Курсовая работа «Химия биогенных элементов»

Закономерности распределения биогенных элементов по s-, p-, d-, f-блокам периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева.

Основой для изучения свойств элементов и, в частности, их биологической роли является периодический закон Д.И. Менде­леева. Физико-химические свойства, а следовательно, их физиологическая и патологическая роль, определяются положением этих элементов в периодической системе Д.И. Менделеева.
Как правило, с увеличением заряда ядра атомов увеличива­ется токсичность элементов данной группы и уменьшается их содержание в организме. Уменьшение содержания, очевидно, связано с тем, что многие элементы длинных периодов из-за больших атомных и ионных радиусов, высокого заряда ядро, сложности электронных конфигураций, малой растворимости соединений плохо усваиваются живыми организмами. В организме в значительных количествах содержатся легкие элементы s- и р-6локов.
К макроэлементам относятся s-элементы первого (водород), третьего (натрий, магний) и четвертого (калий, кальций) перио­дов, а также р-элементы второго (углерод, азот: кислород) и третьего (фосфор, сера, хлор) периодов. Все они жизненно необходимы. Большинство остальных s- и р-элементов первых трех периодов (Li, В, AI, F) физиологически активны. s- и р-элемен­ты больших периодов (n≥4) редко выступают в качестве незаменимых. Исключение составляют s-элементы - калий, кальций, р-элемент - иод. К физиологически активным относят некоторые s- и р-элементы четвертого и пятого периодов – стронций, мышь­як, селен, бром.
Среди d-элементов жизненно необходимы в основном эле­менты четвертого периода: марганец, железо, цинк, медь, ко­бальт. В последнее время установлено, что несомненна физио­логическая роль и некоторых других d-элементов этого периода: титана, хрома, ванадия.
d-элементы пятого и шестого периодов, за исключением мо­либдена, не проявляют выраженной положительной физиологи­ческой активности. Молибден же входит в состав ряда окисли­тельно-восстановительных ферментов (например, ксантиноксида­зы, альдегидоксидазы) и играет большую роль в протекании биохимических процессов.
Некоторые f-элементы (лантаноиды и актиноиды) в ничтож­ных количествах содержатся в организме человека, наличие мно­гих из них пока не установлено. Как правило, они высокоток­сичны, образуют устойчивые соединения с комплексонами, поли­фосфатами, β-дикетонамн, полифенолами. оксикислотами и дру­гими полидентантными лигандами. Поэтому попадание их в орга­низм может изменить течение многих биохимических реакций.
Сходство и различие биологического действия связано с электронным строением атомов и ионов. Взаимосвязь между физико-химическими характеристиками элементов и их биологическим действием позволяет прогнози­ровать результат поступления различных соединений биогенных эле­ментов в организм человека. [1]