ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.12.2023
Просмотров: 56
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
2S3, который может быть получен сухим путем.
Применение. Металлический галлий и индий используются в вакуумной технике: галлий - для жидкометаллических затворов (заменяющих ртутные), в качестве уплотняющих прокладок в аппаратах, где создается высокий вакуум. Галлий можно использовать для изготовления оптических зеркал, отличающихся высокой отражающей способностью.
Разнообразные применения имеют полупроводниковые материалы элементов подгруппы галлия (GaAs, GaSb, InAs, InSb, Tl2S3 и др.). Эти полупроводники работают в фотоэлементах и фотосопротивлениях, воспринимающих инфракрасное излучение.
2.4. Биологическая роль р-элементов IIIА группы
Бор.Относится к примесным микроэлементам, его массовая доля в организме человека составляет 10-5 %. Бор концентрируется главным образом в легких (0,34 мг), щитовидной железе (0,30 мг), селезенке (0,26 мг), печени, в головном мозге (0,22 мг), почках, сердечной мышце (0,21 мг). Биологическое действие еще недостаточно изучено. Известно, что бор входит в состав зубов и костей, в виде труднорастворимых солей борной кислоты с катионами металлов.
Избыток бора вреден для организма человека. Имеются данные, что большой избыток бора угнетает амилазы, протеиназы, уменьшает активность адреналина. Предполагается, что снижение активности адреналина, являющегося производным полифенола, связано с его взаимодействием с ортоборной кислотой.
Давно известно, что бор необходим высшим растениям, однако данные о его биологической роли противоречивы.
Исследования, проведенные в последние годы, показали, что бор является необходимым элементом для некоторых животных. Установлено, что он участвует в углеродно-фосфатном обмене, взаимодействует с рядом биологически активных соединений (углеводами, ферментами, витаминами, гормонами). Вместе с тем употребление пищевых продуктов с большим содержанием бора нарушает в организме обмен углеводов и белков, что приводит к возникновению эндемических кишечных заболеваний - энтеритов.
Алюминий.По содержанию в организме человека (10-5 %) алюминий относится к примесным микроэлементам. Он концентрируется главным образом в сыворотке крови, легких, печени, костях, почках, ногтях, волосах; входит в структуру нервных оболочек мозга человека.
Суточное потребление алюминия человеком составляет 47 мг. Алюминий влияет на развитие эпителиальной и соединительной тканей, на регенерацию костных тканей, влияет на обмен фосфора.
Алюминий оказывает действие на ферментативные процессы. В большинстве случаев катион Аl3+ замещает ионы Э2+ - активаторы ферментов Е, например ионы Mg2+, Са2+:
Э2+Е + А13+ = Э2+ + А13+Е.
Такая взаимозамещаемость возможна вследствие сходства ряда свойств ионов А13+ и Mg2+, Са2+. Избыток алюминия в организме тормозит синтез гемоглобина, так как благодаря довольно высокой комплексообразующей способности алюминий блокирует активные центры ферментов, участвующих в кроветворении. Имеются данные, что алюминий может катализировать реакцию трансаминирования (перенос NH2-группы.)
Галлий. Это - примесный микроэлемент (содержание в организме человека составляет 10-6-10-5 %). Биологическая роль галлия в живых организмах практически не выяснена.
Индий. В настоящее время биологическое действие индия неизвестно, не имеется достоверных сведений о наличии его в живых организмах. Учитывая близость атомного строения и физико-химических свойств индия и галлия, можно прогнозировать сходство их биологического действия. Очевидно, индий, как и алюминий, попадая в организм должен накапливаться в костной и других тканях в виде малорастворимого фосфата.
Таллий. Относится к весьма токсичным элементам. Ион Тl+ склонен, подобно Ag+, образовывать прочные соединения с серосодержащими лигандами:
Тl+ + R – SH R- S- Т1 + Н+.
Вследствие этого он токсичен, так как подавляет активность ферментов, содержащих тиогруппы - SH. Даже весьма незначительные количества соединений Тl+ при попадании в организм вызывают выпадение волос.
Вследствие близости радиусов К+ и Тl+ (r = 11 нм) они обладают сходными свойствами и способны замещать друг друга в ферментах. Ионы Тl+ и К+ являются синергистами. Этим объясняется тот факт, что ферменты
пируваткиназа и диолдегидратаза активируются не только ионами К+, но и ионами Тl+ (ион Тl+ замещает К+ в каталитическом центре ферментов). Синергизм таллия и калия проявляется и в том, что подобно ионам К+, ионы Тl+ накапливаются в эритроцитах.
В качестве противоядия при отравлениях ионами Тl+ используют серосодержащий лиганд - аминокислоту цистин HS-CH2CH(NH2)COOH.
В заключение необходимо отметить, что биологическая роль p-элементов III А группы изучена недостаточно. В настоящее время известно, что бор и галлий взаимодействуют в растениях с ингибиторами их развития - полифенолами, уменьшая токсичность последних. Установлена также несомненная роль алюминия в построении эпителиальной и соединительной тканей, а кроме того его участие в ферментативных процессах как в качестве активатора, так и в качестве ингибитора. Свойством ингибировать многие серосодержащие ферменты обладает ион Тl+.
Биологическая активность p-элементов III А группы связана главным образом с их способностью к образованию комплексных соединений с кислородосодержащими лигандами и нерастворимых фосфатов.
3. МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ Р-ЭЛЕМЕНТОВ
Бор влияет на углеводный и белковый обмен, усиливает действие инсулина. В медицине применяются:
1) борная кислота Н3ВО3 антисептик, входит в состав различных мазей; в виде растворов (1-3%-ных) используется для полоскания ротовой полости и в офтальмологической практике;
Алюминий - соли алюминия стимулируют выделение стенками желудка соляной кислоты и способствуют возбуждению центральной нервной системы.
Избыток алюминия в организме тормозит синтез гемоглобина, так как благодаря довольно высокой комплексообразующей способности алюминий блокирует активные центры ферментов, участвующих в кроветворении.
В медицине применяются:
1) алюмокалиевые квасцы KAl(SO4)2·12H2O обладают вяжущим, прижигающим и кровоостанавливающим действием;
2) гидроксид алюминия Аl(ОН)3 обладает адсорбирующим и обволакивающим действием, понижает кислотность желудочного сока, входит в состав комбинированного препарата «Алмагель».
Углерод входит в состав всех тканей и клеток в форме белков, жиров, углеводов, витаминов, гормонов.
В медицине применяются:
1) активированный уголь (карболен) - адсорбент при отравлениях алкалоидами, солями тяжелых металлов и т.д.; находит широкое применение в гемо- и лимфосорбции.
Оксид углерода (II) (угарный газ) - продукт неполного окисления углерода.
Проникая с кислородом в легкие, оксидбыстро проходит через альвеолярно-капиллярную мембрану, растворяется в плазме крови, диффундирует в эритроциты и вступает в обратимое химическое взаимодействие как с окисленным НbO2, так и с восстановленным гемоглобином Нb:
2НbО2 + 2СО ↔ 2НbСО2 + 1/2O2↑;
Нb + СО ↔ НbСО.
Образующийся карбонилгемоглобин (НbСО) не способен присоединить к себе кислород. Вследствие этого становится невозможным перенос кислорода из легких к тканям.
Кремний - максимальное его количество содержится в коже, хрящах, сухожилиях, в радужной и роговой оболочки глаза.
В медицине применяется тальк (3MgO·4SiO2·H2O) - присыпки.
Фосфор - входит в состав белков, нуклеиновых кислот, нуклеотидов и других биологически активных соединений.
Фосфор является основой скелета, зубов.
В медицине применяется аденозинтрифосфорная кислота (АТФ); назначается при хронической коронарной недостаточности, мышечной дистрофии и атрофии, спазмах периферических сосудов.
Азот входит в состав аминокислот, белков, нуклеотидов, нуклеиновых кислот, биогенных аминов.
Азот и жизнь – понятия неразделимые. Жизнь во многом обязана именно азоту, а азот своим происхождением и существованием в биосфере обязан жизненным процессам. Молекулярный азот участия в обмене веществ не принимает. Человек использует азот органических соединений.
Применение. Металлический галлий и индий используются в вакуумной технике: галлий - для жидкометаллических затворов (заменяющих ртутные), в качестве уплотняющих прокладок в аппаратах, где создается высокий вакуум. Галлий можно использовать для изготовления оптических зеркал, отличающихся высокой отражающей способностью.
Разнообразные применения имеют полупроводниковые материалы элементов подгруппы галлия (GaAs, GaSb, InAs, InSb, Tl2S3 и др.). Эти полупроводники работают в фотоэлементах и фотосопротивлениях, воспринимающих инфракрасное излучение.
2.4. Биологическая роль р-элементов IIIА группы
Бор.Относится к примесным микроэлементам, его массовая доля в организме человека составляет 10-5 %. Бор концентрируется главным образом в легких (0,34 мг), щитовидной железе (0,30 мг), селезенке (0,26 мг), печени, в головном мозге (0,22 мг), почках, сердечной мышце (0,21 мг). Биологическое действие еще недостаточно изучено. Известно, что бор входит в состав зубов и костей, в виде труднорастворимых солей борной кислоты с катионами металлов.
Избыток бора вреден для организма человека. Имеются данные, что большой избыток бора угнетает амилазы, протеиназы, уменьшает активность адреналина. Предполагается, что снижение активности адреналина, являющегося производным полифенола, связано с его взаимодействием с ортоборной кислотой.
Давно известно, что бор необходим высшим растениям, однако данные о его биологической роли противоречивы.
Исследования, проведенные в последние годы, показали, что бор является необходимым элементом для некоторых животных. Установлено, что он участвует в углеродно-фосфатном обмене, взаимодействует с рядом биологически активных соединений (углеводами, ферментами, витаминами, гормонами). Вместе с тем употребление пищевых продуктов с большим содержанием бора нарушает в организме обмен углеводов и белков, что приводит к возникновению эндемических кишечных заболеваний - энтеритов.
Алюминий.По содержанию в организме человека (10-5 %) алюминий относится к примесным микроэлементам. Он концентрируется главным образом в сыворотке крови, легких, печени, костях, почках, ногтях, волосах; входит в структуру нервных оболочек мозга человека.
Суточное потребление алюминия человеком составляет 47 мг. Алюминий влияет на развитие эпителиальной и соединительной тканей, на регенерацию костных тканей, влияет на обмен фосфора.
Алюминий оказывает действие на ферментативные процессы. В большинстве случаев катион Аl3+ замещает ионы Э2+ - активаторы ферментов Е, например ионы Mg2+, Са2+:
Э2+Е + А13+ = Э2+ + А13+Е.
Такая взаимозамещаемость возможна вследствие сходства ряда свойств ионов А13+ и Mg2+, Са2+. Избыток алюминия в организме тормозит синтез гемоглобина, так как благодаря довольно высокой комплексообразующей способности алюминий блокирует активные центры ферментов, участвующих в кроветворении. Имеются данные, что алюминий может катализировать реакцию трансаминирования (перенос NH2-группы.)
Галлий. Это - примесный микроэлемент (содержание в организме человека составляет 10-6-10-5 %). Биологическая роль галлия в живых организмах практически не выяснена.
Индий. В настоящее время биологическое действие индия неизвестно, не имеется достоверных сведений о наличии его в живых организмах. Учитывая близость атомного строения и физико-химических свойств индия и галлия, можно прогнозировать сходство их биологического действия. Очевидно, индий, как и алюминий, попадая в организм должен накапливаться в костной и других тканях в виде малорастворимого фосфата.
Таллий. Относится к весьма токсичным элементам. Ион Тl+ склонен, подобно Ag+, образовывать прочные соединения с серосодержащими лигандами:
Тl+ + R – SH R- S- Т1 + Н+.
Вследствие этого он токсичен, так как подавляет активность ферментов, содержащих тиогруппы - SH. Даже весьма незначительные количества соединений Тl+ при попадании в организм вызывают выпадение волос.
Вследствие близости радиусов К+ и Тl+ (r = 11 нм) они обладают сходными свойствами и способны замещать друг друга в ферментах. Ионы Тl+ и К+ являются синергистами. Этим объясняется тот факт, что ферменты
пируваткиназа и диолдегидратаза активируются не только ионами К+, но и ионами Тl+ (ион Тl+ замещает К+ в каталитическом центре ферментов). Синергизм таллия и калия проявляется и в том, что подобно ионам К+, ионы Тl+ накапливаются в эритроцитах.
В качестве противоядия при отравлениях ионами Тl+ используют серосодержащий лиганд - аминокислоту цистин HS-CH2CH(NH2)COOH.
В заключение необходимо отметить, что биологическая роль p-элементов III А группы изучена недостаточно. В настоящее время известно, что бор и галлий взаимодействуют в растениях с ингибиторами их развития - полифенолами, уменьшая токсичность последних. Установлена также несомненная роль алюминия в построении эпителиальной и соединительной тканей, а кроме того его участие в ферментативных процессах как в качестве активатора, так и в качестве ингибитора. Свойством ингибировать многие серосодержащие ферменты обладает ион Тl+.
Биологическая активность p-элементов III А группы связана главным образом с их способностью к образованию комплексных соединений с кислородосодержащими лигандами и нерастворимых фосфатов.
3. МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ Р-ЭЛЕМЕНТОВ
Бор влияет на углеводный и белковый обмен, усиливает действие инсулина. В медицине применяются:
1) борная кислота Н3ВО3 антисептик, входит в состав различных мазей; в виде растворов (1-3%-ных) используется для полоскания ротовой полости и в офтальмологической практике;
Алюминий - соли алюминия стимулируют выделение стенками желудка соляной кислоты и способствуют возбуждению центральной нервной системы.
Избыток алюминия в организме тормозит синтез гемоглобина, так как благодаря довольно высокой комплексообразующей способности алюминий блокирует активные центры ферментов, участвующих в кроветворении.
В медицине применяются:
1) алюмокалиевые квасцы KAl(SO4)2·12H2O обладают вяжущим, прижигающим и кровоостанавливающим действием;
2) гидроксид алюминия Аl(ОН)3 обладает адсорбирующим и обволакивающим действием, понижает кислотность желудочного сока, входит в состав комбинированного препарата «Алмагель».
Углерод входит в состав всех тканей и клеток в форме белков, жиров, углеводов, витаминов, гормонов.
В медицине применяются:
1) активированный уголь (карболен) - адсорбент при отравлениях алкалоидами, солями тяжелых металлов и т.д.; находит широкое применение в гемо- и лимфосорбции.
Оксид углерода (II) (угарный газ) - продукт неполного окисления углерода.
Проникая с кислородом в легкие, оксидбыстро проходит через альвеолярно-капиллярную мембрану, растворяется в плазме крови, диффундирует в эритроциты и вступает в обратимое химическое взаимодействие как с окисленным НbO2, так и с восстановленным гемоглобином Нb:
2НbО2 + 2СО ↔ 2НbСО2 + 1/2O2↑;
Нb + СО ↔ НbСО.
Образующийся карбонилгемоглобин (НbСО) не способен присоединить к себе кислород. Вследствие этого становится невозможным перенос кислорода из легких к тканям.
Кремний - максимальное его количество содержится в коже, хрящах, сухожилиях, в радужной и роговой оболочки глаза.
В медицине применяется тальк (3MgO·4SiO2·H2O) - присыпки.
Фосфор - входит в состав белков, нуклеиновых кислот, нуклеотидов и других биологически активных соединений.
Фосфор является основой скелета, зубов.
В медицине применяется аденозинтрифосфорная кислота (АТФ); назначается при хронической коронарной недостаточности, мышечной дистрофии и атрофии, спазмах периферических сосудов.
Азот входит в состав аминокислот, белков, нуклеотидов, нуклеиновых кислот, биогенных аминов.
Азот и жизнь – понятия неразделимые. Жизнь во многом обязана именно азоту, а азот своим происхождением и существованием в биосфере обязан жизненным процессам. Молекулярный азот участия в обмене веществ не принимает. Человек использует азот органических соединений.