Биологическая роль
бериллия.
Бериллий
не относится к биологически важным
химическим элементам. В то же время,
повышенное содержание бериллия опасно
для здоровья. Соединения бериллия
очень ядовиты, особенно в виде пыли
и дыма, обладают аллергическим и
канцерогенным действием, раздражают
кожу и слизистые оболочки. При
попадании в легкие могут вызвать
хроническое заболевание – бериллиоз
(легочная недостаточность). Заболевания
легких, кожи и слизистых оболочек могут
возникнуть через 10–15 лет после прекращения
контакта с бериллием.
Считают, что токсичные свойства этого
элемента связаны со способностью Be(II)
замещать Mg(II) в магниесодержащих ферментах
за счет его более Биологическая роль
магния
Биологическая роль
магния.
Зеленые листья растений
содержат хлорофиллы, которые представляют
собой магнийсодержащие порфириновые
комплексы, участвующие в фотосинтезе.
Магний также тесно вовлечен в биохимические
процессы в организмах животных. Ионы
магния необходимы для инициирования
ферментов, отвечающих за превращения
фосфатов, для переноса нервного импульса
и для метаболизма углеводов. Они также
участвуют в сокращении мышц, которое
инициируется ионами кальция.
Несколько лет назад ученые Миннесотского
университета в США установили, что яичная
скорлупа тем прочнее, чем больше она содержит
магния.
В организме взрослого человека массой
65 кг содержится около 20 г магния (в основном,
в виде ионов). Большая его часть сосредоточена
в костях. Во внутриклеточной жидкости
присутствуют комплексы магния с АТФ и
AДФ.
Суточная потребность в этом элементе
составляет 0,35 г. При однообразном питании,
нехватке зеленых овощей и фруктов, а также
при алкоголизме нередко возникает дефицит
магния. Особенно богаты магнием абрикосы,
персики и цветная капуста. Есть он и в
обычной капусте, картофеле, помидорах.
Статистика утверждает, что у жителей
районов с более теплым климатом спазмы
кровеносных сосудов случаются реже, чем
у северян. Считают, что причиной этого
являются особенности питания в холодных
краях. Они едят меньше фруктов и овощей,
а, значит, получают меньшее количество
магния.
Исследования французских биологов показали,
что в крови уставших людей содержится
меньше магния, чем у отдохнувших. Считают,
что диета, богатая магнием должна помочь
медикам в борьбе с таким серьезным недугом,
как переутомление.
Биологические свойства
Кальция.
Кальций — распространенный
макроэлемент в организме растений,
животных и человека. В организме
человека и других позвоночных большая
его часть содержится в скелете
и зубах в виде фосфатов. Из различных
форм карбоната кальция (извести) состоят
скелеты большинства групп беспозвоночных
(губки, коралловые полипы, моллюски и
др.). Ионы кальция участвуют в
процессах свертывания крови, а
также в обеспечении постоянного
осмотического давления крови. Ионы
кальция также служат одним из
универсальных вторичных посредников
и регулируют самые разные внутриклеточные
процессы — мышечное сокращение, экзоцитоз,
в том числе секрецию гормонов и нейромедиаторов
и др. Концентрация кальция в цитоплазме
клеток человека составляет около 10−7
моль, в межклеточных жидкостях около
10−3 моль. Потребность
в кальции зависит от возраста. Для взрослых
необходимая дневная норма составляет
от 800 до 1000 миллиграммов (мг), а для детей
от 600 до 900 мг, что для детей очень важно
из-за интенсивного роста скелета. Большая
часть кальция, поступающего в организм
человека с пищей, содержится в молочных
продуктах, оставшийся кальций приходится
на мясо, рыбу, и некоторые растительные
продукты (особенно много содержат бобовые).
Всасывание происходит как в толстом,
так и тонком кишечнике и облегчается
кислой средой, витамином Д и витамином
С, лактозой, ненасыщенными жирными кислотами.
Немаловажна роль магния в кальциевом
обмене, при его недостатке кальций «вымывается»
из костей и осаждается в почках (почечные
камни) и мышцах.
Усваиванию кальция препятствуют аспирин,
щавелевая кислота, производные эстрогенов.
Соединяясь с щавелевой кислотой, кальций
дает нерастворимые в воде соединения,
которые являются компонентами камней
в почках.
Содержания кальция в крови из-за большого
количества связанных с ним процессов
точно регулируется, и при правильном
питании дефицита не возникает. Продолжительное
отсутствие в рационе может вызвать судороги,
боль в суставах, сонливость, дефекты роста,
а также запоры. Более глубокий дефицит
приводит к постоянным мышечным судорогам
и остеопорозу. Недостаток кальция может
вызывать множество заболеваний[источник
не указан 193 дня]. Злоупотребление кофе
и алкоголем могут быть причинами дефицита
кальция, так как часть его выводится с
мочой.
Избыточные дозы кальция и витамина Д
могут вызвать гиперкальцемию, после которой
следует интенсивная кальцификация костей
и тканей (в основном затрагивает мочевыделительную
систему). Продолжительный переизбыток
нарушает функционирование мышечных и
нервных тканей, увеличивает свертываемость
крови и уменьшает усвояемость цинка клетками
костной ткани. Максимальная дневная безопасная
доза составляет для взрослого от 1500 до
1800 миллиграмм.
Биологическая роль
стронция.
Стронций – составная
часть микроорганизмов, растений и
животных. У морских радиолярий скелет
состоит из сульфата стронция –
целестина. Морские водоросли содержат
26–140 мг стронция на 100 г сухого вещества,
наземные растения – около 2,6, морские
животные – 2–50, наземные животные –
около 1,4, бактерии – 0,27–30. Накопление
стронция различными организмами зависит
не только от их вида, особенностей, но
и от соотношения содержания стронция
и других элементов, главным образом
кальция и фосфора, в окружающей среде.
Животные получают стронций с водой и
пищей. Некоторые вещества, например полисахариды
водорослей, препятствует усвоению стронция.
Стронций накапливается в костной ткани,
в золе которой содержится около 0,02% стронция
(в других тканях – около 0,0005%).
Соли и соединения стронция относятся
к малотоксичным веществам, однако при
избытке стронция поражаются костная
ткань, печень и мозг. Будучи близок к кальцию
по химическим свойствам, стронций резко
отличается от него по своему биологическому
действию. Избыточное содержание этого
элемента в почвах, водах и продуктах питания
вызывает «уровскую болезнь» у человека
и животных (по названию реки Уров в Восточном
Забайкалье) – поражение и деформацию
суставов, задержку роста и другие нарушения.
Особенно опасны радиоактивные изотопы
стронция.
В результате ядерных испытаний и аварий
на АЭС в окружающую среду поступило большое
количество радиоактивного стронция-90,
период полураспада которого составляет
29,12 года. До тех пор, пока не были запрещены
испытания атомного и водородного оружия
в трех средах, число пострадавших от радиоактивного
стронция росло из года в год.
В течение года после
завершения атмосферных ядерных
взрывов в результате самоочищения
атмосферы большая часть радиоактивных
продуктов, в том числе стронция-90,
выпала из атмосферы на поверхность
земли. Загрязнение природной среды
за счет выведения из стратосферы
радиоактивных продуктов ядерных
взрывов, проводившихся на полигонах
планеты в 1954–1980, сейчас играет второстепенную
роль, вклад этого процесса в загрязнение
атмосферного воздуха 90Sr на два порядка
меньше, чем от ветрового подъема
пыли с почвы, загрязненной при ядерных
испытаниях и в результате радиационных
аварий.
Стронций-90, наряду с цезием-137, являются
основными загрязняющими радионуклидами
на территории России. На радиационную
обстановку существенно влияет наличие
загрязненных зон, появившихся вследствие
аварий на Чернобыльской АЭС в 1986 и на
ПО «Маяк» в Челябинской области в 1957 («Кыштымская
авария»), а также в окрестностях некоторых
предприятий ядерно-топливного цикла.
Сейчас время средние концентрации 90Sr
в воздухе за пределами территорий, загрязненных
в результате Чернобыльской и Кыштымской
аварий, вышли на уровни, наблюдавшиеся
до аварии на Чернобыльской АЭС. В гидрологических
системах, связанных с зонами, загрязненными
при этих авариях, существенно сказывается
смыв стронция-90 с поверхности почвы.
Попадая в почву, стронций вместе с растворимыми
соединениями кальция поступает в растения.
Больше других накапливают 90Sr бобовые
растения, корне- и клубнеплоды, меньше
– злаки, в том числе зерновые, и лён. В
семенах и плодах накапливается значительно
меньше 90Sr, чем в других органах (например,
в листьях и стеблях пшеницы 90Sr в 10 раз
больше, чем в зерне).
Из растений стронций-90 может непосредственно
или через животных перейти в организм
человека. У мужчин стронций-90 накапливается
в большей степени, чем у женщин. В первые
месяцы жизни ребенка отложение стронция-90
на порядок выше, чем у взрослого человека,
он поступает в организм с молоком и накапливается
в быстро растущей костной ткани. Радиоактивный
стронций сосредотачивается в скелете
и, таким образом, подвергает организм
длительному радиоактивному воздействию.
Биологическое действие 90Sr связано с характером
его распределения в организме и зависит
от дозы b-облучения, создаваемого им и
его дочерним радиоизотопом 90Y. При длительном
поступлении 90Sr в организм даже в относительно
небольших количествах, в результате непрерывного
облучения костной ткани, могут развиваться
лейкемия и рак костей. Полный распад стронция-90,
попавшего в окружающую среду, произойдет
лишь через несколько сотен лет.
Биологическая роль
бария.
Биологическая роль
бария изучена недостаточно. В
число жизненно важных микроэлементов
он не входит. Все растворимые соли
бария сильно ядовиты.
Биологическая роль
Радия.
Радий чрезвычайно радиотоксичен.
В организме он ведёт себя подобно кальцию
— около 80 % поступившего в организм радия
накапливается в костной ткани. Большие
концентрации радия вызывают остеопороз,
самопроизвольные переломы костей и злокачественные
опухоли костей и кроветворной ткани.
Опасность представляет также радон —
газообразный радиоактивный продукт распада
радия.
Преждевременная смерть Марии Кюри произошла
вследствие хронического отравления радием,
так как в то время опасность облучения
ещё не была осознана.
Государственная
классическая академия имени Маймонида.
БИОЛОГИЧЕСКАЯ
РОЛЬ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ IIА-группы.
Выполнила студентка
первого курса
Факультета
социальной медицины
Специальность
лечебное дело
Воробьева Вера
2011 год.