Химия биогенных элементов (часть 1)

Сентябрь 8, 2022

Главная
Химия
Химия биогенных элементов (часть 1)

Содержание

2. Биосфера. Круговорот биогенных элементов Раздел геохимии, изучающий химические процессы в земной коре с участием живых организмов,
3. Согласно В.И. Вернадскому, живые организмы принимают активное участие в перераспределении химических элементов в земной коре. В.И.
4. Осадочные горные породы
5. Меловые отложения
6. железо отлагается с помощью железобактерий и образует залежи лимонита
7. В живых организмах, в том числе и у человека можно обнаружить те же элементы, которые есть
8. Среднее содержание элементов в живых организмах, земной коре, атмосфере, гидросфере, в атмосфере Солнца и звезд выражается
9. Увеличение содержания элемента в организме по сравнению с окружающей средой называют биологическим концентрированием
10. Биогенными элементами называют элементы, необходимые для построения и жизнедеятельности различных клеток организма.
11. Из 92 встречающихся в природе элементов 81 обнаружен в организме человека. При этом 15 из них
12. Классификация биогенных элементов Биотики-элементы экзогенного происхождения, имеющие способность: - входить в состав структур организма; - участвовать
13. Классификация биогенных элементов по их функциональной роли Органогены Элементы электролитного фона Микроэлементы Ксенобиотики
14. Элементы органогены
15. Элементы электролитного фона Na, К, Ca, Mg, Сl ионы данных металлов составляют 99% общего содержания металлов
16. Металлы жизни K, Na, Ca, Mg, Mn, Fe, Co, Cu, Zn, Mo
17. Микроэлементы I, Cu, F, Br, Ba, Co Fe, Mn, Zn,Mo входят в состав ферментов, витаминов, гормонов
18. Ксенобиотики (от греч. xenos - чужой и bios - жизнь), чужеродные для организмов соединения: промышленные загрязнения,
19. Пути поступления химических элементов в организм человека воздух водные организмы растения вода почва пыль сточные воды
20. Топография химических элементов в организме человека
21. Эндемические заболевания
23. ЗАГРЯЗНЕНИЯ («БОЛЕЗНИ») ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
24. ЛИТЕРАТУРА ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ 1.Барковский Е.В. Введение в химию биогенных элементов. стр. 38-43, 2. Ершов Ю.А.
25. Составить характеристику элементов С, О, Н, N, P, S, K, Na, Ca, Mg, Mn, Fe, Cu,
27. ХИМИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ПЛАН ЛЕКЦИИ (ч.2) Общая характеристика s – элементов Общая характеристика d – элементов Общая
28. Периодическая система химических элементов
29. s-элементы Конфигурация валентного уровня: ns1; ns2 Характерные степени окисления: +1; +2 Сильные восстановители Образуют соединения с
30. Свойства элементов подгруппы IA
31. Свойства элементов подгруппы IIA
32. Кислотно-основные свойства Кислотные свойства не проявляются, основные свойства в пределах подгруппы сверху вниз увеличиваются. Образуют гидроксиды
33. Комплексы s-элементов Кристаллогидраты Бура - Na2B4O7⋅10H2O, Квасцы - KAl(SO4)2⋅12H2O В водных растворах - [Mg(NH3)4]Cl2 – хлоридтетрааммин
34. Образование нерастворимых соединений Все соли s-элементов 1А группы растворимы. При переходе к s-элементам 2А группы растворимость
35. При отравлении солями бария применяют нетоксичные растворимые соли серной кислоты: BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4↓+NaCl BaCl2
36. Водород символ - H расположен в 1 группе, главной п/г, первого перида ПС, порядковый № 1,
37. Химические свойства При нагревании реагирует с кислородом, серой, хлором и др. 2H2+O2 = 2H2O H2+Cl2 =
38. Нерастворимые соединения Входит в состав некоторых малорастворимых кислых солей: CaHPO4, Ca(H2PO4), нерастворимых кислот SnO2·xH2O (x=1-2), H3SbO4.
39. d-элементы Конфигурация валентного уровня: (n-1)dansb; n- номер уровня, а=1-10, b=1-2 Проявляют переменную степень окисления Могут быть
40. d – металлы являются активными комплексообразователями. Основными биолигандами являются белки, содержащие,как правило, мягкие центры: группы –SH,
41. Нерастворимые соединения Катионы d – элементов образуют много нерастворимых соединений (сульфиды, карбонаты, фосфаты, оксалаты, цианиды). Образование
42. Сплавы d – элементов в зубопротезировании используются сплавы платина-иридий, платина-золото, сплавы палладия. амальгамы (медная, серебряная, кадмиевая)
43. Иридий в сплаве с платиной используется для изготовления электрических стимуляторов сердца.
44. цинк символ - Zn расположен во второй группе побочной п/г, четвертого периода, порядковый № 30, атомная
45. Химические свойства Металл, синевато-белый, твердый, образует сплавы, например, с медью – латунь. Цинк взаимодействуют с кислотами
46. В соединениях степень окисления цинка +2, проявляет восстановительные свойства Склонен к комплексообразованию, в комплексных соединениях является
47. Оказывает влияние на рост и развитие Препараты цинка: сульфат цинка – глазные капли хлорид цинка –
48. p-элементы Конфигурация валентного уровня: ns2npa; n- номер уровня, а=1- 6 Способны проявляют переменную степень окисления (S,
49. О-В свойства Окислительные свойства H20 + Ca0 = Ca+2H2- – гидрид кальция Восстановительные свойства Cu+2O +
50. Составить характеристику элементов С, О, Н, N, P, S, K, Na, Ca, Mg, Mn, Fe, Cu,
51. План характеристики элемента Положение в периодической системе Возможные и характерные степени окисления Физические свойства элемента, как
52. 5. Кислотно-основные свойства (образование гидроксидов, кислот) 6. Окислительно-восстановительные свойства 7. Склонность к комплексообразованию 8. Медико-биологическое значение
54. Скачать презентацию

Слайд 2

Биосфера. Круговорот биогенных элементов
Раздел геохимии, изучающий химические процессы в земной коре

с участием живых организмов, называют биогеохимией
Часть земной оболочки, занятая растительными и животными организмами называют биосферой

Слайд 3

Согласно
В.И. Вернадскому, живые организмы принимают активное участие в перераспределении химических

элементов в земной коре.
В.И. Вернадский

Слайд 4

Осадочные горные породы

Слайд 5

Меловые отложения

Слайд 6

железо отлагается с помощью железобактерий и образует залежи лимонита

Слайд 7

В живых организмах, в том числе и у человека можно обнаружить

те же элементы, которые есть в земной коре и морской воде.

Слайд 8

Среднее содержание элементов в живых организмах, земной коре, атмосфере, гидросфере,

в атмосфере Солнца и звезд выражается в кларках.
Термин предложен
А.Е. Ферсманом в 1923 г., в честь американского геохимика Ф.У. Кларка.

Академик
А.Е. Ферсман

Слайд 9

Увеличение содержания элемента в организме по сравнению с окружающей средой называют

биологическим концентрированием

Слайд 10

Биогенными элементами называют элементы, необходимые для построения и жизнедеятельности различных клеток

организма.

Слайд 11

Из 92 встречающихся в природе элементов 81 обнаружен в организме человека.

При этом 15 из них признаны эссенциальными, т.е. жизненно необходимыми.

Слайд 12

Классификация биогенных элементов
Биотики-элементы экзогенного происхождения, имеющие способность:
- входить в состав структур

организма;
- участвовать в физиологических процессах;
- нормализовать функции организма;
- повышать сопротивляемость организма;
- быть пластическим (строительным ) материалом;
- создавать условия для протекания физиологических процессов (осматическое давление, рН среды и т.д.)

Слайд 13

Классификация биогенных элементов по их функциональной роли
Органогены
Элементы электролитного фона
Микроэлементы
Ксенобиотики

Слайд 14

Элементы органогены

Слайд 15

Элементы электролитного фона
Na, К, Ca, Mg, Сl
ионы данных металлов

составляют 99% общего содержания металлов в организме;

Слайд 16

Металлы жизни K, Na, Ca, Mg, Mn, Fe, Co, Cu, Zn, Mo

Слайд 17

Микроэлементы
I, Cu, F, Br, Ba, Co Fe, Mn, Zn,Mo
входят

в состав ферментов, витаминов, гормонов распределены между тканями

Слайд 18

Ксенобиотики
(от греч. xenos - чужой и bios - жизнь), чужеродные

для организмов соединения: промышленные загрязнения, пестициды, препараты бытовой химии, лекарственные средства и т. п.

Слайд 19

Пути поступления химических элементов в организм человека
воздух
водные
организмы
растения
вода
почва
пыль
сточные
воды
животные
человек

Слайд 20

Топография химических элементов в организме человека

Слайд 21

Эндемические заболевания

Слайд 22

Слайд 23

ЗАГРЯЗНЕНИЯ («БОЛЕЗНИ») ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Слайд 24

ЛИТЕРАТУРА ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ
1.Барковский Е.В. Введение в химию биогенных элементов. стр.

38-43,
2. Ершов Ю.А. Общая химия. Химия биогенных элементов. стр. 220-223,
3. Слесарев В.И. Химия. Основы химии живого. стр 284-331.

Слайд 25

Составить характеристику элементов
С, О, Н, N, P, S, K, Na,

Ca, Mg, Mn, Fe, Cu, Zn, Be, I, Cr, Pb, Cl, Al

Слайд 26

Слайд 27

ХИМИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ПЛАН ЛЕКЦИИ (ч.2)
Общая характеристика s – элементов
Общая характеристика d

– элементов
Общая характеристика p – элементов

Слайд 28

Периодическая система химических элементов

Слайд 29

s-элементы
Конфигурация валентного уровня: ns1; ns2
Характерные степени окисления: +1; +2
Сильные восстановители

Образуют соединения с ионным типом связи (Na+Cl-)
исключение водород – ковалентная связь (Н2О)

Слайд 30

Свойства элементов подгруппы IA

Слайд 31

Свойства элементов подгруппы IIA

Слайд 32

Кислотно-основные свойства
Кислотные свойства не проявляются, основные свойства в пределах подгруппы

сверху вниз увеличиваются. Образуют гидроксиды общего состава МеОН и Ме(ОН)2. Исключение бериллий – проявляет амфотерные свойства

Слайд 33

Комплексы s-элементов
Кристаллогидраты
Бура - Na2B4O7⋅10H2O,
Квасцы - KAl(SO4)2⋅12H2O
В водных растворах -

[Mg(NH3)4]Cl2 – хлоридтетрааммин магния
Комплексы магния с органическими лигандами:
хлорофилл, МgАТФ2- и МgАДФ-

Слайд 34

Образование нерастворимых соединений
Все соли s-элементов 1А группы растворимы.
При переходе к

s-элементам 2А группы растворимость солей уменьшается, т. к. увеличения прочность связи в молекулах. Катионы s-элементов 2А группы образуют трудно растворимые осадки хроматов (ВаCrO4), карбонатов (CaCO3), сульфатов (BaSO4), оксалатов (CaC2O4).

Слайд 35

При отравлении солями бария применяют нетоксичные растворимые соли серной кислоты:
BaCl2 +

Na2SO4 = BaSO4↓+NaCl
BaCl2 + MgSO4 = BaSO4↓+MgCl2

Слайд 36

Водород
символ - H
расположен в 1 группе, главной п/г, первого перида

ПС,
порядковый № 1,
атомная масса -1,008.
электронная формула -1s1, на внешнем эн. уровне 1 е,
s-элемент, неметалл, органоген.

Слайд 37

Химические свойства
При нагревании реагирует с кислородом, серой, хлором и др.
2H2+O2 =

2H2O
H2+Cl2 = 2HCl
H2+S = H2S

Слайд 38

Нерастворимые соединения
Входит в состав некоторых малорастворимых кислых солей: CaHPO4, Ca(H2PO4),
нерастворимых кислот

SnO2·xH2O (x=1-2), H3SbO4.

Слайд 39

d-элементы
Конфигурация валентного уровня:
(n-1)dansb; n- номер уровня, а=1-10, b=1-2
Проявляют переменную степень

окисления
Могут быть и окислителями и восстановителями
В промежуточной степени окисления проявляют амфотерные свойства:
MoO (основной оксид) - Mo2O3(амфотерный оксид) – MoO3 (кислотный оксид).

Слайд 40

d – металлы являются активными комплексообразователями. Основными биолигандами являются белки, содержащие,как

правило, мягкие центры: группы –SH, -NH2, -COO-, поэтому они с мягкими легкополяризуемыми катионами Cu2+,Co2+, Fe2+ образуют прочные комплексы, а с жесткими комплексообразователями Mn2+, Ca2+, Mg2+– неустойчивые комплексы

Слайд 41

Нерастворимые соединения
Катионы d – элементов образуют много нерастворимых соединений (сульфиды, карбонаты,

фосфаты, оксалаты, цианиды).
Образование в пищеварительном тракте нерастворимых солей может быть причиной снижения всасывания микроэлементов.

Слайд 42

Сплавы d – элементов
в зубопротезировании используются сплавы платина-иридий, платина-золото, сплавы палладия.

амальгамы (медная, серебряная, кадмиевая) применяются в стоматологии в качестве пломбировочного материала.

Слайд 43

Иридий в сплаве с платиной используется для изготовления электрических стимуляторов сердца.

Слайд 44

цинк
символ - Zn
расположен во второй группе побочной п/г, четвертого периода,

порядковый № 30,
атомная масса -65,39.
на внешнем эн. уровне 2 е,
d-элемент, металл, незаменимый микроэлемент, металл жизни.

Слайд 45

Химические свойства
Металл, синевато-белый, твердый, образует сплавы, например, с медью – латунь.
Цинк

взаимодействуют с кислотами не окислителями с выделением водорода:
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2
Цинк образует оксид ZnO – белого цвета, не растворим в воде.
Ему соответствует гидроксид Zn(OH)2.
Оксид и гидроксид цинка проявляют амфотерные свойства.
Zn + 2NaOH + 2H2O = Na2[Zn(OH)4] + H2
ZnO + 2NaOH + H2O = Na2[Zn(OH)4]
Zn(OH)2 + 2NaOH = Na2[Zn(OH)4]
Гидроксид цинка растворяется в водных растворах аммиака
Zn(OH)2 + 6NH3 = [Zn(NH3)6](OH)6

Слайд 46

В соединениях степень окисления цинка +2, проявляет восстановительные свойства
Склонен к комплексообразованию,

в комплексных соединениях является КО, входит в состав жизненно важных металлоферментов (карбоангидраза), гормонов (инсулин)
В организме человека больше всего цинка содержится в гипофизе, сетчатой оболочке глаза, печени, половых железах

Слайд 47

Оказывает влияние на рост и развитие
Препараты цинка:
сульфат цинка – глазные

капли
хлорид цинка – антисептическое
средство, местный антисептик
оксид цинка, в составе мазей, присыпок – противомикробное средство.

Слайд 48

p-элементы
Конфигурация валентного уровня:
ns2npa; n- номер уровня, а=1- 6
Способны проявляют переменную

степень окисления (S, Cl, C)
способны образовывать двухатомные молекулы Э2, наиболее устойчивы N2, O2, F2
азот, кислород, фтор обладают способностью образовывать водородные связи
при переходе от р-элементов второго периода к последующим, увеличивается склонность к образованию комплексных соединений

Слайд 49

О-В свойства
Окислительные свойства
H20 + Ca0 = Ca+2H2- – гидрид кальция
Восстановительные свойства
Cu+2O

+ Н20 = Cu0 + Н2+O

Слайд 50

Составить характеристику элементов
С, О, Н, N, P, S, K,

Na, Ca, Mg, Mn, Fe, Cu, Zn, Be, B, Cr, Pb, Cl, Al

Слайд 51

План характеристики элемента
Положение в периодической системе
Возможные и характерные степени окисления
Физические свойства

элемента, как простого вещества (цвет, запах, растворимость в воде, агрегат. сост.
Химические свойства (взаимодействие с кислородом, водородом, галогенами, серой, кислотами, щелочами)

Слайд 52

5. Кислотно-основные свойства (образование гидроксидов, кислот)
6. Окислительно-восстановительные свойства
7. Склонность к комплексообразованию
8.

Медико-биологическое значение (топография, основные функции, патологические состояния, лекарственные препараты, ВАДы содержащие данный элемент)

Химия биогенных элементов (часть 1)

Содержание

Биосфера. Круговорот биогенных элементовРаздел геохимии, изучающий химические процессы в земной коре

Согласно В.И. Вернадскому, живые организмы принимают активное участие в перераспределении химических

Осадочные горные породы

Меловые отложения

железо отлагается с помощью железобактерий и образует залежи лимонита

В живых организмах, в том числе и у человека можно обнаружить

Среднее содержание элементов в живых организмах, земной коре, атмосфере, гидросфере,

Увеличение содержания элемента в организме по сравнению с окружающей средой называют

Биогенными элементами называют элементы, необходимые для построения и жизнедеятельности различных клеток

Из 92 встречающихся в природе элементов 81 обнаружен в организме человека.

Классификация биогенных элементов Биотики-элементы экзогенного происхождения, имеющие способность:- входить в состав структур

Классификация биогенных элементов по их функциональной ролиОрганогеныЭлементы электролитного фонаМикроэлементыКсенобиотики

Элементы органогены

Элементы электролитного фона Na, К, Ca, Mg, Сl ионы данных металлов

Металлы жизни K, Na, Ca, Mg, Mn, Fe, Co, Cu, Zn, Mo

Микроэлементы I, Cu, F, Br, Ba, Co Fe, Mn, Zn,Mo входят

Ксенобиотики (от греч. xenos - чужой и bios - жизнь), чужеродные

Пути поступления химических элементов в организм человекавоздухводные организмырастенияводапочвапыльсточные водыживотныечеловек

Топография химических элементов в организме человека

Эндемические заболевания

ЗАГРЯЗНЕНИЯ («БОЛЕЗНИ») ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

ЛИТЕРАТУРА ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ1.Барковский Е.В. Введение в химию биогенных элементов. стр.

Составить характеристику элементов С, О, Н, N, P, S, K, Na,

ХИМИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ПЛАН ЛЕКЦИИ (ч.2) Общая характеристика s – элементовОбщая характеристика d

Периодическая система химических элементов

s-элементыКонфигурация валентного уровня: ns1; ns2Характерные степени окисления: +1; +2Сильные восстановители

Свойства элементов подгруппы IA

Свойства элементов подгруппы IIA

Кислотно-основные свойства Кислотные свойства не проявляются, основные свойства в пределах подгруппы

Комплексы s-элементовКристаллогидратыБура - Na2B4O7⋅10H2O, Квасцы - KAl(SO4)2⋅12H2O В водных растворах -

Образование нерастворимых соединенийВсе соли s-элементов 1А группы растворимы. При переходе к

При отравлении солями бария применяют нетоксичные растворимые соли серной кислоты:BaCl2 +

Водородсимвол - H расположен в 1 группе, главной п/г, первого перида

Химические свойства При нагревании реагирует с кислородом, серой, хлором и др.2H2+O2 =

Нерастворимые соединенияВходит в состав некоторых малорастворимых кислых солей: CaHPO4, Ca(H2PO4),нерастворимых кислот

d-элементыКонфигурация валентного уровня: (n-1)dansb; n- номер уровня, а=1-10, b=1-2Проявляют переменную степень