Здесь можно найти учебные материалы, которые помогут вам в написании курсовых работ, дипломов, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


реферат Биологически активные металлы

Информация:

Тип работы: реферат. Добавлен: 06.06.13. Сдан: 2012. Страниц: 29. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


?МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
Уральский Государственный Университет им. А.М. Горького
 
 
Кафедра неорганической химии
 
 
Биологически активные металлы
 
Курсовая работа
 
 
Студентки 1-го курса
Осколковой Полины Юрьевны
 
Научный руководитель:
Нохрин С.С
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Екатеринбург – 2012
 
Содержание
 
Введение
 
1.       S-металлы

1.1.   Натрий
1.2.   Калий
1.3.   Магний
1.4.   Кальций
 
2.       d-металлы
 
2.1.   Железо
2.2.   Медь
2.3.   Цинк
2.4.   Марганец
2.5.   Кобальт
 
3.       p-металлы
 
3.1.   Алюминий
3.2.   Галлий
3.3.   Таллий
3.4.   Свинец
3.5.   Висмут
 
Заключение
 
Список литературы
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Введение
 
Биологически активные металлы -  это металлы, которые необходимы для выполнения той или иной жизненно важной функции и при их отсутствии или недостатке нарушается нормальная жизнедеятельность организма.
Многие учёные считают, что в живом организме не только присутствуют все
химические элементы, но каждый из них выполняет определённую биологическую
функцию. Достоверно установлена роль около 30 химических элементов, без
которых организм человека не может нормально существовать. Эти элементы
называют жизненно необходимыми.
Организм человека состоит на 60% из воды, 34% приходится на органические вещества и 6% - на неорганические. В неорганических веществах организма человека обязательно присутствуют 22 химических элемента: Ca, P, O, Na, Mg, S, B, Cl, K, V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cr, Si, I, F, Se. Большинство из них - металлы, а из металлов больше половины являются d-элементами.
Основная масса биологически активных металлов расположена в средней части первого большого периода таблицы Менделеева и относится к переходным элементам. Исключение составляют четыре металла (натрий, калий, магний кальций), которые содержаться в организмах в достаточно больших количествах.
 
1.     S-металлы
1.1.         Натрий
Функции натрия в организме человека
 
Натрий один из важных элементов, основной внеклеточный катион, являющийся важной составной частью тканей тела человека.
В организме натрий содержится во всех жидкостях, органах и тканях: вместе с калием он относится к самым востребованным элементам. В форме различных солей (NaCl, NaHCO3, Na2HPO4) он входит в состав крови, лимфы и пищеварительных соков.
В организме в виде катиона Na+ около 50% всего натрия находятся во внеклеточной жидкости, 40% - в костях и хрящах, около 10% - в клетках.
Натрий играет роль в механизме кратковременной памяти, влияет на состояние мышечной и сердечно-сосудистой систем.
В обменных процессах, внутри- и межклеточных, натрий выполняет важную функцию: являясь основным катионом внеклеточной жидкости, этот элемент поддерживает в норме осмотическое давление, регулирует движение воды, не допускает обезвоживания клеток, органов и тканей, нормализует кислотно-основное состояние и регулирует реакции возбудимости нервно-мышечных волокон. Он активирует пищеварительные ферменты, помогает витаминам группы В и жирным кислотам защищать кожу от внешних агрессий.
Электролитическая среда, которую создаёт натрий вместе с хлором и калием, необходима для нормального функционирования нервных окончаний – она позволяет передавать слабые электрические импульсы, в результате чего обеспечивается нормальное сокращение мышц.
Натрий также усиливает действие адреналина; вместе с ионами хлора способствует образованию соляной кислоты в желудке, активизирует деятельность пищеварительных ферментов, стимулируя пищеварение.
 
Натриево-калиевый насос
В клетках живых организмов наиболее важным механизмом активного транспорта является так называемый натриево-калиевый насос, связанный с разницей в градиенте концентрации (т.е. переход от области меньших концентраций в сторону больших) ионов К + и Na + вне и внутри клетки.
Натриево-калиевый насос существует практически во всех клетках. Во время его работы происходит перенос трех положительных ионов Na + из клетки на каждые два положительных иона К + в клетку. Эта работа сопровождается накоплением на мембране разности электрических потенциалов. При этом расщепляется АТФ, давая энергию. Предполагается, что натриевые и калиевые каналы соседствуют друг с другом. Связывание молекул "канального" белка с ионом натрия приводит к нарушению системы водородных связей, в результате чего меняется его форма. В результате образуется внутренняя полость, достаточная для прохождения иона натрия, но слишком узкая для иона калия. После прохождения Na +  натриевый канал закрывается, а стенки соседнего калиевого канала раздвигаются, образуя полость, достаточно широкую для прохождения иона калия. Градиент концентрации ионов натрия на мембране имеет специфические функции, связанные с передачей информации в виде электрических импульсов, а также с поддержанием других активных транспортных механизмов и регулирования объема клетки. Поэтому неудивительно, что более 1/3 энергии, потребляемой клеткой, расходуется на Na/К-насос, а в некоторых наиболее активных клетках на его работу расходуется до 70% энергии.
Натрий-калиевый насос необходим клеткам для поддержания осмотического баланса. Если он перестанет работать, клетка начнет набухать и в конце концов лопнет. Произойдет это потому, что с накоплением ионов натрия в клетку под действием осмотических сил будет поступать все больше и больше воды. Клеткам он нужен также для сохранение присущего каждому органу и ткани значения рН и для активного транспорта некоторых веществ, например сахаров и аминокислот. Высокие концентрации калия требуются также для белкового синтеза, гликолиза, фотосинтеза и для некоторых других жизненно важных процессов.
Последствия избытка и недостатка
1. Гипонатриемия
Дефицит натрия в организме человека – редчайшее явление, которое может наблюдаться, например, при длительной и очень интенсивной физической нагрузке, но, как правило, сразу компенсируется употреблением слегка подсоленной питьевой воды. Гипонатриемия может наблюдаться у людей, которые употребляют огромное количество воды, что характерно при некоторых психических заболеваниях и у госпитализированных пациентов, которые получают большое количество жидкости внутривенно. Гипонатриемия сопровождается уменьшением объема внеклеточной жидкости и плазмы, снижением артериального давления, клубочковой фильтрации. Даже при достаточном поступлении воды развивается дегидратация. За счет костных депо потеря натрия может достаточно долго компенсироваться. Быстрая потеря натрия приводит к нарушению кровообращения, падает диурез, снижается масса тела, холодеют конечности, кожа становится сухой, дряблой. Жажды при этом не отмечается. При тяжелом дефиците натрия снижается осмотическое давление внутри клеток, усиливается распад клеточных белков, увеличивается остаточный азот, развивается депрессия. Также появляются: сонливость, спазмы мышц живота, тошнота, судороги, рвота, обезвоживание организма, снижение артериального давления, мышечная слабость, сухость во рту, происходит  нарушение усвоения углеводов, невралгия.
2. Гипернатриемия 
Высоким содержанием натрия (гипернатриемия) считается его концентрация в крови более 145 ммол/л. Концентрация этого вещества в крови возрастает, когда в организме слишком мало воды по сравнению с количеством натрия. Задержка натрия ведет к задержке воды, увеличению массы тела, отекам. Увеличивается содержание общего обменного натрия, общей воды, объема циркулирующей крови, внеклеточной жидкости, повышается центральное венозное давление. При этом концентрация натрия в плазме нормальная или сниженная. Избыток натрия в крови характеризуется тем, что человек не чувствует жажды или ощущает ее, но по какой-либо причине не может утолить. Основные причины высокого содержания натрия в крови: травма головы, большая потеря воды организмом (рвота, повышение температуры тела, чрезмерное потоотделение), нарушение обмена других электролитов (высокое содержание кальция или низкое содержание калия), прием некоторых лекарств (например, мочегонных средств), ограничение поступления в организм воды.
Источник натрия
В организм человека натрий поступает в основном с поваренной солью. Достаточно неполной чайной ложки, чтобы получить почти всю суточную норму этого элемента.  Натрий содержится также во многих продуктах питания: моркови, свекле, бобовых, крупах, ветчине, морской капусте, молоке, твороге и томатах. Из трав небольшое количество натрия содержат сельдерей, одуванчик, цикорий.                                                                                      Когда в питании человека присутствует большинство этих продуктов, нехватки натрия как таковой быть просто не может – скорее можно получить избыток натрия. В таких случаях следует рассчитывать норму натрия, и стараться меньше солить пищу – особенно это касается людей, склонных к отёкам, сердечно-сосудистым заболеваниям, болезням печени и почек.                                                                                                                               Потребность в натрии зависит от таких факторов, как климатические условия, национальные традиции и привычки человека. При употреблении преимущественно мясной пищи человек может обходиться без дополнительных приемов хлорида натрия, при растительной диете поваренная соль становится жизненно необходимым продуктом
1.2.         Калий
Функции калия в организме человека
Калий – важный внутриклеточный элемент, который необходим для нормальной деятельности мягких тканей организма. Железы внутренней секреции, капилляры, сосуды, клетки нервов, мозга, почек, печени, сердечные и другие мышцы не могут полноценно функционировать без этого элемента .
Общее содержание калия в организме человека составляет приблизительно 250г.
Калий присутствует в 50% всех жидкостей в организме. Во внеклеточном пространстве содержится лишь 2% от общего количества, а остальное – в клетках, где он связан с углеводными соединениями.                                                                              
Основная роль калия в организме  – поддержание функционирования клеточных стенок, сохранение концентрации основного питательного вещества для сердца (магния) и его физиологических функций. Калий нормализует сердечный ритм, сохраняет кислотно-щелочной баланс крови, является противосклеротическим средством: предотвращает накопление солей натрия в клетках и сосудах. Способствует снабжению мозга кислородом, повышая умственную активность, принимает участие в передаче нервных импульсов, снижает кровяное давление, очищает организм от токсинов и шлаков, помогает при лечении аллергических заболеваний. Также калий поддерживает энергетический уровень организма, повышает выносливость и физическую силу. Соли калия помогают бороться с отеками, выводя лишнюю воду из организма.                                                                                                                  Калий необходим для синтеза белков, АТФ, гликогена; он участвует в образовании медиатора – ацетилхолина; увеличение секреции альдостерона. Калию свойственна способность разрыхлять клеточные оболочки, делая их проницаемыми для прохождения солей.
Последствия избытка и недостатка
1.       Гиперкалиемия
При применении вовнутрь даже огромных доз калия, его токсическое действие не проявляется за исключением случаев почечной недостаточности.
Парентеральное введение хлористого калия вызывает рвоту, слабость пульса. Калий является сильнейшим мышечным ядом, поражающим сердце. Токсический эффект внеклеточного калия проявляется на ЦНС, мышцах и сердце. После кратковременного возбуждения нервно-мышечного аппарата наступает падение возбудимости, ослабление самопроизвольных движений, замедление пульса, падение АД. Огромные дозы практически мгновенно вызывают паралич сердца. Избыток калия может привести к дефициту кальция.
Но токсическое действие гиперкалиемии может быть ослаблено за счет перемещения калия из внеклеточной воды в клетки.
2.       Гипокалиемия
Гипокалиемия - это состояние, при котором концентрация калия в плазме ниже 3,5 ммоль/л. Гипокалиемия вызывает тяжелые осложнения, но при правильном рационе питания обычно не возникает.
Уменьшения поступления калия с пищей, его перемещение в клетки, усиленное введение - наиболее распространенные причины низкого уровня калия в крови. Причины потери калия через почки:  повышенный уровень холестерина, повышенный уровень альдостерона, низкий уровень магния в организме. Также низкий уровень калия может быть побочным эффектом приема некоторых лекарств: антибиотиков, кортикостероидов. 
Источник калия
Как правило, обеспечить ежедневное потребление суточной нормы калия не составляет труда, поскольку большинство фруктов и овощей содержит значительное количество этого элемента. Кроме того, калий входит в состав большинства мультивитаминов и витаминных комплексов. Наилучшими натуральными источниками калия являются цитрусовые, томаты, семена подсолнуха, бананы, картофель.
 
 
 
1.3.         Магний
Функции магния в организме человека
В человеческом организме содержится от 20 до 30 мг магния. 70% этого количества приходятся на кости, остальное – на мышцы, железы внутренней секреций, и немного магния находится в крови. Магний входит в состав ряда ферментных систем организма, участвует в процессах углеводного и фосфорного обмена, относится к регуляторам работы нервной системы, содержится в костях и зубах.
Магний обеспечивает организму внутренний покой. Он действует успокаивающе как на центральную, так и на периферическую нервную систему.
Но главное — магний является одним из мощных активаторов ферментов, от которых зависит усвоение белка и других органических веществ. Он необходим для участия в механизмах защиты организма от инфекций, помогает организму вырабатывать антитела.
Огромную роль играет магний в процессе свертываемости крови, в создании эстрогенов (женского гормона), а также в работе кишечника, мочевого пузыря.
Магний необходим для синтеза белка, производства ДНК, для расщепления глюкозы и удаления из организма токсинов, а также для усвоения тиамина (В1), витамина С и пиридоксина (В6). Магний делает более устойчивой структуру клетки во время ее роста и участвует в регенерации и обновлении клеток организма. Он также стабилизирует структуру кости, придавая ей твердость.
Магний во взаимодействии с кальцием участвует во многих процессах, происходящих в организме, например, в регулировании тонуса кровеносных сосудов и сокращении мышц, включая сердечную мышцу. Кальций стимулирует мышцы и сокращает кровеносные сосуды, в то время как магний расслабляет мускулатуру и расширяет сосуды. Магний может повлиять на баланс кальция, воздействуя на гормоны, управляющие усвоением и метаболизмом кальция, а на клеточном уровне – на механизмы распространения кальция.
Магний поддерживает электрический потенциала мембран и помогает проникновению через них ионов натрия, калия и кальция. Кроме того, магний участвует в передаче нервных импульсов. Магний активно взаимодействует с гормонами, в частности, с инсулином. Он может увеличивать секрецию инсулина и способствовать его проникновению в клетки, повышая тем самым их возможность метаболизировать глюкозу.
Внутри клетки ионов Mg2+ во много раз больше, чем во внеклеточном пространстве, тогда как Са2+ преимущественно внеклеточный катион. Ион Mg2+ - более сильный комплексообразователь, чем ион Са2+. Он служит центром некоторых металлоферментов, например, катализирует столь важный гидролиз АТФ. Комплекс магния с АТФ входит в субстрат фермента киназы, отвечающей за перенос фосфатных групп.
 
Последствия избытка и недостатка
Магний играет важную роль в бесчисленном множестве различных реакций ферментов. Но в основном его действие сосредоточивается на регулировании роста организма, на обмене веществ и делении клеток.
Если полностью лишить организм человека солей магния, то через 20 недель или даже раньше у него разовьется лейкемия. Надо помнить: недостаток магния вызывает ослабление и даже прекращение функций иммунной системы организма, благоприятствует возникновению лейкемии, а также уменьшает способность клетки противостоять заболеванию раком крови.
Однако можно съесть тонны магния, но если организм окажется неспособным его усвоить и вовлечь в клеточный обмен веществ, это равно тому, что магния вовсе не было. Достаточно магния в нашем организме или нет — определяется способностью организма усвоить его. А способность эта зависит от нормального функционирования желез внутренней секреции: щитовидной железы, паращитовидных желез, гипофиза, поджелудочной железы, надпочечников.
И магний, и кальций переносятся кровью при соединении с альбуминами белка. Если в диете мало белка, то мало и альбумина, чтобы связать и удержать избыток кальция и магния. Вот откуда начинается неусвоение этих микроэлементов. Неусвоенные магний и кальций переходят в конце концов в мочевыводящие пути, где могут вызвать образование камней или песка.
Кальций уравновешен достаточным количеством магния и белка.
Если питаться белым хлебом, макаронами, лапшой, пирогами, пирожными и другими сладостями и при этом употреблять мало зелени, сырых фруктов и овощей, то в организме будет очень мало магния. Это может вызвать у человека страхи, нервозность, нетерпение, бессонницу, головную боль, постоянное чувство усталости, неконтролируемое раздражение.
Необходимо срочно изменить способ питания, чтобы дело не дошло до необратимых процессов.
При недостатке магния организм начинает перераспределение, он берет магний из тех мест, где он есть (из костей, нервов, желез внутренней секреции), и поставляет его в кровь.
Если концентрация Магния в крови человека более 0,9ммол/л, то это свидетельствует об избытке минерала в организме. Высокое содержание минерала, как правило, отмечается у больных с почечной недостаточностью, а также у пациентов, которые принимают соли магния или препараты, содержащие его, например некоторые слабительные. Симптомы избытка: слабость; низкое артериальное давление; расстройства дыхания. Если концентрация Магния повышается до 6-7ммол/л, то возможна остановка сердца.
Источник магния
Поставщиками Магния являются следующие продукты: тыквенные и подсолнечные семечки, крупы (овсяная, пшенная, гречневая), бобовые (фасоль, горох), морская капуста,  инжир, мясо, яйца, орехи и зерновые культуры (пшеничные отруби, мука грубого помола), лимоны, грейпфруты, миндаль, и т.д. Хорошим дополнительным источником минерала может служить и жесткая вода. Мягкая вода обычно содержит очень мало этого минерального компонента. В молоке и твороге содержится относительно мало магния. Но в отличие от растительных продуктов минерал находится в них в легко усваиваемой форме - в виде цитрата магния (магниевой соли лимонной кислоты). В связи с этим молочные продукты, потребляемые в значительных количествах, являются существенным источником магния для организма человека. Усвоение магния идет гораздо лучше, если дополнительно принимать аскорбиновую кислоту.
 
 
 
1.4.         Кальций
Функции кальция в организме
Содержание Са2+ в организме составляет ~1%, кальций – 5-й по распространённости элемент после C, H, O, N. В организмах млекопитающих 95% кальция приходится на твердые ткани: кости и зубы, где он находится в виде фторапатита Са5(РО4)3F и гидроксиапатита Са5(РО4)3ОН; в организмах птиц и моллюсков преобладает СаСО3. В стенках сосудов и артерий кальций присутствует в виде СаСО3 или комплекса с холестерином, а в почках – в виде оксалатов или уратов (солей мочевой кислоты). Ионы Са2+ , образуя не очень прочные координационные соединения, имеют невысокие значения констант образования, переменное координационное число (6 и 8), рыхлую, подвижную координационную сферу, а также высокие скорости обмена лигандами. Поэтому комплексы кальция пригодны для участия в сигнальных системах, регулируют сокращение мышечных волокон, активируют многие ферменты, определяют процесс свертывания крови.
Наряду с пластической и структурной функциями (основа минерального компонента костной ткани), кальций играет решающую роль в осуществлении многих физиологических и биохимических процессов.
1) Функционирует как составная часть опорных тканей или мембран. Обеспечивает целостность мембран (влияет на проницаемость), т. к. способствует плотной упаковке мембранных белков. Ионы кальция уплотняют клеточные оболочки, уменьшают их проницаемость - в противоположность ионам натрия и калия, увеличивающих проницаемость.
2) Участвует в проведении нервного импульса. Ионы кальция по крохотным каналам циркулируют между мембранами клеток и передают сигналы от клетки к клетке. Это важно не только для координированной мышечной деятельности, но и для обмена гормонами, для роста, для молекул, передающих нервные импульсы в нервной системе.
3) участвует в инициации мышечного сокращения
4) Кальций ограничено участвует в поддержании осмотического равновесия.
5) Вместе с инсулином активирует проникновение глюкозы в клетки.
6) Он является активатором ряда ферментов и гормонов и важнейшим компонентом свертывающей системы крови.
Последствия избытка и недостатка
1.       Гипокальциемия
Концентрация Са2+ в организме регулируется гормоном паращитовидной железы кальцитонином, а усвоение определяется содержанием в организме витамина D. Недостаток этого витамина приводит к снижению всасывания Са и проявляется в виде заболевания рахита.   Витамин D пристально следит за тем, чтобы концентрация кальция в крови никогда не опускалась ниже определенного уровня. Достаточное количество кальция в организме гарантирует человеку здоровые, крепкие кости.
Если концентрация кальция в крови падает, в кровь поступает небольшое количество паратормона, стимулирующего производство витамина D в почках. Клетки слизистой оболочки кишечника направляют больше кальция и фосфатов в кровь. Кроме того, почки усиленно удерживают кальций и не выводят этот важный минерал с мочой. Наконец, кальций может быть взят из костей и направлен в кровь. Подлинная причина этого сложного процесса заключается в том, что прежде всего должна удовлетворяться потребность нервных клеток в кальции. Однопроцентный уровень кальция в крови не должен снижаться ни при каких условиях. Иначе вскоре наши мышцы прекратят сокращаться, что может привести к остановке сердца. Поэтому в распоряжении кальция в кишечнике находятся специальные транспортные средства, которые быстро доставляют этот минерал в кровь и присоединяют его к активным ферментам и протеинам.
Если в стенках кишечника скопилось достаточное количество кальция, витамин D заботится о том, чтобы костной системе был возвращен позаимствованный у нее минерал. Если же в пище не хватает кальция, то он по-прежнему вымывается из костей, чтобы поддержать необходимый уровень этого вещества в крови. Это нередко ведет к остеопорозу, атрофии костной массы. Если при этом не хватает и витамина D, то возникает опасность остеомалазии, т.е. размягчения костей, а в раннем возрасте это ведёт к рахиту. Без витамина D кальций не усваиваются в достаточном количестве, и кости утрачивают необходимую прочность.
Наиболее логичным подходом в борьбе с дефицитом кальция в организме является профилактика, которая должна включать:
- потребление адекватного количества кальция;
- регулярные, сохраняющие массу физические упражнения;
- борьба с курением и злоупотреблением алкоголя;
- разработка приспособлений, защищающих бедренные кости в пожилом возрасте.
 
2.       Гиперкальциемия
Повышенное содержание кальция в организме человека наблюдается при избыточном введении солей кальция, повышенном их всасывании из кишечника, снижении выделения кальция через почки, при повышенном употреблении витамина Д и ряде заболеваний. Проявляется гиперкальциемия задержкой роста, ухудшением аппетита, рвотой, запорами, жаждой, повышенным мочевыделением, снижением тонуса мышц, повышением рефлексов, ухудшением памяти, реже - спутанностью сознания. Возможно отложение кальция в сосудах почек, в органах и даже в роговице глаз.
Необходимая суточная доза потребления кальция с пищей для взрослого человека составляет 0,8-1,1 г. Однако, надо учитывать, что не все формы кальция, содержащиеся в пище, легко усваиваются организмом.
Усвоение кальция идет очень трудно. Соединения кальция нерастворимы в воде, а поэтому, попадая с пищей в организм человека, лишь частично переходят в растворимые соединения под влиянием желудочного сока и щелочной среды тонкого кишечника. Только желчные кислоты способны перевести большую часть кальция в усвояемые формы. Считается, что наиболее усвояемые формы кальция содержатся в молоке, а поэтому сбалансированный рацион должен включать в себя не менее 0,5 л молока в сутки.
Источник кальция
Основные источники кальция — молоко, молочные продукты (творог, твердые сыры), рыба, яйца. Он содержится также в зеленых овощах, орехах. Одним из источников кальция является питьевая вода (в 1 литре до 350-500 мг). С питьевой водой поступает 10-30% кальция. Биодоступность кальция улучшают кисломолочные продукты, животные белки, снижают ее — пищевые волокна, алкоголь, кофеин, избыток жиров (образуются нерастворимые соединения), фосфаты. Повышенное содержание в пище магния и калия тормозит всасывание кальция: они конкурируют с кальцием за желчные кислоты. Препараты витамина D способствуют всасыванию кальция. При лечении остеопороза одновременно с назначением препаратов кальция необходимо восполнение дефицита белков, кальциферола, витаминов.
 
2.     d-металлы
d- металлы обладают особыми свойствами, главное из которых – высокая способность к комплексообразованию. Образуя разнообразные комплексы с многочисленными биолигандами живого организма, d- металлы по существу ведут себя, как «организаторы жизни».
2.1.         Железо
Функции железа в организме
В организме взрослого человека содержится 3 - 4 г железа, из которых только около 3,5 мг находится в плазме крови. Гемоглобин имеет примерно 68% железа всего организма, ферритин - 27%, миоглобин - 4%, трансферрин - 0,1%, На долю всех содержащих железо ферментов приходится всего 0,6% железа, имеющегося в организме.                                                 В нейтральной или щелочной среде железо находится в окисленном состоянии - Fe3+, образуя крупные, легко агрегирующие комплексы с ОН-, другими анионами и водой. При низких значениях рН железо восстанавливается и легко диссоциирует. Процесс восстановления и окисления железа обеспечивает его перераспределение между макромолекулами в организме. Ионы железа обладают высоким сродством ко многим соединениям и образуют с ними хелатные комплексы, изменяя свойства и функции этих соединений, поэтому транспорт и депонирование железа в организме осуществляют особые белки. В клетках железо депонирует белок ферритин, в крови его транспортирует белок трансферрин.
Железо необходимо почти для всех форм жизнедеятельности, но оно плохо усваивается из окружающей среды. Трудности усвоения железа связаны с крайне малой растворимостью соединений Fe(III), содержащихся в его минералах. Стоит только соединениям Fe(Ш) раствориться, как при незначительном повышении рН (до ~2,0) происходит гидролиз, приводящий к выпадению гидратированного оксида, труднодоступного для клеток. Также железо токсично – ионы Fe(Ш) способны катализировать выработку радикалов ОН. Природа создала систему первичного захвата, переноса и накопления железа, основанную исключительно на способности ионов Fe(II) и Fe(III) образовывать высокопрочные комплексные соединения, устойчивые к гидролизу.
Железо необходимо главным образом для кислородного обмена и окислительных процессов. Основное физиологическое значение железа - участие в процессе кроветворения. Кроме кроветворной функции, железо играет важную роль в окислительно-восстановительных процессах, оно входит в состав молекул окислительных ферментов.
Без железа не может происходить образование гемоглобина и миоглобина – красных кровяных телец и мышечного пигмента. Многие ферменты тоже образуются с участием железа. Оно также принимает участие в работе щитовидной железы, поддерживает хороший уровень иммунной защиты. От железа зависит активность ферментов, принимающих участие в разрушении и уничтожении попадающих в наш организм патогенных микробов и посторонних частиц – процессе фагоцитоза. Фагоцитами называют клетки, способные захватывать и переваривать всё чужеродное и вредное, в том числе другие разрушенные клетки. От их активности зависит способность сыворотки крови защищаться от болезнетворных бактерий.
Железо способствует выведению токсинов из организма, участвует в процессах регенерации, улучшает состояние кожи, структуру волос и ногтей.
 
Железо является самым распространенным тяжелым металлом в живых системах. Его соединения выполняют разнообразные функции. Две основные – это транспорт кислорода и участие в цепи переноса электрона. Для этих целей необходимо так много железа, что существует также химическая система его накопления и транспорта. Формы существования железа в организме подразделяют на «гемовые» (гемоглобин, миоглобин) и «негемовые».
Рассмотрим некоторые  соединениям, в которых железо входит в структуру гема, т.е. присутствует в виде комплекса, представленного на рис.1.

Рис.1. Гем-группа.
 
Гемоглобин
Гемоглобин - сложный железосодержащий белок животных и человека, способный обратимо связываться с кислородом, обеспечивая его перенос в ткани. У позвоночных животных содержится в эритроцитах, у большинства беспозвоночных растворён в плазме крови и может присутствовать в других тканях. Состоит из четырех субъединиц, каждая из которых содержит одну гем-группу.
Главная функция гемоглобина состоит в переносе дыхательных газов. У человека в капиллярах лёгких в условиях избытка кислорода последний соединяется с гемоглобином. Током крови эритроциты, содержащие молекулы гемоглобина со связанным кислородом, доставляются к органам и тканям, где кислорода мало; здесь необходимый для протекания окислительных процессов кислород освобождается из связи с гемоглобином. Кроме того, гемоглобин способен связывать в тканях небольшое количество диоксида углерода (CO2) и освобождать его в лёгких. Монооксид углерода (CO) связывается с гемоглобином крови прочнее, чем кислород, образуя карбоксигемоглобин (HbCO). Некоторые процессы приводят к окислению иона железа в геме до степени окисления +3. В результате образуется форма гемоглобина, известная как метгемоглобин. В обоих случаях блокируются процессы транспортировки кислорода. Впрочем, монооксид углерода может быть частично вытеснен из гема при повышении парциального давления кислорода в легких.
 
Итак, гемоглобин насыщается кислородом, не вступая с ним в прочную химическую связь, и на 100% превращается в оксигемоглобин ярко-алого цвета, что типично для артериальной крови. В капиллярах, где концентрация О2 ниже, чем в артериях, устойчивость оксигемоглобина снижается. Не только более высокая концентрация углекислого газа вытесняет кислород из гемоглобина, но и связывание каждой молекулы СО2 с атомом железа снижает сродство соседних атомов к О2
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.