Реферат: Химия и медицина

ВВЕДЕНИЕ

 

Химики второй половины XXвека продолжили дело предков и очень активно занимались исследованиями живойприроды. В пользу этого тезиса может свидетельствовать хотя бы тот факт, что из39 Нобелевских премий по химии, врученных за последние 20 лет (1977-1996), 21премия (больше половины! а ведь отраслей химии очень много) была получена зарешение химико-биологических проблем. Это и неудивительно, ведь живая клеткаэто настоящее царство больших и малых молекул, которые непрерывновзаимодействуют, образуются и распадаются… В организме человека реализуетсяоколо 100 000 процессов, причем каждый из них представляет собой совокупностьразличных химических превращений. В одной клетке организма может происходитьпримерно 2000 реакций. Все эти процессы осуществляются при помощи сравнительнонебольшого числа органических и неорганических соединений. Современная химияхарактеризуется переходом к изучению сложных элементорганических соединений,состоящих из неорганических и органических остатков.

Глава 1. СОВРЕМЕННАЯХИМИЯ И МЕДИЦИНА

 

Неорганические частипредставлены водой и ионами различных металлов, галогенов и фосфора (восновном), органические части представлены белками, нуклеиновыми кислотами,углеводами, липидами и достаточно обширной группой низкомолекулярных биорегуляторов,таких как гормоны, витамины, антибиотики, простагландины, алкалоиды, регуляторыроста и т.д.

Для современных врачей ифармацевтов изучение неорганической химии также имеет большое значение, так какмногие лекарственные препараты имеют неорганическую природу. Поэтому медикидолжны четко знать их свойства: растворимость, механическую прочность,реакционную способность, влияние на человека и окружающую среду.

Современная медицинашироко исследует взаимосвязь между содержанием химических элементов в организмеи возникновением и развитием различных заболеваний. Оказалось, что особенночутко организм реагирует на изменение в нем концентрации микроэлементов, т. е.элементов, присутствующих в организме в количестве, меньшем 1 г на 70 кг массы человеческого тела. К таким элементам относятся медь, цинк, марганец, молибден,кобальт, железо, никель.

Из неметаллоидов в живыхсистемах практически всегда можно встретить атомы водорода, кислорода, азота,углерода, фосфора и серы в составе органических соединений и атомы галогенов ибора как в виде ионов, так и в составе органических частиц. Отклонение всодержании большинства из этих элементов в живых организмах часто приводит кдостаточно тяжелым нарушениям метаболизма.

Большая часть болезнейобусловлена отклонением концентраций какого-либо вещества от нормы. Это связанос тем, что огромное число химических превращений внутри живой клетки происходитв несколько этапов, и многие вещества важны клетке не сами по себе, ониявляются лишь посредниками в цепи сложных реакций; но, если нарушается какое-тозвено, то вся цепь в результате часто перестает выполнять свою передаточнуюфункцию; останавливается нормальная работа клетки по синтезу необходимыхвеществ.

Доказано, что сизменением концентрации цинка связано течение раковых заболеваний, кобальта имарганца – заболеваний сердечной мышцы, никеля – процессов свертывания крови.Определение концентрации этих элементов в крови позволяет иногда обнаружитьранние стадии различных болезней. Так, изменение концентрации цинка в сывороткекрови связано с протеканием заболеваний печени и селезенки, а концентрацийкобальта и хрома — некоторых сердечно-сосудистых заболеваний.

В поддержании нормальнойжизнедеятельности организма очень велика роль органических молекул. Их можноразделить по принципам, заложенным в их конструкцию, на три группы:

биологическиемакромолекулы (белки, нуклеиновые кислоты и их комплексы), олигомеры(нуклеотиды, липиды, пептиды и др.) и мономеры (гормоны, антибиотики, витаминыи многие другие вещества).

Для химии особенно важноустановление связи между строением вещества и его свойствами, в частности,биологическим действием. Для этого используется множество современных методов,входящих в арсенал физики, органической химии, математики и биологии.

В современной науке награнице химии и биологии возникло множество новых наук, которые отличаютсяиспользуемыми методами, целями и объектами изучения. Все эти науки принятообъединять под термином «физико-химическая биология». К этомунаправлению относят:

а) химию природныхсоединений (биоорганическая и бионеорганическая химия bioorganic chemistry and inorganic biochemistry соответственно);

б) биохимию;

в) биофизику;

г) молекулярную биологию;

д) молекулярную генетику;

е) фармакологию имолекулярную фармакологиюи множество смежных дисциплин. В большей части современных биологическихисследований активно используются химические и физико-химические методы.Прогресс в таких разделах биологии, как цитология, иммунология и гистология,был напрямую связан с развитием химических методов выделения и анализа веществ.Даже такая классическая «чисто биологическая» наука, как физиология,все более активно использует достижения химии и биохимии. В США НациональныеИнституты Здоровья (NationalInstitutes of health USA) в настоящее время финансируют направлениямедицинской науки, связанные с чисто физиологическими исследованиями, гораздоменьше, чем биохимические, считая физиологию «неперспективной и отжившей свое» наукой.Возникают такие, кажущиеся на первый взгляд экзотическими науки, какмолекулярная физиология, молекулярная эпидемиология и др. Появились новые видымедико-биологических анализов, в частности, иммуноферментный анализ, с помощьюкоторого удается определять наличие таких болезней, как СПИД и гепатит;применение новых методов химии и повышение чувствительности старых методовпозволяет теперь определять множество важных веществ не нарушая целостностикожного покрова пациента, по капле слюны, пота или другой биологическойжидкости.

Итак, чем же занимаютсявсе вышеперечисленные науки, являющиеся различными ветвями физико-химическойбиологии?

Основой химии природныхсоединений явилась традиционная органическая химия, которая первоначальнорассматривалась как химия веществ, встречающихся в живой природе. Современнаяже органическая химия занимается всеми соединениями, имеющими углеродные (илизамещенные гетероаналогами углерода) цепочки, а биоорганическая химия,исследующая природные соединения, выделилась в отдельную отрасль науки. Химияприродных соединений возникла в середине XIX века, когда были синтезированынекоторые жиры, сахара и аминокислоты (это связано с работами М. Бертло, Ф. Велера,А. Бутлерова, Ф. Кекуле и др.).

Первые подобные белкамполипептиды были созданы в начале нашего века, тогда же Э. Фишер вместе сдругими исследователями внес свой вклад в исследование Сахаров. Развитиеисследований по химии природных веществ продолжалось нарастающими темпамивплоть до середины XX века. Вслед за алкалоидами, терпенами и витаминами этанаука стала изучать стероиды, ростовые вещества, антибиотики, простагландины идругие низкомолекулярные биорегуляторы. Наряду с ними химия природныхсоединений изучает биополимеры биоолигомеры (нуклеиновые кислоты, белки,нуклеопротеиды, гликопротеины, липопротеины, гликолипиды и др.). Основнойарсенал методов исследования составляют методы органической химии, однако для решенияструктурно-функциональных задач активно привлекаются и разнообразныефизические, физико-химические, математические и биологические методы. Основнымизадачами, решаемыми химией природных соединений, являются:

а) выделение виндивидуальном состоянии изучаемых соединений с помощью кристаллизации,перегонки, различных видов хроматографии, электрофореза, ультрафильтрации,ультрацентрифугирования, противоточного распределения и т.п.;

б) установлениеструктуры, включая пространственное строение, на основе подходов органической ифизической органической химии с применением масс-спектроскопии, различных видовоптической спектроскопии (ИК, УФ, лазерной и др.), рентгеноструктурного анализаядерного магнитного резонанса, электронного парамагнитного резонанса, дисперсииоптического вращения и кругового дихроизма, методов быстрой кинетики и др.;

в) химический синтез ихимическая модификация изучаемых соединений, включая полный синтез, синтезаналогов и производных, с целью подтверждения структуры, выяснения связистроения и биологической функции, получения препаратов, ценных дляпрактического использования;

г) биологическоетестирование полученных соединений in vitro и in vivo.

Крупнейшими достижениямихимии природных соединений явились расшифровка строения и синтез биологическиважных алкалоидов, стероидов и витаминов, полный химический синтез некоторыхпептидов, простагландинов, пенициллинов, витаминов, хлорофилла и др.соединений; установлены структуры множества белков, нуклеотидныепоследовательности множества генов и т.д. и т.п.

Появление науки биохимииобычно связывают с открытием явления ферментативного катализа и самихбиологических катализаторов ферментов, первые из которых были идентифицированыи выделены в кристаллическом состоянии в 20х годах двадцатого столетия.Биохимия изучает химические процессы, происходящие непосредственно в живыхорганизмах и использует химические методы в исследовании биологическихпроцессов. Крупнейшими событиями в биохимии явились установление центральнойроли АТФ в энергетическом обмене, выяснение химических механизмов фотосинтеза,дыхания и мышечного сокращения, открытие трансаминирования, установлениемеханизма транспорта веществ через биологические мембраны и т.п.

Молекулярная биологиявозникла в начале 50х годов, когда Дж. Уотсон и Ф.Крик расшифровали структуруДНК, что позволило начать изучение путей хранения и реализации наследственнойинформации.

Крупнейшие достижениямолекулярной биологии открытие генетического кода, механизма биосинтеза белковв рибосомах, основы функционирования переносчика кислорода гемоглобина.

Следующим шагом на этомпути явилось возникновение молекулярной генетики, которая изучает механизмыработы единиц наследственной информации генов, на молекулярном уровне. Одной изактуальнейших проблем молекулярной генетики является установление путейрегуляции экспрессии генов перевод гена из активного состояния в неактивное иобратно; регуляция процессов транскрипции и трансляции. Практическимприложением молекулярной генетики явилась разработка методов генной инженерии игенотерапии, которые позволяют модифицировать наследственную информацию,хранящуюся в живой клетке, таким образом, что необходимые вещества будутсинтезироваться внутри самой клетки, что позволяет получать биотехнологическимпутем множество ценных соединений, а также нормализовать баланс веществ,нарушившийся во время болезни. Суть генной инженерии рассечение молекулы ДНК наотдельные фрагменты, что достигается с помощью ферментов и химическихреагентов, с последующим соединением; эта операция производится с целью вставкив эволюционно отлаженную цепь нуклеотидов нового фрагмента гена, отвечающего засинтез нужного нам вещества, вместе с так называемыми регуляторами участкамиДНК, обеспечивающими активность «своего» гена. Уже сейчас с помощьюгенной инженерии получают многие лекарственные препараты, преимущественнобелковой природы: инсулин, интерферон, соматотропин и др.

Глава 2.ЭЛЕКТИВНЫЙ КУРС «ХИМИЯ И МЕДИЦИНА»

химиямедицина курс обучение

В нашинформационный век – век модернизации биологического и химического образования,как ни странно, школьники обладают достаточно скудными знаниями о своеморганизме, способах сохранения здоровья и выхода из ситуаций, когда организмутребуется «ремонт». Для выявления причин требуемого «ремонта» необходимо знать,что собой представляет человеческий организм с точки зрения химии и биологии,что лежит в основе сохранения и поддержания здоровья, как помочь своемуорганизму справиться с простудными заболеваниями и что лучше применить:лекарственные или растительные препараты.

При изученииэтого курса формируются понятия о здоровье, компонентах и показателях здоровья,факторах, определяющих здоровье (наследственность, продукты питания, качествосреды обитания, образ жизни), о лекарствах и их действии на организм,правильном их употреблении. Всегда необходимо помнить о том, что «доза можетубить и доза может вылечить».

Курс «Химия имедицина» позволяет погрузиться в систему вопросов по биологии и химии:химические свойства металлов и неметаллов, химические реакции, химия клетки,продукты питания, наследственность организма.

Содержаниеданного курса вводит учащихся в область теоретических основ медицины, связанныхс сохранением здоровья, частично обеспечивает профессиональную ориентациюстаршеклассников, а интерес ко всему этому способны стимулировать следующиевысказывания.

• В основежизни лежат химические процессы, а заболевания – это результат нарушения их ворганизме, который является большой ретортой.

Т. Парацельс

• Все естьяд, ничто не лишено ядовитости, и все есть лекарство. Лишь только доза делаетлекарство ядом или лекарством.

Т. Парацельс

• Жизнь – этовечное движение жидкостей между клетками и внутри клеток. Остановка этогодвижения приводит к смерти. Частичное замедление этого движения в каком-тооргане вызывает частичное расстройство. Общее замедление движения внеклеточныхжидкостей вызывает болезнь.

Врач А.С. Залманов,«Тайная мудрость»

• Я не степьюхожу –Я хожу по аптеке, Разбираясь в ее травяной картотеке.Беспредельная степь, Бесконечнаястепь, Ты природой написанныйСтранный рецепт.

С. Кирсанов

• Другогоничего в природе нет, Ни здесь, ни там в космических глубинах: Все – от песчинокмалых до планет – Из элементов состоит единых.

С. Щипачев

• Что неизлечивают лекарства, то излечивает железо, что не излечивает железо, тоизлечивает огонь.

Гиппократ

Цели курса.

1. Расширитьзнания учащихся об организме как химической фабрике.

2. Продолжитьформирование у учащихся понимания важности сохранения здоровья на биологическоми химическом уровне.

3.Сформировать у учащихся навыки элементарной медицины.

Задачи курса.

1.Актуализировать и расширить знания учащихся по вопросам здоровьесбережения.

2. Научитьшкольников анализировать образ жизни с точки зрения влияния на здоровье.

3. Выработатьу учащихся навыки оценки функционального состояния своего организма.

4. Обеспечитьпрофессиональную ориентацию старшеклассников.

Структура исодержание курса (34 ч)

Занятие Kоличество часов Темазанятия Виддеятельности

Введение в курс «Химия и медицина» (24 ч)

1, 2 2 Почему надо лечить организм Лекция

Химия и здоровье (12 ч)

3 1 Факторы, влияющие на здоровье человека Беседа 45 2 Формула здоровья Лекция, беседа 6 1 Химические элементы и жизнедеятельность организма Лекция 7, 8 2 Для чего мы едим, и что мы едим. Питание и болезни. Пищевая аллергия Беседа 91011 3 Заболевания, вызванные недостатком химических элементов в организме Лекция, беседа. Сообщения учащихся 12 1 Всему свое время (потребность организма в химических элементах на разных этапах развития) Лекция 13 1 Где «задерживаются» токсические вещества? Лекция 14 1 Заболевания и группы крови «Kруглый стол»

Зеркало организма (4 ч)

15 1 Kожа. Характеристика и типы кожи. Kожные заболевания Выступления учащихся 16 1 Зубы – индикатор внутренних проблем организма. Заболевания зубов Лекция 17 1 На приеме у стоматолога Ролевая игра 18 1 Медицина и косметология «Kруглый стол»

Химия и медицина (9 ч)

19 1 Развитие медицины, этапы становления Лекция 20 1 Лекарства. Открытие лекарств и лекарственные формы Лекция 2122 2 Kлассификация лекарств Лекция 23 1 Лекарства и растительные препараты Лекция 24 1 Аспирин, стрептоцид: химический состав, путь и действие их в организме Лекция 25 1 Препараты для сердечно-сосудистой системы Лекция 26 1 Антибиотики и их действие на организм Лекция 27 1 Зависимость организма от лекарств Дискуссия

Биологически активные соединения (4 ч)

28 1 Витамины. Kлассификация, действие витаминов на организм. Заболевания, вызванные недостатком или избытком витаминов Беседа.Сообщения учащихся 29 1 Ферменты, их классификация, роль в организме. Значение ферментов Лекция 30 1 Гормоны. Значение гормонов. Заболевания, вызванные недостатком или избытком гормонов в организме. Гормональные препараты Лекция 31 1 Обменные процессы в организме. Роль водно-солевого обмена в жизнедеятельности организма Лекция с элементами беседы

Генные заболевания у человека (3 ч)

32 1 Генная программа человека Лекция 33 1 Болезни с наследственным предрасположением Лекция 34 1 Социальная среда и человек Беседа

пример мазьили эмульсия бензилбензоата – сложного эфира бензойной кислоты и бензиловогоспирта С6Н5–С(О)–О–СН2–С6Н5.

К сожалению,у многих больных эти средства вызывают аллергию, поэтому до сих пор не потерялиактуальность старые методы лечения, основанные на применении элементной серы ввиде мазей на вазелине. Но значительно более эффективен, хотя и трудоемок,метод М.П.Демьяновича. При лечении по этому методу в кожу втирают в течение10–15 мин 60%-й водный раствор тиосульфата натрия. После высыхания кожи ипоявления на ней кристалликов втирают в течение 10–15 мин 6%-й водный растворсоляной кислоты. Вымыться разрешается через три дня. К этому времени больнойвыздоравливает.

Как вы можетеобъяснить сущность метода Демьяновича с точки зрения химика?

Примечание.При выполнении этого задания желательно обсудить проблемы профилактики чесотки.Это чрезвычайно заразное заболевание, которое передается не только принепосредственном контакте с больным, но и через его личные вещи – одежду,полотенца, а также через бумажные деньги. Лучший способ уберечься от чесотки –строго соблюдать правила личной гигиены.

Задание 3. В книге М.М. Гурвича «Домашняя диетология» для страдающихмочекаменной болезнью приведена такая рекомендация: «Из зелени и овощей в рационвключают те сорта, которые считаются бедными кальцием и щелочнымивалентностями: горох, брюссельскую капусту, тыкву». Прокомментируйте этуформулировку с позиции химика, а если сможете, то и агронома.

Задание 4. Для лечения малокровия (пониженное содержание в кровигемоглобина) с давних пор применяют препараты железа, в том числе сульфатжелеза(II), а иногда и восстановленное железо в порошке. Известен и старинныйнародный рецепт от малокровия – «железное яблоко»: в яблоко (лучше сортантоновка) втыкают несколько гвоздей и выдерживают сутки. Затем гвоздивынимают, а яблоко съедает больной.

Как вы можетеобъяснить эффективность «железного яблока» с точки зрения химика?

Задание 5. Лечение травами становится все более популярным, однакобольшинство людей не соблюдают точно правила приготовления отваров и настоев,особенно дозировку сырья, хотя это очень важно при лечении этим способом.Большинство трав рекомендуют заваривать в такой пропорции: 20 г (одна полная столовая ложка) сухой измельченной травы на стакан (200 мл) кипящей воды, т. е.соотношение массовых частей 1:10. Летом можно готовить препараты не из сушеных,а из свежесобранных трав. Как при этом правильно рассчитать соотношение травы иводы, чтобы получить настой той же концентрации?

Примечание.Влажность правильно высушенной травы 8–15%; в свежесорванных растениях взависимости от их вида содержание воды колеблется от 70 до 95%.

Задание 6. Для уменьшения кислотности желудочного сока и снижения егоферментной активности при язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки,гастритах с повышенной кислотностью в арсенале врачей есть такие препараты, какбекарбон (одна таблетка содержит сухого экстракта красавки 0,01 г и гидрокарбоната натрия 0,3 г), оксид магния МgО, магнезия белая Мg(ОН)2•4МgCO3•H2О,викалин (в состав которого входит BiNO3(OH)2, Мg(ОН)2•4МgCO3•H2О,NaHCO3), гидроксид алюминия (в виде аморфного белого порошка),алмагель (смесь специально приготовленного геля Al(OH)3 с MgO исорбитом).

Многиебольные до сих пор при отсутствии этих лекарств пользуются обычной питьевойсодой, чтобы избавиться от изжоги (что врачи делать не рекомендуют!).Попробуйте сравнить механизм действия всех названных препаратов и объяснить,какими преимуществами обладает каждый из них. Почему врачи сейчас отдаютпредпочтение препаратам на основе Al(OH)3 и не рекомендуют приниматьсоду для нейтрализации избыточной кислотности желудочного сока?

Задание 7. Профессиональные спортсмены обычно имеют при себе препаратыдля неотложной помощи при небольших травмах (например, растяжение связокголеностопного сустава). В качестве таких препаратов часто используютэтилхлорид C2H5Cl в ампулах или комплект из двухгерметичных пакетов: в одном находится сухой NH4NO3, вдругом – вода. Оба препарата действуют одинаково: вызывают быстрое охлаждениеповрежденного сустава – это снимает боль и отечность. Однако, с точки зренияхимика, их действие принципиально различается. Попробуйте объяснить, в чемзаключается различие.

Подсказка:температура кипения этилхлорида 12–16 °С.

Задание 8. Многим известен способ лечения насморка или радикулита спомощью поваренной соли. Ее нагревают на сковороде или в духовке, насыпают вмешочек из плотной ткани, а мешочек прикладывают к больному месту на несколькочасов.

Какиесвойства поваренной соли использованы в этом рецепте? Кстати, вместо соли можноиспользовать и чистый песок, который, как известно, состоит преимущественно изSiO2.

Задание 9. В рекламе лечебно-косметического крема «Ксения»рассказывается о свойстве этого крема восстанавливать солевой баланс в мышечныхи костных тканях. В числе прочих в тексте есть такая фраза: «Тем временем“Ксения” перемывает вам косточки, выясняя свои отношения с кальцием, то бишьизвесткой, и делает из вас ягодку в полном смысле слова. Если вы пользуетесь“Ксенией”, вам не грозит отложение солей кальция в аорте, сердце и почках. Выизбежите остеохондроза, кальциноза мягких тканей, остеопороза...» Что в этомтексте может вызвать возражение со стороны химика?

Прокомментируйтеэту фразу с точки зрения химика.

Задание 10. Кариес стал настоящим бичом населения России. По статистике,им болеют более 96% населения. Одна из мер профилактики – тщательный уход зазубами. Желательно их чистить щеткой после каждого приема пищи. Но есть одноисключение – если вы съели кислые ягоды или фрукты, лучше в течение часа нечистить зубы, особенно жесткой щеткой. Почему?

Подсказка:химический состав зубной эмали близок к составу минерала гидроксилапатита Са5ОН(РО4)3.

Задание 11. Кальций играет важную роль в жизнедеятельности организма.Ионы кальция необходимы для осуществления процесса передачи нервных импульсов,сокращения скелетных мышц и мышцы сердца, формирования костной ткани,свертывания крови. Препараты кальция широко используют, в частности, прилечении переломов, усиленном выделении кальция из организма, что происходит удолго лежащих больных. В арсенале медиков имеется несколько препаратов кальция.Чаще всего применяют глюконат, лактат и глицерофосфат кальция в виде таблеток.По своему действию на организм эти препараты похожи, поэтому врачи нередкорекомендуют приобрести любой из них, оставляя право выбора за пациентом.

Какойпрепарат рациональнее выбрать из вышеперечисленных, если их цена примерноодинакова?

Ответы и решения

1. Да, этотпрепарат можно использовать без риска для здоровья. Белый осадок – это карбонаткальция СаСО3, который образовался в результате взаимодействия СаСl2с СO2 воздуха. Небольшое количеcтво СаСO3 абсолютнобезвредно.

Следуетпомнить, что описанный нами случай все-таки является исключением из общегоправила – большинство лекарственных препаратов нельзя употреблять послеистечения срока их хранения, указанного на упаковке, т. к. большинство из нихявляются органическими соединениями сложного состава и продукты их разложениямогут быть токсичными.

2. Приподкислении раствора тиосульфата натрия происходит образование тиосернойкислоты:

Na2S2O3+ 2HCl = H2S2O3 + 2NaCl.

Тиосернаякислота быстро разлагается с выделением серы и сернистого газа:

H2S2O3= S + H2O + SO2.

В моментвыделения сера особенно активно действует на чесоточного клеща, аналогичнымдействием обладает и SO2, поэтому метод Демьяновича дает такиехорошие результаты.

3. У химикасловосочетание «щелочные валентности» вызывает недоумение. Валентность – этоспособность атома присоединять или замещать определенное число других атомовили атомных групп с образованием химической связи. Но что имел в виду автор под«щелочными валентностями», можно только догадываться. Если воспользоватьсясправочником, в котором приведен химический состав растительных продуктов, томожно обнаружить, что овощи содержат наряду с кальцием также калий, натрий,рубидий, литий, т. е. щелочные металлы. Можно предположить, что их автор и называет«щелочными валентностями».

Причиноймочекаменной болезни является нарушение солевого обмена в организме, поэтомуминеральный состав пищи очень важен для больного, которому необходимо следитьза содержанием в его рационе всех минеральных веществ, в том числе и щелочныхметаллов.

Болеекорректно, с точки зрения химика, этот совет должен быть сформулирован так: «Иззелени и овощей в рацион включать те, которые бедны кальцием и щелочнымиметаллами». В тексте есть формулировка, некорректная и с точки зрения биолога:термин «сорт» следовало бы заменить термином «вид» или «культура».

4. Железоприменяют для лечения малокровия, т. к. оно входит в состав гемоглобина. Яблокитаким больным рекомендуются по той причине, что в них по сравнению с другимифруктами содержится больше железа (в среднем 2200 мг в 100 г продукта). Железо, входящее в состав сплава, из которого сделаны гвозди, растворяются, хотя имедленно, в органических кислотах, содержащихся в яблоке. Яблоко обогащаетсяжелезом еще больше. Считается, что из всех сортов яблок больше всего железа вантоновке, много в них и кислот, что облегчает растворение железа.

5. Примем длярасчета среднеарифметические значения содержания влаги в растениях:

(70 + 95)/2 =82,5% – свежие,

(8 + 15)/2 =11,5% – сухие.

Дляприготовления одного стакана настоя надо взять 20 г сушеного сырья и 200 г воды. Если массовая доля воды в сушеном сырье составляет 11,5%, тосодержание сухого растительного материала составляет (100–11,5)=88,5%. Тогда

100 г сырья – 88,5 г раст. матер. 20 г сырья – х г раст. матер.

Отсюда

х =20•88,5/100 = 17,7 г.

Дляприготовления одного стакана настоя необходимо 17,7 г сухого растительного материала.

Всвежесорванных растениях массовая доля сухого вещества составляет(100–82,5)=17,5%. Тогда

100 г сырья – 17,5 г сух. раст. матер. х г сырья – 17,7 г сух. раст. матер.

Отсюда

х =100•17,7/17,5 = 100,1 г.

химиямедицина курс

Поскольку внастоях и отварах трав абсолютно точно дозировать содержание лекарственноговещества невозможно, с достаточной степенью точности можно принять, чтонеобходимое нам количество сухого растительного материала содержится в 100 г свежесорванной травы. В таком количестве травы содержится и значительное количество воды,следовательно, надо уменьшить объем воды для приготовления настоя. В 100 г свежесорванной травы содержится 82,5%, т. е. 82,5 г воды. Для приготовления стакана настоя надовзять (200–82,5)=117,5 г воды.

6. При приемевнутрь соды, как и таблеток бекарбона, белой магнезии, викалина, происходитвзаимодействие NaHCO3 c НСl, содержащейся в желудочном соке, приэтом выделяется СО2 и в довольно значительном количестве: еслипринять 1 г NaНСO3, то при условии его полного взаимодействия с НСlвыделится 0,52 г СО2 (около 0,3 л). (Желательно выполнить расчеты.) Углекислый газ не только вызывает дискомфорт в желудке (ощущение тяжести,переполнения, отрыжку), но и возбуждающе действует на рецепторы слизистойоболочки желудка, вызывая усиление секреции желудочного сока. Кстати, именнопоэтому больным гастритом и язвенной болезнью не рекомендуется употреблятьгазированные напитки. С точки зрения физиологии предпочтительнее такиевещества, как MgO и Al(OH)3. Последний, кроме нейтрализации кислоты,образует гель, который обволакивает стенки желудка, равномерно распределяясь повсей его поверхности, и обеспечивает более продолжительное действие.

7. В заданиирассматривается изменение энергии при фазовых переходах: при испарении жидкостии растворении твердого вещества. При обработке сустава этилхлоридом понижениетемпературы происходит за счет его быстрого испарения. При смешиваниисодержимого двух пакетов другого препарата (нитрата аммония и воды) понижениетемпературы обусловлено процессом растворения соли в воде. В данном случаеэнергия расходуется на разрыв ионных связей в молекуле NH4NO3.

8. Этозадание на повторение физических свойств химических соединений, которые нередкоопределяют сферу их применения.

В данномслучае играют роль не химические, а физические свойства хлорида натрия – егодовольно высокая теплоемкость. Аналогичным свойством обладает и песок.

9. У химикапрежде всего вызывает недоумение термин «известка». Этим словом в просторечииобозначают группу строительных материалов, применяющихся для побелки, вчастности гашеную известь Са(ОН)2 и мел СаСО3. Во-первых,не понятно, что имели в виду авторы рекламного текста – известь или мел;во-вторых, абсолютно некорректно отождествлять все соли кальция, в составекоторых этот элемент может находиться в организме, с «известкой», что сделалиавторы, написав «… с кальцием, то бишь известкой». Правильно здесь только то,что любая «известка» действительно содержит кальций.

10.Гидроксилапатит относится к основным солям, которые легко растворяются вкислотах, даже в таких слабых, как яблочная, лимонная, щавелевая, содержащихсяв кислых фруктах. В связи с этим эмаль частично размягчается и при чистке зубовее легко повредить. Лучше сразу после того, как вы съели кислые ягоды илифрукты, прополоскать рот раствором питьевой соды.

11. Очевидно,по экономическим соображениям следует выбрать тот препарат, в котором большемассовая доля кальция. Для этого необходимо рассчитать массовую долю кальция втрех соединениях.

Глюконаткальция

[НО–СН2–(СН–ОH)4–С(O)–О–]2Ca•H2O,M = 448 г/моль, (Ca) = 0,089.

Лактаткальция

[СН3–СН(ОН)–С(О)–О–]2Ca•5H2O,M = 308 г/моль, (Ca) = 0,13.

Глицерофосфаткальция

СаРО3–O–C3H5(ОН)2•2H2O,M = 246 г/моль, (Ca) = 0,16.

Такимобразом, из трех солей массовая доля кальция больше всего в глицерофосфатекальция. Надо также иметь в виду, что по своему физиологическому действиюглицерофосфат кальция несколько отличается от лактата и глюконата, т. к.содержит фосфор. По этой причине, кроме того действия, которое оказывают наорганизм глюконат и лактат кальция, он стимулирует обмен веществ и оказываетобщеукрепляющее и тонизирующее действие. В целом можно сказать, чтоглицерофосфат кальция не только содержит больше всего кальция, но и имеет болеевысокую биологическую активность за счет фосфора.

ЛИТЕРАТУРА

 

1.  Азимов А. Краткая история химии.Москва: Мир,1983.

2.  Габриелян О.С. Химия 10 класс.Москва: Дрофа,2005.

3.  Глинка Н.Л. Общая химия. Петербург:Химия,1999.

4.  Крамаренко В.Ф. Токсикологическаяхимия. Киев: Выща школа,1989.

5.  Макаров К.А. Химия и медицина.Москва: Просвещение,1998.

6.  Оганесян Э.Т., Книжник А.З. Неорганическаяхимия. Москва: Медицина,1989.

7.  Советский энциклопедический словарь.Москва,1989.

Размещено на www.