По числу мест, занимаемых лигандами в координационной сфере

ФТОР

Основна роль в організмі – участь в кістко утворенні і процесах формування дентину і зубної емалі. Також фтор стимулює кровотворну систему та імунітет,бере участь у розвитку скелета, стимулює репаративні процеси при переломах кісток. Попереджає розвиток сенільного остеопорозу. Основні концентрації фтору в організмі людини : в зубах – 246-560 мг/кг, в кістках – 200 – 490 мг/кг,в м’язах –

2-3 мг/кг.

Добова потреба дорослої людини становить 2-3 мг фтору.

З продуктами харчування доросла людина одержує в середньому 0,8 мг фтору на добу. Найбільша кількість фтору надходить організм з водою. Звичайна питна вода містить 1 мг фтору на 1 л. Недолік надходження фтору в організм є одним з екзогенних етіологічних факторів карієсу зубів, особливо в період їх прорізування і мінералізації. У районах з низьким вмістом фтору у воді проводиться фторування води до оптимального вмісту води - 1 мг/л.

Надмірне надходження фтору в організм з водою в основному носить ендемічний характер і виникає в тій місцевості , де вміст фтору у воді перевищує 2 мг/л. Виявляється виникнення флюорозу, який уражає в основному постійні зуби людей. Токсична дія фтору так само може проявлятися інгібуванням багатьох ферментних систем. Для знижування вмісту фтору в такій воді проводиться її дефторірованіє. Фтор входить до складу ряду комплексів полівітамінів.

Фтор застосовують в медицині як NaF (2% розчин або у вигляді пасти) застосовують для профілактики захворювання зубів. Розчин, що містить 0,25 г препарату на 10000 г води, вживають як антисептик.

ХЛОР

Хлорид – іони входять до складу хлоридної кислоти, яка міститься у шлунковому соку людини і тварини. Вміст хлоридної кислоти у шлунковому соку людини становить 0,5 %, вона відіграє важливу роль у процесі травлення.

Як хімічний елемент хлор був виділений в XVIII столітті, проте його найвідоміша хімічна сполука – куховарська сіль, використовувалася людьми ще в давнину. Ще близько 6000 років тому в країнах Середземномор’я видобували сіль , і широко використовували її в повсякденному житті – навчившись, перш за все, консервувати з її допомогою продукти –рибу, м’ясо, овочі.

Використання кам’яної олі описане ще Геродотом; в середні віки алхіміки , проводячи свої досліди , теж отримували хлор, хоча не знали про його властивості. У XIX столітті англійські і французькі хіміки розібралися, що за речовина виділяється при нагріванні мінералу піролюзиту з соляною кислотою, і далі йому назву – хлорин, за його жовто-зеленуватий колір. Пізніше цей елемент стали називати хлором, з’ясували, що він є і в нашому організмі – в основному в іонізованому стані. Більш всього хлор – від 30 до 60% - міститься в нашій шкірі, оскільки вона володіє здатністю нагромаджувати цей елемент, але він є і в інших тканинах: входить до складу шлункового соку, крові, кісток, спинномозкової і міжклітинної рідини, і тому бере участь в процесі водно-сольового обміну - він допомагає організму утримувати в тканинах воду.

Сьогодні вчені зрозуміли, що хлор теж відноситься до незамінних елементів, постійно присутність в рослинних і тваринних, і взаємодіє в організмі з іншими речовинами, разом з ними підтримуючи в нормі безліч фізико – хімічних процесів наприклад, кислотно – лужний баланс і осмотичний тиск.

Потреба в мікроелементі хлор

На добу людині достатньо від 2 до 4 г хлору, і зазвичай, ми отримуємо його з їжею, причому навіть більше, ніж це необхідно, якщо ми звикли вживати багато солоних страв.

Де міститься хлор

Продуктами, багатими хлором, вважаються в основному куховарська сіль ( якщо її можна вважати продуктом) і хліб. Якась кількість хлору є також в молоці і м’ясі, буряці, оливі, бобах, крупах; у інших овочах, а також у фруктах, але там його менше.

Є також калій – хлор – добавка до їжі, але приймати такі добавки слід лише по рекомендації лікаря. Не варто солити їжу лише для того, щоб отримувати хлор, оскільки в інших продуктах він теж є.

Роль хлору організмі: навіщо потрібний хлор

Розповімо трохи детальніше про дію хлору і його ролі в нашому організмі. Рівновага, яка підтримує хлор – це баланс між еритроцитами і плазмою, кров’ю і тканинами організму, а також водний баланс. Якщо цей баланс порушений, то з’являються набряки.

Разом з калієм і натрієм і натрієм хлор забезпечує нормальний водно – сольовий обмін, і може знімати набряки різного походження, приводячи в норму артеріальний тиск. Співвідношення цих елементів завжди має бути збалансованим - вони підтримують нормальний осмотичний тиск міжклітинної рідини. Кислотно – лужний дисбаланс, який може з’явитися унаслідок порушення рівноваги між цими елементами , викликає різні захворювання.

Хлор важливий для нормального травлення, оскільки він бере участь в утворенні соляної кислоти, що є основним компонентом шлункового соку, а також стимулює активність амілази – ферменту, сприяючого розщепленню і засвоєнню вуглеводів. При деяких захворюваннях шлунково – кишкового тракту, що супроводжуються запальними процесами, кількість хлору в організмі зменшується.

Покращуючи роботу печінки, хлор допомагає клітинам і тканинам позбавлятися від шлаків, а також своєчасно виводить з організму вуглекислий газ.

Для спортсменів важливо, щоб в їх організмі завжди утримувався баланс хлору, так само, як натрію і калію: хлор необхідний суглобам – він дозволяє їм довше зберігати гнучкість, а м’язам допомагає залишатися сильними.

Брак хлору в організмі: причини та симптоми

Дефіцит хлору в організмі може виникнути в разі зневоднення – так буває досить часто. Це може бути сильне потовиділення; блювота і пронос при отруєннях; нефропатія, при якій людина втрачає солі; адренокортикальна недостатність – стан, при якому

Знижується функція кори надниркових; порушення кислотно-основної рівноваги. Деякі ліки, навіть звичайні послаблюючі або сечогінні препарати, теж викликають зменшення вмісту цього елементу в організмі.

Якщо брак хлору помірний , то людина відчуває млявість і сонливість , у нього погіршується пам’ять , слабіють м’ язи, з’являється сухість в роті, знижується апетит і втрачається здатність розрізняти смак продуктів. Хронічні захворювання, обумовлені недоліком хлору, зазвичай супроводять ураженнями шкіри, випаданням волосся і зубів.

Гострий дефіцит цього елементу, про важливість якого багато століть вчені навіть не підозрювали, може викликати важкі стани, аж до коми,і навіть закінчитися смертю, якщо вчасно не відновити його баланс в організмі.

Надлишок хлору в організмі: чим небезпечний хлор

Проте надлишок хлору в організмі, особливо різкий, не менше, а може і більш не безпечніший, ніж його дефіцит.Таке можливе, якщо людина працює в певній сфері виробництва : хімічний або фармацевтичній промисловості, на целюлозно-паперовому комбінаті або у іншому місці, де він може вдихнути концентровані пари хлору. В цьому випадку людина може загинути від хімічного опіку, який викликає гальмування дихального центру в головному мозку і зупинку дихання.

При отруєннях , що викликають зневоднення, і порушеннях роботи нирок, теж може виникнути надлишок хлору, як і його дефіцит. Збільшення кількості хлору може бути спровоковане прийомом багатьох препаратів при лікуванні захворювань, так що слід завжди оцінювати свій стан і не приймати жодних ліків без призначення лікаря.

Надлишок хлору може привести до накопичення води в тканинах організму, а потім до різкого підвищення кров’яного тиску. При різкому збільшенні кількості хлору в організмі з’являється різь в очах і кашель, течуть сльози, виникає головний біль і болі в грудях, розлади травлення; можливий розвиток важкого запалення бронхів, висока температура і токсичний набряк легенів.

Про те, що хлор використовується для знезараження питної води, відомо сьогодні кожній людині. І про його токсичну дію на організм теж знають всі, проте замислюватися про це серйозно почали не так давно.

Хлор, який при нормальному вмісті в організм людини стає його захисником, при взаємодії з іншими речовинами, що знаходяться у воді, утворює з’єднання, що представляють серйозну небезпеку для здоров’я і життя. Не кажучи вже про гастрити і респіраторно-вірусні захворювання, вони можуть не лише провокувати розвиток онкології – зокрема, рак печінки і нирок, але і викликають генні мутації.

Звичайно, багато людей захищаються від надлишку хлору: використовують фільтри для очищення води, кип’ятять, відстоюють, заморожують питну воду.

Проте у ванні не у кожної є фільтр для очищення води.

А тим часом, при прийомі гарячого душу або ванни можна отримати стільки хлору, скільки міститься в 2 – х літрах не фільтрованої хлорованої води. При диханні під час прийняття водних процедур хлору в наш організм потрапляє більше, ніж вбирається з водою через шкіру.

Симптоми отруєння хлором можуть виникнути, якщо в організмі людини попаде більше 15 г цієї речовини.

Хлор здатний руйнувати вітамін Е, тому, якщо ви включаєте в раціон продукти з цим вітаміном, сподіваючись поправити своє здоров’я, і при цьому п’єте хлоровану воду, тоне принести собі жодної користі.

Надлишок хлору також вбиває кишкову флору, тому потрібно старатися частіше їсти живі йогурти та приймати препарати, які містять біфідумбактерії.

Бельгійські вчені провели дослідження серед дітей 8 – 12 – ти років виявили, що щотижневі відвідини хлорованого басейну наносять легким дитини таку ж

Шкоду,

як щоденне куріння дорослому.

Це відбувається тому, що частина хлору, що міститься і воді, випаровується в атмосферу і утворює шкідливі речовини – оксид анти. Ось ці оксид анти, потрапляючи в легені, здатні ушкоджувати і роз’їдати їх внутрішню слизисту поверхню, що викликає алергію, напади задухи, осмотичні явища. Під негативний вплив хлору в газоподібному стані підпадає і слизова оболонка очей. Крім того, головні болі, нейротоксичні реакції, а інколи навіть і ракові пухлини також пов’язують з вдиханням випареного хлору. Щодня, відкриваючи кран з водопровідною водою, ми вдихаємо хлор, а набираючи ванну з гарячою водою взагалі дихаємо їм, адже в підігрітій воді випаровування йде в раз швидше.

Не менш небезпечний хлор в питній воді. І навіть не стільки хлор сам по собі, скільки його з’єднання з іншими органічними речовинами, що містяться у воді. Вони називаються хлорорганікою й утворюються при кипяченні води. Ці речовини вважаються сильними канцерогенами, вони деформують обмін речовин і викликають загибель кліток організмі. Враховуючи, що кипячення води застосовується повсюдно, у тому числі і як додатковий засіб знезараження води, неважко зрозуміти якому ризику піддається здоров’я людини.

На закінчення можна сказати, що хлорування води для господарчо - побутових потреб

безумовно необхідне, але пити таку воду, а також використовувати її для купання й прийняття ванне рекомендується. Проте не варто особливо засмучуватися, залишковий хлор з води легко видаляється фільтром для очищення води.

Протягом всього ресурсу служби він легко і ефективно очищає воду

від хлору і хлорорганіки.

БРОМ

Бром широко поширений в природі і в розсіяному стані зустрічається майже всюди. Майже всі з’єднання брому розчиняються у воді і тому легко вилуговується з гірських порід. Як домішка, він є в сотнях мінералів. Але є лише невелика кількість нерозчинних у воді мінералів – галогені дів срібла і міді. Найвідоміший з них – бромаргірит AgBr . Інші мінерали – йодоброміт Ag( Br, Cl, ,I ) , емболіт Ag( Cl, Br ). Власних мінералів брому мало ще й тому, що його іонний радіус дуже великий і йон брому не може надійно закріпитися

В кристалічній решітці інших елементів, разом з катіонами середніх розмірів. У накопиченні брому основну роль відіграють процеси випаровування океанічної води , в результаті чого він накопичується як в рідкій , так і у твердій фазах. Найбільші концентрації відзначаються в кінцевих маткових розсолах. У гірських породах бром присутній головним чином у вигляді йонів, які мігрують разом з ґрунтовими водами. Частина земного брому пов’язана в організмах рослин у складі і здебільшого нерозчинні органічні сполуки. Деякі рослини активно накопичують бром. Це в першу чергу бобові – горох, квасоля, чечевиця, а також морські водорості. У морі зосереджена велика частина брому. Є він і у воді солоних озер, і в підземних водоносних пластах, супутніх родовищам горючих копалин, а також калійних солей кам’яної солі. Є бром і в атмосфері, причому вміст цього елементу в повітрі приморських районів більше, ніж в районах з континентальним кліматом.

В якості вихідної сировини для виробництва брому служать:

1. Морська вода (65 мг/л

2. Розсоли соляних озер

3. Підземні води нафтових і газових родовищ

Австралійський емболіт – Ag(Cl,Br)

Застосовують бром і його сполуки у фотографії (як світлочутлива речовина), медицині (як заспокійливий засіб), виробництві барвників, виробництві зброї (у часи Першої світової війни для виробництва бойових отруйних речовин), у техніці (як потужний окислювач ракетного палива, як інсектициди і пестициди), в нафтовидобутку, тощо.)

Препарати брому діють заспокійливо на організм людини. Бром і його пари сильно токсичні. Вже при вмісті брому в повітрі в концентрації близько 0,001% (за об’ємом) спостерігається подразнення слизових оболонок, запаморочення, носові кровотечі, а при більш високих концентраціях – спазми дихальних шляхів, задуха.

ЙОД

Застосовують йод та його сполуки (йодинол, розчин Люголя) в медицині як антисептик, аналітичній хімії, фотографії, під час виробництва барвників тощо. Як мікроелемент потрібен людині для нормального функціонування щитоподібної залози,наявний у малих кількостях у гормоні тироксині,який виробляється цією залозою. У чистому вигляді не зустрічається, його солі називають йодидами, вони у великій кількості наявні в морській воді. Мінерали йоду легко розчинні, тому йод легко вилуговується з гірських порід, переноситься в моря, де частково нагромаджується у водоростях – ламінаріях. Кристали йоду під час нагрівання дають фіолетові пари з запахом, схожим на запах хлору.

Радіонуклід становить найбільшу небезпеку у радіоактивних викидах після аварій на АЕС.

За останні роки в Україні кількість хворих на йододефіцит тільки серед дітей збільшилася у три рази.

В Україні багато людей мають проблеми зі здоров’ям через дефіцит йоду. Причина йодної недостатності відносно проста: вона з’являється там, де у навколишньому середовищі не вистачає йоду, де населення не отримує достатньої кількості цього мікроелемента зї звичними продуктами харчування та водою. Щитовидна залоза – важливий ендокринний орган Коли йоду у воді та їжі бракує,або при надмірному його надходженні, порушується функція щитовидної залози. А вона діє в організмі як щит – захищає від усіляких хвороб. У щитовидній залозі виробляються тиреоїдині гормони, які забезпечують здоров’я всьому організму. Немає такого органа чи системи, які б не потребували цих гормонів. Вони беруть участь у забезпеченні організма енергією, що потрібна не тільки для виконання механічної роботи, але і для повноцінного обміну речовин, нормального протікання процесу біосинтезу, росту та розвитку організму і відновлення його тканин. Поки людина одержує достатню кількість тиреоїдних гормонів, вона бадьора, сповнена сил, життєрадісна та здорова. Як тільки хоча б в одному з енергетичних ланцюжків відбувається збій, самопочуття погіршується, а при серйозних неполадках в енергетичному обміні людина занедужує. Коли щитовидна залоза виробляє мало гормонів, людина стає сонливою, млявою, усі реакції сповільнюються, з’являються набряки, іноді голос та стає осиплим, погіршується пам'ять. Зовнішні ознаки симптом захворювання щитовидної залози – це помітне збільшення зобу та очного яблука. Щитовидка потребує йоду Йод – життєво важливий мікронутрієнт, без якого живий організм не може існувати. Біологічна роль йоду полягає в тому, що він є важливим компонентом, необхідним для утворення тих самих тиреоїдних гормон, які регулюють процес обміну речовин в організмі. Недостатнє надходження йоду з продуктами харчування є причиною виникнення цілої низки захворювань. Раніше дефіцит йоду асоціювався у нас лише з ендемічним зобом, поширеність якого відслідковувалась у регіонах важкого йод – дефіциту. Але в 80 – 90 – х роках минуло століття вдалося отримати більш реальну картину про спектр патологічних станів, пов’язаних з недостатністю йоду. Вчені зробили сенсаційне відкриття: нестача йоду в першу чергу б’є по розумових здібностях людини! Помічено також, що хвороби, пов’язані з йододефіцитом, насамперед загрожують тим, хто багато працює та мало відпочиває, часто піддається стресам, неправильно і нерегулярно харчується. Йод необхідний вагітним за даними ООН кожного року на світі з’являються 100 тисяч дітей з діагнозом ендемічний кретинізм ( глибоке порушення розумового та фізичного розвитку). « Дефіцит йоду в період внутрішньоутробного розвитку та в ранньому дитинстві призводить до незворотніх порушень розвитку центральної нервової системи і формування розумової відсталості та кретинізму,» - сказала лікар – гінеколог Ніла Бабич. Дефіцит йоду впливає не тільки на розвиток мозку дитини, але й на слух , зір, зорову пам'ять. У таких дітей прослідковуються психічні розлади, нездатність до навчання, знижена соціальна адаптація. « Результатом йодної недостатності у жінок під час вагітності є зростання ускладнень виношування дитини та безпосередньо самих пологів. Це і спонтанні аборти, і передчасні пологи, різного роду вроджені аномалії, парентеральна смертність - додала лікар. Тому дуже важливо ще до запліднення створити необхідний запас йоду в організмі майбутньої мами – протягом трьох місяців до запланованої вагітності приймати препарат йоду. Якщо вагітність відбулась, продовжувати регулярно вживати водовмісні ліки засоби протягом усієї вагітності та всього періоду годування груддю. Чим заповнити нестачу йоду? Через те, що головною причиною йододефіциту є банальна нестача цього елемента в раціоні людини, варто звернути увагу на те, що ми їмо. Як відомо, джерелом йоду є тваринна та рослинна їжа. Але якщо вміст йоду у продуктах недостатній, то потрібно поповнювати його запаси. Традиційним методом профілактики йод – дефіциту є йодована сіль, збагачена сполуками йоду. Вміст йоду в такій солі має дорівнювати приблизно 4- мк/г. Якщо врахувати норму добового споживання солі людиною, що складає 5 -6 г, то цієї кількості цілком достатньо, щоб потири щоденну потребу організму у йоді ( добова доза складає 100 -200 мікрограмів). Але пам’ятайте: щоб зберегти мікроелементи, потрібно солити суп або кашу не на початку, а наприкінці варіння. Чи готувати їжу недосоленою, а вже потім досолювати в тарілці за смаком, тому що корисний мікроелемент руйнується при нагріванні. Найвища концентрація йоду – у морській рибі та морепродуктах, приблизно 800 – 1000 мг/кг. Особливо багаті йодом морські вод в Україні багато людей мають проблеми зі здоров’ям через дефіцит йоду. Причина йодної недостатності відносно проста: вона з’являється там,де у навколишньому середовищі не вистачає йоду, де населення не отримує достатньої кількості цього мікроелемента зі звичними продуктами харчування та водою. Щитовидна залоза – важливий ендокринний орган Коли йоду у воді та їжі бракує, або при надмірному його надходженні, порушується функція щитовидної залози. А вона діє в організмі як щит – захищає від усіляких хвороб. У щитовидній залозі виробляється тиреоїдині гормони, які забезпечують здоров’я всьому організму. Немає такого органа чи системи, які б не потребували цих гормонів. Вони беруть участь у забезпечені організмі енергією, що потрібна не тільки для виконання механічної роботи, але і для повноцінного обміну речовин, нормального протікання процесу біосинтезу, росту та розвитку організму і відновлення його тканин. Поки людина одержує достатню кількість тиреоїдних гормонів, вона бадьора, сповнена сил, життєрадісна та здорова. Як тільки хоча б в одному з енергетичних ланцюжків відбувається збій, самопочуття погіршується, а при серйозних неполадках в енергетичному обміні людина занедужує. Коли щитовидна залоза виробляє мало гормонів, людина стає сонливою, млявою, усі реакції сповільнюються, з’являються набряки, іноді грубішає голос та стає осиплим, погіршується пам'ять. Зовнішні ознаки симптом захворювання щитовидної залози – це помітне збільшення зобу та очного яблука. Щитовидна потребує йоду Йод – життєво важливий мікронутрієнт, без якого живий організм не може існувати. Біологічна роль йоду полягає в тому, що він є важливим компонентом, необхідним для утворення тих самих тиреоїдних гормонів, які регулюють процес обміну речовин в організмі. Недостатнє надходження йоду з продуктами харчування є причиною виникнення цілої низки захворювань. Раніше дефіцит йоду асоціювався у нас лише з ендемічним зобом, поширеність якого відслідковувався у регіонах важко йод – дефіциту. Але в 80 - 90 – х роках минуло століття вдалося отримати більш реальну картину про спектр патологічних станів, пов’язаних з недостатністю йоду. Вчені зробили сенсаційне відкриття: нестача йоду в першу чергу б’є по розумових здібностях людини! Помічено також, що хвороби, пов’язані з йододефіцитом, насамперед здібностях загрожують тим, хто багато працює та мало відпочиває, часто піддається стресам, неправильно і нерегулярно харчується. Йод необхідний вагітним за даними ООН кожного року на світ з’являються 100 тисяч дітей з діагнозом ендемічний кретинізм ( глибоке порушення розумового та фізичного розвитку ). « Дефіцит йоду в період внутрішньоутробного розвитку та в ранньому дитинстві призводить до незворотних порушень розвитку центральної нервової системи і формування розумової відсталості та кретинізму,» - сказала лікар – гінеколог Ніла Бабич. Дефіцит йоду впливає не тільки на розвиток мозку дитини, але й на слух,зір, зорову пам'ять. У таких дітей прослідковуються психічні розлади, недостатність до навчання, знижена соціальна адаптація. « Результатом йодної недостатності у жінок під час вагітності є зростання ускладнень виношування дитини ти безпосередньо самих пологів. Це і спонтанні аборти, і передчасні пологи, різного роду вроджені аномалії, паринатальна смертність, - додала лікар. – Тому дуже важливо ще до запліднення створити необхідний запас йоду в організмі майбутньої мами – протягом трьох місяців до запланованої вагітності приймати препарат йоду. Якщо вагітність відбулася, продовжувати регулярно вживати водовмісні лікарські засоби протягом усієї вагітності та всього періоду годування груддю». Чим заповнити нестачу йоду? Через те, що головною причиною йододефіциту є банальна нестача цього елемента в рості – достатньо кожного дня вживати лише по одній ложці морської капусти для забезпечення добової потреби у йоді. Дуже багато йоду міститься також у риб’ячому жирі. « У 60-х роках минуло століття, - у дитсадочок дітям обов’язково давали риб’ячий жир. Для дітей, це було справжнім випробуванням, адже кожного дня перед обідом вихователька заставляла відкривати рота і випивати чайну ложку такої неприємної на смак рідини. Лише тепер розуміємо, як все – таки держава турбувалася про підростаюче покоління. Хіба зараз таке десь побачиш?» Що корисніше – препарат про продукти? « Звичайно, дорослі, котрі дотримуються повноцінного, багатого йодом раціону, та не мають проблем із щитовидною залозою, цілком можуть обійтися тільки додаванням у їжу йодованої солі, - Але, примітом, дітям, підліткам, вагітним, матерям, які годують груддю, і всім тим, кому вживати багато солі протипоказано, саме і підходить прийом препаратів, що містять йод. От тільки при їхньому виборі обов’язково потрібно порадитися із лікарем, щоб не нашкодити собі самолікуванням». Варто пам’ятати, що чим раніше ви виявите симптоми дефіциту йоду в організмі, тим успішним та швидшим буде лікування йододефіцитних захворювань.

ОКСИГЕН

Кисень – найважливіший біогенних хімічний елемент, що забезпечує дихання більшості живих організмів на Землі. Фізіологічна дія кисню різнобічна, але вирішальне значення в його лікувальному ефекті має здатність відшкодовувати дефіцит кисню в тканинах організму при гіпоксії ( недостатнього постачання тканин киснем або порушенням його засвоєння). Інгаляціями ( вдиханням ) кисню широко користуються при різних захворюваннях, що супроводжуються гіпоксією ( нестачею кисню ): при захворюваннях органів дихання ( пневмонія, набряк легень тощо ), серцево – судинної системи ( серцева недостатність, коронарна недостатність, різке падіння артеріального тиску тощо), отруєннях чадним газом, синильною кислотою, задушливими речовинами ( хлор, фосген та ін..), а також при інших захворюваннях з порушенням функції дихання і окисних процесів.

У анестезіологічній практиці кисень широко застосовується в суміші з інгаляційними наркотичними анальгетиками. Чистим киснем і сумішшю його з вуглекислотою користуються при ослабленні дихання в післяопераційному періоді, при інтоксикаціях тощо.

Широко користуються киснем для так званої гіпербаричної оксигенації – застосування кисню під підвищеним тиском. Встановлено високу ефективність цього методу в хірургії, інтенсивній терапії важких захворювань, особливо в кардіології, реаніматології, неврології та інших областях медицини.

Застосовують також ентеральну оксигенотерапію ( введення кисню в кишечник або шлунок ) шляхом введення в шлунок кисневої піни, що застосовується у вигляді так званого кисневого коктейлю. Використовується для загального поліпшення обмінних процесів у комплексній терапії серцево – судинних захворювань, порушень обміну речовин та інших патологічних станів, пов’язаних з кисневою недостатністю організму.

Чистим киснем користуються для також льотчики при високих польотах, водолази, на підводних човнах тощо.

Кисневі подушки застосовують при деяких захворюваннях для полегшення дихання.

Більшість живих істот ( аероби ) дихають киснем повітря. Широко використовується кисень в медицині. При серцево - судинних захворюваннях, для поліпшення обмінних процесів, у шлунок вводять кисневу піну ( кисневий коктейль ). Підшкірне введення кисню використовують при трофічних виразках, слоновості, гангрени та інших серйозних захворюваннях. Для знезараження та дезодорації повітря та очищення питної води застосовують штучне збагачення озоном. Радіоактивний ізотоп Оксигену О15 застосовується для дослідження швидкості кровоточу, легеневої вентиляції.

Кисень повітря, від якого залежить життя людини, вперше з’явився в атмосфері Землі завдяки діяльності фото синтезуючих бактерій.

Кисень – один з найбільших хімічно активних елементів. Ось чому в земній корі кисень зазвичай перебуває у зв’язному вигляді у складі інших хімічних сполук.

При температурі – 182,926 С кисень конденсується на блідо – блакитну рідину. При – 218,4 С він замерзає.

Більшість живих організмів залежить від кисню. Маючи високу активність, він здатний окислювати ( «забирати» електрони) у багатьох хімічних речовинах. Ці реакції відбуваються з виділенням енергії необхідної для підтримки всіх життєвих процесів організму. Процес окиснення органічних речовин киснем відбувається в мітохондріях життєвих клітин і називається клітинним диханням.

Лавуазьє відкрив, що вода – сполука водню і кисню. До того вода вважалась простою речовиною.

Озон, (молекули якого містять 3 атоми оксисену) становить 0,00006% повітря. Він утворюється при дисоціації ( розпаді) двоатомних молекул кисню під дією ультрафіолетових променів сонячного спектра.

Вчені NASA знайшли в екзосфері – верхньому шарі атмосфери – супутника Сатурна Діони кисень. Дане відкриття, за словами дослідників, підтверджує теорію про те, що в атмосфері більшості супутників газових гігантів Юпітера і Сатурна міститься кисень. Водночас, професор Лондонського університету Ендрю Коатс заявив, що на Діоні не виявлено ознак наявності води, а отже, вона непридатна для життя. Проте, зауважив учений, на інших супутниках вдалося виявити наявність льоду і води, а це означає, що там можуть бути виявлені форми життя.

6.СІРКА

Сірка – один з біогенних елементів. Сірка входить до складу деяких амінокислот (цистеїн, метіонін), вітамінів (біотин, тіамін), ферментів. Сірка бере участь в утворенні третинної структури білка (формування дисульфідних містків). Також сірка бере участь в бактеріальному фотосинтезі ( сірка входить до складу бактеріохлорофилла, а сірководень є джерелом водню). Окислювально - відновні реакції сірки – джерело енергії в хемосинтезу. Людина містить приблизно 2г сірки на 1 кг своєї ваги. Сірка є шістнадцятим за хімічною поширеності елементом в земній корі. Зустрічається у вільному (Самородном) стані і зв’язному вигляді.

Найважливіші природні сполуки сірки : FeS – залізний колчедан або пірит, ZnS – цинкова обманка або сфалерит (Вюрца), PbS – свинцевий блиск або галеніт, HgS – кіновар, Sb₂S₃– антимоніт. Крім того, сірка присутня в нафті, природному вугіллі, природних газах і сланцях. Сірка – шостий елемент за вмістом у природних водах, зустрічається в основному у вигляді сульфат – іона і зумовлює «постійну» жорсткість прісної води. Життєво важливий елемент для вищих організмів, складова частина багатьох білків, концентрується у волоссі.

7.Нітроген

(лат. Nitrogenium, N) – хімічний елемент V групи періодичної системи з атомним порядковим номером 7 та атомною масою 14, 008. Два атоми нітрогену, об’єднюючись складають молекулу хімічної речовини азоту.

Азот – газ без запаху, кольору, смаку; складається з двоатомних молекул N₂. За нормальних умов 1 л азоту важить 1,25046 г, критична t^o дорівнює – 147,16^о, малорозчинний у воді. При звичайних умовах азот хімічно малоактивний; при високих температурах і тиску, при наявності каталізаторів азот утворює сполуки з воднєм, металами, киснем та ін.. В природі азот існує як головна складова частина повітря (75,5% за вагою), у формі нітратів і солей амонію; входить до складу вугілля, нафти, алкалоїдів, білкових речовин. Азот повітря використовують у виробництві аміаку, азотної кислоти, добрив, а також як інертний газ. Нітроген – один з основних хімічних елементів живої природи. Він входить до складу амінокислот – хімічних блоків, з яких формуються білки, та нуклеїнові кислоти. Незважаючи на важливість нітрогену для живих організмів, ні рослини, ні тварини не можуть засвоювати атмосферний азот. Деякі бактерії , проте, мають фермент нітроген азу, за допомогою якого азот фіксується. Рідкий азот застосовується як хладагент і для кріотерапії.

ФОСФОР (Р)

Входить до складу важливих біогенних сполук: нуклеотидів, нуклеїнових кислот, фосфоліпідів, ряду вітамінів. Бере участь в різних метаболічних процесах і відіграє важливу роль в життєдіяльності всіх живих організмів. Вміст фосфору в крові є одним із важливих показників складу мінерального обміну і одним із основних діагностичних при знаків ряду захворювань і патологічних станів, таких як рахіт, спазмофілія, гіпопаратиреоз, гіперпаратериоз, синдром Лейвуда – Олбрайта.

В тілі людини знаходиться приблизно 1% фосфору, але в переносі на суху вагу – 2,5%. Приблизно 80 – 87% всього фосфору, який є в організмі людини, знаходиться в скелеті, близько 0,2% - в корі. В живих організміх фосфор « п’ятивалентний і входить головним чином в склад фосфатів і в меншій степені – в склад полі фосфатів.

Велика кількість фосфору міститься в апатиті ( фтор фосфаті кальцію) зубів. Розчин фосфору в організмі входить в склад неорганічних речовин ( фосфати калію і натрію) і деяких органічних сполук.

Найцінішими джерелами легко засвоюваного фосфору є яйця ( особливо жовток), печінка, « м'ясо, молоко, сир, боби, горох».

З точки зору клінічного дослідження важливим є визначення фосфору і сечі в крові розрізняють 2 фракції фосфору: кислотно розчинний фосфор і кислотно нерозчинний. В медичній практиці препарати, які доставляють в організм фосфор або полегшують його доставку. Інколи достатнім є введення в харчовий режим продуктів з високим вмістом фосфору, наприклад риби. Серед препаратів фосфору розповсюдженими є аденозинтрифосфатна кислота, фітин, кальцій, гліцерофосфат. Таблетки

« Фітоферролакто», « Церебро – Лецітин», « Ліпоцеребрин». Препарати фосфору в малих дозах посилюють ріст і розвиток кісткової тканини, стимулюють кровообіг, гальмують окисні процеси, беруть участь в обміні речовин.

9 НАТРІЙ

Одним їз основних катіонів живих організмів, необхідних для здійснення життєво важливих функцій. Натрій відіграє важливу роль в іонному балансі внутрішнього середовища живого організму. Впливає на стан м’язової і серцево – судинної системи. В тілі людини знаходиться у всіх тканинах, в основному в іонізованих формах. В медицині використовують хлорид натрію, натрію гідрокарбонат.

КАРБОН

У фармакології та медицині широко використовуються різні сполуки вуглецю – похідні вугільної кислоти та карбонових кислот, різні гетеро цикли, полімери та інші сполуки. Так карболен ( активоване вугілля), застосовують для абсорбції та виведення з організму різних токсинів; графіт ( у вигляді мазей) – для лікування шкірних захворювань; радіоактивні ізотопи вуглецю – для наукових досліджень ( радіо вуглецевий аналіз). Високий вміст вуглецю в атмосферних аерозолях веде до підвищення захворюваності населення, особливо верхніх дихальних шляхів і легень. Професійні захворювання – в основному антракоз і пиловий бронхіт. Токсичний дія С 14, що увійшов до складу молекул білків ( особливо в ДНК і РНК ), визначається його радіаційним взаємодією B – частинками ( С14 (В) – И14), що призводить до зміни хімічного складу молекули.

11. СИЛІЦІУМ

Впливає на формування і нормальне функціонування епітеліальних і сполучних тканин, надаючи їм міцності та еластичності. Входить до складу мазей і пристінок для лікування різних уражень шкіри.

СТАНТУМ

Міститься в організмі в малих кількостях, бере участь у регулюванні синтезу нуклеїнових кислот. Застосовується у хірургії й травматології для виготовлення спеціального обладнання.

ПЛУМБУМ

Плюмбум міститься в організмі людини в малих кількостях. Його сполуки дуже токсичні і призводять до хронічного отруєння.

БОР

Надзвичайно тверда речовина ( поступається тільки алмазу, нітриду вуглецю, нітриду бору, боразолу, карбіду бору, бор – вуглець – кремнію, карбіду скандію – титану). Крихкий, володіє напівпровідниковими властивостями ( широкозонний напівпровідник).

Хімічні властивості

Бор вельми інертна речовина, нерозчинна у воді і кислотах. Горить у флуорі.

Карбіди бору ( В2 С і В13С2) володіють високою твердістю, це – хороші абразивні матеріали. Раніше вони широко використовувались для виготовлення свердел, вживаних зубними лікарями ( звідси назва бормашина).

У медицині як антисептичний засіб знаходять застосування бура у борна кислота ( у вигляді водно спиртових розчинів).

15. АЛЮМІНІЙ

Алюміній входить до складу тканин тварин і рослин; в органах ссавців виявлено від 10 до 10% алюмінію ( на сиру речовину). Алюміній накопичується в печінці, підшлунковій і щитовидній залозах. В рослинних продуктах вміст алюмінію коливається від 4 мг на 1 кг сухої речовини ( картопля) до 46 мг ( жовта ріпа), в продуктах тваринного походження – від 4 мг (мед) до 72 мг на 1 кг сухої речовини ( яловичина). В денному раціоні людини вміст алюмінію досягає 35 – 40 мг. Відомі організми – концентратори алюмінію, наприклад плаун ( Lycopodiaceae),які містять в золі до 5,3% алюмінію, молюски ( Helix и Lihorina), в золі яких 0,2 – 0,8% Алюмінію. Утворюючи нерозчинні сполуки з фосфатами, алюміній порушує живлення рослин ( поглинання фосфатів кореням) і тварин ( всмоктування фосфатів в кишечнику).

16.ЛІТІЙ

Наразі для отримання металевого літію його природні мінерали розкладають сірчаною кислотою ( кислотний спосіб), або спікають з СаО чи СаСО3 ( лужний спосіб), або обробляють К2SO4 ( сольовий спосіб) . Потім вилуговують водою. У будь – якому випадку з отриманого розчину виділяють погано розчинний карбонат літію Li2Co3, який потім перетворюється на хлорид LiCl. Електроліз розплаву хлориду літію здійснюють у суміші з KCl або BaCl2 ( ці солі слугують для зниження температури плавлення суміші). Надалі отриманий літій очищують методом вакуумної дистиляції.

17. Калій

Йони натрію і калію підтримують соматичний тиск в клітинах.

18. Магній

Гідрит магнію – один з найбільш ємких акумуляторів водню, що вживаються для його зберігання. Оксид магнію застосовується в медицині і як вогнетривкий матеріал для виробництва тиглів і спеціальної футеровки металургійних печей.

Перхлорат магнію ( ангідрон ) застосовується для глибокого осушення газів в лабораторіях. Природний мінерал бішофіт – реабілітації опорно – рухового апарату, серцево – судинної та нервової системи, санітарно – курортному оздоровленні.

КУПРУМ

Накопичується в печінці, серці, нирках, м’язовій та кістковій тканинах. Незамінний для утворення гемоглобіну, оскільки він активізує залізо, що накопичується в печінці. Стимулює кровотворну функцію кісткового мозку. Впливає на ріст.

АРГЕНТУМ

Невідомо жодного біологічного процесу в людському тілі, в якому срібло брало б участь. Саме срібло нетоксичне, але деякі його сполуки мають токсичну дію, деякі є канцерогенними. Колоїдне срібло може всмоктуватися в систему обігу організму й відкладатися в тканинах, викликаючи захворювання аргирію, яка проявляється в синьоватому відтінку шкіри, очей і мембран. Хоча захворювання не завдає серозної шкоди, але спотворює зовнішність, зазвичай назавжди.

ЦИНК

Цинк впливає на активність тропних гормонів гіпофізу, бере участь в реалізації біологічних функцій інсуліну, нормалізуючи жировий обмін. Цинк бере участь у кровотворенні, а також необхідний для нормального функціонування гіпофіза, підшлункової залози, сім’яних міхурів. Сполуки цинку використовують в медицині в якості лікарських засобів.

ГИДРОГЕН

Дуже токсичний для живого організму. Антисептичний протизапальний засіб.

ХРОМ

Хром відіграє важливу роль в організмі людини. Він позитивно впливає на процеси кровотворення, а також на ферментативні системи. У складі ферменту трипсину Хром бере участь у процесі травлення. Вченими встановлено, що вилучення Хрому до їжі хворим на діабет нормалізує вуглеводний обмін. Хром в організм людини потрапляє з такими продуктами харчування, як соя, кукурудзяна та вівсяна крупи. Добова потреба організму в Хромі становить 5-10 мг на добу.

МАНГАН

Впливає на ріст людини. Необхідний для утворювання кісток, збереження репродуктивної функції організму, метаболізму глюкози та ліпідів. Входить до складу ферментних систем, які виконують окисно – відновні реакції внутрішньоклітинного обміну. В організмі людини міститься 20 мг мангану, найбільше в кістках, решта – в тканинах і мозку. При дефіциті порушується фосфорно – кальцієвий обмін, що призводить до розвитку рахіту. Мn прискорює утворення антитіл, посилює синтез горманів щитоподібної залози, позитивно впливає на засвоєння йоду. Його сполуки використовують при невритах. Найбільше його у крупах, борошні, малині, смородині, капусті і горосі.

ФЕРУМ

Ферум життєво важливий хімічний елемент для всіх організмів. В клітинах ферум зазвичай зберігається в центрі метал – протеїнів, оскільки вільний ферум неспецифічно зв’язується із численними хімічними речовинами клітини і може призводить до анемії.

У тваринах, рослинах та грибах ферум часто входить до складу гемного комплексу. Гем – важлива складова частина цитохромних білків, які відіграють роль посередників у окисно – відновлювальних реакціях, та білків, які переносять оксисен – гемоглобіну, міоглобіну й легемоглобіну. Неорганічний ферум також може впливати на окисно – відновлювальні реакції у залізо – сіркових кластерах багатьох ензимів, як, наприклад, нітрогенази.

До негемних протеїнів належать ензими монооксигенази метану, які окислюють метан до метанолу, рибонуклеотид редуктаза, яка відновлює рибозу до дезоксирибози, гемеритріни, які відповідають за транспортування й фіксацію оксисену у морських хребетних та пурпурова кислотна фосфатаза, що каталізує гідроліз ефірів фосфору.

У ссавців розподіл феруму в організмі жорстоко регулюється, оскільки ферум потенційно токсичний. Розподіл феруму регулюється ще й тому, що його потребують чимало бактерій, тож обмеження доступу бактерій до цього елемента допомагає запобігти інфекції або обмежити її. Вочевидь, це причина відносно малої кількості феруму в молоці ссавців. Основу системи регулювання вмісту феруму складає білок трансфери, який зв’язує й транспортує його до кровяних клітин.

ЛІТЕРАТУРА

Глосарій термінів з хімії// Й. Опейда, О.Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім… Л.М.Литвиненка НАН України, Донецький національний університет – Донецьк: «Вебер»,2008. – 758 с. ISBN 978-966-335-206-0

Турченко Я. Основные пути развития общей неорганической и физической химии на Украине. К. 1957.

Шрайвер Э. Неорганическая химия. В таблицах. М.,Высший химический колледж РАН. 1997.

Губський Ю. І. Біоорганічна хімія. – Київ – Тернопіль: Укр мед книга, 2000. Гонський Я. І., Максимчук Г.П. Біохімія людини. – Тернопіль: Укр мед книга 2001.

Гребеник Л.И., Высоцкий И.Ю. Конспект лекций по курсу «Биохимия» «Молекулярные механизмы наследственности и реализации генетической информации». – Сумы: СумГУ, 2002.

Гребник Л.И., Высоцкий И.Ю. Конспект лекций по курсу «Биохимия» «Обмен углеводов». – Сумы: СумГУ, 2005.

Гребенник Л.І., Висоцький І.Юю Курс лекцій по біохімії. Розділ «Метаболізм амінокислот і нуклеотидів». – Суми: Вид-во СумДУ, 2007.

Організм вибірково асимілює з біосфери певні хімічні елементи. При цьому їх концентрація залежить від розчинності сполук цього елемента в середовищі існування організму, а також заряду ядра даного елемента. Наприклад, Силіцій, Алюміній, Титан – досить поширені елементи земної кори, проте, у зв’язку з малою розчинністю їх сполук у воді, ці елементи входять до складу живих систем у малих кількостях. Натомість, Карбон, Нітроген, Фосфор, Йод – елементи менш поширені в земній корі, проте, внаслідок доброї розчинності їхніх сполук у воді, вміст цих елементів в організмі значно більший.

Розвиваючи вчення В. Вернадського про хімічний склад земної кори літосфери і живих систем, А. Виноградов встановив закономірність розподілу елементів у літосфері у біосфері, суть якої полягає наступному:

1. Хімічний склад живих організмів є виразом хімічного складу природного середовища.

2. Кількісний вміст хімічного елемента у живій речовині обернено пропорційний порядковому номеру цього елемента в періодичній системі елементів його ядра.

Таким чином, на основі природного добору визначились хімічні елементи, які є незамінними компонентами існування і функціонування живих організмів ( табл. 1.1). Вони входять до складу різних біологічних систем і відіграють у них певну фізіологічну роль.

Біометал	г/70 кг	Біометал	г/70 кг
Кальцій Ca Калій K Натрій Na		Цинк Zn Купрум Cu Манган Mn	2.710-3 210-4 2,8*10-5

Магній Mg Ферум Fe

Кобальт Co Хром Cr

4*10-6 2*10-6

У 1974 році. В. Ковальській запропонував розділити хімічні елементи, які на той час були виявлені в організмі людини і тварини, на три основні групи. Першу групу становлять 20 незамінних елементів, які постійно містяться в організмі людини та тварини і входять до складу білків, ферментів, вітамінів, гормонів, нуклеїнових кислот. З неметалів сюди входять – C, H, O, N, P, S, Cl, l, Se, групи металів – Na, K, Ca, Mg, Zn, Cu, Fe, Co, Mn, V, Mo. До другої групи увійшли елементи, які теж постійно містяться в живих організмах, але їх функція вивчена недостатньо. Це неметали – F, Br, Si, As та метали – Li, Cs, Be, Sr, Ba, Cd, Hg, Ag, Pb, та ін. До третьої групи належать елементи, які були виявлені в живих організмах, проте їх кількісний склад і біологічні функції ще не були вивчені

( Ti, Te, W, Au).

Е. Андервуд запропонував класифікувати хімічні елементи організму на такі три групи:

- елементи, незамінні в харчуванні вищих організмів ( Fe, Cu, Zn, Mn, Co, Mo, Cr, Sn, I, Se);

- можливо необхідні для функціонування живих систем ( F, Br, As, B, Ni, V та ін.) ;

- елементи, біологічна роль яких не встановлена (Au, Ag, Ti, Sb).

За роки, що минули з часу першої класифікації елементів, було доведено біологічну роль багатьох елементів, які нині можна віднести до групи незамінних елементів. Це не метали – F, Br, I, B, Si, Se, та метали – Al, Cr, Ni, Sn.

Отже , розподіл елементів на групи за класифікацією В. Ковальського і Е. Андервуда є умовним.

Найважливішими є хімічні елементи, що становлять 97,5% від загальної маси організму ( таб. 1.2). Це шість хімічних елементів; О, C, H, N,P,S, які називаються органогенними елементами. Їх вміст в організмі і біологічна роль відомі, проте вони є предметом вивчення в курсі біоорганічної хімії та біохімії.

Таблиця 1.2

Елементи – органогени та їх вміст в організмі ( мас.%)

О Оксиген 62,4

С Карбон 21,0

Н Гідроген 9,7

N Нітроген 3,1

P Фосфор 0,95

S Сульфур 0,16

А. Виноградов запропонував поділи біоелементи за кількісним вмістом їх в організмі на макро, мікро та ультрамікроелементами. До мікроелементів, крім перелічених вище елементів – органогенів, відносяться ще такі елементи: R, Na, Ca, Mg, Cl. Їх масова частка в організмі становить 0,01%

(10-2% мас.) і більше. Мікроелементами входять до складу живих організмів у менших кількостях – від 10- 3 до 10 – 6. Біологічна роль мікроелементів вивчається вже в продовж кількох століть. Ще початку ХVII ст. французькі вчені Лемері і Теофі виявили Ферум у тканинах людини і тварини, проте детальніші дослідження почались у другій половині ХІХ ст. Так у 1852 р. медикам стало відомо, що елемент Йод активує функцію щитоподібної залози. Пізніше з’явились повідомлення про участь йонів Сu2+ У кровотворенні, а також інформація про вплив йонів Літію на обмін речовин. Важливі дослідження того періоду були пов’язані з вивченням ролі Феруму і Купруму у кровотворенні. Було також доведено, що певні мікроелементи впливають на перебіг обмінних процесів у живих організмах.

Коли в деяких країнах тварин часто хворіли недогрів ям, сильно худнули і гинули, то пошуки причин цього явища привели дослідників до відкриття дефіциту Купруму та Кобальту у комі цих тварин. Стан хворих тварин поліпшувався при введенні до їх кормового раціону вказаних хімічних елементів. Пізніше були опрацьовані методи лікування і такої тяжкої хвороби, як злоякісна анемія, що довгий час вважалась невиліковною.

При нестачі у грунтах Купруму і Феруму рослини хворіють хлорозом, а надмір у них Молібдену, Селену, Флуору теж викликає

різні захворювання тварин та людей. Існують географічні території, які відрізняються якісним складом та кількісним вмістом хімічних елементів у грунтах, їх називають біогеохімічними провінціями. У живих організмах, що населяють ці території, можуть відбуватися певні патологічні зміни, виникати ендемічні захворювання. Відомі провінції зі зниженим вмістом Йоду ( гірські райони західних областей України) або Кобальту, Купруму, Молібдену ( деякі області Росії, Прибалтики), а також провінції з підвищеним вмістом Купруму ( Башкирія), Купруму і Нікелю ( Казахстан). Доведено, що такі хвороби як зоб, карієс зубів, тісно пов’язані з вмістом в організмі певних хімічних елементів.

1.2 Біоелементи, їх класифікація та вміст в організмі.

У живих організмах тварин та людини за допомогою різних хімічних та фізико – хімічних методів виявлено більше 80 хімічних елементів. Дослідженням їх вмісту в певних органах, тканинах та фізіологічних рідинах організму, з’ясуванням біологічної ролі цих елементів займалось багато природодослідників – хіміки – аналітики, біохіміки, медики, фізіологи. Значений внесок у розширення кругозору наших знань про роль хімічних елементів у біологічних системах зробили такі вчені, як

В. Вернадський, А.Виноградов, Г. Бабенко, Я. Пейве, К. Яцимірський, Г.Ейхгорн, Д. Уільямс, Е. Адвервуд.

Було доведено, що між хімічним складом грунтів і формами рослин, які ростуть на них, існує тісний взаємозв’язок. Деякі рослини здатні концентрувати певні хімічні елементи з навколишнього середовища ( грунтів, води). Так вміст Силіцію, Фосфору, Мангану в рослинах приблизно у 10-10 разів більший, ніж у морській воді.

Засновник біогеохімії акад.. В. Вернадський, вивчаючи розподіл хімічних елементів у земній корі, вперше обґрунтував роль живої речовини в міграції елементів та показав значення хімічних елементів для життєдіяльності та еволюції організмів людини і тварини. Зміни в земній корі, які впродовж тисячоліть, впливають на хімічний склад і перебіг біохімічних реакцій у живих системах, а ті, у свою чергу, зумовлюють міграцію хімічних елементів у природі. Під міграцією хімічних елементів розуміють переміщення їх у навколишньому середовищі. Якщо таке переміщення відбувається за участю живої речовини, то міграцію називають біогенною. Отже, під впливом живих систем у природі відбувається постійний кругообіг хімічних елементів.

Отже, тваринний і рослинний світ знаходиться у постійному і тісному зв’язку з біосферою ( гідросферою, літосферою і атмосферою). І, незважаючи на те, що деякі елементи входять до складу живих організмів у мікрокількостях, вони відіграють важливу роль у процесах їх життєдіяльності. Нині до мікроелементів входять більше 20-ти хімічних елементів, кількісний вміст яких в організмі відомий і біологічна роль доведена.

Якщо масова частка елемента в організмі становить менше як 10-6% мас., то їх відносять до ультрамікроелементів або слідових елементів (Au, Hg, Ti). Вивчення вмісту і ролі цих елементів у життєдіяльності організму вимагає складного аналітичного обладнання. Але наші знання про ці елементи поступово розширюються, оскільки методи фізико – хімічного аналізу постійно вдосконалюються.

Заслуговує на увагу систематика біогенних елементів А. Венчикова, де є значення елемента для фізіологічних процесів. Згідно з цією класифікацією усі хімічні елементи з відомою фізіологічною функціє, незалежно від їх кількісного вмісту в організмі, відносяться до біотиків. З одного боку біотики – це макро та мікроелементи, оскільки постійно містяться у тих чи інших органах ї за їх дефіциту порушується нормальне функціонування цих органів. З іншого боку – це вітаміни, ферменти, гормони та інші біологічно активні речовини, які беруть участь в обмінних процесах живого організму. За цією класифікацією всі біоелементи можна поділити на чотири групи:

1. Елементи ( C, H, N, P, Cl, K, Na, Ca, Mg), які створюють умови для перебігу фізіологічних процесів у біорідинах, підтримуючи кислотно – основну, певну речовину рН, осмотичного тиску, а також елементи що виконують роль пластичного матеріалу для побудови тканин.

2. Елементи, які беруть участь в обміні речовин оскільки входять до складу значної кількості метало ферментів ( Fe, Zn, Cu, Mo), вітамінів ( Со), гормонів ( І).

3. Елементи,які сприяють утворенню в організмі окисно – відновних реакцій (Mn, Cu, Cr).

Існують ще інші види класифікації біоелементів, проте всі вони мають певні недоліки, оскільки хімічні елементи в живих системах переважно виконують не одну, а кілька функцій.

У другій половині ХХ ст.. сформувалась нова наука про роль йонів металів та їхніх сполук з білками, нуклеїновими кислотам, Ліпідами в життєдіяльність організмів, яка отримала назву біонерганічна хімія. Завданням біонерганічної хімії є моделювання біокомплексів та біологічних процесів, пояснення механізму біологічної активності металів, профілактика захворювань і пошук нових лікарських препаратів. Засновниками біонерганічної хімії вважають такими вчених, як В. Вернадський, П. Пфейфер, Л. Чугаев, К Яцимірський.

Досягнення біонеорганічної хімії нині знаходять застосування в практичній діяльності людини. Наприклад, на основі її наукових узагальнень розроблені рекомендації з раціонального ведення сільського господарства, ефективного використання мікродобрива та в галузі охорони довкілля.

МЕТОДИЧНА РОЗРОБКА ДЛЯ ОРГАНІЗАЦІЇ

ПОЗААУДИТОРНОЇ САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ СТУДЕНТІВ

Предмет: Біонерганічна хімія ^

Спеціальність: Сестринська справа»

Тема: «Комплексні сполуки. Ізомерія комплексних сполук»

Кількість годин: ___ 4______

__________________________

1 .АКТУАЛЬНІСТЬ ТЕМИ:

До складу організму людини і тварин входять комплексні сполуки.Вони виконують найрізноманітніші функції накопичення і транспортування речовини та енергії.беруть участь в .утворенні і розщепленні хімічних зв'язків.У медичній практиці КС використовують для лікування артритів злоякісних новоутворень.виведення з організму солей важких металів.

2.НАВЧАЛБНА МЕТА:

а)знати 1.Склад комплексних сполук

2.Просторову бузову комплексних сполук.

3.Важливі типи комплексних сполук.

б)вмітиі.Записати рівняння реакцій отримання КС

2. Дати назву комплексній сполуці за формулою.

З МАТЕРІАЛИ ДО АУДИТОРНОЇ САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ

3.1 Базові знання,вміння,навички,необхідні для вивчення теми:

Дисципліни	Знати	Вміти
Біонеорганічна хімія	Види хімічних зв'язків	Дати характеристику
		донорно-акценторному
		зв'язку

Біоорганічна хімія	Види ізомерії в органічних	Дати визначення "ізомерія",
	сполуках	«ізомери»



Основи фізіології	Що називається гомеостазом	Дати визначення терміну
		«гомеостаз»

3.2 3міст теми;Комплексні сполуки було отримано в середині XIX століття.а в 1893р. Швейцарський імік А.Вернер систематизував експерементальні дані і створив координаційну теорію.суть якої юлягає у такому:

а. Крім головних валентностей.у атомів с додаткові валентності

б.Насичення основних валентностей-це утворення сполук першого порядку:НСЬ,Н20.СиС12,,803

в.Насичення побічних валентностей лежить в основі утворення сполук вищого порядку: ІЧН4ВЗ, СОЛЧШ)6}С13,А1С13 6Н2Р -які називають комплексними.

СС складаються із центрального атома (комплексоутворювачаМ лігандів.Все не складає внутрішню феру кс..а зовнішня сфера складається із простого металу або кислотного залишку.КС мають склад і іітке розміщення лігандів навколо центрального атома.Для багатьох із них характерне явище ізомерії обто існування кількох сполук,однакових за якісним і кількісним складом.але різних за будовою та ластивостями.Типи ізомерії:а)просторова,б)оптичііа,в)гідратна,гктруктурііа.Комплексні сполуки тримують за допомогою реакцій :приеднання,заміщення,обміну,окисно-відновних. комплексні сполуки застосовуються в лікарській практиці як протимікробні,протипухлинні,та ітамінні препарати.збагаченні мікроелементами.Наприклад:сполуки Ауруму використовують для ікування ревматоїдних артритів.сполуки цинку-у дерматології,як протимікробний асіб„комплексиферуму-для лікування ферумдефіцитних анемій.

.3 Рекомендована література

основна: В.П.Музиченко "Медична хімія'*

допоміжна:В.А.Калибабчук "Медицинская химия"

3.4 Ф0ріентовна карта для самостійної роботи з літературною з теми:

Комплексні сполуки.Ізоляція комплексних сполук.Окисно-відновні реакції.

Основні завдання	Вказівки	Відповіді
1.	Основні положення теоріт.	Записати положення в
Координаційна теорія		конспект
вернера

2.Склад комплексних сполук	Дати характеристики	Записати приклади комплексних
	комплексних сполук	сполук і дати їх характеристику

3.Просторова будова	Розглянути приклади різних	Запам'ятати назви різних
комплексних сполук	будов КС	структур КС

4. Ізоляція	Ознайомитися з різними	Записати схему приклади
Комплексних	изомерами КС	ізомерів КС
сполку

5.Класифікація,номенклатура	Ознайомитися з основними	Записати 8 прикладів комплексних
комплексних сполук	правилами утворення назв	сполук і дати їм назву
	комплексних сполук

б.Застосовування комплексних	Розглянути приклади комплексних	Записати формули наяви КС ,які
сполук у медицині	сполук,які застосовують у	застосовуються у медицині
	медицині

7. Складання рівнянь окисно-	Навести приклади	Записати окисно-відновні реакції
відновних реакцій	окисновідновних реакцій	розставити коефіцієнти методом
		електронного балансу

3.5Матеріали для самоконтролю:питання,тести,задачі.

1 .Визначити ступінь окислення центрального атома і назвати сполуки

(СгШНЗ)бІСІЗ

ЩАЩННШЩЩ

2.Скласти формули комплексних сполук: калій ди гідроксотетрахлороплатинату (IV)

З Що таке ізомерія КС? Навести приклади структурної леометричноьгідратної та оптичної ізомерії комплексних сполук.

4.До якого типу комплексів належить і якими біологічними властивостями характеризується комплекс (Щ Бе з

5. Що таке "активний центр" "металоферментів"?

Яка роль біоелементів в утворенні активних центрів цих сполук?

6. Наведіть формули КС.які використовують у медициніяк лікарські засоби.

Комплексные соединения

Комплексные соединения (лат. complexus — сочетание, обхват) или координационные соединения (лат. co — «вместе» и ordinatio — «упорядочение») — частицы (нейтральные молекулы или ионы), которые образуются в результате присоединения к данному иону (или атому), называемому комплексообразователем, нейтральных молекул или других ионов, называемых лигандами. Теория комплексных соединений (координационная теория) была предложена в 1893 г. А. Вернером.

Комплексные соединения м