45. Экологическая и токсикологическая характеристика моно-, диоксида углерода и озона

Выделяют следующие типы глобального химического загрязнения биосферы:

• загрязнение газообразными веществами (угарный, углекислый газы, оксиды азота и серы)

• тяжелыми металлами (кадмий, свинец, ртуть и их соединения)

• удобрениями и биогенными элементами;

• органическими соединениями (нефть и нефтепродукты; пестициды (фосфороорганические и хлорорганические); полихлорбифенилы; поверхностно-активные вещества).

• радиоактивными веществами (радионуклидами).

СО2 углекислый газ

идет рост С0₂ в атмосфере за счет сжигания ископаемого топлива,

вырубки лесов, окисления органического вещества почвы.

Увеличение содержания может привести к нестабильности климата, засухам, снегопадам, наводнениям, и вызвать изменение климатических зон и глобальное потепление.

СО угарный газ

образуется при неполном сгорании углеродсодержищих веществ.

Набольшие его количества образуются при извержениях вулканов и окисления метана в атмосфере.

Внутри помещений- при неполном сгорании топлива и курении

• Монооксид углерода опасен для человека т.к он может связываться с гемоглобином крови. СО может образовывать высокотоксичные соединения - карбонилы.

Насыщение гемоглобина СО концентрацией 0,1% происходит за 6 часов. Накоплению СОв атмосфере препятствуют высшие растения, водоросли микроорганизмы.

• У высших растений СО может связываться с аминокислотой - серином, может происходить его окисление до С0₂. В почве некоторые микроорганизмы частично включают СО в органические соединения, либо окисляют до С0₂. почва удаляет СО из атмосферы.

Озон:

Высокая окисляющая способность и

Участвует в реакциях образования свободных радикалов => его высокую токсичность.

Воздействие озона на организм может приводить к преждевременной смерти. Наиболее опасное воздействие высоких концентраций озона в воздухе: на органы дыхания прямым раздражением; на холестерин в крови человека с образованием нерастворимых форм, приводящим к атеросклерозу; на органы размножения у самцов всех видов животных, в том числе и человека (вдыхание этого газа убивает мужские половые клетки и препятствует их образованию). При долгом нахождении в среде с повышенной концентрацией этот газ может стать причиной мужского бесплодия.

45. Основные типы химических связей и их роль в процессах связывания эффектора с мембранактивными сайтами (рецепторами).

1) Ковалентная связь

образуется за счет обоществления 2 мя атомами пары электронов принадлежащих этим атомам.связь прочнее остальных. Если действие веществ можно предотвратить простым отмыванием, то это значит, что ковалентная связь не образовывалась. В случае образования ковалентных связей между агентом и рецептором (это редко), эффект агента практически необратим. 230-1000 Кдж/моль

2)Электростатические взаимодействия: связи образованные электростатическими силами.играют важную роль при взаимодействии веществ с мембранными структурами, притяжение атомов происходит на большом расстоянии, легкость обмена ионами.

-ионная связь (NaCl) – между ионами, не имеет строгой направленности.

-ион-дипольная (гидратирование ионов): между диполем, имеющим частично положительный и частично отрицательный заряд, и диполем. Несколько слабее, чем ионные.

-диполь-дипольные-между 2мя диполями, энергия взаимодействия обратно пропорциональна третьей степени расстояния между молекулами.

3) Водородные связи образуются только на малых расстояниях между атомами кислорода, азота или фтора и водорода. Обладают строгой избирательностью и направленностью, что очень важно при связывании вещества с рецептором и в стабилизации структур молекул. Механические свойства тв. веществ, определяющихя водородной связью-лёд, бумага, нейлон.

4) Ван-дер-Ваальсовы связи могут возникать только когда геометрия молекул дает возможность 2 атомам подойти достаточно близко друг к другу. Это играет очень важную роль при соединении веществ с рецептором (антиген и антитело). Образуются благодаря наличию энергии молекул, достаточной для колебания их атомов. Образуются временные диполи в соседних молекулах, что приводит к возникновения притяжения между ними. Энергия сил изменяется обратно пропорционально седьмой степени расстояния.

Оказавшись в непосредственной близости от места связывания (рецептора), молекула вещества немедленно вступает во взаимодействие. Длительность и избирательность этого взаимодействия определяется особенностями химической природы вещества и рецептора, а также типом связей между ними.

Лэнгмюр показал: каждое вещество обладает определенными физическими свойствами, всегда обусловленными химическими особенностями его структуры.

Например, повышение температуры воды до точки кипения является, казалось бы, чисто физическим процессом. Однако, на самом деле при этом происходит деполимеризация, сопровождающаяся разрывом водородных связей между молекулами воды, т. е. фактически протекает химическая реакция.

Эрлих первым подчеркнул, что действие лекарственных веществ обусловлено образованием именно нековалентных связей: ионных, водородных и ван-дер-ваальсовых. В случае образования ковалентных связей между агентом и рецептором, что встречается редко, эффект агента практически необратим.