ПОДГОТОВИЛ Позитивные биологические функции халькогенов и их негативное влияние на живые организмы

Халькогены (от греч. χαλκος медь (в широком смысле), руда (в узком смысле) и γενος рождающий) химические элементы 16-й группы периодической таблицы химических элементов. В группу входят: кислород (O), сера (S), селен (Se), теллур (Te), полоний (Po) и искусственно полученный радиоактивный ливерморий (Lv). SSeTePoLvO

O S Se Te Po

Кислород Особая роль в существовании жизни на Земле принадлежит кислороду, не только как самому распространенному элементу Земли, но и как сильнейшему природному окислителю. Кислород входит в состав таких жизненно важных неорганических и органических веществ, как вода, жиры, белки, углеводы.

В клетках живых организмов содержится около 65 % кислорода. Кислород и его соединения незаменимы для поддержания жизни. Он играет важнейшую роль в процессах обмена веществ, в дыхании. Широко используется в медицине. Для улучшения обменных процессов, в желудок вводят кислородную пену («кислородный коктейль»). Подкожное введение кислорода используют при трофических язвах, слоновости, гангрене и других серьёзных заболеваниях. Для обеззараживания и дезодорации воздуха, очистки питьевой воды применяют искусственное обогащение озоном. Радиоактивный изотоп кислорода 15O применяется для исследований скорости кровотока, лёгочной вентиляции.

Но у кислорода есть и негативное влияние на живые организмы. Некоторые производные кислорода (реактивные формы кислорода), такие, как синглетный кислород, пероксид водорода, супероксид, озон и гидроксильный радикал, являются высокотоксичными продуктами. Могут образовываться в клетках и тканях организма человека и животных и вызывают оксидативный стресс.

Кислородом легко отравиться. Избыток кислорода вызывает увеличение количества окисленного гемоглобина в крови и снижение количества восстановленного гемоглобина. И, поскольку именно восстановленный гемоглобин выводит углекислый газ, его задержка в тканях приводит к гиперкапнии – отравлению CO2. При переизбытке кислорода растет число свободнорадикальных метаболитов, тех самых страшных «свободных радикалов», которые обладают высокой активностью, действуя в качестве окислителей, способных повредить биологические мембраны клеток.

Сера Сера входит в состав белков и аминокислот, содержащихся во всех животных тканях (особенно много серы содержится в волосах, шерсти, рогах, копытах). Соединения серы обнаружены в хрящах, костях, в желчи. Сера участвует в окислительно- восстановительных процессах организма.

Вместе с тем повышенное содержание в окружающей среде таких соединений серы, как сероводород, сернистый газ, губительно действует на растения и животных.

Селен В отличие от серы, селен реже встречается в биологических системах. Вместе с тем он в микродозах обнаружен в большинстве растений. Недавно обнаружено, что в селене нуждаются человек и животные. Селен часто называют «элементом зрения», поскольку он входит в состав сетчатки глаза и влияет на остроту зрения. В глазах орла содержится в 100 раз больше селена, чем у человека.

В концентрациях, намного превышающих потребности организма, селен токсичен, его летучие соединения ядовиты и опасны для жизни.

Теллур Теллур распространён в природе ещё меньше, чем селен. Микроколичества теллура всегда содержатся в живых организмах, его биологическая роль не выяснена. Между тем, теллур и его летучие соединения токсичны. Попадание в организм вызывает тошноту, бронхит, пневмонию.

Полоний Полоний-210 высоко токсичен, имеет период полураспада 138 дней и 9 часов. В небольших количествах находится в природе и накапливается табаком, вследствие чего является одним из заметных факторов, который наносит вред здоровью курильщика.

В организме человека полоний ведет себя подобно своим химическим гомологам: селену и теллуру, концентрируется в печени, почках, селезёнке и костном мозге.

Ливерморий Является радиоактивным элементом. В природе не встречается. В настоящее время его химические свойства мало изучены и биологическая роль не доказана.