Физико-математический лицей №131.

Экзаменационный реферат по химии по теме

металлы жизни

Подготовил

Ученик 11Е класса

Белоусов Олег.

Проверила

Петрухина Т.В.

Казань 2001

СОДЕРЖАНИЕ.

1. Введение 3 стр.
2. S-элементы 5 стр.
2.1. Натрий, калий 5 стр.
2.2. Магний, кальций 6 стр.
3. D-элементы 8 стр.
3.1 Цинк 8 стр.
3.2 Марганец 8 стр.
3.3 Железо 9 стр.
3.4 Кобальт 10 стр.
3.5 Медь 10 стр.
3.6 Молибден 10 стр.
3.7 Никель 11 стр.
4.Список используемой литературы 12 стр.

ВВЕДЕНИЕ.

На грани химии, биологии и медицины возникла новая научная область – бионеорганическая химия. Бионеорганическая химия рассматривает роль металлов в возникновении и развитии различных процессов в здоровом и больном организме, создаёт новые эффективные препараты на основе металлоорганических соединений, активно участвует в борьбе за сохранение здоровья людей и продление человеческой жизни.

Особенно чутко организм реагирует на изменение концентрации микроэлементов, т.е. элементов, присутствующих в организме в количестве меньше одного грамма на 70кг массы человеческого тела. К таким элементам относятся медь, цинк, марганец, кобальт, железо, никель, молибден.

Доказано, что с изменением концентрации цинка связано течение раковых заболеваний, кобальта и марганца – заболевание сердечной мышцы, никеля – процессов свёртывания крови. Определение концентрации этих элементов в крови позволяет иногда обнаружить ранние стадии различных заболеваний. Так, изменение концентрации цинка в сыворотке крови связано с протеканием заболевания печени и селезёнки, а концентраций кобальта и хрома – некоторых сердечно-сосудистых заболеваний.

По мнению специалистов, современное человечество, особенно в больших городах, живёт на грани скрытой нехватки многих элементов. В стрессовых ситуациях скрытая нехватка может стать явной и привести к появлению тяжёлых заболеваний. Так, например, скрытое течение рака может продолжаться от 5 до
40 лет, что, возможно, обусловлено постепенным изменением концентрации микроэлементов вследствие старения организма. С другой стороны, существуют предположения о том, что целенаправленное изменение концентрации различных элементов в организме может быть использовано для продления жизни человека.

В настоящее время известно более ста химических элементов, однако только небольшое число из них входит в состав живого на планете Земля. На таблице1 представлена периодическая система Д.И.Менделеева, в которой отмечены основные элементы, играющие особо важную роль в физиологических и патологических процессах в организме человека. Красным цветом обозначены 16

« элементов жизни » : 10 металлов (Na, K, Mg, Ca, Zn, Cu, Co, Mn, Fe,
Mo) и 6 неметаллов (H, O, N, C, P, S), составляющих основу биологически важных молекул и макромолекул. Синим цветом показаны элементы, находящиеся в небольших количествах в живых организмах и растениях (B, Cr, F, Cl, Br,
I).

В организме человека уже давно и точно определился баланс оптимальных концентраций биологически важных соединений между их поступлением и выведением в результате жизнедеятельности.

Исходя из современной квантомеханической интерпретации периодической системы, классификация элементов проводится в соответсвии с их электронной конфигурацией. Она основана на степени заполнения различных электонных орбиталей(s, p, d, f) электронами. В соответствии с этим элементы подразделяют на s-,p-, d-,f- элементы.

В организме человека присутствуют в основном ионы лёгких металлов
Na+,K+,Mg2+,Cu2+, относящихся к s-элементам, и ионы
Mn2+,Fe2+,Co3+,Cu2+,Zn2+ относящиеся к d-элементам. И только содержащийся в организме тяжёлый d-элемент молибден (Мо) – нарушает общую биогеохимическую установку – построение биологических структур только из лёгких элементов. Все эти металлы встречаются в нашем организме в виде твёрдых соединений или в виде их водных растворов.

Исследование физиологической роли металлов, а также их значения в диагностике, профилактике и лечении болезней является одним из новых направлений в медицинской науке. Наиболее показательно при этом изучение состава металлов в крови человека (табл2). Процессы превращения
(метаболические процессы ) протекают здесь наиболее интенсивно. Средняя продолжительность жизни большинства элементов крови составляет не более нескольких часов или суток.

Концентрации элементов в таблице2 приведены к общему объёму крови 5-
6л, ph 7.35-7.42 .Концентрации в микромолях отмечены звёздочкой.

Таблица2.Содержание металлов в компонентах крови здорового человека.

| |Содержание элементов в мМ |
|Компоненты крови | |
| |s-элементы |d-элементы |
| |Na |K |Mg |Ca |Mn* |Fe |Co* |Cu* |Zn* |
|Кровь вся |85.2|44.5|1.57|– |2.18|8.59|0.71|14.8|138 |
|Кровяные тельца |20.9|94.9|2.72|– |1.46|18.6|– |11.9|– |
|Плазма (92%воды) |141 |4.11|1.13|– |0.73|– |– |18.3|47.2 |
|Сыворотка |140 |5.06|0.87|2.42|– |23.3|– |18.1|226 |