Биологическая роль элементов. Химическое сходство и биологический антагонизм.

 

Натрий.

В организме натрий, в виде солей, находится большей частью снаружи клеток. Этот процесс поддерживает натрий-калиевый насос, который откачивает попавший внутрь клетки натрий.

Совместно с калием натрий выполняет следующие функции:

Создание условий для возникновения мембранного потенциала и мышечных сокращений, поддержание осмотической концентрации крови, поддержание кислотно-щелочного баланса, нормализация водного баланса, обеспечение мембранного транспорта.

Рекомендуемая доза натрия составляет в виде поваренной соли это составляет от 3-6 граммов в день. Натрий содержится практически во всех продуктах, но большую его часть организм получает из поваренной соли. Витамин Д улучшает усвоение натрия. Дефицит натрия может возникнуть при вегетарианских диетах и голодании. Симптомами нехватки натрия являются потеря веса, рвота, и нарушение усвоения аминокислот и моносахаридов. Продолжительный дефицит вызывает мышечные судороги и невралгию. Переизбыток натрия вызывает отек ног и лица, а также повышенное выделение калия с мочой. Максимальное количество соли, которое может быть переработано почками составляет примерно 20-30 граммов, большее количество уже опасно для жизни.

 

Калий.

Калий содержится большей частью в клетках, до 40 раз больше чем в межклеточном пространстве. В процессе функционирования клеток избыточный калий покидает цитоплазму, поэтому для сохранения концентрации он должен нагнетаться обратно при помощи натрий-калиевого насоса.

Рекомендуемая суточная доля калия составляет 1800-5000 миллиграммов. Потребность в калии зависит от общего веса тела, физической активности, физиологического состояния, и климата места проживания. Основными пищевыми источниками являются сушёные абрикосы, дыня, бобы, киви, картофель, авокадо, бананы, цитрусовые, виноград. Калия достаточно много в рыбе и молочных продуктах. Овощи, грибы и травы также содержат много калия, также он присутствует в сладостях.

Усвоение калия облегчает витамин B6, затрудняет — алкоголь. При недостатке калия развивается гипокалиемия. Возникают нарушения работы сердечной и скелетной мускулатуры. Продолжительный дефицит калия может быть причиной острой невралгии. При переизбытке калия развивается гиперкалиемия, для которой основным симптомом является язва тонкого кишечника. Настоящая гиперкалиемия может вызвать остановку сердца.

 

Магний — один из важных биогенных элементов, в значительных количествах содержится в тканях животных и растений. Магний является кофактором многих ферментативных реакций. Магний необходим для превращения креатина фосфата в АТФ — нуклеотид, являющийся универсальным поставщиком энергии в живых клетках организма. Магний необходим на всех этапах синтеза белка. Дефицит магния может проявляться по-разному: бессонница, хроническая усталость, мигрень, мышечные судороги и спазмы, сердечная аритмия. К пище, богатой магнием, относятся: кунжут, отруби, орехи. Суточная норма магния — порядка 300 мг для женщин и 400 мг для мужчин.

Обнаружено, что цитрат магния является наиболее усваиваемым магниесодержащим продуктом. Чтобы усвоить кальций, организму необходим магний.

 

Кальций — в организме человека и других позвоночных большая его часть содержится в скелете и зубах в виде фосфатов. Ионы кальция участвуют в процессах свертывания крови, а также в обеспечении постоянного осмотического давления крови. Ионы кальция также служат одним из посредников и регулируют внутриклеточные процессы — мышечное сокращение, экзоцитоз, в том числе секрецию гормонов. Для взрослых необходимая дневная норма составляет от 800 до 1000мг. Большая часть кальция содержится в молочных продуктах, мясе, рыбе, бобовых. Всасывание облегчается кислой средой, витамином Д и С, лактозой, ненасыщенными жирными кислотами. Немаловажна роль магния в кальциевом обмене, при его недостатке кальций «вымывается» из костей и осаждается в почках (почечные камни) и мышцах. Продолжительное отсутствие в рационе может вызвать судороги, боль в суставах, сонливость, дефекты роста, а также запоры. Более глубокий дефицит приводит к постоянным мышечным судорогам и остеопорозу. Злоупотребление кофе и алкоголем могут быть причинами дефицита кальция. Продолжительный переизбыток нарушает функционирование мышечных и нервных тканей, увеличивает свертываемость крови и уменьшает усвояемость цинка клетками костной ткани.

Вопрос №22.

Mn²⁺

a)гидроксид натрия осаждает гидроксид марганца

MnCL₂+2NaOH=Mn(OH)_{2↓ (белый)}+ 2NaCl

Mn²⁺+2OH^-=Mn(OH)_2↓

Легко р-рим в к-тах и не р-рим в щелочах

Mn(OH)₂+2HCL=MnCL₂+2H₂O

Mn(OH)₂+2H⁺=Mn²⁺+2H₂O

окисление пероксидом водорода в щелочной среде. Темно-бурая окраска

MnCL₂+H₂O₂+2NaOH=H₂MnO_3↓+2NaCL+H₂O

Mn²⁺+ H₂O₂ + 2OH^- = H₂MnO_{3 ↓+} H₂O

Fe²⁺

а)щелочи осаждают серо-зеленый гидроксид железа

FeCL₂+2NaOH=Fe(OH)_2↓+2NaCL

Fe²⁺+2OH^-=Fe(OH)_2↓

Легко р-рим в к-тах и не р-рим в щелочах

Fe(OH)₂+2HCL=FeCL₂+2H₂O

Fe(OH)₂+2H⁺=Fe²⁺+2H₂O

Образование осадка турнбулевой сини

3FeCL₂+2K₃[Fe(CN)₆]= Fe₃[Fe(CN)₆]_2↓+6KCL

3Fe²⁺+2[Fe(CN)₆]^3-=Fe₃[Fe(CN)₆]_2↓

разлагается щелочами

Fe₃[Fe(CN)₆]₂+6KOH=3Fe(OH)₂+2K₃[Fe(CN)₆]

Fe₃[Fe(CN)₆]₂+6OH^-=3Fe(OH)₂+2[Fe(CN)₆]^3-

Fe³⁺

образование берлинской лазури

4FeCL₃+3K₄[Fe(CN)₆]=Fe₄[Fe(CN)₆]_{3↓ (синий)}+12KCL

4Fe³⁺+3[Fe(CN)₆]^4-=Fe₄[Fe(CN)₆]_3↓

разлагается щелочами

Fe₄[Fe(CN)₆]₃+12KOH=4Fe(OH)₃+3[Fe(CN)₆]

Fe₄[Fe(CN)₆]₃+12OH^-=4Fe(OH)₃+3[Fe(CN)₆]^4-

реакция образование роданида железа кроваво-красного цвета

FeCL₃+3KCNS=Fe(CNS)_3↓+3KCL

Fe³⁺+3CNS^-=Fe(CNS)₃

Cu²⁺

CuSO_{4 +} 2NaOH= Cu(OH)_2↓ + Na₂SO₄

Cu²⁺ + 2OH^- = Cu(OH)₂

Легко растворим в соляной кислоте

Cu(OH)₂ + 2 HCl = CuCl₂ + 2H₂O

Cu(OH)₂ + 2H⁺ = Cu²⁺ + 2H₂O

действие избытка гидроксида аммония с образованием аммиаката меди голубоватого цвета

2CuSO₄+2NH₄OH=Cu₂(OH)₂SO₄+(NH₄)₂SO₄

Cu₂(OH)₂SO₄ +8NH₄OH = [Cu(NH₃)₄ SO₄ + [Cu(NH₃)₄](OH)₂ + 8 H₂O

Cu₂(OH)₂SO₄ + 8NH₄OH=2[Cu(NH₃)₄]²⁺+SO₄^2-+8H₂O

Ag⁺

AgNO₃ + HCl = AgCl↓(белый) + HNO₃

Ag⁺ + Cl^- = AgCl↓

образование хлорида серебра при действии соляной к-ты или солей

AgCL+2NH₄OH=[Ag(NH₃)₂]CL+2H₂O

AgCL+2NH₄OH=[Ag(NH₃)₂]⁺+CL^-+2H₂O

образование осадка хромата серебра кирпично-красного цвета при действии хромата калия

2Ag⁺+CrO₄^2-=Ag₂CrO₄

растворим в гидроксиде аммония с образованием комплексного иона и в азотной к-те

2 Ag₂CrO₄+4H⁺+4NO₃^-=2H⁺+Cr₂O₇^2-+4Ag⁺+

+4NO₃^-+H₂O

2 Ag₂CrO₄+2H⁺=4Ag⁺+Cr₂O₇^2-+H₂O