Хімія. 11 клас

Біялагічная ролю металаў і іх злучэнняў

У адрозненне ад элементаў А-груп (C, H, O, N, P, K, Ca і інш.) утрыманне металаў В-груп у жывых арганізмах вельмі невялікае. Так, доля жалеза не перавышае 10^–2 %, а ўтрыманне Mn, Cu, Zn, Mo, V, Co, Ni, Cr складае менш за 10^–3 %. Таму іх называюць мікраэлементамі. Тым не менш злучэнні металаў В-груп выконваюць шэраг біялагічных функцый у арганізмах.

Мікраэлементы ўваходзяць у састаў біялагічна актыўных злучэнняў (ферментаў, гармонаў, вітамінаў), якія рэгулююць абменныя працэсы рэчываў і клетачную энергетыку, тканкавае дыханне і іншыя жыццёва важныя працэсы.

Сярод элементаў В-груп ёсць таксама такія небяспечныя для здароўя металы, як Cd, Hg і інш. Іх злучэнні таксічныя. Злучэнні нікелю выклікаюць алергію.

Аналізуючы пытанне пра тое, неабходныя для арганізма ці, наадварот, небяспечныя злучэнні металаў, варта мець на ўвазе, што фізіялагічнае дзеянне розных элементаў залежыць ад іх дозы. Таму пры нізкай канцэнтрацыі злучэнне металу можа дзейнічаць на арганізм як лекі або выконваць жыццёва патрэбныя функцыі, у той час як пры больш высокай канцэнтрацыі злучэнне гэтага ж металу выклікае атручэнне.

Напрыклад, важнасць для жыцця цынку заключаецца ў актывізацыі гэтым элементам працы больш як 50 ферментаў. Неабходная сутачная норма паступлення яго ў арганізм чалавека складае 12–15 мг. Аднак доза 150 мг стане атрутай для чалавека.

Разгледзім больш падрабязна біялагічнае дзеянне найбольш шырока карыстаных пераходных металаў.

Хром. У арганізме дарослага чалавека ўтрымліваецца каля 5 мг у саставе ферментаў, якія паскараюць працэсы абмену вугляводаў. Пры дэфіцыце хрому павышаецца ўтрыманне ў крыві халестэрыну, цукру.

Пры высокім утрыманні злучэнні хрому праяўляюць канцэрагенныя ўласцівасці. У арганізме чалавека яны выклікаюць генетычныя змены ў клетках.

Марганец. Гэты метал утрымліваецца ў колькасці каля 20 мг у арганізме чалавека ў саставе жыццёва важных ферментаў. Аналагічныя ферменты ёсць у арганізмах жывёл, у раслінах. Злучэнні марганцу ўжываюцца ў якасці мікраўгнаенняў (часцей за ўсё MnSО₄ ∙ 5Н₂О). Недахоп марганцу ў арганізмах жывёл прыводзіць да пагаршэння росту костак і паніжэння рэпрадуктыўнай функцыі.

Разбаўленыя растворы (каля 0,1 %) перманганату калію знайшлі найшырэйшае ўжыванне ў медыцыне як антысептычны сродак, для паласкання горла, прамывання ран, апрацоўкі апёкаў.

Медзь. У арганізме чалавека ўтрымліваецца каля 70–100 мг медзі. Яна актывуе функцыю ферментаў, якія каталізуюць разнастайныя акісляльна-аднаўленчыя рэакцыі. Недахоп медзі выклікае слабасць артэрый, парушэнне дзейнасці печані, анемію. Высокая канцэнтрацыя медзі можа прывесці да атручвання, парушэння функцыі цэнтральнай нервовай сістэмы, пашкоджання зубоў і страўніка.

Недахоп медзі (утрыманне менш за 2 мг/кг) негатыўна адбіваецца на прадукцыйнасці сельскагаспадарчых раслін. Гэты факт абумоўлены тым, што медзезмяшчальныя бялкі і ферменты ўзмацняюць працэс звязвання малекулярнага азоту атмасферы і засваенне азоту глебы і ўгнаенняў. Таму ў сельскай гаспадарцы ўжываюць мікраўгнаенні, якія ўтрымліваюць злучэнні медзі, часцей за ўсё медны купарвас. Аднак пры павышэнні ўтрымання медзі ў верхнім слоі глебы да 100 мг/кг глеба становіцца таксічнай для раслін.

Цынк. Цынк — важны мікраэлемент для ўсіх мікраарганізмаў, раслін і жывёл. Яго ўтрыманне ў арганізме чалавека ў 20 разоў перавышае ўтрыманне медзі. Ён функцыянуе больш чым у 50 ферментах, якія ўплываюць на вугляводны, ліпідны і бялковы абмен. Цынк неабходны для палавога выспявання жывёл і чалавека.

Штодзённая рэкамендаваная доза спажывання цынку складае 300 мкг/кг масы. Цынк утрымліваецца ў ялавічыне, свініне і бараніне (20–40 мг/кг), морапрадуктах (15–30 мг/кг), яйках (15–20 мг/кг), садавіне, гародніне, арэхах.

Цынк даволі малатаксічны.