 
        
        - •Составитель О.П.Тарасова
- •Биогенные элементы
- •Биогенные элементы
- •Критерии биогенности
- •Критерии биогенности
- •Критерии биогенности
- •5. Способность образовывать прочные,
- •Функции макроэлементов
- •Функции микроэлементов
- •Функции микроэлементов
- •Топография
- •Химический гомеостаз
- •Химический гомеостаз
- •Нарушение гомеостаза
- •Железодефицитная анемия
- •Железодефицитная анемия
- •Лекарства
- •Биогеохимические
- •Эндемические заболевания
- •Элементы-токсиканты
- •Элементы-токсиканты
- •Болезнь Минамата
- •Химические свойства
- •Са in vivo
- •Биороль
- •Биороль
- •Избыток
- •Артроз
- •Рахит
- •Лекарственные препараты
- •Химические свойства
- •Na in vivo
- •Биороль
- •Биороль
- •Лекарственные препараты
- •Калий
- •Биороль калия
- •Гипокалиемия
- •Химические свойства
- •Са in vivo
- •Биороль
- •Биороль
- •Избыток
- •Артроз
- •Рахит
- •Дефицит кальция Тонические судороги мышц
- •Лекарственные препараты
- •Магний in vivo
- •Биороль магния
- •Биороль магния
- •Лекарственные препараты
 
Составитель О.П.Тарасова
 
Биогенные элементы
Круговорот химических элементов изучает
| геохимия | биогеохимия | 
Биосфера (Вернадский)
| Окружающая | 
 | 
 | 
 | Живая природа | 
| 
 | 
 | |||
| неживая среда | 
 | 
 | человек, флора, | |
| 
 | 
 | |||
| (земная кора, атмосфера, | 
 | фауна | ||
| гидросфера) | 
 | 
 | ||
 
Биогенные элементы
– это элементы, необходимы для
построения и жизнедеятельности клеток организма
Установлена биогенность 24 элементов:
| 1) 6 органогенов Н С О N S P | - 97,3 % | 
2) 10 металлов жизни: K Na Ca Mg Fe Cu Zn
| Mn Mo Со | - 2,4 % | 
 
| Критерии биогенности | 
 | 
 | 
 | |||||
| 
 | 
 | 
 | ||||||
| 1. Распространенность в природе | 
 | 
 | 
 | |||||
| Чем больше в природе, тем | содержание | 
 | 
 | |||||
| 
 | ||||||||
| элемента в организме: | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||
| Содержание | Н | О | С | N | Р | S | 
 | Ca | 
| Земная кора | 1 | 49 | 0,35 | 0,04 | 1 | 0,1 | 3,25 | |
| In vivo | 10 | 62 | 21 | 3,1 | 1 | 0,16 | 1,4 | |
Биологическое концентрирование -
извлечение и содержания по сравнению с
окружающей cредой (С, N)
 
Критерии биогенности
2. Растворимость в воде (по Виноградову)
Хорошая растворимость усвоения
содержания элемента в организме (органогены)
↓Растворимости соединений ↓содержания
| Содержание % | Si | Al | 
| 
 | 
 | 
 | 
| Земная кора | 27 | 7,5 | 
| In vivo | 10-5 | 10-5 | 
 
Критерии биогенности
3. Размеры атома
порядкового № Rатома
| ПСЭ | 1) ↓ ω% содержания | 
| 
 | 2) токсичности | 
4. Способность приобретать устойчивую
электронную конфигурацию
К, Na, Ca, Cl in vivo существуют в виде ионов
| Nа | -1e | Na+ | 
| 1s2 2s2 2p6 3s1 | 1s2 2s2 2p6 устойчивая оболочка | |
| Cl | +1e | Cl- | 
| 3s2 3p5 | 3s2 3p6 | устойчив | 
 
5. Способность образовывать прочные,
разнообразные, но лабильные связи 



 Катионы Ме+ ионные, донорно-акцепторные
 Катионы Ме+ ионные, донорно-акцепторные  Неметаллы-органогены ионные, ковалентные Уникальность органогена № 1 (С) простые,
 Неметаллы-органогены ионные, ковалентные Уникальность органогена № 1 (С) простые,
кратные связи С-цепи, циклические вещества
In vivo
Условия реакций: свет, O2, H2O, t0, ферменты Легкий разрыв связи новая связь - лабильность
6. Способность к комплексообразованию
d-элементы – Ме жизни: Fe, Cu, Co, Mn, Zn c биогенными лигандами гемоглобин,
ферменты, витамины, гормоны
 
| 
 | Классификация биогенных | ||
| 
 | элементов | 
 | |
| 1. | По строению внешнего электронного уровня | ||
| 
 | s | p | d- элементы | 
| Ме I и IIA группы III –VII группа | Ме побочных подгрупп | ||
| 2. | По биороли | 
 | 
 | 
| 
 | жизненно-необходимые (дефицит нарушение | ||
| 
 | жизнедеятельности - 20 (органогены +Ме жизни + Наl) | ||
| 
 | примесные (роль мало выяснена) Ba, Ag, Se, As | ||
| 3. | По содержанию | 
 | 
 | 
| 
 | макро ω > 10-2% | микро ω < 10-2% | |
| 
 | органогены | 
 | d-элементы | 
| 
 | Са Na K Mg | F Br | 
| 
 | 
 | 
 
Функции макроэлементов
1. Строительная (построение тканей, органов) 


2. Поддержание гомеостаза:
осмотического (постоянство осм) КОС (рН среды)
водно-электролитного металло-лигандного
3. Создание биопотенциалов (мембранный, диффузный)
Синергизм – сходство функций, усиление действия
(Са и Mg – построение костей) Антагонизм – противоположное действие, один
ослабляет действие другого
(Sr вместо Са хрупкость костей)
 
Функции микроэлементов
| 1. Ферментативная (все d-элементы) | ||
| Fe | ЦХ(дыхание) | 
 | 
| 
 | каталаза | в основе Fe+2 ↔ Fe+3 | 
| 
 | пероксидаза | 
 | 
| Сu | 4ЦХОСu+1 +O2 +4H+ ↔ 4ЦХОСu+2 + 2H2O | |
| 
 | дыхание | 
 | 
| Zn | карбоангидраза СО2 + H2O ↔H2 СО3 | |
| 
 | карбоксипептидаза (гидролиз –СО-NH-) | |
| Mn | аргиназа (образование мочевины из | |
| 
 | 
 | аргинина) | 
фосфоглюкомутаза (глюкоза-1-фосфат ↔
глюкоза-6-фосфат)
