Натрий биологическая роль

В животных организмах калий необходим для нормальной ра боты мышечных клеток и нервной системы. Нормальный ритм ра боты организма, в частности ритм сокращения сердца, поддержи вается при определенном соотношении концентраций ионов калия и натрия. Оценивая роль ионов калия и натрия в развивающихся системах — клетках и организмах, — приходится констатировать, что не химическое сходство, казалось бы такое очевидное, а довольно тонкие различия между ионами стали основой для того распределения биохимических функций, которое необходимо для действия биологических систем связи и регулирования. [c.153]

Какова биологическая роль натрия и калия [c.244]

Для поддержания жизни, как показано в настоящее время, существенное значение имеют около 20 элементов, хотя живая ткань часто содержит в следовых количествах все элементы, находящиеся в окружающей среде. Основные элементы живых систем — это водород, углерод, азот и кислород (2—60 ат. %). Установлено, что из всех элементов, присутствующих в следовых количествах (0,02—0,1 ат. %), фосфор, сера, хлор, натрий, калий, магний и кальций необходимы для поддержания процессов жизнедеятельности. Некоторые из элементов, присутствующих в сверхмалых количествах (менее 0,001 ат. %), также относятся к числу необходимых. Это марганец, железо и медь. Весьма вероятно, что ванадий, кобальт, молибден, бор и кремний также имеют общее биологическое значение, однако показать, что тот или иной элемент, присутствующий в сверхмалых количествах, биологически необходим, часто весьма трудно. В отдельных случаях биологическая роль элемента для растений и животных может быть установлена по тем последствиям, которые вызывает его отсутствие в почве. Так, отсутствие меди в почве некоторых районов Австралии вызвало нарушения в нервной системе овец и привело к заболеванию их анемией и к выпадению шерсти. Утверждалось также, что недостаток в почве бора приводит к аномалиям в развитии свеклы и сельдерея и к ухудшению качества [c.7]

В природе с белками связано относительно небольшое число металлов. Если рассматривать также ферменты, активируемые металлами, то к этому списку элементов следует добавить лишь натрий, калий и магний. Биологическая роль иона металла в белке характеризуется высокой специфичностью. И тем не менее в зависимости от типа белка один и тот же ион металла осуществляет различные функции разнообразие выполняемых функций является, очевидно, следствием ограничений, накладываемых белковым окружением. В связи с этим биологическая специфичность функций металла имеет, по-видимому,- стереохимическую природу. Основная тема обзора — значение структурных и стереохимических данных и сведений о строении координационных центров металл —лиганд для выяснения функциональной роли металлов в ферментативных процессах — не требует, таким образом, дополнительного обоснования. [c.16]

Вообще ионные соединения переходных металлов, по всем данным, были теми каталитическими стимуляторами, которые направили ход эволюции в определенное русло и способствовали синтезу предбиологических соединений. Ионные соединения действуют в этом смысле более активно, если в их кристаллических решетках имеются различные дефекты , функционирующие как активные центры катализа. Другая роль ионов сводилась к активации органических катализаторов. На нынешнем этапе развития биологических систем ионы натрия, калия, кальция, магния действуют в ферментных системах как активаторы, иногда проявляя способность к взаимозаменяемости. [c.145]

Ионоселективные микроэлектроды находят применение главным образом для измерения активности ионов в отдельных клетках и биологических тканях. Их изготавливают на основе микропипеток с помощью вытягивающих устройств. Чаще всего применяют следующие ионоселективные микроэлектроды стеклянные - для измерения pH и определения ионов натрия в межклеточной жидкости, твердые мембранные (для определения хлорид-ионов) и жидкостные мембранные - для определения ионов калия, хлора и кальция. Среди них наибольшее распространение получили стеклянные микроэлектроды. Применяются два типа стеклянных микроэлектродов копьевидной формы и с заглубленным кончиком. В первом случае микроэлектрод вытягивают из капилляра ионообменного стекла, изолируют с внешней стороны и вставляют в микропипетку из неактивного стекла. Роль мембраны выполняет копьевидный кончик микроэлектрода. В микроэлектроде другой конструкции внешнюю микропипетку выдвигают относительно кончика микроэлектрода и прочно скрепляют с последним таким образом, чтобы контакт мембраны с раствором осуществлялся в пространстве между капиллярами. [c.220]

Биохим ия — это не только развитие органической химии. Химические процессы, протекающие в живой природе, включают естественными и независимыми способами многие химические элементы, в том числе металлы. Уже давно известна большая роль натрия, кальция и железа в таких реакциях. Но для жизни необходимы и многие другие металлы, в частности медь, цинк, марганец, молибден и кобальт. В этой главе, мы рассмотрим основные аспекты химии металлов в биологических системах, которую иногда называют бионеорганической химией. [c.637]

Минеральные соли играют очень важную роль в образовании буферной системы тканей и биологических жидкостей, поддерживая их pH на постоянном уровне. Установлено, что наибольшее значение в организме в качестве буферов имеют белки, а из минеральных соединений— бикарбонаты и фосфаты натрия и калия. [c.393]

Алюминий, следующий за магнием, обладает заметной биологической активностью и является активатором некоторых энзимов,, а недостаток его в организме приводит к недостатку витамина Однако его роль все-таки значительно меньше, чем роль ионов натрия и магния. Атом алюминия слишком тян ел и велик для включения в структурную организацию клеток, а ион слишком мал и недостаточно поляризуем, чтобы попасть в число важнейших биологических катализаторов. Высокий заряд иона АР+ и склонность солей алюминия к гидролизу являются факторами, ограничивающими его роль в биохимических процессах. Другие качества, благоприятствующие участию в процессах жизнедеятельности (ковалентность связей, акцепторные свойства и т. п.) в большей степени присущи бору — аналогу алюминия во 2-м периоде. Предпочтительность бора, по сравнению с алюминием, доказывает предпочтительность элементов 2-го периода перед членами 3-го, Это становится особенно ясным при сравнении углерода с кремнием, который расположен в периодической системе под углеродом и так же как углерод способен к образованию четырех ковалентных связей. Кремния на Земле примерно в 135 раз больше углерода, но в биохимическую эволюцию включился все же углерод. Причина этого, в первую очередь, в стабильности связей С—С и 51—51. В первом случае расстояние между атомами в 1,5 раза меньше и соответственно энергия разрыва связи в 2 раза больше, т. е. связь С—С стабильнее. Поскольку построение организмов предполагает образование длинных цепей атомов, то устойчивые связи углерода имеют несомненное преимущество перед связями кремния. Кроме того, у кремния имеется лишь небольшая тенденция к образованию кратных связей. Все это делает соединения кремния неустойчивыми в присутствии воды, кислорода или аммиака. Однако кроме устойчивости другой очень важной особенностью биогенных элементов является способность к образованию кратных связей. Это можно проиллюстрировать сравнением свойств СОо и ЗЮг. В оксиде углерода (IV) между атомами С и О имеются кратные (двойные) связи, каждая из которых образована двумя парами общих электронов. Внешний слой каждого пз атомов в СОг приобретает стабильную структуру октета. Все возмол<-ности образования связей у этой молекулы исчерпаны. Благодаря легкости атомов и ковалентности связей СОг является газом, довольно легко растворяется в воде, реагирует с ней и в такой форме может быть использован живыми организмами. У кремния способность к образованию кратных связей практически отсутствует или, во всяком случае, гораздо ниже, чем у атома углерода. Поэтому атом 81 соединен с О простыми связями, при образовании которых остаются неспаренными два электрона у кремния и по одному у каждого из атомов кислорода. Лишенные возможно- [c.181]

Остальные из названных выше элементов металлы. Каковы же их функции Какая роль, например, магния, для чего нужны организму калий и натрий, каковы функции ионов кобальта, сделавшие его необходимым для нормальной работы организма Не всегда удается дать исчерпывающие ответы на подобные вопросы. В дальнейшем мы изложим те сведения о роли ионов металлов в ферментных системах, которые могут считаться надежно установленными. Природа экономно использует металлы — их содержание в организмах невелико и ион каждого вида выполняет различные функции. Чаще всего они связаны с усилением действия биологических катализаторов или образованием специфических активных групп катализаторов — металлосодержащих ферментов. Известно, что металлы, как правило, входят в состав организмов в виде комплексных соединений. Так, железо с азотсодержащими веществами образует сложный комплекс — гем. Гем вступает во взаимодействие с белками, и в зависимости от того, с каким белком он соединился, получающееся вещество приобретает различные свойства. В одном случае получается превосходный переносчик кислорода — гемоглобин, в другом — фермент, разлагающий перекись водорода,— каталаза, в третьем — фермент пероксидаза и т. д. [c.10]

Ионы кальция, магния, калия и натрия регулируют многие биологические процессы они влияют на функции ферментов и играют роль в передаче нервного возбуждения. Между ними наблюдается антагонизм эффект избыточного количества калия подавляется увеличением концентрации натрия. [c.19]

В процессе обработки фторопласта концентрация ННК уменьшается за счет образования фторида натрия, накопления продуктов деструкции нафталина, коагулирования комплекса и выпадения его в осадок, в результате чего резко понижается активность раствора. В рекомендациях по дегазации отработанного ННК указывается, что осветленную часть необходимо разбавлять водой и сливать в канализацию, а осадок нейтрализовать этиловым спиртом, а затем также сливать в канализацию. При этом совершенно не учитывается, что несмотря на малую растворимость таких веществ, как фтористый натрий, нафталин и продукты его деструкции, они обладают высокой степенью биологической активности. К тому же осветленный раствор содержит в себе тетрагидрофуран, который не участвует в реакции и играет роль растворителя, и большую часть нафталина, освобождающегося после разрушения комплекса. Поэтому целесообразно не сливать комплекс, а регенерировать его или при возможности корректировать [41]. [c.111]

Макроэлементами в живом веществе являются кислород, водород, углерод, азот, кальций, сера, фосфор, калий, магний, железо, кремний, натрий, хлор и алюминий. Их роль в живых организмах различна. Первые десять элементов (их названия выделены в перечне полужирным шрифтом) жизненно необходимы для животных и для растений. Натрий и хлор, безусловно, нужны всем животным и полезны для некоторых видов растений. Биологические функции кремния и алюминия изучены недостаточно. Все макроэлементы живого вещества располагаются в верхней части периодической системы. Большинство из них входит в состав второго и третьего периодов. [c.142]

Подтверждением того, что комплексообразование калия с ферментами и субстратами играет важную роль в транспорте ионов, является образование комплексов этих катионов с антибиотиком валиномицином. Уже давно известно, что антибиотики, подобные валиномицину, вызывают транспорт ионов калия в митохондрии. Валиномицин образует прочный комплекс с ионами калия, в то время как ион натрия связывается этим антибиотиком в очень незначительной степени. Вследствие этого валиномицин можно рассматривать как биологическую модель переносчика ионов калия через плазматические мембраны в клетку. [c.239]

Кальций — один из наиболее распространенных элементов живой материи. По относительному содержанию в организме млекопитающих он уступает лишь водороду, углероду, азоту, кислороду и натрию. Из этого вытекает очевидный вывод об исключительной важности Са + в биологических системах. Следует, однако, принимать во внимание, что, во-первых, примерно 90% всего кальция сосредоточено в костных тканях и не может быть быстро мобилизовано. Во-вторых, внутриклеточная концентрация свободного , т. е. не ассоциированного с белками и низкомолекулярными веществами Са + в десятки тысяч раз ниже концентраций таких, например, катионов, как К+, Ыа+ или Mg +. Именно благодаря чрезвычайно низкой концентрации кальция в цитоплазме клеток и существованию высоких градиентов Са + на клеточных мембранах этот ион играет ключевую роль в жизнедеятельности практически всех животных и растительных организмов. [c.7]

Утверждение, что калий-натриевый градиент играет роль буфера протонного потенциала, позволяет понять не только биологическую функцию этого градиента, но и причину, которая в течение многих лет препятствовала выяснению его значения для жизнедеятельности клетки. Мысль о буферной роли калий-натриевого градиента не могла родиться, прежде чем был открыт протонный потенциал и было доказано, что он служит конвертируемой формой энергии. Все эти годы проблема калия и натрия просто ждала своего часа. [c.173]

Какова биологическая роль натрии и калия Каково практическое применение наиболее важных соеди1[е-ннй этих элементов [c.281]

Растворы слабых кислот или оснований в присутствии их соле 1 обладают свойствами сохранять онределенную концентрацию водородных иоиов при разбавлении, а также при добавлении кислот или оснований. Это свойство называется буферным д е 1 1 с т в и е м, а такие растворы—б у ф е р II ы и. Буферное действие физиологических жидкостей (крови, илазлп.1 и др.) играет исключительно важную биологическую роль, так как сохранение и возможность регулировки pH растворов в органиамо обеспечивает нормальное протекание биохимических процессов и функционирования органов. Рассмотрим для примера растворы уксусной кислоты в смеси с ацетатом натрия. [c.146]

В начале XX в. считалось, что для нормального существования живых организмов необходимо регулярное снабжение их так называемыми органогенами, к которым относили атомы углерода, водорода, кислорода, азота и зольные элементы фосфор, калий, кальций, магний, натрий, сера, железо и йод. Остальные химические элементы, в тех случаях когда они обнаруживались в золе, считали случайными, засоряющими организм, бес-1юлезными для него, и попадающими с водою или продуктами питания. Однако с течением времени в связи с разработкой и применением новых методов анализа, позволяющих обнаружить и количественно определить ничтожно малые количества элементов, накоплялось все больше данных о наличии и важной биологической роли в организмах различных минеральных веществ. Оказалось, что круг биогенных элементов не ограничивается теми, которые встречаются в организмах в значительных количествах. Многие элементы, обнаруживаемые в минимальных количествах, как было выяснено, играют существенную роль, входя в состав таких важных для жизнедеятельности организмов веществ, как ферменты, гормоны и др. Вместе с этим было показано, что недостаток тех или иных минеральных веществ в пище вызывает глубокие расстройства в жизнедеятельности животных, в развитии растений. [c.202]

Композиции М.с. для стирки помимо ПДВ содержат значит, кол-ва (До 70% по массе) неорг. щелочных н нейтральных электролитов (сложных фосфатов, силикатов, карбоната, гидрокарбоната и сульфата натрия и др,). Важную роль играют добав ш, предотврйщаюцше ресорбцию загрязнений, повышающие шш устраняющие ценообразование, гидротропы, антиоксиданты, биологически активные в-ва. Мн. композиции содержат также красители, антистатики, парфюм. отдушки и др. О конкретных цомпозищи М. с см. в ст. Синтетические моющие средства. [c.146]

Биологическое действие -МСГ, как и других форм, не ограничивается меланотропной активностью, на которую прежде всего было обращено внимание, что и нашло отражение в названии семейства этих гормонов. Помимо влияния на пигментацию кожи и волос они обнаруживают ряд других активностей. Так, -МСГ является сильнодействующим натрий- и калий-уретическим фактором, влияет на выделение гормона роста, проявляет стероидогенную, липолитическую активность, оказьшает положительное влияние на нервную и мышечную системы. Инъекция -МСГ млекопитающим и человеку вызьшает увеличение частоты сердечных сокращений, гиперчувствительность и ряд поведенческих актов. Клинические данные показывают, что гормон повышает чувствительность сетчатки и улучшает адаптацию глаза к темноте. Имеются сведения, которые указывают на роль меланотропинов в качестве нейротрансмиттеров и нейромодуляторов центральной нервной системы. Отмечаются положительные эффекты МСГ на внимательность и память [198-206]. [c.363]

Коршаком и сотр. [156] получено ростовое вещество при взаимодействии поливинилового спирта с хлорангидридом а-нафтил-уксусной кислоты. Дроган и Карпов [157] использовали в качестве полимерной матрицы сополимер винилхлорацетата и поливи-нил-и-хлорацетофенон, обрабатывая его фенолятом натрия и получая таким образом новые связанные гербициды. Разумеется, что с биополимерами можно связывать и пестициды [158]. Новые возможности для проведения реакций на полимерах предложены в [159, 160]. Там же рассмотрена роль этих реакций в биологических процессах. О практическом использовании таких продуктов существует ограниченная и к тому же противоречивая информация. Одна из возможных областей применения — лесное хозяйство при условии, что удалось бы связать гербициды с целлюлозой и хитином, одновременно добившись и пролонгированного действия, и селективности. [c.107]

Цистеиновая кислота не найдена в составе биологически активных полипептидов. Тем не менее пептиды, содержащие остаток цистеиновой кислоты, играют большую роль при установлении строения биологически активных полипептидов и белков, содержащих остатки цистина [516]. Типичными примерами могут являться соединения, выделенные Консдеиом и Гордоном [515] из продуктов частичного кислотного гидролиза шерсти. В ряде случаев была доказана идентичность выделенных соединений с синтетическими образцами. Пептиды, содержащие остаток цистеиновой кислоты, можно получить окислением цистинсодержащих пептидов бромом [2507]. Согласно другому методу, сначала синтезируют М-карбобензоксипептиды с остатком 5-бензилцистеина, защитные группы удаляют обработкой натрием в жидком аммиаке и затем окисляют меркаптогруппу или водным рас [c.310]

Система активного переноса и транспорта через биологические мембраны чрезвычайно сложна. Рабочим телом здесь служат специальные белки, а источником энергии является аденозинтрифосфор-ная кислота (АТФ). При активном переносе первым этапом поглощения является взаимодействие поглощаемых веществ с молекулами поверхностных структур протоплазмы. Адсорбированные молекулы переносятся затем в цитоплазму посредством механизма активного переноса. Предполагается, что в этих процессах ведущая роль принадлежит специальным транспортным системам — мембранным переносчикам, природа которых еще недостаточно изучена. Одним из звеньев такой системы могут быть мембранные транспортные АТФ-азы, активируемые ионами магния, калия и натрия. Так, в последнее время из мембран некоторых микроорганизмов выделены белки, участвующие в транспорте аминокислот. Обнаружены и изучаются белковые системы, ответственные за перенос сахаров в частности глюкозы. [c.15]

Натрий и калий играют решаюшую роль во многих биологических процессах. Хотя во всем организме натрия больше, чем калия, внутри клеток концентрация калия обычно выше. Так, межклеточная жидкость мышцы лягушки содержит 120 ммоль/л Ыа и 2,5 ммоль/л К" , а внутри клеток эти ионы присутствуют в концентрации 9,2 ммоль/л Ка+ и 140 ммоль/л К . [c.232]

Определение меди в веществах биологического происхождения удобно производить, используя реакцию меди с диэтилдитиокар-баминатом натрия (I). Эта реакция несколько менее чувствительна, чем реакция с дитизоном, однако методика ее проведения проще, в связи с чем ее легче использовать в субмикроанализе. Соединение меди с диэтилдитиокарбаминатом нерастворимо в воде. Оно легко может быть экстрагировано с помощью различных органических растворителей.- После экстрагирования измеряют поглощение полученного окрашенного раствора. При работе с абсорбционными кюветами длиной 5 см количество меди в анализируемом образце может составлять от 10 ту до 2 у- Поскольку в процессе анализа анализируемое вещество подвергают экстрагированию, объем водной фазы не играет существенной роли. Однако он все же должен быть по возможности небольшим с целью более полного экстрагирования комплексного соединения меди. [c.308]

Ведущая роль углевода в проявлении полной биологической активности гормона была показана также в уже упомянутой работе Гешвинда и Ли [36], которые наблюдали полную потерю активности ХГЧ после обработки гормона в течение 5—10 мин 0,02 М метапериодатом натрия. Гот и Буррилло [48] установили, что нейраминидаза инактивирует ХГЧ. [c.241]

Структурная и молекуля1рная организация биологических мембран. Эта проблема — одна из актуальнейших в современной биологии. Ее решение позволит не только адекватно представить структурную и функциональную организацию клетки, но и активно воздействовать на нее. Мембраны образуют большие площади и играют универсальную регуляторную роль. Функции биологических мембран многообразны активный транспорт веществ, общая н избирательная диффузия небольших молекул и рюнов, регулирование транспорта ионов и продуктов метаболизма внутри клеток, преобразование световой энергии в химическую энергию АТФ и энергии биологического окисления в химическую энергию макроэргических фосфорных связей. Мембраны поддерживают неравномерное распределение ионов (например, калия, натрия, хлора) между протопластом и окружающей средой и обусловливают появление разности биоэлектрических потенциалов. [c.65]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология