Медь Сu — необходимый микроэлемент живых организмов. Серебро Аg и золото Аu — примесные микроэлементы. Их соединения применяют в медицине.
Медь — биогенный элемент, содержится в тканях животных и растений. Общая масса меди в организме взрослого человека примерно 100 мг, что составляет около 0,0001%. Примерно 30% этого количества содержится в мышцах. Печень и мозг также богаты медью. Металлическая медь и ее соединения токсичны.
Наиболее важными с физиологической точки зрения являются медьсодержащие белки — цитохромоксидаза и супероксиддисмутаза.
Цитохромоксидаза — один из компонентов дыхательной цепи, локализованной в мембранах митохондрий. Обеспечивает клеточное дыхание, восстанавливая кислород до воды на конечном участке дыхательной цепи.
Цитохромоксидаза (М, = 200 000) состоит из семи белковых субъединиц и четырех связанных с ними активных центров: двух молекул тема, связывающих ионы железа, и двух ионов меди, непосредственно связанных с белковыми субъединицами. Такая структура цитохромоксидазы обеспечивает передачу четырех электронов из дыхательной цепи и осуществление реакции
Почему опасно носить золото вместе с серебром
О2 + 4Н + + 4е ~ →Цитохромоксидаза→ 2Н2О
При неполном восстановлении кислорода в дыхательной цепи образуется анион пероксида:
Взаимодействие этого аниона с органическими соединениями клетки приводит к образованию радикалов и нарушению нормального развития клетки.
Повреждающее действие аниона предотвращается медьсодержащим ферментом супероксиддисмутазой (СОД). Этот фермент катализирует реакцию
Интересно, что переносчиком кислорода у моллюсков и членистоногих является не гемоглобин, а гемоцианин (от греч. кианос — лазурный). Кровь этих животных имеет голубой цвет.
Гемоцианин в зависимости от биологического вида имеет различную молекулярную массу (у омара Мг = 825000) и состоит из большого числа белковых субъединиц (Мг от 25000 до 35000). Каждая субъединица имеет центры связывания кислорода. Эти центры представляют собой медьпротеиновые комплексы кислорода (биокластеры) с двумя ионами меди. Каждая такая пара связывает одну молекулу кислорода.
Ежедневно организму требуется 2,5—5,0 мг меди. При недостатке в организме меди может развиваться болезнь — медьдефицитная анемия. Медь необходима для усвоения железа, в частности, при синтезе цитохромоксидазы, которая содержит и железо, и медь. При дефиците меди нарушается нормальное развитие соединительных тканей и кровеносных сосудов.
Широкое применение меди и ее соединений в промышленности и сельском хозяйстве повышает риск отравления этими веществами. Отравления обычно связаны со случайной передозировкой инсектицидов, вдыханием порошка металла, заглатыванием растворов солей меди. Большую опасность представляют напитки, хранящиеся в медных сосудах без защитного покрытия стенок.
Токсическое действие соединений меди обусловлено тем, что ионы меди взаимодействуют с тиольными —SН-группами (связывание) и аминогруппами —NH2 (блокирование) белков. При этом могут образовываться биокластеры хелатного типа:
Серебро. Польза и действие на организм.
Вследствие таких взаимодействий белки становятся нерастворимыми, теряют ферментативную активность. В результате нарушается нормальная жизнедеятельность.
В качестве наружного средства применяют 0,25%-ный водный раствор сульфата меди СuSО4 при воспалении слизистых оболочек и конъюнктивитах. Малые дозы этого препарата могут применяться во время приема пищи для усиления эритропоэза при малокровии.
Серебро и золото. В организме взрослого человека обнаруживается около 1 мг серебра, т.е. примерно 10 -6 % (1 ч. на миллион), и до 10 мг золота, т.е. примерно 10 -5 % (10 ч. на миллион).
Антисептические свойства растворимых солей серебра известны с древних времен. Священнослужители давно знали, что вода («святая») при хранении в серебряных сосудах долго не портится, т.е. не подвергается микробному загрязнению. В настоящее время это свойство «серебряной» воды используется моряками в дальних плаваниях.
Сильные токсические проявления у взрослого человека наблюдаются при приеме внутрь 7 г АgNO3.
Токсическое действие соединений серебра, как и в случае меди, обусловлено главным образом тем, что ионы серебра взаимодействуют с тиольными серо- и азотсодержащими группами белков, нуклеиновых кислот и других биоорганических веществ.
В водном растворе существуют только комплексные соли золота, например, Nа3[Аu(S2О3)2] и различные тиоловые бионеорганические комплексы.
Механизм токсического действия соединений золота аналогичен механизму токсического действия соединений меди и серебра. В соответствии с общим правилом для тяжелых металлов одной группы токсичность возрастает с увеличением атомного номера в ряду: Сu Аg Аu.
В медицине издавна используются такие препараты, как кристаллический серебро нитрат АgNО3 (ляпис) и его водные растворы. Давно известны также препараты коллоидного металлического серебра протаргол (8% Аg) и колларгол (70% Аg), которые представляют собой мелкодисперсные порошки с металлическим блеском. Каждая частица таких порошков представляет собой кристаллик восстановленного металлического серебра размером менее 1 мкм с белковой оболочкой из альбумина (протаргол) или коллагена (колларгол). Белковая оболочка защищает кристаллики серебра от слипания и обеспечивает их переход в водную среду (солюбилизирует).
Препараты серебра применяют как противовоспалительные, антисептические и вяжущие средства.
Источник: studopedia.su
Соединения золотаи серебра,их токсичность иприменение в медицине
Серебро — примесный микроэлемент растительных и животных организмов. В организме человека содержится приблизительно 7,3 ммоль серебра.
Концентрируется серебро в печени, в гипофизе, эритроцитах, в пигментной оболочке глаза. Как и большинство тяжелых металлов, этот элемент не играет важной роли. Но как все тяжелые металлы, попадая в организм, оказывает токсическое действие, которое обусловлено тем, что, соединяясь с белками, содержащими серу, серебро инактивирует ферменты, разрушает и свертывает белки.
Такой же механизм лежит и в основе действия лекарственных препаратов, содержащих серебро и золото, применяемых в дерматологии.
9. Биологическая роль d-элементов viб-группы. Их применение в медицине
Все три металла (хром, вольфрам и молибден) являются микроэлементами живых организмов.
Хром Сг относится к биогенным элементам, содержащимся в растительных и животных организмах. Общая масса хрома у взрослого человека равняется приблизительно 6 мг.
Роль вольфрама V- как микроэлемента мало изучена. Но, как и все тяжелые металлы, он не играет большой роли в живых организмах.
Молибден
Молибден Мо — один из десяти металлов жизни. Он является единственным элементом из числа тяжелых металлов (М == 96 г/моль) и из всех элементов пятого периода, который природа выбрала в качестве важного микрокомпонента для построения живых организмов.
Предполагается, что благодаря набору различных степеней окисления, т. е. разнообразным формам существования, стало возможным участие молибдена в биохимических процессах. Для молибдена характерно большое сродство к кислороду, при этом образуются прочные оксоформы молибдена. По-видимому, устойчивость этих соединений и определила тот факт, что молибден имеет жизненно важное значение. Так, известно, что молибденсодержащие ферменты участвуют в реакциях, связанных с переносом оксогрупп. Это обусловлено способностью молибдена образовывать прочные оксокомплексы.
Из-за отрицательных значений окислительно-восстановительного потенциала молибден не образует в биологических системах устойчивых катионов в низших степенях окисления. В организме он существует в форме сложных по составу комплексов, в которых степень окисления молибдена +5 и +6. Этому состоянию молибдена соответствуют координационные числа 5 и 6 для Мо (V), 6 и 4 для Мо (VI). В комплексах молибден связан, как правило, через кислород. Поэтому предполагают, что в биохимических реакциях молибден образует связи с карбоксильными и гидроксильными группами белков.
Молибден образует комплексы не только с кислородсодержащими лигандами, но и с галогенными, тиоцианатами и цианидными лигандами. Возможно также связывание и с SН-группами.
Биологическая роль молибдена определяется прежде всего тем, что он входит в состав ферментов (их насчитывается семь), которые катализируют окислительно-восстановительные реакции в растительных и животных организмах. К ним относятся ксантиндегидрогеназа, ксантиноксидаза, альдегидоксидаза и др. Эти ферменты катализируют реакции, связанные с переносом кислорода. Ксантиноксидаза (КОКС) — молибденсодержащий фермент млекопитающих. Катализирует реакции, связанные с обменом сложных белков. В частности, ксантиноксидаза катализирует окисление ксантина кислородом в мочевую кислоту:
В ходе ферментативной реакции молибден со степенью окисления +6 восстанавливается сначала до +5, потом до +4. С участием молибдена происходит отщепление электронов и протонов от субстрата, например ксантина.
Каталитический процесс локализуется в клетке. Предполагают, что молибден образует связь с азотом и кислородом субстрата, что вполне согласуется с доминирующей тенденцией молибдена к образованию прочных связей с кислородом.
Важная роль отводится молибдену в процессе мягкой фиксации азота воздуха. Молибденсодержащие ферменты катализируют процесс превращения молекулярного азота в аммиак и другие азотсодержащие продукты. Именно поэтому молибден является важным микроэлементом для растений. Доказано влияние молибдена на урожай многих сельскохозяйственных культур, особенно бобовых и зерновых.
Металлические детали, содержащие хром, не оказывают заметного токсического действия. Однако металлическая пыль раздражает ткани легких, что может привести к заболеванию. Известно, что соединение хрома (VI) значительно токсичнее, чем хрома (III). Все соединения хрома вызывают раздражение кожи, приводящее к возникновению дерматитов. В литературе появились также данные, что производные хрома (VI) обладают канцерогенными свойствами.
Таким образом, молибден — жизненно необходимый элемент, входит в состав фермента — ксантиноксидазы. Хром — примесный токсичный элемент.
Источник: studfile.net
Золото и серебро в современной медицине
С незапамятных времен драгоценные металлы применяли не только в производстве украшений, но и народной медицине.
Золото и серебро – они завораживают своим блеском, могли избавить от многих болезней. И все это благодаря своим характеристикам.
Если говорить конкретно о применении драгоценных металлов в современной медицине – сразу стоит отметить, что сера широка. Но постараемся разобрать вопрос на конкретных позициях и серах применения в медицине.
Инструменты из золота
Золото в современной медицине
Прежде всего, в силу своей способности долгое время не окисляться – этот драгметалл используют активно в стоматологии , при чем еще с древних, незапамятных времен. При этом брали не так чистое золото, как сплав, добавляя в него серебро и медь, платину. Как итог – получается высококачественный сплав, с хорошими показателями ковки и противостояния коррозии.нструменты из золота
Облученное дозой радиации золото применяют в онкологии как для диагностики, так и лечения онкологии, а при хронических кожных заболеваниях золото применят для их устранения благодаря активным противомикробным эффектам. Даже простое ношение золотых украшений поможет избавить от ряда заболеваний и улучшить общее состояние организма:
· улучшить и укрепить память, не допуская развития атеросклероза;
· улучшить работу сердечной мышцы и всей кровеносной системы;
· помогает побороть простуду и добавить энергию и силы.
Главное! Золото не всегда может нанести пользу – фиксируют случаи аллергии на данный металл, потому любое решение стоит согласовать с врачом.
Положительное влияние серебра
О бактерицидных свойствах серебра люди знали с незапамятных времен. Так еще древние египтяне прикладывали к ранам серебряную пластину и накрывали ее листом подорожника для ускорения заживления и недопущения нагноения. А воины знаменитого полководца Александра Македонского хранили воду в серебряных сосудах.
Источник: dzen.ru