БОЛГОВА И.В.,
ШАПОШНИКОВА И.А.,
ФАНДО Р.А.
Продолжение. См. № 3, 4, 5, 6, 7, 8/2008
Таблица Менделеева в живых организмах
Бром
Роль в жизни растений
Соединения брома всегда есть в
растениях (в среднем 0,0007% по массе), но в разных
частях растения содержание брома неодинаково: в
зеленых частях его значительно больше, чем в
корнях. Активно накапливают бром морские
водоросли, бобовые растения, орехи. Много его в
съедобных грибах: боровики, подберезовики,
подосиновики содержат примерно 0,0014% брома (по
массе). Многие растения концентрируют бром,
рассеянный в почве, природных водах и атмосфере.
По-видимому, этой способностью обладали и те
растения, из которых получился каменный уголь.
Роль в жизни животных и человека
В организме животных содержание брома
составляет в среднем 0,0001% (по массе). Бром входит в
состав всех органов и тканей (особенно много его
в щитовидной железе, гипофизе, крови), а также в
различных секретах (слезах, слюне, поте, молоке,
желчи). В тканях млекопитающих содержится 0,1–0,7
мг брома. Много брома содержат представители
класса рыб.
В организме взрослого человека содержится
около 260 мг брома, при этом его содержание в крови
составляет 0,11–2,00 мг. Суточная потребность –
около 0,8 мг брома. С помощью радиоактивного брома
(82Br) установлено его избирательное
поглощение щитовидной железой, мозговым слоем
почек и гипофизом. Бром может угнетать
активность ферментов слюны и поджелудочного
сока, а бромид натрия активизирует некоторые
ферменты, участвует в переваривании жиров и
углеводов. Введенные в организм животных и
человека бромиды усиливают концентрацию
процессов торможения в коре головного мозга,
содействуют нормализации состояния нервной
системы. Задерживаясь в щитовидной железе, бром
вступает в конкурентные отношения с йодом, что
влияет на деятельность железы, а в связи с этим –
и на состояние обмена веществ. Растворы
бромистого натрия и калия регулируют процессы
возбуждения и торможения нервных импульсов –
это используется при лечении нервных болезней
(бессонницы, истерии, неврастении и т.д.). В наше
время бромиды натрия и калия в медицине
применяются все реже, их вытесняют
броморганические препараты, более эффективные и,
в отличие от бромидов, не раздражающие слизистые
оболочки. Сейчас соединения брома применяют при
лечении некоторых сердечно-сосудистых
заболеваний, язвенной болезни, эпилепсии.
Ежегодно с морской водой в воздух переходит
около 4 млн т брома, так что очень полезно дышать
морским воздухом.
Бром ядовит. Токсичная доза для
человека – 3 г, а летальная – более 35 г. ПДК паров
брома в воздухе – 0,5 мг/м3. Присутствие в
воздухе порядка 0,001% брома приводит к
головокружению, раздражению слизистых оболочек,
кашлю, удушью. При легком отравлении парами брома
необходимо дать пострадавшему вдыхать аммиак.
Если жидкий бром попал на руки, то во избежание
появления ожогов и медленно заживающих язв его
необходимо сразу же смыть большим количеством
воды, а еще лучше раствором соды. Затем
пораженное место нужно смазать мазью, содержащей
бикарбонат натрия.
Основные источники поступления в
организм
Продукты растительного происхождения:
море-продукты (морские водоросли, в том числе
морская капуста), зеленые части растений, репа,
порей зеленый, дыня, чеснок, спаржа, капуста,
перец, картофель, лук, фасоль, щавель, виноград,
клубника. Продукты животного происхождения:
морская рыба.
Наиболее распространенные соединения
Br2 – бром.
AgBr – бромид серебра, минерал бромаргирит.
KBr – бромид калия.
Знаете ли вы, что...
Честь открытия брома,
единственного жидкого неметалла, принадлежит
французскому химику А.Балару, который в 1825 г.
исследовал жидкость, полученную при растворении
золы морских водорослей. Элемент назван так за
свой запах: в переводе с греч. бромос –
зловонный.
Суточное поступление брома в
организм с продуктами питания составляет 7,5 мг.
Бактерицидные свойства бромида
калия KBr используют при хранении овощей и
фруктов.
Бромид серебра AgBr благодаря своей
чувствительности к свету стал первоосновой для
изготовления фотобумаги, кино- и фотопленок. А
бромистый калий вводят в состав фотореактивов,
чтобы избежать вуали на пленках и отпечатках.
Бромистый натрий NaBr добавляют в
дубильные растворы, чтобы кожа стала прочнее.
Броморганическое соединение
бромхлорметан – отличный огнетушитель, который
не проводит электричество.
Броморганикой пропитывают
древесину для защиты от воздействия грибов и
плесени.
Селен
Роль в жизни растений
Содержание селена в растениях
составляет 0,000001% (по массе). Некоторые растения
способны концентрировать селен, извлекая его из
почвы. Среди них широко известный осенний цветок
астра. Высоко содержание селена в луке, чесноке,
оливках, маслинах, морских водорослях, бобовых,
кокосах, фисташках, кешью, грибах. Богаты селеном
водоросль спирулина, береза повислая, эвкалипт
лекарственный, солодка уральская, донник
лекарственный, эфедра полевая и хвощ полевой.
Однако в последнее столетие наблюдается дефицит
селена в почве и, как следствие, дефицит его в
овощах. Селеновые удобрения не оказывают
заметного эффекта из-за нитратов, хлоридов и
фосфатов, которые связывают селен в
нерастворимые соединения. Эксперименты показали
влияние селена на устойчивость растений к
разного рода стрессам за счет воздействия на
накопление в листьях аминокислоты пролина.
Роль в жизни животных и человека
В нашем организме нет ни одного органа, где не
встречался бы селен (от 0,01 до 1 мг/кг в различных
тканях). Главный его положительный эффект –
противоопухолевая активность. Селен активирует
ген р53, ответственный за
окислительно-восстановительные реакции, входит
в состав ферментов, осуществляющих реакции
детоксикации в клетках, нейтрализующих
свободные радикалы. Селен участвует в обмене
белков и нуклеиновых кислот, входит в состав
ферментов и гормонов, участвует в реакциях
иммунитета (в том числе в защите организма от
вирусов гриппа, гепатита, герпеса, лихорадки
Эбола), воспаления и регенерации.
Селенсодержащие белки формируют костную и
хрящевую ткани, поддерживают работу скелетных и
гладких мышц. Селен участвует в формировании
гормона щитовидной железы тироксина,
стимулирует рост клеток поджелудочной железы.
Потребность в селене для животных и человека
составляет 50–100 мкг на 1 кг рациона.
Накапливается селен прежде всего в почках,
печени, костном мозге, сердечной мышце,
поджелудочной железе, легких, коже и волосах.
Селен содержится в сетчатке глаз: у человека – 7
мкг, у орла – 780 мкг. Он участвует в
преобразовании световой энергии в энергию
электрического потенциала сетчатки глаза.
По данным ВОЗ, для поддержания
здоровья нужно совсем немного селена: мужчине –
70 мкг в сутки, женщине – 55 мкг, ребенку – 1 мкг на 1
кг веса ребенка. Предельно допустимая доза
препарата – 400 мкг в сутки. Недостаток селена в
организме животных и человека вызывает те же
изменения, что и недостаток витамина Е, приводит
к тяжелым функциональным расстройствам.
Избыток селена замедляет
окислительно-восстановительные реакции,
нарушает синтез метионина. Отмечаются ломкость
ногтей, аллопеция (очаговое выпадение волос),
артрит, мышечные боли, ухудшение состояния кожи,
гниение зубов, снижение функции печени и почек,
проблемы с иммунитетом, нарушения в нервной
системе.
Основные источники поступления в
организм
Продукты растительного происхождения:
зелень, цельное зерно, кукуруза, бобовые, фрукты.
Продукты животного происхождения: мясо.
Оптимальное количество селена содержится в
пивных дрожжах и чесноке.
Наиболее распространенные соединения
Na2SeO3 – селенит натрия.
Н2Se – селеноводород.
Н2SeO4 – селеновая кислота.
Н2SeO3 – селенистая кислота.
Знаете ли вы, что…
Селен был открыт в 1817 г. шведскими
химиками Й.-Я. Берцелиусом и Г.Ганом. Обнаружив,
что выделенный ими новый элемент очень похож на
теллур и сопутствует ему, Берцелиус назвал его
селеном в честь Селены – Луны, естественного
спутника Земли. Теллурис по-латыни означает
«Земля».
В теле человека 1,5 х 1020 атомов
селена, а в одной клетке – 1,5 х 106.
Как и у серы, у селена существуют
аллотропные модификации: аморфный красный селен
– красно-бурый порошок, кристаллический серый –
наиболее устойчивая модификация.
Кремний
Роль в жизни растений
 Кремний
присутствует в волокнах механических тканей
всех растений, и его содержание в среднем
составляет 0,02–0,15%, а в сене – 0,1–3% (по массе). Чем
жестче стебель растения, тем больше в его золе
кремния. Рекордсменами по содержанию кремния
среди наземных растений являются хвощи, мхи,
злаки, пальмы. Так, в сухом веществе хвоща
полевого содержится 9% кремнезема, а в золе – до
96%. До 10% кремния содержится в шелухе риса и 8% – в
топинамбуре. Наибольшее количество кремния
содержится в растениях (и кормах из них),
произрастающих в степных, полупустынных,
пустынных и горных районах.
Хотя содержание кремния в грунтовых
водах невелико (20–50 мг/л), он поглощается
растениями в значительных количествах: за год с 1
га зерновые извлекают 105–120 кг двуокиси кремния,
бук – 63 кг, ель – 54, клевер – 20, овощи – 10,
картофель – 8 кг.
Особенно много кремния могут накапливать
некоторые морские растения (например, диатомовые
водоросли) и животные (например, кремнероговые
губки, радиолярии), образующие при отмирании на
дне океана мощные отложения оксида кремния (IV). В
холодных морях и озерах преобладают биогенные
илы, обогащенные кремнием, в тропических морях –
известковые илы с низким содержанием кремния.
Роль в жизни животных и человека
 Простейшие
одноклеточные организмы (раковинные амёбы,
радиолярии, фораминиферы) имеют скелеты из
кремнезёма – оксида кремния (IV). У губок, морских
звезд и ежей основу скелета также составляет
двуокись кремния. У позвоночных животных
содержание оксида кремния (IV) в зольных веществах
составляет 0,1–0,5%.
Кремний содержится во всех тканях и органах
человека, но больше всего его в лёгких,
эпидермисе кожи, связках, волосах, лимфоузлах,
почках, ногтях. Хрусталик глаза содержит в 25 раз
больше кремния, чем глазная мышца. Кремний
способствует общему укреплению тканей, придает
гибкость сосудам, стимулирует рост волос и
ногтей, обеспечивает проведение импульсов в
нервной системе, эластичность сосудов,
нормализует энергетические процессы.
В крови содержание кремния
незначительно, однако когда оно уменьшается, у
человека ухудшается психическое состояние,
волосы становятся тонкими и ломкими, начинается
облысение, кожа теряет эластичность.
В организм кремний поступает с пищей и
воздухом. Вдыхание в большом количестве
соединений кремния, например с дымом цементных
заводов, горных предприятий и т.п., приводит к
тяжелому заболеванию легких – силикозу.
Недостаток соединений кремния в организме
приводит к заболеваниям кожи и костей. Его
дефицит и нарушение обмена отмечают при
патологических процессах в легких,
почечно-каменной болезни, дерматитах и др.
Наоборот, при зобе его накапливается в 3–4 раза
больше, чем в здоровой щитовидной железе. В
злокачественных опухолях его содержание
увеличивается в 3–6 раз.
Основные источники поступления в
организм
Продукты растительного происхождения: овес,
просо, пшеница (цельное зерно), отруби, рис,
ячмень, ботва репы и свеклы, горчица листовая,
капуста, кукуруза, лук, морковь, огурцы,
одуванчик, пастернак, салат-латук, сельдерей,
семечки подсолнечника, томаты, тыква, фасоль,
хрен, шпинат, абрикосы, бананы, изюм, инжир
(сушеный), вишня, слива, земляника садовая и
лесная, финики, яблоки. Кисломолочные продукты.
Лекарственные растения: полевой хвощ, горец
птичий (спорыш), пырей, крапива, мать-и-мачеха.
Наиболее распространенные соединения
SiO2 – оксид кремния (IV), песок,
кремнезём.
SiF4 – фторид кремния.
Знаете ли вы, что...
Кремний был открыт в 1825 г. шведским
химиком Й.-Я. Берцелиусом при восстановлении
фторида кремния SiF4. Латинское название
берет свое начало от силекс – кремнезём;
русское происходит от кремень – твердый
камень для высекания огня.
Число атомов кремния в теле
человека составляет 3,0 х 1022, а в одной
клетке – 3,0 х 108.
Суточное поступление кремния в
организм с продуктами питания – 3 мг, а с воздухом
– 15 мг.
В медицине препараты, содержащие
кремний, используют для профилактики и лечения
остеопороза, атеросклероза, заболеваний ногтей,
кожи и волос.
При заживлении переломов костей
содержание кремния в месте перелома возрастает
почти в 50 раз.
Скелеты простейших состоят из
оксида кремния. Со временем, отмирая, они
образуют массивные толщи горных пород,
называемых кремнистыми: кварц, горный хрусталь,
аметист, сердолик, агат, яшма и др.
Соединения кремния служат основой
для производства стекла и бетона. Обычное
оконное стекло имеет состав – Nа2О х СаО х
6SiO2, хрустальное стекло – К2О х РbО х
6SiO2.
Литий
Роль в жизни растений
В растениях содержится примерно 0,0001%
лития (по массе). Наземные части растений богаче
литием, чем корни. Литий положительно влияет на
общее развитие растений (особенно корневой
системы), улучшает транспорт калия, повышает
устойчивость к болезням, усиливает
фотохимическую активность хлоропластов в
листьях (томаты) и синтез никотина (табак), влияет
на водно-солевой обмен. Без лития растения не
синтезируют полноценных витаминов группы В. При
избытке лития в почве у полыни холодной
замедляется рост, искривляется стебель, листья
цитрусовых становятся пятнистыми.
Больше всего лития в растениях
семейства розоцветных, гвоздичных, паслёновых
(табак, дереза), лютиковых (василистник).
Сверхконцентраторами лития являются: алоэ
древовидное, белена черная, кассия узколистная,
красавка (белладонна), сабельник болотный.
Роль в жизни животных и человека
Содержание лития в организме животных
составляет 0,001% (по массе), а в организме человека
массой 70 кг – 0,67 мг лития. В организме он
накапливается в скелете, щитовидной железе,
печени и легких.
Литий регулирует активность некоторых
ферментов, участвующих в переносе из
межклеточной жидкости в клетки мозга ионов
натрия и калия, воздействует на ионный баланс
клетки, оказывает влияние на иммунитет,
водно-солевой обмен, активизирует действие
клеток костного мозга. Литий обладает
психотропным действием (его применяют при
депрессии, ипохондрии, агрессивности и даже
наркомании). Он способен предупреждать склероз,
болезни сердца, в какой-то степени диабет и
гипертонию.
Низкий уровень лития отмечается у больных с
психическими расстройствами, почечными
заболеваниями, при иммунодефицитных
заболеваниях, в том числе с риском
новообразований.
На психически здоровых людей
терапевтические дозы лития психотропного
действия не оказывают. Однако при длительном
приеме происходит накопление лития в организме,
что может проявляться в виде светобоязни и
дрожания рук. Категорически запрещено сочетать
препараты лития с препаратами магния: эти
микроэлементы несовместимы между собой. Дефицит
лития во время беременности приводит к выкидышам
и аномалиям развития плода, а в зрелом возрасте
провоцирует развитие атеросклероза.
Повышенная концентрация лития в
волосах может отмечаться при нарушении
выделительной функции почек, обмена натрия,
передозировки препаратов лития. Может
наблюдаться у работников или лиц, проживающих
вблизи предприятий по производству элементов
питания, компонентов для АЭС и самих АЭС.
Основные источники поступления в
организм
Продукты растительного происхождения:
зеленые растения. Некоторые минеральные воды,
морская и каменная соль.
Наиболее распространенные соединения
Li2CO3 – карбонат лития.
Знаете ли вы, что…
Открыт литий в 1817 г. шведским химиком
Ю.-А. Арфведсоном при анализе минерала петалита
LiAl[Si4O10]. Этот минерал (алюмосиликат)
выглядит как самый обыкновенный камень, и
поэтому металл назван литием (от греч. литос
– камень).
Суточное поступление лития в
организм человека с продуктами питания
составляет примерно 2 мг.
Соли лития (карбонат лития,
литонит) используются при лечении
маниакально-депрессивных психозов. Препараты
лития, возможно, эффективны при лечении
новообразований, сахарного диабета и
алкоголизма.
Токсическая доза лития для
человека составляет 92–200 мг.
Соли лития окрашивают пламя в
карминово-красный цвет, и их используют в
пиротехнических составах для фейерверков.
Продолжение следует
|