7.Кислород:электронная и электроннографическая формулы,положение в таблице Менделеева , биологическая роль.Активные формы кислорода.

Электронная формула кислорода: 1s²2s²2p⁴.

Главная функция в живой природе – окислительная, необходимый участник биологического окисления как свободного, так и сопряженного, в норме в клетках происходит полная утилизация О₂:

Активные формы кислорода

Активные формы кислорода	Химизм процесса образования	Примечание
О супероксидный анион-радикал	О + ē О [ProtFe2+] + O2 [ProtFe+3] + О	Молекула О2 – бирадикал, т.к. содержит два неспаренных электрона на разрыхляющих орбиталях, поэтому присоединяя молекула превращается в анион с одним неспаренным электроном. В организме этот ē О2 получает при взаимодействии с металлопротеинами (гемоглобин, цитохромы), содержащими катионы металлов в низших степенях окисления
НО гидропероксидный радикал	О + ē + Н+ НО [ProtFe2+]+O2+Н+ [ProtFe3+] + НО	Супероксидный анион-радикал О , взаимодействуя с протоном, образует гидропероксидный радикал, не имеющий заряда
Н2О2 пероксид водорода	О +2ē +2Н+ Н2О2 [ProtFe2+] + O2+2Н+ [ProtFe3+] + Н2О2	В Н2О2 все электроны спарены
НО гидроксидный радикал	О2 + 3ē + 3Н+ НО + Н2О	Окисляющая способность из всех перечисленных активных форм кислорода максимальна
О синглетный кислород	О +2ē О	Под действием света молекулярныйО переходит в синглетный О , в котором все электроны спарены. Он более сильный окислитель, чем молекулярный О2, но менее устойчив, (1/2 = 45 мин.)

Защита от вредного действия активных форм кислорода осуществляется с помощью антиоксидантной системы. Антиоксиданты – вещества, обратимо взаимодействующие со свободными радикалами и окислителями, предохраняющие субстраты от их воздействия. Реагируя со свободными радикалами, антиоксиданты превращаются в малореакционноспособные радикалы, прерывающие цепной процесс. К антиоксидантам относятся тиолы (унитол, N-ацетилцистеин), аскорбиновая кислота, -каротин, витамины А, Е, К, Р. Например, под действием фермента супероксиддисмутазы (СОД), входящего в состав антиоксидантной системы, супероксидный радикал превращается в кислород и пероксид водорода:

2О + 2Н⁺ H₂O₂ + O₂.

Пероксид водорода далее разлагается под действием каталазы H₂O₂ 2Н₂О + О₂. Пероксид водорода утилизируется в клетке под действием фермента пероксидазы, а кислород опять принимает участие в биологическом окислении. Наличие пероксидазы в лейкоцитах способствует уничтожению бактерий и веществ, поглощенных лейкоцитарными клетками.

2Н₂О₂ + субстрат 2Н₂О + окисленный субстрат.

Обычный путь поступления кислорода в организм лежит через легкие, где он проникает в кровь и связывается с гемоглобином:

HHb + O₂ HHbO₂. Благодаря оксигемоглобину 1 литр крови переносит 250 мл кислорода в капилляры различных органов. Небольшая часть поступившего кислорода соединяется с миоглобином для накопления кислорода в тканях, в основном, в мышцах и поддержания необходимого парциального давления. Основная часть кислорода вступает в процессы метаболизма.

Кислород поступает в организм также в виде воды.

Кислород применяют для вдыхания при гипоксии, заболеваниях дыхательных путей и сердечно-сосудистой системы, отравлениях СО, HCN, нарушении функции дыхания. Обычно используют смесь (О₂ – 95% и СО₂ – 5%) называемую карбогеном.

Применение кислорода под повышенным давлением (гипербарическая оксигенация) используется для улучшения кислородного насыщения тканей, защищает головной мозг от гипоксии.

Для улучшения обменных процессов при лечении сердечно-сосудистых заболеваний в желудок вводят кислородную пену в виде кислородного коктейля.

8.Галогены. Электронная и электронографическая формулы, положение в ПСЭ Менделеева. Возможные степени окисления и валентности галогенов. Биогенная роль галогенов, применение соединений галогенов в медицине.

Галогены – элементы 7 группы главной подгруппы, неметаллы. Фтор имеет только две степени окисления 0 и -1; хлор и йод от -1 до +7; бром -1, 0, +1, +3,+5.

Фтор участвует в процессах костеобразования, формирования зубной эмали. В медицине фторсодержащие препараты(фторотан, флюорол, фторпиримидин, трифтортирозин и др.) служат для лечения гипофтороза, базедовой болезни, диабета, глаукомы и рака, как наркотические средства, кровезаменители, для профилактики стрептококковых и стафилококковых инфекций.

Хлор участвует в поддержании осмотического равновесия, оказывает тормозящий эффект на нейроны, активизирует ряд ферментов, входит в состав желудочного сока. В медицине хлорсодержащие препараты используют как бактерицидные, для лечения заболеваний ЖКТ, при отравлении сероводородом, NaCl – противоядие при передозировке нитратом серебра и солями лития.

Бром содержится в крови, костной и мышечной ткани; участвует в активации пепсина, ферментов, регуляции работы ЦНС, угнетает деятельность щитовидной железы. В медицине соединения брома содержатся в комплексных препаратах(брометон, бромалин, бромурал), оказывающих седативное, снотворное, противосудорожное действие; при лечении сердечнососудистых заболеваний, язвенной болезни, при эпилепсии; антисептик(трибромфенолят висмута).

Йод входит в состав гормона щитовидной железы – тирозина, участвует в регуляции скорости биохимических реакций, обмена энергии, в процессах роста и развития. В медицине йодосодержащие лекарственные препараты применяют при заболеваниях щитовидной железы, как антисептик(раствор Люголя), для обработки ран и операционного поля; йодиды калия и натрия применяют при эндемическом зобе, катаракте, глаукоме, астме, при отравлении солями ртути.

9 S-металлы. Положение в ПСЭ Менделеева, их электронные формулы. Биологическая роль калия и натрия. Применение в медицинской практике изотонических и гипертонических растворов, натрий гидрокарбоната, буры, глауберовой соли, калий хлорида.

S-металлы находятся в 1 и 2 группах главных подгруппах.

Биологическая роль калия: основной внутриклеточный катион; формирование трансмембранного потенциала; участие в калий-натриевом насосе, в синтезе белка и активации ферментов; вызывает расширение сосудов органов и сужению периферических сосудов; много калия в мясе, томатах, бобовых. Дефицит калия вызывает развитие эрозивных процессов слизистых оболочек, бесплодие, а профицит приводит к параличу и смерти.

Биологическая роль натрия: способен удерживать воду в организме; поддерживает осмотическое давление; кислотно-щелочной баланс; влияет на белковый обмен; участие в калий-натриевом насосе. Профицит натрия перегружает сердце и почки и вызывает отек ног и лица; вызывает нарушение метаболических процессов. Дефицит натрия вызывает исхудание, слабость, выпадение волос, кожные сыпи и судороги.

Применение в медицине:

• Изотонический раствор NaCl 0,9% при обезвоживании организма, при интоксикации, для промывания глаз, ран.

• Гипертонический раствор NaCl 3-5% для очищения ран в хирургии, 10% при легочных и желудочных кровотечениях, 2-5% при отравлениях нитратом серебра

• NaHCO3 – отхаркивающее средство, для ингаляций, полосканий при воспалении слизистых рта и глаз

• Na2B4O7*10H2O – антисептик, для полосканий, спринцеваний и смазываний

• Na2SO4*10H2O – слабительное средство

• Хлорид калия при гипокалиемии, возникающей при рвоте, поносах, после операций

Биологическая роль кальция: основная масса в костях и зубах; в организм должен поступать в определенном соотношении с фосфором; входит в состав плазмы крови; участвует в поддержании гомеостазаи свертываемости крови; проницаемости мембран. Профицит кальция приводит к отложению солей в почках; угнетают нервно-мышечную возбудимость; остановка сердца. Дефицит кальция приводит к повышенной нервно-мышечной возбудимости, судорогам

Биологическая роль магния: содержится в костях и мышцах, в плазме крови; необходим при борьбе с лишним весом, при беременности, при нарушении пищеварения; участвует в гомеостазе и синтезе белка; активатор ферментов; образует комплексы с АТФ и АДФ. Дефицит магния вызывает тревогу, нарушение сердечного ритма, судороги, бессонница, депрессия, покалывание кончиков пальцев.

Важнейшие соединения магния, применяемые в медицине:

• MgSO4*7H2O (магнезия; английская соль) – слабительное, желчегонное; при эпилепсии, хорее, астме, гипертонии.

• Оксид магния (жженая магнезия) и Mg(OH)2*4MgCO3*H2O при повышенной кислотности желудочного сока

• 2MgO*3SiO2*(H2O)n трисиликат магния – адсорбирующее, обволакивающее средство

Важнейшие соединения кальция, применяемые в медицине:

• Хлорид, глюконат и лактат кальция при аллергиях, отравлениях солями магния и фтористой кислоты

• Оксид кальция дезинфицирующее средство

• CaSO4*2H2O при наложении гипсовых повязок

• Карбонат кальция усиливает секрецию желудочного сока; в составе зубных порошков

• Глицерофосфат кальция – общеукрепляющее средство

• 10. D-элементы. Общая характеристика Д элементов:положение в ПСЭ,особенности электронного строения,возможные степени окисления,зависимость кислотно-основных и окислительно-восстановительных свойств от степени окисления,д-элементы как комплесообразователи.