Заняття 2

Тема: Біогенні d-елементи. Комплексні сполуки

Актуальність теми: Переважна кількість d-елементів міститься в органах і тканинах у вигляді комплексних сполук з білками і іншими біополімерами. З біологічної точки зору комплексоутворюючі елементи є “організаторами життя”. Лікарю важливо знати будову і властивості комплексних сполук, оскільки металоорганічні комплекси приймають найактивнішу участь в обмінних процесах (залізопорфіриновий комплекс входить в склад гемоглобіну, кобальтопорфіриновий – головна частина вітаміну В₁₂). Відомо також, що шкідливі речовини виводяться з організму з допомогою лігандів, які зв’язують їх в комплекси. Встановлено, що каталітична дія мікроелемента зростає в мільйони разів при утворенні ним комплексів. Більшість d-елементів IV періоду мають гемопоетичні властивості (впливають на процеси кровотворення), багато з них беруть участь в окисно-відновних процесах, проявляють позитивну дію на імуногенез. Порушення певної рівноваги між мікроелементами в організмі призводить до виникнення патологічних станів, тому ці зміни можуть служити діагностичним тестом, а також прогнозом того чи іншого захворювання. Велика кількість d-елементів і їх сполук отруйні для живих організмів, - вони проявляють несприятливу біологічну дію (Ni, Pd, Ag, Hg, Cd,та інші).

Комплексні сполуки відіграють важливу роль в процесах життєдіяльності організмів, виконуючи важливу роль у вигляді ферментів і комплексів мікроелементів. Розуміння способу утворення і властивостей комплексних сполук дозволяє використовувати їх в хелатерапії та якісному і кількісному аналізі.

Навчальні цілі:

Знати: Особливості хімічних властивостей d-елементів, пов’язані з будовою їх атомів, біологічну роль і застосування в медицині сполук d-елементів; аналітичні реакції на катіони і аніони d-елементів.

Основні теорії будови комплексних сполук, способи їх одержання, критерії стійкості і застосування.

Вміти: Проводити якісні реакції на катіони і аніони d-елементів (Mn ²⁺, Cu ²⁺, Aq ⁺ , Fe²⁺, Fe³⁺), записувати рівняння відповідних реакцій.

Пояснювати принципи будови комплексних сполук. Інтерпретувати особливості будови комплексних сполук як основи для їх застосування хелатотерапії.

Самостійна позааудиторна робота студентів

1. Аналітичні реакції на катіони Cu²⁺, Fe²⁺, Fe³⁺, Ag⁺.

2. Аналітичні реакції на аніони MnO₄^-, CrO₄^2- ..

3. Біологічна роль d-елементів в організмі.

4. Застосування сполук d-елементів в медицині. Лікарські препарати.

5.Техногенне забруднення природного середовища, значення d-елементів як металів-токсикантів.

6. Напишіть рівняння реакції виявлення сполук Cr⁺⁶ за допомогою H₂O₂ в лужному середовищі. Складіть електронний баланс, вкажіть окисник і відновник.

7. Які атоми можуть грати роль комплексоутворювача?

8. Які атоми можуть грати роль лігандів?

9. Які значення можуть мати координаційні числа?

10. Для комплексних сполук вкажіть:

а). комплексоутворювач і його заряд; б). ліганди; в). координаційне число.

11. Що таке хелатні комплекси?

12. Який вид зв’язку характерний в комплексних сполуках?

13. Напишіть рівняння реакції взаємодії трилону Б з катіонами Ca²⁺, Mg²⁺, Fe⁺³. Вкажіть умови проведення реакції.

14. Які природні залізо-, кобальто-, міде та цинковмісні біокомплекси вам відомі?