Биогенные s-элементы

Содержание

Слайд 2

Общая характеристика

Общая характеристика

Слайд 3

Натрий, химические свойства Электронная формула: 11Na 1s22s22p63s1; c.o.+1, комплексообразование не характерно.

Натрий, химические свойства

Электронная формула: 11Na 1s22s22p63s1; c.o.+1,
комплексообразование не характерно.

2Na+Cl2=2NaCl
хлорид

натрия
2Na+S=Na2S
сульфид натрия
2Na+H2=2NaH
гидрид натрия
2Na+2H2O=2NaOH+H2
гидроксид натрия, водорастворимое основание, щелочь
2Na+O2=Na2O2
пероксид натрия
Слайд 4

Натрий, химические свойства Для регенерации воздуха в замкнутых помещениях используется реакция:

Натрий, химические свойства

Для регенерации воздуха в замкнутых помещениях используется реакция:
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
Na2O2+Na=2Na2O
оксид

натрия, основный оксид
Na2O+H2O=2NaOH
NaOH+HCl=NaCl+H2O
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
сульфат натрия
NaOH+CO2=NaHCO3
гидрокарбонат натрия, кислая соль, “питьевая сода”
Слайд 5

Топография ω(Na) в организме=0,08%, макроэлемент, при массе тела 70 кг масса

Топография

ω(Na) в организме=0,08%, макроэлемент, при массе тела 70 кг масса

натрия 60г.
Топография натрия: Na+- основной внеклеточный ион, распространен по всему организму, содержится в сыворотке крови, спинномозговой жидкости, в глазной жидкости, в пищеварительных соках, желчи, почках, коже, костной ткани, легких, мозге в виде растворимых солей NaCl, NaH2PO4, Na2HPO4, NaHCO3.
Слайд 6

Биороль натрия: 1. Поддерживает постоянное осмотическое давление в 7,7 атм. (осмотический

Биороль натрия:

1. Поддерживает постоянное осмотическое давление в 7,7 атм. (осмотический гомеостаз).
2.

Поддерживает постоянное значение pH биожидкостей (кислотно-основный гомеостаз), т.к. входит в состав фосфатной и гидрокарбонатной буферных систем.
3. Участвует в регуляции водного обмена: 1г NaCl связывает 100мл воды.
4. Активирует ферменты.
5. Вместе с ионами K+, Ca2+, Mg2+, Cl- участвует в передаче нервных импульсов через мембраны нервных клеток, поддерживает нормальную возбудимость мышечных клеток.
6. NaCl -основной источник желудочного сока:
H2CO3+ Cl-= HCO3- + HCl
кровь NaCl кровь желудок
7. Ионы Na+ транспортируют CO2, сахара, аминокислоты через мембраны.
8. Ионы Na+ и K+ участвуют в механизме кратковременной памяти.
Слайд 7

Избыток и дефицит Na: Избыток Na+ в клетках головного мозга угнетает

Избыток и дефицит Na:
Избыток Na+ в клетках головного мозга угнетает ЦНС,

вызывает депрессию.
Недостаток Na+ ведёт к отёку клеток головного мозга, судорогам, торможению развития организма.
Суточная потребность –1г. В организм Na+ поступает в виде NaCl, избыток NaCl приводит к развитию гипертонии, атеросклерозу, нарушению деятельности почек. Недостаток губителен, т.к. Na+ участвует в проведении нервных импульсов.
Слайд 8

Лекарственные препараты: 1. NaCl - 0,9%-ный раствор, физиологический раствор, изотонический раствор.

Лекарственные препараты:

1. NaCl - 0,9%-ный раствор, физиологический раствор, изотонический раствор. Внутривенно

при интоксикациях и обезвоживании, для промывания ран, для растворения лекарственных препаратов.
2. NaCl – 3-5-10%-ный раствор, гипертонический раствор. Наружно в компрессах для лечения гнойных ран. В результате осмоса происходит отделение гноя из раны и плазмолиз бактерий.
При отравлении солями серебра:
Ag++NaCl→AgCl↓+Na+
нерастворим, нетоксичен
3. NaHCO3-питьевая сода:
а) 4%-й раствор внутривенно при ацидозе:
NaHCO3+RCOOH=RCOONa+H2O+CO2↑
с мочой через легкие
Слайд 9

Лекарственные препараты: б) при повышенной кислотности желудочного сока: NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ в) слабый

Лекарственные препараты:
б) при повышенной кислотности желудочного сока:
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
в) слабый антисептик, т.к. в

результате гидролиза растворы питьевой соды имеют щелочную реакцию среды:
NaHCO3+H2O⇔H2CO3+NaOH,
а щелочи губительно действуют на микробные клетки, осаждая клеточные белки.
4. Na2SO4 - слабительное средство, сульфат натрия плохо всасывается в кишечнике⇒ осмотическое давление в кишечнике увеличивается, жидкость через стенки поступает в просвет кишечника, его содержимое разжижается и выводится.
Слайд 10

Калий Электронная формула: 19К 1s22s22p63s23p64s1, с.о.=+1, комплексообразование не характерно. ω(К) в

Калий

Электронная формула:
19К 1s22s22p63s23p64s1, с.о.=+1, комплексообразование не характерно.

ω(К) в организме=0,23%, макроэлемент,

масса калия в организме 160г.
К+ - основной внутриклеточный катион, 98% калия содержится во внутриклеточных жидкостях.
Топография: калий распространен по всему организму, находится во всех органах и тканях.
Слайд 11

Биороль К: Участвует в сокращении мышц, способствует мышечному расслаблению. Участвует в

Биороль К:

Участвует в сокращении мышц, способствует мышечному расслаблению.
Участвует в проведении нервных

импульсов (совместно с Na+, Ca2+, Mg2+, Cl-).
Поддерживает нормальное функционирование сердца: уменьшает силу сокращения сердечной мышцы (антагонизм с Са2+).
Участвует в обменных процессах как активатор внутриклеточных ферментов в синтезе белка, окислении углеводов.
В эритроцитах ионы K+ участвуют в работе гемоглобиновой и оксигемоглобиновой буферных систем.
Слайд 12

Избыток и недостаток: Избыток K+ ведет к снижению содержания Na+, внеклеточная

Избыток и недостаток:

Избыток K+ ведет к снижению содержания Na+, внеклеточная среда

становится гипотонической и происходит гемолиз эритроцитов. Также избыток K+ угнетает сокращения миокарда. При повышенном содержании К+ в клетках коры головного мозга происходит возбуждение ЦНС, возникает маниакальное состояние.
Недостаток K+ ведёт к аритмии, мышечной слабости, утомляемости.
Калий содержится в сухом молоке, растительной пище: картофеле, моркови, орехах, клюкве, чае, семечках, сухофруктах.
Суточная потребность 2-3 г.
Слайд 13

Гипокалиемия

Гипокалиемия

Слайд 14

Лекарственные препараты: KCl – при гипокалиемии, аритмии, рвоте. KI – при

Лекарственные препараты:

KCl – при гипокалиемии, аритмии, рвоте.
KI – при эндемическом зобе.
KMnO4

– сильный окислитель, антисептик, наружно для промывания ран.
KВr – при неврастении, неврозах, бессоннице.
Слайд 15

Кальций Электронная формула: 20Ca 1s22s22p63s23p64s2, с.о.=+2, координационное число в комплексных соединений

Кальций

Электронная формула:
20Ca 1s22s22p63s23p64s2, с.о.=+2, координационное число в комплексных соединений 6,7,8.

Кальций образует несимметричные комплексы с различными биолигандами, может служить «мостиком» в межклеточном пространстве.
Слайд 16

Химические свойства: Ca+S=CaS сульфид кальция Ca+Cl2=CaCl2 хлорид кальция 3Ca+N2=Ca3N2 нитрид кальция

Химические свойства:

Ca+S=CaS
сульфид кальция
Ca+Cl2=CaCl2
хлорид кальция
3Ca+N2=Ca3N2
нитрид кальция
Ca+H2=CaH2
гидрид кальция
Ca+2H2O=Ca(OH)2+H2↑
гидроксид

кальция, основание
2Ca+O2=2CaO
оксид кальция, основный оксид
Слайд 17

Химические свойства: CaO+CO2=CaCO3 карбонат кальция, мел CaO+H2O=Ca(OH)2 Ca(OH)2+2CO2=Ca(HCO3)2 гидрокарбонат кальция Ca(HCO3)2→CaCO3↓+H2O+CO2↑ Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4↓+2H2O сульфат кальция

Химические свойства:

CaO+CO2=CaCO3
карбонат кальция, мел
CaO+H2O=Ca(OH)2
Ca(OH)2+2CO2=Ca(HCO3)2
гидрокарбонат кальция
Ca(HCO3)2→CaCO3↓+H2O+CO2↑
Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O
Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4↓+2H2O
сульфат кальция

Слайд 18

Са in vivo ω (Ca) в организме = 1, 4%, макроэлемент,

Са in vivo

ω (Ca) в организме = 1, 4%, макроэлемент, масса

кальция ~ 1,5 кг.
Топография: костная и зубная ткань: сердце, кровь, почки, печень.
Ca2+ - внеклеточный ион.
Слайд 19

Биороль кальция: 1. Является основным минеральным компонентом костной и зубной ткани

Биороль кальция:

1. Является основным минеральным компонентом костной и зубной ткани в

виде гидроксил- и фторапатитов (3Ca3(PO4)2 . Ca(OH)2 и 3Ca3(PO4)2 . CaF2).
2. Регулирует работу сердца: увеличивает силу сокращения сердечной мышцы.
3. Участвует в свёртываемости крови, способствует агрегации тромбоцитов.
4. Участвует в сокращении мышц и передаче нервных импульсов.
5. Ионы Ca2+ понижают возбудимость ЦНС.
6. Обладает противовоспалительным и антиаллергическим действием.
Слайд 20

Избыток и недостаток: Суточная потребность ~ 1г. При недостатке Ca2+ :

Избыток и недостаток:

Суточная потребность ~ 1г.
При недостатке Ca2+ : снижение

свертываемости крови, судороги, конвульсии, рахит у детей (не окостенение хрящей), остеомаляция (размягчение костей), остеопороз (изрешечивание костей).
При избытке Ca2+: отложение солей (артриты, тромбозы, глаукома, известкование сосудов).
Кальций содержится в молоке, сыре, твороге и других молочных продуктах, свежих овощах.
Слайд 21

Дефицит кальция. Тонические судороги мышц кисти руки.

Дефицит кальция. Тонические судороги мышц кисти руки.

Слайд 22

Рахит

Рахит

Слайд 23

Остеопороз

Остеопороз

Слайд 24

Артроз

Артроз

Слайд 25

Лекарственные препараты кальция: 1. CaCO3 – мел осажденный, антацидное средство, применяется

Лекарственные препараты кальция:

1. CaCO3 – мел осажденный, антацидное средство, применяется для

уменьшения кислотности желудочного сока:
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
2. CaCl2.6H2O - кальций хлористый, применяют как противовоспалительное и антиаллергическое средство, для снятия сердечно-сосудистого спазма, для улучшения свертывания крови, при переломах костей и при ревматизме.
3. 2CaSO4.H2O - гипс, широко используется в травматологической и стоматологической практике, т.к. при замешивании его с водой образуется нерастворимый CaSO4.2H2O:
2CaSO4.H2O+3H2O=2(CaSO4.2H2O)
В результате происходит быстрое затвердение с некоторым увеличением объема, что используется для фиксации при переломах костей и получения хороших слепков в стоматологии.
Слайд 26

Магний Электронная формула: 12Mg 1s22s22p63s2, с.о.=+2, координационное число 6, магний образует

Магний

Электронная формула:
12Mg 1s22s22p63s2, с.о.=+2, координационное число 6, магний образует комплексы

с биолигандами, в составе которых есть донорные атомы азота, поэтому магний – незаменимый компонент и активатор ферментов ( входит в состав хлорофилла, холинэстеразы и др.).
Слайд 27

Биороль магния: 1. Регулирует артериальное давление. 2. Уменьшает спазм сосудов. 3.

Биороль магния:

1. Регулирует артериальное давление.
2. Уменьшает спазм сосудов.
3. Регулирует работу сердца

( при недостатке магния – склонность к инфарктам).
4. Участвует в обмене энергии, т.к. гидролиз АТФ происходит при обязательном участии магния:
[АТФ Мg]2– +H2O→ [АДФ Мg]– +H2PO4- + ∆H
5. Является строительным материалом костей и зубов: Mg3(PO4)2 и Mg(OH)2 . 4MgCO3 . H2O
6. Как комплексообразователь, входит в состав ферментов, катализирующих более 300 биохимических реакций (синтез нуклеиновых кислот, белков в рибосомах, гликолиз, гидролиз ацетилхолина в печени и др.).
7. Влияет на работу ЖКТ, является желчегонным, снижает уровень холестерина.
Слайд 28

Mg in vivo ω(Mg)в организме=0,027%, макроэлемент, масса магния в организме 20г.

Mg in vivo

ω(Mg)в организме=0,027%, макроэлемент, масса магния в организме 20г.
Топография: дентин

и эмаль зубов, костная ткань, поджелудочная железа, скелетные мышцы, почки, печень, сердце.Mg2+ - внутриклеточный ион.
Слайд 29

Избыток и недостаток Mg: В организм поступает с пищей: рыба, морская

Избыток и недостаток Mg:

В организм поступает с пищей: рыба, морская капуста,

соя, какао, грецкие орехи, фасоль, овсяные хлопья, жёсткая вода.
Недостаток Mg2+ вызывает повышенную возбудимость ЦНС, судороги, плаксивое настроение, выпадение волос.
Избыток Mg2+ вызывает потерю чувствительности, сонливость, наркоз.
Слайд 30

Лекарственные препараты: MgO - жженая магнезия, антацидное средство без побочного действия:

Лекарственные препараты:

MgO - жженая магнезия, антацидное средство без побочного действия:
MgO+2HCl=MgCl2+H2O.
MgO+MgO2

– «магний перекись», при желудочно-кишечных расстройствах, обладает антацидным и бактерицидным действием:
MgO+MgO2+4HCl=2MgCl2+H2O+H2O2.
MgSO4 – сульфат магния:
а) слабительное средство;
б) гипотензивное средство, 10%-ный раствор (магнезия) внутривенно при гипертонических кризах.
2MgSiO3 . Mg(HSiO3)2 - тальк, в составе присыпок, мазей.
Mg(OH)2.4MgCO3.H2O – белая магнезия, антацидное, легкое слабительное.