Щелочные металлы в живых организмах

Натрий (Na) —серебристо-белый щелочной металл, быстро тускнеющий на воздухе при обычных условиях. Содержание в земной коре 2,5 % (по массе). В водах мирового океана средняя его концентрация 1,035 %. В живых организмах содержится до 0,02 % (по массе) натрия, содержание его в растениях несколько ниже. [c.36]

Шесть металлов Ь1, Ма, К, КЬ, Сз, Рг называют щелочными, так как их гидроксиды хорошо растворимы в воде и полностью диссоциируют на ионы. Наиболее распространены в природе натрий и калий (по 2,5%). Они входят в состав большинства горных пород, множества минералов и солей, в состав морской воды, рассолов и минерализованных вод, живых организмов и т. д. Литий входит в состав многих алюмосиликатов и алюмофосфатов (его кларк — 6,5 10" , цезий и особенно рубидий — очень рассеянные элементы, также встречающиеся в некоторых алюмосиликатах (кларки соответственно 7 10 % и 3 10" %). [c.130]

В 1А-группу входят s-элементы — щелочные металлы, исключительно важные для нормальной жизнедеятельности животных и человека. Наибольшее значение для живых организмов имеют макроэлементы натрий, калий. [c.230]

Особенности химии магния. В отличие от бериллия магний не является кайносимметричным элементом, В невозбужденном состоянии два его валентных электрона находятся на Зз-орбитали. В силу этого ионизационные потенциалы магния меньше, чем бериллия, а потому соединения магния характеризуются большей долей ионности связи. Не случайно многие авторы относят магний к щелочноземельным металлам. По комплексообразовательной способности магний также уступает бериллию. Комплексы магния с органическими лигандами очень важны для жизнедеятельности живых организмов (например, хлорофилл) . Поэтому магний является одним из главных элементов бионеорганической химии. По металлохимическим свойствам магний также более близок к щелочно-земельным металлам. [c.129]

Биологические функции биометаллов и их координационных соединений с биолигандами, другими словами, роль их в живых организмах давно интенсивно изучаются. И тем не менее на сегодня механизмы биологического действия ионов щелочных и щелочноземельных металлов окончательно не выяснены. Одной из важнейших проблем является распределение Ка+ и К+ между внутриклеточным и внеклеточным пространством. Наблюдается избыток во внеклеточном пространстве, К+ — во внутриклеточном. Эти ионы ответственны за передачу нервных импульсов. Мо2+ изменяет структуру РНК Са + играет особую роль в процессах сокращения и расслабления мышц. Ионы железа, меди н ванадия в биокомплексах присоединяют молекулярный кислород и выполняют, таким образом, функцию накопления, хранения и транспорта молекулярного кислорода, необходимого для реализации многих процессов с выделением энергии, а также для синтеза ряда веществ в организме. [c.568]

Гидролиз сложных эфиров заслуживает особого упоминания, так как этот процесс очень часто происходит в живых организмах. В лаборатории сложные эфиры обычно гидролизуют гидроокисями щелочных металлов (щелочами). Щелочь нейтрализует образующуюся в результате гидролиза кислоту, при этом равновесие реакции сдвигается вправо. Реакции гидролиза, протекающие под действием щелочей, называют омылением. Происхождение этого термина связано с производством мыла (солей высших жирных кислот) из жиров при использовании растворов щелочей. [c.207]

Очень существенным недостатком многих радиоактивных изотопов является быстрый распад, так что работа с ними должна вестись быстро и со свежими препаратами. Легко изготовляемые изотопы таких важных элементов, как углерод, галоиды, щелочные металлы и проч. принадлежат к этой группе. С другой стороны другие значительно более устойчивые изотопы водорода, углерода, натрия, хлора и других элементов именно из-за медленного распада имеют малую активность, и применение их требует высококонцентрированных препаратов, которые могут быть получены лишь путем мощного и длительного облучения. Другим важным недостатком радиоактивных изотопов является побочное действие излучения, с которым часто нужно считаться, особенно при опытах с живыми организмами, где оно сильно затрудняет их проведение и истолкование. С такими затруднениями иногда приходится сталкиваться и в обычных химических исследованиях, так как образующиеся в результате радиоактивных превращений новые ядра с повышенной энергией могут выскакивать из молекул, которые ими мечены. [c.112]

При переходе от молекулярных систем к надмолекулярным структурам живых клеток и организмов мы встречаемся со специфическими проблемами физики конденсированных сред. Биологические мембраны, сократительные системы, любые клеточные структуры имеют высоко специализированное гетерогенное строение. Во всех функциональных надмолекулярных структурах определяющую роль играют белки, взаимодействующие с другими органическими молекулами (например, с липидами в мембранах) и с различными ионами, начиная с малых ионов щелочных и щелочноземельных металлов. В гетерогенных надмолекулярных системах реализуется специальное динамическое поведение, ответственное в конечном счете за важнейшие явления жизнедеятельности. Это поведение определяется особым состоянием биологических надмолекулярных систем. Мембраны имеют жидкое или жидкокристаллическое строение, белки плавают в липидном море . Сократительные белковые системы, ответственные за превращение химической энергии (запасенной преимущественно в АТФ) в механическую работу, т. е. системы механохимические, построены из различных фибриллярных белков, взаимодействующих друг с другом. Естественно, что внутримолекулярная и молекулярная подвижность, т. е. конформацион-ные движения, играют главную роль в динамике надмолекулярных структур. В конечном счете электронно-конформационные или ионно-конформационные взаимодействия лежат в основе всей клеточной динамики. [c.611]

Согласно этому стратегические ракетные топлива нового поколения должны иметь высокую прозрачность продуктов сгорания, для чего во время работы продуцировать как можно меньше твердых частиц (несгоревшие металлы и углерод, оксиды металлов), дымообразующих окрашенных соединений (xJюp, оксиды азота), веществ, дающих туман при соприкосновении с влагой воздуха (хлористый и фтористый водород). С точки зрения опасности для человека и других живых организмов в числе наиболее распространенных вредных продуктов сгорания, упомянутые выше углерод и его производные, избыток которых создает парниковый эффект , оксиды азота, характеризующиеся как кровяные яды, фтор, обусловливающий появление в атмосфере озоновых дыр , сильнодействующие кислые и щелочные соединения (соляная, фтористоводородная, азотная кислоты, аммиак) и множество других токсинов. [c.188]

ИОНЫ. Атомы или более сложные части молекул, несущие отрицательный (анионы) или положительный (катионы) заряд. В водных растворах почти все кислоты, основания и соли распадаются на анионы и катионы, способные проводить электрический ток (явление диссоциации). При диссоциации кислот образуется катион водорода и анион кислотного остатка, например СНзСООН ч=ьН+ -Ь СНзСОО . При диссоциации оснований образуется катион металла или щелочного остатка и гидроксил, например КН40Н КН4+ -Ь он-. При диссоциации соли образуются катионы металлов или щелочных остатков и анионы кислотных остатков, например СНзСООКа Ка+ Ч- СН3СОО . Анионы обозначаются знаком минус, катионы — знаком плюс. Число плюсов и минусов показывает валентность И. (т. е. способность атома элемента присоединять определенное число атомов других элементов). Например, Ка+, гп +, С1 , 304 . По своим биологическим свойствам И. отличаются от соответствующих им элементов или молекул. Например, газообразный хлор или металлический натрий вредны для живых организмов, но ионы Ка+ и С1- в определенных количествах необходимы для каждого организма. Состав И., имеющихся в растительных и животных организмах, многообразен и их физиологические функции различны. [c.116]

Так как ноны щелочных металлов играют очень важную роль в передаче нервного импульса, то в последнее время много внимания уделяется их комплексам с нейрологически активными лигандами, такими как валиномицин и др. Внутри живой клетки идет постоянная борьба против Ыа+ и Са +, которые выбрасываются клетками и, накапливаясь в организме, обусловливают его старение. [c.201]

Это правило полезно для качественного описания взаимодействий в биологических системах. Пирсон [41] указал, что биологические комплексы состоят преимущественно из жестких ионов металлов и лигандов. Преобладающие донорные атомы лигандов — кислород и азот, а жесткие ионы щелочных и щелочноземельных металлов присутствуют в изобилии. Конечно, имеются также относительно мягкие ионы металлов (например, u +) и лиганды (например, лиганды с донорными атомами серы), но они относительно неподвижны и концентрация их низка. Пирсон также заметил, что соединения, представляющие яды для живых организмов, часто относятся к классу мягких, например такие лиганды, как СО, СЫ- и НгЗ, и такие ионы металлов, как Hg2+. Если эти мягкие ядовитые частицы присутствуют в относительно высоких концентрациях, то они взаимодействуют с мягкими ионами металлов и лигандами, препятствуя таким образом выполнению их функций. Хотя несомненно, что эти обобщения не могут быть применены ко всем аспектам рассмотрения живых организ- [c.99]

Во вторую группу периодической системы входят бериллии, магний и щелочно-земельные металлы — кальций, стронций, барий, радий, имеющие большое значение в жизнедеятельности. Наиболее важными среди этих элементов для живых организмов являются макроэлементы магний и кальций и микроэлементы стронций и барий. Магний входит в состав многих ферментатив- [c.240]

Среди 5-металлов наиболее важные биохимические функции выполняют катионы металлов 3-го и 4-го периодов. По содержанию в живых организмах, в том числе и в организме человека, элементы 1А группы натрий и калий принадлежат к олигобиогенным элементам в отличие от лития, рубидия и цезия, которые относятся к ультрамикробиогенным элементам. Соединения щелочных металлов входят в состав тканей и жидкостей организмов человека, животных и растений. Натрий и калий относятся к жизненно необходимым элементам. Физиологическая и биохимическая роль лития, рубидия и цезия выяснена недостаточно, и они могут быть отнесены к примесным элементам. [c.179]

Из всех элементов группы щелочно-земельных металлов лишь Mg2+ и Са + широко используются в живых организмах остальные в большей или меньшей степени токсичны. Главная причина токсичности этих элементов заключается, видимо, в их высокой склонности образовывать ковалентные связи, вытеснении ионов Mg и Са из биологических структур и необратимом связывании с этими структурами. Именно по этой причине особенно токсичен Ве. Стронций мало распространен в биологических системах, однако его радиоактивный изотоп 5г + достаточно опасен он накапливается в костях, в результате чего возможно возникновение лейкемии. Барий встречается чаше стронция, его действие на организм не изучено, известно лишь, что соли Ва влияют на обмен Са + в тканях это не относится лишь к Ва504, имеющему незначительную растворимость. [c.107]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология