Биогенные элементы. Разделы физической химии. Гончаров В.И - 7 стр.

UptoLike

13
ла передается молекуле-акцептору электрона. Такие процессы происходят
очень быстро: за секунду их происходит более 1500.
Между донором и акцептором электронов тем самым возникает поток
электронов - круговой ток, который, совершая свой путь, выполняет работу,
часть которой расходуется на биосинтез АТФ и коферментов.
Ионы магния подавляют в мозгу центры регуляции дыхания и кровенос
-
ных сосудов, вызывая понижение артериального давления. Они также спо-
собствуют выведению холестерина из организма, усилению перистальтики
кишечника и секреции желчи.
В отличие от ионов магния, катионы кальция преимущественно сосредото-
чены в межклеточных жидкостях. Обмен кальция в организме контролируется
гормонами паращитовидной и щитовидной желез, а также витамином D.
Основным минеральным компонентом костной
ткани является гидро-
ксифосфат кальция Са
5
(РО
4
)
3
ОН (гидроксиапатит). Костная ткань обеспечи-
вает поддержание концентрации ионов Са
2+
в биологических жидкостях на
определённом уровне, поэтому ее можно рассматривать как кальциевый бу-
фер организма.
Структура костной ткани обеспечивает достаточно легкий обмен ионами ме-
жду поверхностью скелета и окружающими тканевыми жидкостями, особенно,
если учесть, что площадь костного скелета человека достигает 2000 км. Ежеднев-
но из костей скелета уходит и возвращается в
него 700-800 мг кальция. Полная
перестройка костной ткани человека происходит примерно каждые 10 лет.
При увеличении концентрации свободных ионов Са
2+
в плазме крови равно-
весие сдвигается, это приводит к отложению кальция в костной ткани. При сни-
жении концентрации ионов Са
2+
в плазме крови наблюдается растворение ми-
неральных компонентов костной ткани. Например, при рахите из-за недоста-
точности всасывания ионов Са
2+
из желудочно-кишечного тракта или при бе-
ременности, когда формируется скелет плода, концентрация ионов Са
2+
в плаз-
ме крови у больного или у беременной поддерживается не только за счет по-
ступления ионов Са
2+
с пищей, но и за счет костной ткани. Таким образом, ко-
стную ткань можно рассматривать как кальциевый буфер.
Костная ткань содержит в небольших количествах катионы практически
всех металлов, встречающихся в нашем организме, выполняя функцию ми-
нерального депо. В заметных количествах в костную ткань включаются все
элементы группы IIА, из которых
катионы бериллия и стронция приводит к
биологическим изменениям.
Ионы кальция участвуют в передаче нервного импульса, сокращении
мышц, регуляции сердечного ритма, а также в процессе свертывания крови,
активируя превращение протромбина в тромбин и ускоряя превращение фиб-
риногена в фибрин, что способствует агрегации тромбоцитов. Катионы каль-
14
ция понижают возбудимость ЦНС, поэтому уменьшение их содержания в ор-
ганизме проявляется в судорогах. Ионы кальция влияют на кислотно-
основной баланс организма, действие эндокринных желез, а также обладают
противовоспалительным и антиаллергическим действием. Они являются био-
логическими антагонистами ионов натрия, калия и магния.
В медицинской практике используются целый ряд соединений магния и
кальция.
Оксид магния МgО (жженая магнезия), основной карбонат магния
Мg(ОН)
2
·4МgСО
3
·H
2
О (белая магнезия), карбонат кальция СаСО
3
(мел оса-
жденный) являются основными антацидными средствами, применяемыми
для уменьшения кислотности желудочного сока.
Гептагидрат сульфата магния MgSO
4
·7H
2
О (горькая соль или магнезия)
используется при гипертонии как слабительное и желчегонное средство, а
также как успокаивающее средство для ЦНС.
Гексагидрат хлорида кальция СаСl
2
·6H
2
О применяют как противовоспали-
тельное и антиаллергическое средство, для снятия сердечно-сосудистого спаз-
ма, для улучшения свертывания крови, при переломах костей и ревматизме.
Органические соединения кальция: глютаминат, глюконат, глицерофос-
фат, аденозинтрифосфат, пантотенат и пангамат кальция применяются как
общеукрепляющие средства.
Гипс СаSO
4
·0,5Н
2
О широко используется в травматологической и стома-
тологической практике, так как при замешивании его с водой образуется
нерастворимый СаSO
4
·2Н
2
О:
2СаSО
4
·0,5Н
2
О + 3Н
2
О = 2СаSО
4
·2Н
2
О.
В результате происходит быстрое затвердение с некоторым увеличением
объема, что используется для фиксации при переломах костей и получения
хороших слепков в стоматологии.
2.3. d-Элементы
Большинство d-элементов (Mn, Fe, Co, Cu, Zn, Mo) являются биогенны-
ми микроэлементами. К безусловно биогенным d-элементам относят d-
элементы четвертого периода и молибден.
Наличие большого числа неспаренных электронов и свободных орбита-
лей приводит
к тому, что все d-элементы проявляют переменную степень
окисления, образуют большое число комплексных соединений и их соеди-
нения, как правило, окрашены.
Атомы и катионы d-элементов легко поляризуются. Они являются зна-
чительно более мягкими, чем катионы s-элементов. Связи их с лигандами в
комплексах обладают большой ковалентностью.
У d-элементов четвертого периода более устойчивыми
являются соедине-
ния, где элементы находятся в низших степенях окисления (особенно в ки-