Биологическая активность и токсичность i-металлов

Многие заболевания тесным образом связаны с формой химического состояния металла и с изменением его концентрации в организме человека Так, при заболевании Ходжкина концентрация ионов меди в сыворотке крови возрастает в 5 раз по сравнению с содержанием этого элемента в здоровом организме. При лейкемии в несколько раз падает концентрация цезия, при анемии нарушается равновесное состояние ионов железа и меди. Повышенное содержание цинка, железа и кобальта обнаружено в ДНК и РНК при саркоме М-1 и т. д. [934]. Благодаря способности селективно связывать катионы в устойчивые водорастворимые комплексы малой токсичности комплексоны позволяют компенсировать связанные с возникновением того или иного заболевания изменения состояния или количества биологически активных соединений металла [934, 935]. [c.492]

Токсическое действие. Вне зависимости от форм химических соединений К., поступающего в организм, направленность действия и известные механизмы развития интоксикации близки. Уровень токсичности соединений К. зависит от их типа, растворимости, а также от наличия в веществе других биологически активных элементов. Достижение близкого токсического эффекта при введении различных соединений К. связывают в основном с количеством свободных ионов Сё . Существует предположение о биологической конкуренции К. с цинком, которая определяет характер многих изменений в организме под воздействием К., а также протекторное действие цинка при кадмиевой интоксикации. Установлено, что металлы (цинк, селен) модифицируют токсические эффекты К., очевидно, в результате конкуренции за связывание с определенными биологическими субстратами. К. снижает активность пищеварительных ферментов — трипсина и, в меньшей степени, пепсина. В экспериментах установлено, что К. подавляет отдельные звенья иммунной защиты организма. [c.445]

Сточные воды гальванических цехов, не говоря уже о содержании в них ряда биологически активных анионов, содержат обычно определенное количество тяжелых металлов (медь, ртуть, свинец), которые высокотоксичны и способны скапливаться в растениях и рыбах. При этом применение новых эффективных комплексообразователей при использовании нецианистых электролитов усугубляет биологическую опасность сточных вод. Данные комп-лексообразователи опасны не столько своей токсичностью, сколько трудностью отделения тяжелых металлов при очистке стоков. [c.210]

БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ И ТОКСИЧНОСТЬ 5-металлов [c.179]

БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ И ТОКСИЧНОСТЬ -МЕТАЛЛОВ [c.190]

Перечислите основные факторы, которые определяют биологическую активность и токсичность металлов и их соединений. [c.200]

Дождевальное орошение и проблемы загрязнения. Бытовые стоки — потенциальный источник вирусов и патогенных бактерий, а в промышленных стоках могут присутствовать токсичные органические соединения или тяжелые металлы. И те, и другие стоки содержат органические вещества. Из-за потенциальной опасности переноса болезней, изменения физических, химических и биологических характеристик грунтов, химического загрязнения источников водоснабжения отведение в землю неочищенных сточных вод не допускается. В общем, биологическая очистка плюс хлорирование считаются достаточными, чтобы такую сточную воду можно было отводить в землю без опасности загрязнения окружающей среды. Хотя существуют вещества, устойчивые к процессам традиционной очистки, многие соединения, которые могли бы служить препятствием к отведению сточной воды в землю, удаляются при биологической очистке, например, органические вещества и патогенные бактерии. Активный ил не может выдержать избыточных количеств кислот, щелочей и токсичных химических соединений. Поэтому успешное функционирование такой системы указывает на то, что эти загрязнения присутствуют в малых количествах в исходной сточной воде и в воде, прошедшей обработку. Неорганические соединения, а также вещества, образующие пену и обусловливающие окраску воды, нелегко поддаются удалению. [c.397]

Биологическая очистка сточных вод — хорошо освоенный процесс (см. главы 1 и 2). Однако этот процесс в его настоящем состоянии позволяет разрушать только относительно простые органические и аммонийные соединения. Неорганические соединения, токсины, комплексные соединения и сложные органические соединения (которые также могут быть токсичны) связываются с биомассой или отчасти разрушаются, но степень очистки от них гораздо ниже. Например, использование очистки с помощью активного ила не гарантирует удаления ионов тяжелых металлов, как видно из приведенных ниже данных по эффективности удаления ионов металлов (в %) на станциях аэрации [707] [c.339]

Вторая группа в системе моделей формирования качества природных вод на водосборах состоит из моделей, описывающих процессы трансформации и миграции загрязняющих веществ в верхнем слое почвы. Растения и почвенные организмы вовлекают химические элементы в свои жизненные циклы, а потому активность биологических систем почвенного слоя влияет и на содержание биогенных элементов в почвенном скелете, и на состав почвенных растворов и грунтовых вод. Загрязнение территорий токсичными поллютантами тяжелыми металлами, хлорорганическими соединениями, фенолами может сказаться на видовом составе биоценозов, привести к снижению их биомассы, что, в свою очередь, нарушит сложившиеся биохимические циклы и изменит потоки вовлеченных в них биогенных элементов. Все эти процессы весьма сложны, сильно зависят от вида поллютанта, его физико-химических и биохимических свойств, но их исследование необходимо, потому что именно они во многом определяют то количество загрязняющих веществ, которое будет переходить из почвенного слоя в поверхностный сток, а с ним и в водоемы. [c.65]

Как уже упоминалось выше, биологическая активность ионов металлов существенно зависит от наличия в биосредах природных лигандов, так как комплексообразование существенно изменяет реакционную способность иона металла. В большинстве случаев именно в составе комплексных соединений с биолигандами ионы металлов транспортируются и депонируются в организме и участвуют в ферментативных процессах. Физиологическое действие многих лекарственных препаратов, являющихся активными лигандами, обусловлено образованием соответствующих координационных соединений. В связи с этим в данной главе целесообразно напомнить некоторые положения координационной химии, знание которых потребуются в дальнейшем при обсуждении биологической активности и токсичности металлов и их соединений. [c.174]

Часто при получении лекарствен1ллх препаратов на основе фармако логически активных комплексных соединений удается понизить токсичность как металла, так и лигандов, связанных в комплексе, и модифицировать в желаемом направлении и> биологическую активность. Так, весьма ядовитый цианид калия теряет свою токсичность при связывании в ферроцианид (желтая кровяная соль) или в феррицианид (красная кро-вяная соль) калия. [c.179]

АВК и полученные из них АВТ являются перспективными реагентами для экстракционно-газохроматографического определения переходных металлов в виде их летучих хелатов. Пределы обнаружения при использовании детектора по элекаронному захвату 1(Н—г. Метод может быть применен для контроля загрязнения продуктов питания и объектов окружающей среды токсичными металлами. АВК служат синтонами для получения биологически активных пиридинов и азепинов. Хелаты АВК с медью — это эффективные катализаторы тримеризации пер-фторнитрилов в триазины, а также в реакции замещения водорода в гетероциклических хинонах [14]. [c.40]

Токсическое действие. Р. отличается высокой токсичностью для любых форм жиз-Бш, широким спектром и большим разнообразием клинических проявлений токсического действия в зависимости от свойств веществ, в виде которых металл поступает в организм (пары Р., неорганические и органические соединения), пути поступления и дозы. В основе механизма действия Р. лежит блокада биологически активных групп белковой молекулы (сульфгидрильных, аминных, карбоксильных и др.) и низкомолекулярных соединений с образованием обратимых комплексов с нуклеофильными лигандами. Установлено включение Р.(II) в молекулу транспортной РНК, играющей центральную роль в биосинтезе белков. В начальные сроки воздействия малых концентраций Р. имеет место значительный выброс гормонов надпочечников и активирование их синтеза. Отмечены фазовые изменения в содержании катехоламинов в надпочечниках. Наблюдается возрастание моноаминоксидазной активности митохондриальной фракции печени. Показано стимулирующее действие неорганических соединений Р. на развитие атеросклеротических явлений, но эта связь нерезко выражена. Пары Р. проявляют нейротоксичность, особенно страдают высшие отделы нервной системы. Вначале возбудимость коры больших полушарий повышается, затем возникает инертность корковых процессов. В дальнейшем развивается запредельное торможение. Неорганические соединения Р. обладают нейротоксичностыо. Имеются сведения о гонадотоксическом, змбриотоксиче-ском и тератогенном действии соединениях Р. [c.484]

Обнаруживается миграция во внешнюю среду из резин таких биологически активных веществ, как алкил-днтиокарбаматы, арилгуанидины, тяжелые металлы и др. [6, с. 100]. Исследования влияния на организм животных водных вытяжек из резин подтвердили их токсичность. [c.52]

Актуальность проблем, связанных с охраной окружающей среды, в настоящее время не вызывает сомнений. Одна из таких проблем — очистка сточных вод от аммонийного азота и сопутствующих катионов токсичных металлов, так как избыточное содержание азота в водоемах нарушает баланс питательных веществ и приводит к росту биологической активности водоемов (звтрофикации). С целью предотвращения эвтрофикации проводится очистка бытовых стоков путем коагуляции, отстаивания и последующей фильтрации через песчаный фильтр. Однако после такой очистки вода содержит более 30 мг/л аммонийного азота, тогда как предельно допустимые концентрации на этот элемент значительно ниже. В водах хозяйственно-бытового назначения концентрация аммонийного азота не должна превышать 2 мг/л, а в водах рыбохозяйственного значения — 0,05 мг/л. Поэтому требуется дополнительная очистка этих вод от аммонийного азота, а также от сопутствующих катионов токсичных металлов. Значительный интерес представляет использование для этих целей высококремнистых природных цеолитов. [c.146]

На биологическую активность и токсичность соединений металлов значительное влияние оказывает их растворимость в воде и липидных слоях клеточных мембран. Так, металлическая ртуть и метштртуть адсорбируются через кожные покровы вследствие растворимости в липидах. Простые соли металлов жизни , как правило, хорошо растворимы в воде. Важно помнить, что аномальные эффекты токсичности в большей степени проявляются в случае растворимых солей, чем в случае малорастворимых. Нерастворимые оксиды менее токсичны, чем растворимые соли (хлориды, нитраты) того же металла. Неорганические соединения различных [c.172]

Таким образом, основное положение теории ЖМКО гласит, что наиболее устойчивые координационные соединения образуются между жесткой кислотой и жестким основанием или мягкой кислотой и мягким основанием. Анализ данных, представленных в табл. 4.1, позволяет установить ряд важных закономерностей. Так, становится очевидным, что ионы металлов, проявляющих высокую биологическую активность, являются в основном жесткими или промежуточными кислотами. Более того, важнейшие компоненты клетки или те группы в них, которые выступают как потенциально связывающие по отношению к биометаллам, относятся к жестким основаниям (так, азотсодержащие доноры являются жесткими основаниями, а серосодержащие — мягкими). Другими словами, любая биологическая система является жесткой. Как правило, мягкие кислоты токсичны. Например, известно, что соли свинца, ртути, кадмия и таллия — высокотоксичные вещества. Ионы РЬ " , Hg " , Hg2 , d +, Т1+, выступая в роли мягких кислот, в физиологических условиях образуют наиболее прочные связи с мягкими основаниями, главным образом белками и другими биосоединениями, содержащими группы —SH и —SR. Отсюда становится понятной необратимая инактивация тиосодержащих ферментов перечисленными ионами металлов, в то время как более жесткие кислоты (например, ион Мп ) активируют данные ферменты. [c.177]

Местное временное повышение концентрации взвешенных частиц в речном потоке не только безвредно, но и приносит пользу, если не влияет на качество воды, забираемой для водоснабжения, и не заносит песком нерестилища, места массового нагула и зимовальные ямы рыбного стада. Американский специалист Д. Густафсон считает, что мутность воды при землечерпании повышается с увеличением концентрации в воде взвешенных глинистых частиц, к которым легче и быстрее прилипают нефтепродукты и токсичные металлы из сточных вод. Затем эти загрязненные частицы выпадают в осадок. Последующий слой мелких фракций присыпает загрязненные осадки, что препятствует биологической активности последних. По мнению амери- [c.109]

Образование комплексов с участием металлов и лигандов существенно важно для всей химии водной системы и во многих случаях имеет прямое отношение к токсическому действию комплексов. Так, медь представляет собой ценный микрокомпонент питательных веществ для морских водорослей, но токсична при повышенных концентрациях. Токсичной формой является и свободный ион меди. Манахан и Смит [24] показали, что комплексные соединения меди служат как бы резервуаром для металла и пополняют его в виде свободных ионов при истощении меди в результате биологической активности. [c.306]

Процесс минерализации органических веществ может нарушаться в присутствии токсичных соединений, ПАВ, тяжелых металлов и др. Биологическая токсичность примесей производственных сточных вод оценивается по изменению дегидрогеназной активности. Дегидрогеназа — окислительно-восстановительный фермент, участвующий в процессе дыхания. Она очень чувствительна к действию токсичных соединений. По степени подавления активности дегидрогеназы у микроорганизмов активного ила или биопленки можно судить о влиянии этих соединений на их жизнедеятельность, Опреде- [c.266]

Проявлением различных стрессов, возникающих под действием неблагоприятных факторов среды (инфекции, различные ксенобиотики, гербициды, тяжелые металлы, ультрафиолетовое излучение, рентгеновское облучение и др.), является характерное повышение в тканях содержания супероксидных радикалов и других активных форм кислорода, активизации ПОЛ [Островская, 1993 Верболович и др., 1989 Каюшин и др., 1970 1973 Львов, Львова, 1988 Наумова и др., 1992]. Супероксидный ион-радикал, образующийся в УФ-облученной клетке, способен вызывать мутации как прокариотов, так и эукариотических клеток [Brown, Fridovi h, 1981]. Аналогичным действием могут обладать и другие активные формы кислорода, регулирование активности которых осуществляется с помощью функционально активных веществ, относящихся к группе антиоксидантов. Возникающие свободные радикалы инициируют перекисное окисление липидов — процесс, который в значительной мере определяет их токсичность. Степень его развития будет зависеть от уровня антиокислителей и их активности [Островская, 1993]. Неспецифичность реакции активных форм кислорода на воздействующий фактор может свидетельствовать об их участии в активации регуляторных сил биологических систем с целью компенсировать возникшие изменения. Реализация их деятельности проявляется в активизации ПОЛ, изменении количества антиоксидантов и т.д. [c.156]

Биологическая очистка сточных вод предприятий цветной металлургии, основными токсичными компонентами которых являются цианиды, ионы тяжелых металлов и органические флотореагенты, до недавнего времени не применялась ввиду отсутствия способов, которые можно было бы применять в промышленных масштабах. Это связано со сложностью состава сточных вод, большими их объемами, недоступностью некоторых органических флотореагентов для микроорганизмов, токсичностью действия на микрофлору активного ила, ионов меташюв, цианвдов, ряда органичесшх флотореагентов и ДРУ гими причинами. [c.596]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология