ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Микроэлементы в биологических системах из "Неорганическая химия" При рассмотрении металлопорфириновых и металлоферментных систем было показано, что некоторые металлы играют важную роль в химических реакциях, протекающих внутри живых организмов. Ряд элементов абсолютно необходим для жизненных процессов. Термин микроэлементы (широко применяемый, но малоудачный) относится к неорганическим элементам в белках, хотя их содержание там может различаться в очень большой степени. Так, и молибден, и железо — микроэлементы, хотя содержание Мо составляет 1—2-10 %, а Fe 0,02—0,04 % (масс.). Поэтому иногда железо не считают микроэлементом. [c.595] ЧТО позволяет предположить участие ванадия в процессе дыха-ния, хотя ванадий не действует как переносчик кислорода [72]. Его истинная функция остается пока неясной. [c.601] Количественная оценка токсичности элементов — сложная проблема. Из-за разнообразных совместных эффектов взаимодействия различных компонентов биологических систем почти невозможно определить границы полезных (допустимых) и вредных (опасных) концентраций. Также бесконечно разнообразны сами организмы. Действительно, пища одного человека может быть ядом для другого. Не редки явления, когда жизненно важный элемент становится токсичным при концентрациях, выше нормальной. Селен — жизненно важный элемент для млекопитающих, однако для растений, концентрирующих этот элемент, он — яд (см. [73]). [c.601] Важное биологическое значение имеют и некоторые щелочные и щелочноземельные элементы. По сравнению с переходными элементами они связываются менее прочно, и поэтому более легко и свободно перемещаются. Функция натрия и калия в клеточных мембранах связана с нервными импульсами. Магний и кальций участвуют в процессе превращения химической энергии в работу мышц. Определенную функцию в биохимических процессах выполняют и некоторые неметаллы [51]. [c.601] Совершенно логично считать, что железо присутствует в цитохромах и ферредоксинах, поскольку окислительно-восстановительный потенциал пары Ре - /Ре2+ имеет значение, соответствующее области потенциалов, в которой протекают биологические процессы. Наоборот, ртуть является для организма ядом, поскольку необратимо связывается с ферментами, подавляя их активность. [c.603] В работе [40] сделаны выводы из сравнения биологической активности с распространенностью элементов в земной коре. [c.603] Как указано выше, к жизненно важным относятся переходные металлические элементы Fe, Со, Zn, Си, V, Сг, Мп, Ni и Мо, непереходные металлические Na, К, Mg, Са и неметаллические элементы С, N, О, Р, S, С1. Все они, исключая Мо, относительно распространены в земной коре (табл. 18.2). Поскольку земная кора состоит в основном из диоксида кремния (кварца) или силикатов, только двадцать четыре элемента встречаются в количестве 1 атом (или больше) на Ю атомов Si эти элементы считаются распространенными. [c.604] Из распространенных элементов, не проявляющих биологической активности, отметим Si, Al, Ti и Zr. Элементы, которые в наибольшей степени опасны для окружающей среды, наименее распространены в земной коре — As, РЬ, d и Hg. Можно сделать однозначный вывод живая природа использует те элементы, которые распространены и легкодоступны для нее. Редкие элементы не используются живыми организмами, поскольку они малодоступны. [c.604] Многие элементы, полезные в естественных природных концентрациях, становятся токсичными при более высоких и более низких концентрациях. Интересны в этом отношении медь, селен и даже натрий. Все организмы океана приспособлены к жизни в 0,6 М растворе Na l, но при слишком высокой концентрации Na l становится токсичным и вызывает гипертонию, т. е. осмотическую дегидратацию. Живые организмы используют эти элементы и адаптируются к ним. Использование и применение редких элементов с рассеиванием их в окружающую среду может привести к серьезным экологическим проблемам, к которым человек никогда не привыкнет. [c.604] Вернуться к основной статье