Элементтер-органогендер. «Өмір металдары». Көміртек – органикалық қосылыстар негізі. Тірі және өлі табиғаттың арасындағы шекара қай жерде?
МАҚСАТЫ: Элементтер-органогендер, «өмір металдары» және токсиканттар жайлы түсінік қалыптастыру. Элементтер және олардың қосылыстарының тірі ағза үшін атқаратын рөлі, ерекшеліктері мен олардың медициналық тәжірибеде қолданылуы жайлы түсініктерді кеңейту.
ДӘРІС ЖОСПАРЫ:
1. Химиялық элементтердің жіктелуі және олардың адам ағзасы мен қоршаған ортада таралуы.
2. Элементтер-органогендер мен олардың қосылыстарының атқаратын рөлі. Көміртек – органоген №1.
3. «Өмір металдары» және олардың биологиялық маңызы.
4. Тірі ағзадағы комплексті қосылыстар. Комплексті қосылыстардың медициналық-биологиялық тәжірибеде қолданылуы.
ДӘРІС ТЕЗИСІ:
Бүгінгі таңда адам ағзасында кездесетін химиялық элементтерді жіктеудің түрлі жолдары бар. Ең көп тараған жіктелу түрін В.И.Вернадский ұсынған, ол бойынша элементтер макроэлементтерге (ағзадағы мөлшері >0,01%), микроэлементтерге (ағзадағы мөлшері 10-5 10-3 %), ультрамикроэлементтерге (ағзадағы мөлшері <10-5 %) жіктеледі.
Функционалдық рөлі бойынша биогенді элементтерді келесі топтарға бөлуге болады: 1) ағзаның негізгі органикалық қосылыстарын түзуге қатысатын органогендер – элементтер; 2) ағзаның электролиттік фонын құрайтын элементтер; 3) ағзаның тасымалдау және реттеу функцияларына қатысатын элементтер.
Тірі ағзалардың химиялық құрамы жер қыртысы мен теңіздің химиялық құрамымен тығыз байланыста болады. Табиғи іріктеу нәтижесінде тірі жүйелердің негізін тек қана алты элемент құрайды. Органогендерге оның түзетін байланыстарының айрықша алуан түрлілігі тән. Оның бұл ерекшелігін тірің ағзалардағы биомолекулалардың көп түрлілігі айқындайды.
Органогендер негізінде суда еритін қосылыстар түзеді, бұл олардың құрамында 60% -дан астам суы бар тірі ағзада концентрленуіне септігін тигізеді.
Адам ағзасындағы құрамына орай көміртек макроэлементтер қатарына жатады (21,15%). Ол ағзадағы барлық ұлпалар мен жасушалардың құрамында ақуыздар, майлар, дәрумендер, гармондар т.с.с. түрінде кездеседі. Қосылыстарда көміртек басқа органогендермен кәдімгідей берік ковалентті байланыс түзеді, дегенмен бұл байланыстар қозғалысқа, тасымалдануға қабілетті. Нәтижесінде бұл байланыстардың реакциялық қабілеттілігі артуымен қатар тұрақтануы да мүмкін. Көміртекқұрамдас қосылыстардың бұл ерекшелігі олардың биологиялық маңызы болып табылады.
Ағзадағы «өмір металдары» үлесі 2,4% құрайды. Ағзада бұл металдарың иондары бос күйінде немесе биолигандалармен байланысқан ион-комплекстүзушілер түрінде болады. Ең берік комплекстерді d-элементтер түзеді. Тірі ағза тіршілігі үшін ең маңызды Mn, Fe, Co, Cu, Zn, Mo комплексті қосылыстары. Биогенді Na, K, Ca, Mg s-элементтер тек қана белгілі құрылымдағы лигандалармен ғана әлсіз комплексті қосылыстар түзе алады.
Комплексті қосылыстардың полидентантты лигандалармен өте беріктігі хелатты эффект деп аталады. Макроциклді лигандалар үшін бұл эффектінің орасандығы соншалық, олар тіпті сілтілік және жер сілтілік металдардың иондарымен де берік комплекстер түзе алады (мәселен, хлорофилл).
Ауыр металдардың улылығы көп жағдайда биобейорганикалық қосылыстардың түзілуімен түсіндіріледі. Егер мұндай комплекс биогенді металмен түзілген комплекске қарағанда мықтырақ, берігірек болса, онда ағзаның қалыпты тіршілігі бұзылады.
КӨРНЕКІ МАТЕРИАЛ:
Презентация (слайдтар)
ӘДЕБИЕТТЕР:
Негізгі:
1. Сейтембетов Т.С. Химия. -А.: Білім, 1994.-223б.
2. Бірімжанов Б.А. Жалпы химия. -А., 2001.-744б.
3. Веренцова Л.Г., Нечепуренко Е.В., Батырбаева А.Ә., Карлова Э.К. Бейорганикалық, физикалық және коллоидты химия: оқу құралы- Алматы: «Эверо», 2009.- 42-47 б.
4. Есімжан А. Жалпы химия практикумы. -А., 2004.-296б.
5. Құлдыбаев М.М., Ихсанов және т.б. Биогенді элементтер. -А., 1995.-112б.
6. Абдрахманова Р.М. и др. Бионеорганическая и биофизическая химия: Задачи и упражнения. -А., 1995.-120б.
7. Равич-Щербо М.И., Новиков В.В. Физическая и коллоидная химия. -М., 2001.-254б.
8. Ленский А.С. Введение в бионеорганическую и биофизическую химию. -М.: ВШ, 1989.-256б.
9. Ершов Ю.А. және т.б. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов. -М.: ВШ, 2003.-560б.
10. Слесарев В.И. Химия. Основы химии живого. –СПб.: Химиздат, 2001. -152 бет.
Қосымша:
1. Қоканбаев Ә.Қ. Физикалық химияның қысқаша курсы. –А.: Білім, 1996.-224б.
2. Аханбаев К. Жалпы және анорганикалық химия. А.: Санат, 1999.-123бт.
3. Шоқыбаев Ж. Бейорганикалық химия практикумы. –А.: Мерсал, 2000.-160б.
4. Мекеев Е.Е. Биобейорганикалық және биофизикалық химия практикумы. -А., 1 бөлім, 1990.-110б.
5. Мекеев Е.Е. Биобейорганикалық және биофизикалық химия практикумы. –А., 2 бөлім, 1991. -820б.
6. Евстратова К.И. және т.б. Физическая и коллоидная химия. -М.: ВШ, 1990.-487б.
7. Глинка Н.Л. Общая химия: Учебное пособие для вузов / Под ред. А.И.Ермакова –М.: Интеграл-Пресс, 2006.-728 б.