. Kremniyning etishmasligi suyaklar va biriktiruvchi to'qimalarning tuzilishini buzilishiga olib keladi. Ma'lum bo'lishicha, kremniy suyakning faol kalsifikatsiyasi sodir bo'lgan joylarida, masalan, suyak hosil qiluvchi hujayralarda, osteoblastlarda mavjud. Yoshi bilan hujayralardagi kremniy kontsentratsiyasi kamayadi.
Tirik tizimlarda kremniy ishtirok etadigan jarayonlar haqida juda kam narsa ma'lum. U erda u kremniy kislotasi shaklida va, ehtimol, uglerodlarning o'zaro bog'lanishida ishtirok etadi. Odamlarda kindik ichakchasidagi gialuron kislotasi kremniyning eng boy manbai bo'lib chiqdi. Bir grammda 1,53 mg erkin va 0,36 mg bog'langan kremniy mavjud.
Selen
Selenning etishmasligi mushak hujayralarining o'limiga olib keladi va mushaklar etishmovchiligiga, xususan, yurak etishmovchiligiga olib keladi. Bu sharoitlarni biokimyoviy o‘rganish natijasida peroksidlarni yo‘q qiluvchi glutation peroksidaza fermenti topildi.Selenning etishmasligi bu ferment konsentratsiyasining pasayishiga olib keladi, bu esa o‘z navbatida lipid oksidlanishini keltirib chiqaradi. Selenning simob zaharlanishidan himoya qilish qobiliyati yaxshi ma'lum. Kamroq ma'lum bo'lgan narsa shundaki, selenning yuqori ovqatlanishi va saraton kasalligidan o'lim darajasi pastligi o'rtasida bog'liqlik bor. Selen inson ratsioniga yiliga 55 110 mg miqdorida kiradi va qondagi selen kontsentratsiyasi 0,09 0,29 mkg / sm ni tashkil qiladi. Og'iz orqali qabul qilinganda, selen jigar va buyraklarda to'planadi. Selenning engil metallar bilan zaharlanishdan himoya qiluvchi ta'sirining yana bir misoli kadmiy birikmalari bilan zaharlanishdan himoya qilish qobiliyatidir. Ma'lum bo'lishicha, simobda bo'lgani kabi, selen bu zaharli ionlarni ionli faol markazlarga, ularning toksik ta'siridan ta'sirlanmaganlarga bog'lashga majbur qiladi.
Arsenik
Mishyak va uning birikmalarining ma'lum toksik ta'siriga qaramay, mishyak etishmasligi unumdorlikning pasayishiga va o'sishning sekinlashishiga olib kelishi haqida ishonchli dalillar mavjud va natriy arsenitning oziq-ovqatga qo'shilishi o'sish sur'atining oshishiga olib keldi. odamlar.
Xlor va brom
Galogen anionlarning boshqa barcha anionlardan farqi shundaki, ular oddiy va oksoanionlar emas. Xlor juda keng tarqalgan, u membranadan o'tishga qodir va osmotik muvozanatni saqlashda muhim rol o'ynaydi. Xlor me'da shirasida xlorid kislotasi sifatida mavjud. Inson me'da shirasida xlorid kislotaning konsentratsiyasi 0,4-0,5% ni tashkil qiladi.
Bromning mikroelement sifatida roli haqida ba'zi shubhalar mavjud, garchi uning tinchlantiruvchi ta'siri ishonchli ma'lum.
Ftor
Ftor normal o'sish uchun mutlaqo zarurdir va uning etishmasligi anemiyaga olib keladi. Tish kariesi muammosi bilan bog'liq holda ftorid metabolizmiga katta e'tibor berilgan, chunki ftorid tishlarni kariesdan himoya qiladi.
Tish kariesi etarlicha batafsil o'rganilgan. U tish yuzasida dog' paydo bo'lishi bilan boshlanadi. Bakteriyalar tomonidan ishlab chiqarilgan kislotalar tish emalini dog' ostida eritadi, lekin g'alati, uning yuzasidan emas. Ko'pincha yuqori sirt uning ostidagi joylar butunlay vayron bo'lgunga qadar buzilmasdan qoladi. Ushbu bosqichda ftorid ioni appatit hosil bo'lishini osonlashtirishi mumkin deb taxmin qilinadi. Shunday qilib, boshlangan zararni qayta tiklash amalga oshiriladi.
Ftorid tish emalining shikastlanishini oldini olish uchun ishlatiladi. Ftoridlar tish pastasiga qo'shilishi yoki to'g'ridan-to'g'ri tishlarga qo'llanilishi mumkin. Ichimlik suvida kariesning oldini olish uchun zarur bo'lgan ftorid kontsentratsiyasi taxminan 1 mg / l ni tashkil qiladi, ammo iste'mol darajasi nafaqat bunga bog'liq. Ftoridlarning yuqori konsentratsiyasidan foydalanish (8 mg / l dan ortiq) suyak to'qimasini shakllantirishning nozik muvozanat jarayonlariga salbiy ta'sir ko'rsatishi mumkin. Ftoridning haddan tashqari so'rilishi florozga olib keladi. Flüoroz qalqonsimon bezning ishlashida buzilishlarga, o'sishni inhibe qilishga va buyraklarning shikastlanishiga olib keladi. Ftoridning tanaga uzoq vaqt ta'siri tananing minerallashuviga olib keladi. Natijada, suyaklar deformatsiyalanadi, ular hatto birga o'sishi mumkin va ligamentlar ohaklanadi.
Yod
Yodning asosiy fiziologik roli qalqonsimon bez va unga xos bo'lgan gormonlar almashinuvida ishtirok etishdir. Qalqonsimon bezning yod to'plash qobiliyati tuprik va sut bezlariga ham xosdir. Boshqa ba'zi organlar kabi. Biroq, hozirgi vaqtda, yod faqat qalqonsimon bezning hayotida etakchi rol o'ynaydi, deb ishoniladi.
Yod etishmasligi xarakterli alomatlarga olib keladi: zaiflik, terining sarg'ayishi, sovuq va quruqlik hissi. Qalqonsimon gormonlar yoki yod bilan davolash bu alomatlarni yo'q qiladi. Qalqonsimon gormonlar etishmasligi qalqonsimon bezning kengayishiga olib kelishi mumkin. Kamdan kam hollarda (har xil karam turlarida mavjud bo'lgan tiosiyanat yoki antitiroid agenti goitrin kabi yodning so'rilishiga xalaqit beradigan turli birikmalarning organizmga yuklanishi) bo'qoq hosil bo'ladi. Yod etishmasligi bolalarning sog'lig'iga ayniqsa kuchli ta'sir qiladi, ular jismoniy va aqliy rivojlanishda orqada qoladilar. Homiladorlik davrida yod tanqisligi dietasi hipotiroidli bolalar (kretinlar) tug'ilishiga olib keladi.
Qalqonsimon gormonning ortiqcha bo'lishi charchoq, asabiylashish, titroq, vazn yo'qotish va ortiqcha terlashga olib keladi. Bu peroksidaza faolligining oshishi va natijada tiroglobulinning yodlanishining oshishi bilan bog'liq. Gormonlarning ko'pligi qalqonsimon bez shishining natijasi bo'lishi mumkin. Davolashda yodning radioaktiv izotoplari qo'llaniladi, ular qalqonsimon bez hujayralari tomonidan oson so'riladi.
Nometall-organogenlar (O, C, H, N, P, S), shuningdek, galogenlar tabiatning asosiy biogeokimyoviy sikllarini tashkil qiladi. Ushbu nometallarning oddiy noorganik birikmalari (H2 O, CO, CO2, NH3, NO2, SO2, H2 SO4, H3 PO4 va boshqalar) odamlar va hayvonlarning chiqindilari hisoblanadi. Bu sikllarning fragmentlari organogenlarning ayrim birikmalarini har xil turdagi bakteriyalar ishtirokida boshqalarga aylanishi, masalan, tuproqda H2 → H2 O, CO → CO2, N2 → NH3, NH3 → NO2, NO3 o'tishlaridir. - → NO2, NO3 - → NH3, S → S2 O3 2- → SO2 → SO4 2- . Organogen elementlarni tarkibining kamayish tartibida (og'irligida%) joylashtirgan holda, biz quyidagilarni olamiz: O > C > H > N > P > S. Davriy tizim guruhlari uchun an'anaviy murojaat emas, balki bu qatorga ko'ra, biz nometall-organogenlarning xossalarini ko'rib chiqamiz.
4.1. Kislorod
Kislorod Yerdagi hayotni ta'minlovchi elementdir. Atmosferada taxminan 20,8% kislorod mavjud. Havoning po'lat komponentlari asosiy azot N2 (78,08%), shuningdek, 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%). ning mazmunini ta'kidlash kerak
Yerda sodir bo'lgan nafas olish va yonishning barcha oksidlanish jarayonlariga qaramay, atmosferadagi kislorod hayratlanarli darajada doimiy bo'lib qolmoqda. Er atmosferasidagi kislorod miqdorining doimiyligini ta'minlovchi asosiy omil fotosintez bo'lib, asosiy hissa quruqlikdagi yashil o'simliklar emas, balki dunyo okeanining planktonlari va suv o'tlari tomonidan qo'shiladi, bu esa chiqarilgan kislorodning taxminan 80% ni tashkil qiladi. Umuman olganda, Yerdagi hayot faqat atmosferadagi kislorod miqdorining juda tor diapazonida mumkin: 13 dan 30% gacha. Kislorod miqdori 13% dan kam bo'lsa, aerob jonzotlar (ya'ni, hayotida kisloroddan foydalanadilar) o'lishadi va 30% dan yuqori bo'lsa, oksidlanish va yonish jarayonlari shunchalik kuchliki, hatto ho'l latta ham yonib ketishi mumkin. birinchi chaqmoq er yuzidagi hamma narsani yondirib, kulga aylantiradi.
Ko'p sonli tirik organizmlar uchun metabolizmning (metabolizmning) muhim qismi nafas olish sikli bo'lib, u ko'plab moddalarning tez shakllanishiga olib keladi. Demak, chiqarilgan havoda CO2 dan tashqari oz miqdorda uglevodorodlar, spirtlar, ammiak, chumoli kislotasi HCOOH, sirka kislotasi CH3 COOH, formaldegid HCHO, ba'zan aseton (CH3) 2 CO bo'ladi. Odam 10 km balandlikda kamdan-kam uchraydigan havoda nafas olayotganda, undagi kislorod etishmasligi tufayli, ekshalatsiyalangan gazlar aralashmasida ammiak, aminlar, fenol, aseton miqdori keskin ortadi va hatto vodorod sulfidi paydo bo'ladi.
Kislorodsiz ko'plab va juda muhim hayotiy jarayonlar, ayniqsa nafas olish mumkin emas. Faqat bir nechta o'simliklar va eng oddiy hayvonlar kislorodsiz ishlay oladi va shuning uchun anaerob deb ataladi. Tirik organizmlarda kislorod turli moddalarning oksidlanishiga sarflanadi va asosiy jarayon kislorodning vodorod atomlari bilan reaksiyaga kirishib, suv hosil qiladi, buning natijasida sezilarli miqdorda energiya ajralib chiqadi. Aerob organizmlar hujayralar va to'qimalardagi oziq moddalarni CO2, H2O,
(NH2)2CO.
Oddiy nafas olish jarayonida o'pkaga kiradigan molekulyar kislorod suvga kamayadi: O2 + 4H+ + 4e 2H2 O va H+ ionlari elektronlar bilan birga tananing organik substrati H atomlarini yo'qotganda chiqariladi: [substrat (4H)] → 4H + substrat → 4H + + 4e + substrat. Patologiyada to'liq bo'lmagan tiklanish sodir bo'ladi: O2 + 2H + + 2e H2 O2 yoki O2 + e O2 -. Bu radikal deyiladi
superoksid radikali (SOP). Bu nazoratdan tashqari o'sadigan hujayralarni yo'q qilganda foydali bo'lishi mumkin, lekin u tanaga kerak bo'lgan sog'lom hujayralarning hujayra membranalarini yo'q qilganda ham juda zaharli bo'lishi mumkin. Bundan tashqari, COP ning zararli ta'siri shundaki, u fermentlarni faolsizlantiradi, polisaxaridlarni depolimerizatsiya qiladi va DNK strukturasida bir martalik tanaffuslarni keltirib chiqaradi. Tegishli potentsialga ega bo'lgan organizmning har qanday moddalari O2 ning COP ga oraliq sekin bir elektronli pasayishida ishtirok etishi mumkin. Bunda H2 O2 hosil bo'ladi, u bir elektronli qaytarilishning keyingi bosqichida yuqori reaktiv gidroksid radikalini OH beradi, bu esa har qanday hujayra moddasini tez oksidlaydi. Hidrofob O2 molekulasi hidrofobik lipid membranalari orqali hujayra ichiga osongina o'tadi va organik moddalarni O2 - va OH radikallariga oksidlana boshlaydi. Ushbu qutbli radikallar hujayra membranalari orqali qaytib o'tolmagani uchun hujayrada "qulflangan". Ularning "tajovuzkorligini" qaytarish uchun maxsus fermentlar superoksid dismutaza, katalaza va peroksidaza hisoblanadi. Bundan tashqari, past molekulyar moddalar - antioksidantlar (masalan, A va E vitaminlari) mavjud bo'lib, ular bu xavfli zarralarni fermentativ bo'lmagan holda neytrallashtiradi. Masalan, COP Fe (3+) ionlari bilan ham faol bog'langan. Ba'zida COPni izolyatsiya qilish foydali bo'ladi, masalan, o'smaga qarshi antibiotiklar (bleomitsin) Mn + metall ionlari bilan kompleks hosil qiladi, ular O2 ning COP ga tez qisqarishini katalizlaydi, bu esa o'simtadagi DNKni yo'q qiladi.
Kislorodning allotropik modifikatsiyasi - ozon O3. Atmosferada O2 + O → hn → O3 fotokimyoviy reaksiyasi natijasida ozon, NO + O2 → NO2 + O reaktsiyasi tufayli atom faol kislorod ham hosil bo'ladi. Ozonning atmosferadagi foydali ta'siri shundan iboratki, ozon nafaqat Quyoshning ultrabinafsha nurlanishining biologik faol va shuning uchun xavfli qismini o'zlashtiradi, balki sayyoramiz yuzasining issiqlik rejimini shakllantirishda ham ishtirok etadi. U CO2 va H2O bu issiqlikni yomon singdiradigan spektral intervallarda ("shaffoflik oynalari") Yerdan chiqadigan issiqlikni ushlab turadi. Ozon odamlar uchun juda zaharli hisoblanadi. Uning havodagi maksimal ruxsat etilgan konsentratsiyasi (MAC) 0,5 mg/m3 ni tashkil qiladi. Ozon o'pkaning tuzilishini o'zgartiradi, ularning funktsiyalarini inhibe qiladi va shu bilan nafas olish kasalliklariga qarshilikni kamaytiradi. Ozon eng kuchli oksidlovchi (ftordan keyin 2-oʻrinda) boʻlib, tarkibida oltingugurt boʻlgan aminokislotalar va fermentlarni intensiv oksidlaydi.
(sistein HSCH2 CH(NH2 )COOH, metionin CH3 SCH2 CH2 CH(NH2 )COOH, shuningdek triptofan C8 H6 NCH2 CH(NH2 )COOH, histidin C3 H3 N2 CH(NH2 )COOH, tirozin HOC6 H4NH) COOH.
Shunday qilib, molekulyar kislorod O2 tirik organizmlar uchun zaharli emas, boshqa shakllaridan farqli o'laroq: ozon O3, hayajonlangan O2 molekulasi, OH radikali, atomik O, HO2 radikali, COP O2 - .
4.2. Uglerod
Uglerod organizmdagi tarkibi (21%) va tirik organizmlar uchun ahamiyati jihatidan eng muhim organogenlardan biridir. Ushbu qo'llanma maxsus bioanorganik kimyoga bag'ishlanganligi sababli, biz bioorganik kimyoni o'rganish mavzusi bo'lgan yovvoyi tabiatning organik birikmalariga to'xtalmaymiz. Eng oddiy uglerod birikmalari, masalan, kuyik shaklidagi erkin uglerod va uning oksidi CO, odamlar uchun zaharli hisoblanadi. Tuxum yoki ko'mir changi bilan uzoq vaqt aloqa qilish teri saratoniga olib keladi (ilgari "mo'ri tozalash kasalligi"). Ko'mirning eng kichik changi o'pkaning tuzilishidagi o'zgarishlarga olib keladi va shuning uchun ularning funktsiyalarini buzadi. O'ta zaharli CO oksidi bo'lib, uning toksik ta'siri CO ning qon gemoglobiniga kislorodga qaraganda ~ 10 3 baravar osonroq bog'lanishi va shuning uchun bo'g'ilishga olib keladi.
Karbonat angidrid CO2 biosferada nafas olish va oksidlanish mahsuloti sifatida mavjud. Atmosferaga yillik CO va CO2 emissiyasi 2108 va 9109 tonnani tashkil qiladi.
mos ravishda (taqqoslash uchun uglevodorodlarning chiqishi yiliga 8107 tonnani tashkil etadi). CO2 suvda ozgina eriydi, shuning uchun uning biosuyuqliklarda mavjudligi ahamiyatsiz. Shu bilan birga, oshqozonda CO2 + Cl- + H2 O → HCO3 - + H + + Cl- muhim fermentativ reaktsiyasi sodir bo'ladi, buning natijasida kislotali muhitda oqsillar parchalanadi. E'tibor bering, fermentlarsiz bu reaktsiya teskari yo'nalishda boradi.
4.3. Vodorod
Vodorod tabiatda suv va ko'plab organik birikmalar shaklida mavjud (1-jadval). Suv organizmning asosiy yashash muhitidir. Metabolik jarayonlarda ishtirok etadigan moddalarning ko'pini eritib yuboradi. Tananing a'zolari va to'qimalarida suv miqdori ancha yuqori:
3-jadval
to'qima, organ, bio |
||
suyuqlik |
||
Bosh miya |
||
Orqa miya |
||
Oshqozon sharbati |
||
qon plazmasi |
||
ko'z yoshi suyuqligi |
Odamlar uchun fiziologik muhit 0,9% NaCl eritmasi hisoblanadi. Suv yuqori o'ziga xos issiqlikka ega va atrof-muhit bilan sekin issiqlik almashinuvi tufayli doimiy tana haroratini saqlab turadi. Haddan tashqari qizib ketganda, suv tananing yuzasidan bug'lanadi. Suvning bug'lanishining yuqori issiqligi tufayli bu jarayon energiya xarajatlari bilan birga keladi va tana harorati pasayadi. Suv muhitida bufer tizimlar (karbonat, fosfat va gemoglobin) tufayli tananing kislota-ishqor muvozanati saqlanadi.
3-jadvaldan ko'rinib turibdiki, tananing o'rtacha pH darajasi sho'r suvning pH qiymatiga to'g'ri keladi va 6,8 dan 7,4 gacha. Biroq, individual organlar va to'qimalarning pH qiymatlari fiziologikdan juda farq qilishi mumkin. Shunday qilib, oshqozonda kislotalilik yuqori, pH esa 0,9 - 1,1. Bu kislotali muhitda faol bo'lgan pepsin fermenti ta'sirida oziq-ovqatning oqsil komponentining peptidlari parchalanishi uchun kerak. Safro ozgina ishqoriy reaktsiyaga ega (pH 7,5 - 8,5), bu yog'larning ishqoriy gidrolizi uchun zarurdir.
4.4. Azot
Azot tirik organizmlarda turli xil organik birikmalar: aminokislotalar, peptidlar, purin asoslari va boshqalar shaklida, shuningdek nafas olayotgan havodan keladigan erkin N2 shaklida mavjud. Tabiatdagi azot aylanishi chambarchas bog'liq
geosfera va biosferani chaqirib, ularning birligini tasdiqlaydi. Bir azot birikmasini boshqasiga osonlikcha aylantira oladigan va azotning oksidlanish holatini o'zgartiradigan ko'plab bakteriyalar mavjud. Masalan, agar texnologiyada ammiak sintezi og'ir sharoitlarda amalga oshirilsa, biosferada atmosferadagi N 2 ning bog'lanishi va uning NH3 ga aylanishi nitrogenaza ishtirokida osonroq fermentativ tarzda davom etadi:
N2 + 16ATP + 8e + 8H+ 2NH3 + 16ADP + 16[noorganik fosfatlarda] + H2, bu erda ATP va ADP mos ravishda adenozin trifosfat va adenozin difosfat bo'lib, asl ATP kompleks shaklida bo'ladi deb ishoniladi. Mg. Ushbu reaksiyada ishtirok etuvchi mikroorganizmlar ba'zi o'simliklarning ildiz tugunlarida, shuningdek
V ko'k-yashil suvo'tlar. Oqsillarni, shuningdek, Mo va Feni o'z ichiga olgan nitrogenaza fermenti faqat anaerob sharoitda faoldir. Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, tiklash paytida
N2 NH3 ga qaytarilganda NH=NH va NH2 -NH2 hosil bo'lmaydi. Bu esa, ehtimol, fermentda 2 ta faol markaz mavjudligini ko'rsatadi: birida azot molekulasi bo'lingan, ikkinchisida H atomi muvofiqlashtirilgan.Tabiatda boshqa o'zaro transformatsiyalar ham sodir bo'ladi.
azotli birikmalar: NH3 ning NO2 ga nitrifikatsiyasi yoki oksidlanishi, shuningdek o'simlik fermentlari yoki anaerob bakteriyalar ta'sirida o'g'itlardan nitrat ionining kamayishi.
riy NO2 ga yoki hatto NH3 ga qadar. Noorganik azot birikmalari odatda zaharli hisoblanadi
ny, oddiy modda N2 va oz miqdorda N2 O bundan mustasno. Har yili atmosferaga ~ 5 107 tonna turli azot oksidi NOx va ~ 107 tonna boshqa azot birikmalari chiqariladi. NO molekulasi, zamonaviy tushunchalarga ko'ra, tuyulganiga qaramay
oddiy moddalardan hosil bo'lishining qiyinligi atmosferada juda ko'p miqdorda mavjud. Sanoatda yonish va tashish kabi yuqori haroratli jarayonlar natijasida yiliga 7107 tonnagacha atmosfera N2 O2 bilan reaksiyaga kirishadi, deb ishoniladi. Azot oksidlari, xuddi ozon kabi, yoqilg'ining to'liq yonmagani mahsulotlari bilan yuqori oqim hosil bo'lishi bilan o'zaro ta'sir qilish qobiliyatiga ega ekanligi ko'rsatilgan.
sinus peroksonitratlari RCOOONO2. Atmosferaning yuqori qatlamlarida quyosh nurlanishi ta'sirida NOx ishtirokida fotokimyoviy reaktsiyalar sodir bo'ladi, ular u erda joylashgan qattiq chang zarralari tomonidan katalizlanadi. Inson tanasida YO'Q
reaksiyaga ko'ra arginindan kuniga ~100 mg miqdorida hosil bo'ladi: NH \u003d C (NH2) - NH (CH2) 3 CH (NH2) COOH + 3 / 2O2 → NO-sintetaza fermenti → H2 NCONH (CH2) ) 3 CH (NH2) COOH + 2NO + H2 O. Ma'lumki, NO molekulalari qon tomirlari devorlarining hujayralariga kirib, qon oqimini tartibga solishga qodir; bundan tashqari, NO insulin sekretsiyasini, buyrak filtratsiyasini, reparativ jarayonlarni nazorat qiladi
V to'qimalar va boshqalar Shunday qilib, NO ikki yuzli molekula bo'lib, u ham zaharli, ham shubhasiz foydali ta'sir ko'rsatadi. Masalan, nitrogliserin kabi keng tarqalgan kardiologik preparatni qabul qilishda u hosil bo'lishi bilan gidrolizlanadi. nitrat ioni, u gemoglobin temir tomonidan NO ga kamayadi, keyin esa qon tomir silliq mushaklarining bo'shashishiga olib keladigan NO. Boshqa azot oksidlari
NO2, N2 O3 juda zaharli bo'lib, bo'g'ilish va o'pka shishiga olib kelishi mumkin. Nitrit ioni NO2 - ayniqsa zaharli, chunki u methemoglobinni oksidlaydi va organizmda O2 o'tkazish jarayonini buzadi. Bundan tashqari, nitrit ioni oshqozonda kanserogen nitrozamin hosil qiladi. Biroq, NaNO2 ilgari angina pektorisi va miya tomirlarining spazmlari uchun vazodilatator sifatida ishlatilgan. Yaqinda, shubhasiz zaharliligi tufayli, NaNO2 tark etildi, uni nitrogliserin yoki nitrosorbat bilan almashtirdi.
bu yon ta'sirga ega emas. Ammiak NH3 bug'larini ko'p miqdorda inhalatsiya qilish zararli, chunki ammiak halqum va o'pka shilliq pardalari yuzasida kuchli ishqoriy muhit hosil qiladi, bu esa tirnash xususiyati va shishishni keltirib chiqaradi.
Bundan tashqari, kichik NH3 molekulalari hujayra membranalariga osongina kirib boradi va metall ionlari bilan muvofiqlashtirilgan holda ko'plab ligandlar bilan raqobatlashadi.
