Общая характеристика s-элементов IА-группы

Биологическая роль s-элементов IIА-группы

Их применение в медицине бериллий постоянно находится в растениях, а также в организмах животных. В последние годы появились сообщения, что содержание бериллия в живых организмах составляет ~ 10-7%,т. е. он является примесным ультрамикроэлементбм. Биологическая роль бериллия изучена недостаточно. Известно, что соединения бериллия токсичны и вызывают ряд заболеваний (бериллиевый рахит, бериллиоз и т.д.). Особенно токсичны летучие соединения бериллия. Как уже было рассмотрено выше, отрицательное влияние иона Ве2+ на физиологические процессы можно объяснить его химическими свойствами (способностью образовывать прочные связи с биолигандами и хорошей растворимостью фосфатов бериллия).

Магний формально относится к макроэлементам. Общее содержание его в организме 0,027% (около 20 г). Топография магния в организме человека такова: в наибольшей степени магний концентрируется в дентине и эмали зубов, костной ткани. Накапливается он также в поджелудочной железе, скелетных мышцах, почках, мозге, печени и сердце (рис.). У взрослого человека суточная потребность в магнии составляет около 0,7 г. Ион магния, так же как и ион калия, является внутриклеточным катионом.

В биологических жидкостях и тканях организма магний находится как в виде акваиона, так и в связанном с белками состоянии в количестве < 10, т. е. по сущности это микроэлемент.

Рис. Топография s-элементов ПА-группы в организме человека

Концентрация ионов магния внутри клеток примерно в 2,5—3 раза выше, чем во внеклеточных жидкостях. Ионы магния играют важную биологическую роль в организме человека. Вследствие меньшего радиуса иона и большей энергии ионизации ион Mg2+ образует более прочные связи, чем ион кальция, и поэтому является более активным катализатором ферментативных процессов. Входя в состав различных ферментативных систем, ион магния является их незаменимым компонентом и активатором (такие ферменты, как карбоксипептидаза, холинэстераза и некоторые другие, являются специфическими для иона магния).

Гидролиз АТФ, сопряженный с рядом ферментативных реакций, в результате которых образуется гидрофосфат-ион НРО2- и выделяется большое количество энергии, проходит при обязательном избытке ионов Mg2+.

Кальций относится к макроэлементам. Общее содержание его в организме 1,4% .Кальций содержится в каждой клетке человеческого организма. Основная масса кальция находится в костной и зубной тканях (см. рис.). В среднем взрослый человек в сутки должен потреблять 1 г кальция, хотя потребность в кальции составляет только 0,5 г. Это связано с тем, что кальций, вводимый с пищей, только на 50% всасывается в кишечнике. Сравнительно плохое всасывание является следствием образования в желудочно-кишечном тракте труднорастворимых кальция фосфата Са3(Р04)2 и кальциевых солей жирных кислот:

ЗСа2+ (р)+2Р043- (р) ↔ Са3(Р04)2 (т)

Са2+ (р) +2R—СООН (р) ↔ (RCOO)2Ca (т) + 2Н+ (р)

В организме концентрация ионов кальция регулируется гормонами.

В костях и зубах взрослого человека около 1 кг кальция находится в виде нерастворимого кристаллического минерала — гидроксилапатита Са10(Р04) 6 (ОН)2, образование которого происходит при взаимодействии ионов кальция с фосфат-ионами.

В крови и лимфе кальций находится как в ионизированном, так и в неионизированном состоянии — в соединениях с белками, углеводами и др. Механизм свертывания крови состоит из ряда этапов, многие из которых зависят от наличия ионизированного Са2+. Ионы кальция принимают активное участие в передаче нервных импульсов, сокращении мышц, регулировании работы сердечной мышцы.

Концентрации ионов кальция Са2+ внутри и вне клетки соответственно составляют 10-6 и (2,25—2,8) 10-3 моль/л. Поскольку кальций практически не используется внутри клетки, он выступает в качестве строительного материала в организме,в костях, зубах. Скелет — основное хранилище кальция в организме.

Стронций относится к примесным микроэлементам. Его содержание в организме 10-3%. Концентрируется стронций главным образом в костях, частично замещая кальций. Важную роль играет стронций в процессах костеобразования (остеогенеза). При введении в организм радиоактивного изотопа 90Sr установлено, что он в наибольшей степени накапливается в тех местах, где происходит интенсивный остеогенез. Определение содержания стронция в плазме и эритроцитах используют для диагностики и прогнозирования заболеваний лейкозом. Этот тест связан с тем, что при лейкозах содержание стронция в плазме крови уменьшается, а в эритроцитах увеличивается.

Другое по теме:

Влияние традиции гофмановской фантастики на творчество Антония Погорельского, на примере произведения "Лафертовская маковница"
Данная повесть иногда предлагается для внеклассного чтения, чтобы дать школьникам возможность более подробно ознакомиться с творчеством Антония Погорельского, в связи с чем, нужно упомянуть об истории создания произведения, и его основе. Повесть, написанная в 1825 году и вошедшая в сборник "Дв ...

Рекомендации по профилактике негативного влияния экранных образов на личностное развитие детей дошкольного возраста
Несмотря на демократизацию жизни в нашей стране (которую многие интерпретируют как вседозволенность), на свободу выбора, в том числе и ребёнка, родителям необходимо помнить и неукоснительно выполнять следующие требования. В отсутствии цензуры как таковой (как политико-нравственной системы) каждый ч ...

Понимание текста: определение и сущность понятия
Проблема понимания текста относится к междисциплинарным исследованиям. С давних пор изучавшие эту проблему философы, а затем и психологи утверждают, что непонимание рождает агрессию. Любое непонимание – другой культуры, эпохи, народа, религии, человека, текста – опасно. Прежде чем перейти к изучени ...