Geum.ru

Учебно-методическое пособие для студентов естественных специальностей Павлодар

Вид материалаУчебно-методическое пособие

Содержание


2.5 Четвертая группа периодической системы. Главная подгруппа 2.5.1 Углерод
Подобный материал:
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   ...   26

2.4.3 Галлий


Галлий содержится в организме в ультрамикроколичествах (0,01-0,06 мкг/г). Нитрат галлия используется в лечении гиперкальциемии у раковых больных, угнетает активность остеокластов.

В качестве индикаторов при определении элементного статуса галлия используются моча, волосы, кровь. При отравлении галлием может, наблюдается поражение нервной системы, морфологические изменения в печени, почках, значительные колебания в содержании калия и натрия в сыворотке крови, повреждения слизистых желудочно-кишечного тракта.

2.4.4 Индий


Индий – рассеянный элемент, его действие на организм человека малоизученно. Изотопы индия – 113 и 115 устойчивы, остальные претерпевают ядерные превращения по типу электронного или позитронного распада или К-захвата. Период полураспада радиоактивных изотопов индия измеряется секундами или минутами. В НРБ отмечено, что критическими органами для радиоизотопов индия являются ЖКТ, нижние или верхние отделы толстого кишечника, а для индия-114, также почка, селезенка и легкие.

2.4.5 Таллий


У млекопитающих он хорошо всасывается из желудочно-кишечного тракта, накапливаясь главным образом в селезёнке и мышцах. У человека ежесуточное поступление с продуктами питания и водой составляет около 1,6 мкг, с воздухом - 0,05 мкг. Биологическая роль этого элемента в организме не выяснена, известна его высокая токсичность для млекопитающих и человека.

Отравления таллием и его соединениями возможны при их получении и практическом использовании. Он проникает в организм через органы дыхания, неповрежденную кожу и пищеварительный тракт. Выводится из организма в течение длительного времени, преимущественно с мочой и калом. Острые, подострые и хронические отравления имеют сходную клиническую картину, различаясь выраженностью и быстротой возникновения симптомов. В острых случаях через 1-2 суток появляются признаки поражения желудочно-кишечного тракта (тошнота, рвота, боли в животе, понос, запор) и дыхательных путей. Через 2-3 недели наблюдаются выпадение волос, явления авитаминоза (сглаживание слизистой оболочки языка, трещины в углах рта и т. д.). В тяжёлых случаях могут развиться полиневриты, психические расстройства, поражения зрения

Таллий обладает выраженной токсичностью, нарушает функционирование различных ферментных систем, ингибирует их и препятствует синтезу белков. Токсичность соединений таллия для человека выше, чем у свинца и ртути. Концентрируется в почках, печени, мышцах, щитовидной железе, очень хорошо всасывается в кишечнике.

В медицине используются соединения таллия. Их применяют, в частности, для удаления волос при стригущем лишае – соли таллия в соответствующих дозах приводят к временному облысению. Широкому применению солей таллия в медицине препятствует то обстоятельство, что разница между терапевтическими и токсичными дозами этих солей невелика, а высокая токсичность таллия и его солей требует, осторожного обращения с ними.

В 1920 г. в Германии был получен патентованный яд против грызунов, в состав которого входил сульфат таллия Tl2SO4. Это вещество без вкуса и запаха иногда входит в состав инсектицидов и зооцидов и в наши дни.

2.5 Четвертая группа периодической системы. Главная подгруппа

2.5.1 Углерод


Углерод - важнейший биогенный элемент, составляющий основу жизни на Земле, структурная единица огромного числа органических соединений, участвующих в построении организмов и обеспечении их жизнедеятельности (биополимеры, а также многочисленные низкомолекулярные биологически активные вещества - витамины, гормоны, медиаторы и др.). Возникновение и развитие жизни на Земле рассматривается в современной науке как сложный процесс эволюции углеродистых соединений.

Уникальная роль углерода в живой природе обусловлена его свойствами, которыми в совокупности не обладает ни один другой элемент периодической системы. Между атомами углерода, а также между углеродом и другими элементами образуются прочные химические связи, которые, однако, могут быть разорваны в сравнительно мягких физиологических условиях (эти связи могут быть одинарными, двойными и тройными). Способность углерода образовывать 4 равнозначные валентные связи с другими атомами углерода создаёт возможность для построения углеродных скелетов различных типов - линейных, разветвленных, циклических (подробнее о химических свойствах углерода смотрите во второй части пособия) .

Показательно, что всего три элемента - С, О и Н - составляют 98% общей массы живых организмов. Этим достигается определённая экономичность в живой природе: при практически безграничном структурном разнообразии углеродистых соединений небольшое число типов химических связей позволяет намного сократить количество ферментов, необходимых для расщепления и синтеза органических веществ. Особенности строения атома углерода лежат в основе различных видов изомерии органических соединений (способность к оптической изомерии оказалась решающей в биохимической эволюции аминокислот, углеводов и некоторых алкалоидов).

Содержание углерода в живых организмах в расчёте на сухое вещество составляет: 34,5-40 % у водных растений и животных, 45,4-46,5 % у наземных растений и животных и 54 % у бактерий. В процессе жизнедеятельности организмов, в основном за счёт тканевого дыхания, происходит окислительный распад органических соединений с выделением во внешнюю среду CO2. Углерод выделяется также в составе более сложных конечных продуктов обмена веществ. Такие соединения углерода, как HCN, CO, CCl4, преобладавшие в первичной атмосфере Земли в добиологический период, в дальнейшем, в процессе биологической эволюции, превратились в сильные антиметаболиты обмена веществ.

Помимо стабильных изотопов углерода, в природе распространён радиоактивный 14C (в организме человека его содержится около 0,1 мккюри). С использованием изотопов углерода в биологических и медицинских исследованиях связаны многие крупные достижения в изучении обмена веществ и круговорота углерода в природе.