Биогенные элементы, комплексные соединения методичка
.pdf
271
Mn+ |
Лиганд |
|
Константа |
Mn+ |
Лиганд |
Константа |
||||||||
Co2+ |
Лизин |
K |
1–2 |
|
= 1,68 10–7 |
Zn2+ |
Аспаргин |
K |
1–2 |
= 2,0 10–9 |
||||
Ni2+ |
Лизин |
K |
1–2 |
|
= 1,58 10–9 |
Mn2+ |
Гли-Гли-Гли |
K |
1 |
= 3,89 10–2 |
||||
Cu2+ |
Лизин |
K |
1–2 |
|
= 2,0 10–14 |
Co2+ |
Гли-Гли-Гли |
K |
1–2 |
=2,57 10–6 |
||||
Zn2+ |
Лизин |
K |
1–2 |
|
= 2,51 10–8 |
Cu2+ |
Гли-Гли-Гли |
K |
1–2 |
=2,75 10–11 |
||||
Mn2+ |
Гистидин |
K |
1–2 |
=1,82 10–8 |
Zn2+ |
Гли-Гли-Гли |
K |
1–2 |
=4,79 10–7 |
|||||
Fe2+ |
Гистидин |
K |
1–2 |
=5,01 10–10 |
Ni2+ |
Гистидин |
K |
1–2 |
=1,26 10–16 |
|||||
Co2+ |
Гистидин |
K |
1–2 |
=1,38 10–14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Приложение
272
5. Стандартные восстановительные (редокс) потенциалы (25 °С).
Полуреакция |
|
|
|
ϕ°, В |
|
Полуреакция |
|
|
|
|
ϕ°, В |
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Ag+ + e L Ag↓ |
|
|
|
+0,80 |
[Mn(CN)6]3– + e L [Mn(CN)6]4– |
–0,24 |
||||||||
[Ag(NH3)2]++e L Ag↓ + 2NH3 |
|
+0,373 |
|
MnO4– + e L MnO42– |
|
|
|
+0,56 |
||||||
AgCl + e L Ag↓ + Cl– |
|
|
|
+0,283 |
MnO4– + 8H+ + 5e L Mn2+ + 4H2O |
+1,51 |
||||||||
Au+ + e L Au↓ |
|
|
|
+1,68 |
MnO4– + 2H2O + 3e L MnO2 + 4OH– |
+0,60 |
||||||||
Au3+ + 2e L Au+ |
|
|
|
+1,41 |
[Mo(CN) |
6 |
]3– + e L [Mo(CN) |
6 |
]4– |
+0,73 |
||||
Au3+ + 3e L Au↓ |
|
|
|
+1,50 |
N2 + 8H+ + 6e L 2NH4+ |
|
|
|
+0,26 |
|||||
Br |
+ 2e L 2Br– |
|
|
|
+1,09 |
NO – |
+ H O + e L NO – |
+ 2OH– |
+0,01 |
|||||
2 |
|
|
|
|
|
3 |
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
HBrO + H+ + 2e L Br– + H |
O |
|
+1,34 |
NO – + 3H+ + 2e L HNO + H |
O |
+0,94 |
||||||||
|
2 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
2 |
|
2 |
|
|
BrO – + 5H+ + 4e L HBrO + 2H |
2 |
O |
+1,45 |
NO |
– + 2H+ + e L NO |
+ H |
O |
+0,80 |
||||||
3 |
|
|
|
|
3 |
|
|
2 |
2 |
|
|
|
||
Cl |
+ 2e L 2Cl– |
|
|
|
+1,36 |
NO – |
+ H |
2 |
O + e L NO + 2OH– |
–0,86 |
||||
2 |
|
|
|
|
|
3 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
Co3+ + e L Co2+ |
|
|
|
+1,95 |
NO – |
+ 4H+ + 3e L NO + 2H O |
+0,96 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
Co2+ + 2e L Co↓ |
|
|
|
–0,29 |
NO3– + 2H2O + 3e L NO + 4OH– |
–0,14 |
||||||||
Co3+ + 3e L Co↓ |
|
|
|
+0,46 |
HNO2 + H+ + e L NО + H2O |
|
+1,00 |
|||||||
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
соединения Комплексные .элементы Биогенные
273
Полуреакция |
|
ϕ°, В |
|
|
|
|
|
Полуреакция |
|
|
|
|
|
|
ϕ°, В |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
[Co(NH3)6]3+ + e L [Co(NH3)6]2+ |
+0,1 |
|
|
|
O2 + 4H+ + 4e L 2H2O |
|
|
|
+1,23 |
|||||||||||||||||
Cr3+ + e v Cr2+ |
|
–0,41 |
O |
+ 4H+ + 4e L 2H |
2 |
O (pH = 7) |
+0,82 |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Cr2O72– + 14H+ + 6e L 2Cr3+ + 7H2O |
+1,33 |
|
|
O2 + 2H2O + 4e L 4OH– |
|
|
+0,40 |
|||||||||||||||||||
[Cr(CN) |
]3– |
+ e L [Cr(CN) |
]4– |
–1,28 |
|
|
|
O |
+ 2H+ + 2e L H |
|
O |
2 |
|
|
|
+0,68 |
||||||||||
6 |
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
||
Cu+ + e L Cu↓ |
|
+0,53 |
O2 + H2O + 2e L HO2– + OH– |
–0,08 |
||||||||||||||||||||||
Cu2+ + 2e L Cu↓ |
|
+0,35 |
|
H2O2 + 2H+ + 2e L 2H2O |
|
|
+1,77 |
|||||||||||||||||||
Cu2+ + e L Cu+ |
|
+0,16 |
|
HO |
– + H |
O + 2e L 3OH– |
|
|
+0,88 |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Cu2+ + I– + e L CuI |
|
+0,86 |
|
O |
3 |
+ 2H+ + 2e L O |
|
|
+ H |
O |
|
+2,07 |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||
F |
+ 2e L 2F– |
|
+2,77 |
O |
3 |
+ H O + 2e L O |
|
+ 2OH– |
+1,24 |
|||||||||||||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Fe3+ + e L Fe2+ |
|
+0,77 |
|
|
|
|
S + 2H+ + 2e L H |
|
S |
|
|
|
|
+0,17 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
[Fe(CN) |
]3– |
+ e L [Fe(CN) |
]4– |
+0,36 |
|
|
|
|
|
S + 2e L S2– |
|
|
|
|
|
|
|
|
–0,48 |
|||||||
6 |
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2H+ + 2e L H |
2 |
|
0,00 |
SO 2– + 4H+ + 2e L SO |
+2H |
2 |
O |
+0,17 |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
||
2H+ + 2e L H |
(pH = 7) |
|
–0,414 |
SO |
2– |
+ H О + 2e L SO |
2– |
+ 2ОН– |
–0,93 |
|||||||||||||||||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
4 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
||
2Hg2+ + 2e L Hg 2+ |
|
+0,91 |
|
|
|
|
S |
O 2– + 2e L 2S |
2 |
O |
2– |
|
|
|
|
+0,09 |
||||||||||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
4 |
6 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|||
Приложение
274
|
Полуреакция |
ϕ°, В |
Полуреакция |
ϕ°, В |
|
|
|
|
|
|
Hg2+ + 2e L Hg↓ |
+0,85 |
Sn2+ + 2e L Sn ↓ |
–0,14 |
|
Hg 2+ + 2e L 2Hg |
+0,80 |
Sn4+ + 2e L Sn2+ |
+0,15 |
|
2 |
|
|
|
|
I2 +2е L 2I– |
+0,54 |
Tl+ + e L Tl ↓ |
–0,36 |
IO |
– + 5H+ + 4e L HIO+2H O |
+1,14 |
Tl3+ + 2e L Tl+ |
+1,25 |
3 |
2 |
|
|
|
HIO + H+ + 2e L I– + H2O |
+0,99 |
Zn2+ + 2e L Zn↓ |
–0,76 |
|
|
Mn3+ + e L Mn2+ |
+1,51 |
[Zn(NH3)4]2+ + 2e L Zn↓ + 4NH3 |
–1,04 |
|
Cd2+ + 2e L Cd↓ |
–0,403 |
|
|
соединения Комплексные .элементы Биогенные
Приложение
6. Содержание химических элементов в земной коре, почве, морской воде, растениях, животных (по В.И. Вернадскому).
|
|
|
Массовая доля, %, в |
|
||
Элемент |
|
|
|
|
|
|
земной |
почве |
|
морской |
растениях |
животных |
|
|
коре |
|
воде |
|||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
|
4 |
5 |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
O |
49,4 |
49,0 |
|
85,82 |
70,0 |
62,4 |
|
|
|
|
|
|
|
Si |
27,6 |
33,0 |
|
5 10–5 |
0,15 |
1 10–5 |
Al |
7,45 |
7,12 |
|
1 10–6 |
0,02 |
1 10–5 |
Fe |
5,0 |
3,8 |
|
5 10–6 |
0,02 |
0,01 |
C |
0,15 |
2,0 |
|
0,002 |
18 |
21 |
|
|
|
|
|
|
|
Ca |
3,5 |
1,37 |
|
0,04 |
0,3 |
1,9 |
|
|
|
|
|
|
|
K |
2,5 |
1,36 |
|
0,038 |
0,3 |
0,27 |
|
|
|
|
|
|
|
Na |
2,6 |
0,63 |
|
1,06 |
0,02 |
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
Mg |
2,0 |
0,6 |
|
0,14 |
0,07 |
0,03 |
|
|
|
|
|
|
|
Ti |
0,6 |
0,46 |
|
1 10–7 |
1 10–7 |
1 10–6–1 10–5 |
N |
0,02 |
0,1 |
|
1 10–5 |
0,3 |
3,1 |
H |
1,0 |
– |
|
10,72 |
10 |
9,7 |
|
|
|
|
|
|
|
P |
0,08 |
0,08 |
|
5 10–5 |
0,07 |
0,95 |
S |
0,05 |
0,05 |
|
0,09 |
0,05 |
0,16 |
|
|
|
|
|
|
|
Mn |
0,09 |
0,085 |
|
4 10–7 |
1 10–3 |
1 10–5 |
Zr |
0,04 |
0,62 |
|
– |
5 10–4 |
– |
Sr |
0,04 |
0,03 |
|
1 10–3 |
10–1 |
1 10–3 |
Ba |
0,04 |
0,04 |
|
5 10–6 |
10–4 |
1 10–5 |
Ge |
0,02 |
0,02 |
|
1 10–7 |
– |
1 10–6 |
Cr |
0,02 |
0,019 |
|
– |
5 10–4 |
1 10–5 |
F |
0,027 |
0,02 |
|
1 10–4 |
1 10–5 |
1 10–5–1 10–4 |
V |
0,03 |
0,01 |
|
5 10–8 |
1 10–4 |
1 10–5 |
Cl |
0,048 |
0,01 |
|
1,89 |
1 10–2 |
0,08 |
275
Биогенные элементы. Комплексные соединения
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
|
|
|
|
Rb |
0,03 |
5 10–3 |
2 10–5 |
5 10–4 |
1 10–5 |
Zn |
5 10–3 |
5 10–3 |
5 10–6 |
3 10–4 |
1 10–3 |
Ni |
1 10–2 |
5 10–3 |
3 10–7 |
5 10–5 |
1 10–6 |
Cu |
1 10–2 |
2 10–3 |
2 10–6 |
2 10–4 |
1 10–4 |
Co |
4 10–3 |
1 10–3 |
1 10–7 |
2 10–5 |
1 10–6–1 10–5 |
Li |
6,5 10–3 |
3 10–3 |
1,5 10–5 |
1 10–5 |
1 10–4 |
Pb |
1,5 10–4 |
5 10–4 |
5 10–7 |
1 10–5 |
1 10–6 |
B |
3 10–4 |
5 10–4 |
5 10–4 |
1 10–4 |
1 10–5 |
I |
3 10–5 |
5 10–4 |
1 10–6 |
1 10–5 |
1 10–5–1 10–4 |
Mo |
1,5 10–2 |
3 10–4 |
1 10–7 |
2 10–5 |
1 10–6–1 10–5 |
As |
5 10–4 |
4 10–4 |
1,5 10–6 |
3 10–5 |
1 10–6–1 10–5 |
Br |
1,5 10–4 |
2 10–4 |
7 10–3 |
– |
1 10–4 |
Cd |
5 10–5 |
5 10–6 |
– |
1 10–6 |
1 10–4 |
Th |
1 10–3 |
6 10–4 |
4 10–8 |
6 10–4 |
1 10–7 |
W |
– |
1 10–4 |
– |
– |
– |
U |
2 10–4 |
1 10–4 |
2 10–7 |
– |
1 10–8 |
Se |
6 10–5 |
1 10–6 |
4 10–7 |
1 10–7 |
– |
Bi |
1,7 10–6 |
2 10–8 |
2 10–8 |
– |
2 10–6 |
Hg |
7 10–6 |
1 10–6 |
3 10–7 |
1 10–7 |
1 10–7–1 10–6 |
Ag |
1 10–6 |
– |
7 10–9 |
– |
5 10–6–1 10–6 |
Au |
5 10–7 |
– |
4 10–10 |
– |
1 10–7 |
Ra |
2 10–10 |
8 10–11 |
1 10–14 |
1 10–14 |
1 10–12 |
276
7. Микроэлементы в организме: потребности и функции (по Harrison).
|
|
|
|
Концентрация |
|
Металлопротеиды |
|
||
|
|
Потреб- |
|
в сыворотке3 |
|
|
|||
|
|
Содержа- |
|
|
|
|
|||
|
Микроэле- |
ность, |
/л |
|
Биологическая |
|
|
|
|
|
мент |
мг/ |
ние в орга- |
мкмоль |
мкг% |
функция |
Класс фермента |
|
|
|
низме, г2 |
Примеры |
|
||||||
|
|
сутки1 |
|
или тип белка |
|
||||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
277 |
|
|
|
|
|
Транспорт кисло- |
Гемсодержащие |
Цитохром-с- |
Приложение |
Железо |
10–15 |
4,0 |
18 |
100 |
рода |
белки, оксидо- |
оксидаза |
||
|
|
|
|
|
|
|
редуктазы |
|
|
|
Цинк |
12–15 |
3,0 |
15 |
100 |
Синтез и распад |
Трансферазы, |
РНК-по- |
|
|
|
|
|
|
|
нулеиновых кислот |
гидролазы, |
лимеразы |
|
|
|
|
|
|
|
и белка, метабо- |
лиазы, изоме- |
алкогольде- |
|
|
|
|
|
|
|
лизм этанола |
разы, лигазы, |
гидрогеназа, |
|
|
|
|
|
|
|
|
оксидоредук- |
рецепторы |
|
|
|
|
|
|
|
|
тазы, факторы |
глюкокорти- |
|
|
|
|
|
|
|
|
транскрипции |
коидов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Медь |
1,5–3,0 |
0,25 |
16 |
100 |
Синтез гемогло- |
Оксидо-редук- |
Супероксид- |
|
|
|
|
|
|
|
бина, обменные |
тазы |
дисмутаза, це- |
|
|
|
|
|
|
|
процессы в соеди- |
|
рулоплазмин |
|
|
|
|
|
|
|
нительной ткани, |
|
(ферроксида- |
|
|
|
|
|
|
|
рост и развитие |
|
за), аминоок- |
|
|
|
|
|
|
|
костей |
|
сидаза |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
|
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кобальт |
0,04–0,07 |
1,1 |
0,0001 |
0,0007 |
Метаболизм мети- |
Трансферазы |
Метионин- |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
онина |
|
синтаза |
|
Биогенные |
|
Марганец |
2–5 |
0,02 |
0,001 |
0,06 |
Окислительное |
Оксидоредукта- |
Плацентарная |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
фосфорилирова- |
зы, гидролазы, |
аминооксида- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ние; метаболизм |
лигазы |
за, пируват- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
жирных кислот, |
|
карбоксилаза |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
гликозаминоглика- |
|
|
|
элементы |
|
|
|
|
|
|
|
нов и холестерина |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Молибден |
0,075– |
0,07 |
0,007 |
0,07 |
Метаболизм ксан- |
Оксидоредук- |
Ксантинокси- |
|
||
|
|
0,25 |
|
|
|
|
тинов |
тазы |
даза |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Селен |
0,04–0,07 |
— |
4 |
1,6 |
13 |
Антиоксидант |
Оксидоредукта- |
Глутатионпе- |
. |
|
278 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
зы, трансферазы |
роксидаза |
|
Комплексные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Никель |
—4 |
—4 |
0,02 |
0,01 |
Стабилизация |
Оксидоредукта- |
Уреаза |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
структуры РНК (?) |
зы, гидролазы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Хром |
0,05–0,2 |
0,0006 |
0,004 |
0,02 |
Связывание ин- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сулина клетками |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(?), метаболизм |
и анализа образца |
, а также из-за |
|
соединения |
|
3 Измеренные величины варьируют из-за различий в методах взятия |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
глюкозы |
|
|
|
|
|
1 Потребность зависит от возраста и физиологического состояния организма (например, изменяется |
|
|||||||||
|
при беременности). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 При весе 70 кг. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
очень малого количества микроэлементов в тканях. |
|
|
|
|
|
|||||
|
4 Величины не определены или сильно варьируют. |
|
|
|
|
||||||
Приложение
8. Суточная потребность в микроэлементах взрослого чело- века.
Элемент |
Суточная потребность, |
Усваиваемость, % |
|
в мг |
|||
|
|
||
|
|
|
|
К (калий) |
1850–5500 |
90–95 |
|
|
|
|
|
Na (натрий) |
1100–3300 |
|
|
|
|
|
|
Са (кальций) |
800–1200 |
25–40 |
|
|
|
|
|
Р (фосфор) |
800–1200 |
60–70 |
|
|
|
|
|
Mg (магний) |
350–400 |
30–35 или больше |
|
|
|
|
|
Fe (железо) |
Мужчины — 10, |
7–15 |
|
женщины — 18 |
|||
|
|
||
|
|
|
|
Zn (цинк) |
15 |
20–40 или больше |
|
|
|
|
|
Мn (марганец) |
2,5–5 |
3–5 |
|
|
|
|
|
Сu (медь) |
2–3 |
10–30 или меньше |
|
|
|
|
|
Мо (молибден) |
0,15–0,5 |
70–80 или меньше |
|
|
|
|
|
Сг (хром) |
0,05–0,2 |
0,5–1 |
|
|
|
|
|
Se (селен) |
0,05–0,2 |
50–80 меньше или |
|
больше |
|||
|
|
||
|
|
|
|
I (йод) |
0,15 |
60–90 |
|
|
|
|
279
Биогенные элементы. Комплексные соединения
9. Взаимодействие микроэлементов.
Элемент |
Приводит к дефициту |
|
|
Hg (ртуть) |
Se |
|
|
As (мышьяк) |
Se |
|
|
Cd (кадмий) |
Se, Zn |
|
|
Са (кальций) |
Zn, P |
|
|
Fe (железо) |
Cu, Zn |
|
|
Мn (марганец) |
Mg, Cu |
|
|
Мо (молибден) |
Cu |
|
|
Zn (цинк) |
Cu, Fe |
|
|
Рb (свинец) |
Ca, Zn |
|
|
Сu (медь) |
Zn, Mo |
|
|
280