Биологическая роль элементов vа группы

Среди элементов VА группы наибольшее биологическое значение имеют азот и фосфор. Оба они относятся к элементам-органогенам и необходимы для существования любой формы жизни на Земле. Азот входит в состав всех аминокислот, белков, смешанных биополимеров, имеющих белковую составляющую (протеогликанов, липопротеинов), нуклеиновых кислот (ДНК и РНК), АТФ, многих гормонов и витаминов. Практически все нейромедиаторы (ацетилхолин, норадреналин, -аминомасляная кислота и др.) – азотсодержащие вещества. Интересно отметить, что большинство известных к настоящему времени наркотических веществ тоже содержат в своем составе атомы азота.

Растения потребляют азот из почв в виде ионов NH₄⁺, NO₃^–, NO₂^–, образующихся при диссоциации соответствующих неорганических соединений, и синтезируют все необходимые для процесса жизнедеятельности азотсодержащие биомолекулы.

В отличие от них человеческий организм некоторые азотсодержащие соединения (например незаменимые аминокислоты) сам образовать не может. Они должны содержаться в употребляемых продуктах питания. При их нехватке или полном отсутствии жизнедеятельность организма угнетается и со временем может наступить летальный исход. В связи с этим пищевой рацион человека должен быть разнообразным и включать в себя как растительную, так и животную составляющие.

Фосфор входит в состав некоторых белков, нуклеиновых кислот, фосфолипидов, АТФ, АДФ, АМФ костной ткани, анионов фосфорной кислоты (HPO₄^2– и H₂PO₄^–), образующих в биологических жидкостях фосфатный буфер.

Многие процессы, связанные с ростом организма (формирование скелета, увеличение мышечной массы и др.) осуществляются при участии фосфорсодержащих веществ через стадию фосфорилирования. Универсальным поставщиком химической энергии, используемой организмом для протекания биохимических процессов, является аденозинтрифосфорная кислота АТФ.

Мышьяк, в отличие от фосфора и азота, является условно эссенциальным элементом для человека. Считается, что его присутствие в небольших количествах повышает устойчивость к действию микроорганизмов.

Многие соединения мышьяка в малых дозах оказывают лечебный эффект, а в больших дозах являются сильнейшими ядами.

Механизм их токсического действия заключается в способности мышьяка блокировать –SH группы ферментов и других биологически важных соединений. Смертельная доза для человека составляет  0,1–0,3 г мышьяка, при этом летальный исход наступает не сразу, а примерно через 70 часов.

Гораздо меньшие дозы соединений мышьяка используют для лечения анемии, истощения, миастении и неврастении как в виде подкожных инъекций (1% раствор Na₂HAsO₄), так и перорально в виде таблеток (As₂O₃). Оксид мышьяка As₂O₃ применяют в стоматологии для некротизации пульпы при лечении кариеса. В начале ХХ века Пауль Эрлих синтезировал органические вещества, содержащие мышьяк, и стал использовать их для лечения сифилиса и других венерических заболеваний.

Сурьма и висмут являются примесными элементами, их биологическая роль не выявлена. Многие их соединения (особенно это касается сурьмы) являются токсичными) поэтому в лечебной практике широко не используются, хотя отдельные случаи встречаются. Так, некоторые соли висмута назначают для лечения язвы желудка и двенадцатиперстной кишки, а также при различных воспалительных процессах желудочно-кишечного тракта.