Реферат: Н. И. Диканова, преп химии. Ксенобиотик-это любое чужеродное вещество из окружающей среды по отношению к организму человека. Внастоящем реферат

11. Кислая Анастасия, 10 ЕМ класс


Ксенобиотики и болезни человека


Научный руководитель: Н.И. Диканова, преп. химии.


Ксенобиотик-это любое чужеродное вещество из окружающей среды по отношению к организму человека. В настоящем реферате рассказывается о такой группе ксенобиотиков, как тяжелые металлы.

Прежде чем остановиться на вредном воздействии тяжелых металлов на организм человека рассмотрим их положительную роль. Десять элементов получили название металлов жизни:
Ca, K, Na, Mg, Fe, Zn, Cu, Mn, Mo, Co
Эти металлы, как правило, входят в состав ферментов в виде сложных комплексных соединений – биокластеров.

Например, медь концентрируется в мышцах, печени, мозге. Она входит в состав белков - цитохромоксидазы, cупероксиддисмутазы.

Цитохромоксидаза – один из компонентов дыхательной цепи.

Цинк локализуется в мышцах, костях, печени, гипофизе, щитовидной железе. Ион цинка входит в состав более 40 металлоферментов. Один из них – карбоангидраза, которая обеспечивает гидратацию углекислого газа. Протекание этой реакции обуславливает нормальное дыхание. На примере всего лишь двух элементов видно, что недостаток химических элементов ведет к нарушению тех или иных функций организма, нарушению обмена веществ, различным заболеваниям.

Однако и избыток химических элементов в организме человека отрицательно сказывается на здоровье человека. Отходы промышленных производств поступают в окружающую среду, в том числе и в водоемы, а через питьевую воду и в организм человека. Свалки, места захоронения отходов загрязняют тяжелыми металлами подземные воды. Действие, которое могут оказывать химические вещества на организм человека, включают:

1.токсическое (отравление)

2.канцерогенное (вызывающее раковые заболевания)

3.мутагенное (изменение наследственности)

4.терратогенное (вызывающее уродства у детей)

Степень токсичности характеризуется величиной дозы – количеством вещества, вызывающим определенный токсический эффект. (ПДК - предельно допустимая концентрация).

Наиболее опасными для человека металлами являются – Hg, Pb, Cd, As.

Например, у людей, употреблявших рыбу с увеличенным содержанием Hg, возникали нарушения нервной системы и в почках.

Pb вызывает изменения формулы крови, изменения сосудов, нервной системы. Проникнув в организм, свинец способен откладываться в костях в виде нерастворимого трехосновного фосфата свинца. Под влиянием ряда факторов это соединение переходит в растворимую двухосновную фосфорную соль, что влечет мобилизацию Pb из костей в кровь, и возникает новая вспышка отравления свинцом даже после прекращения контакта со свинцом.

As в первую очередь капилляротоксический яд. Действуя на вегетативную нервную систему и сосудистые стенки, он вызывает увеличение проницаемости и паралич капилляров. Потребление воды содержащей более 0,1мкг/л мышьяка вызывает гиперпигментацию, и даже рак кожи.

Хроническая интоксикация кадмием и ртутью может нарушить минерализацию костей. Это связано с близостью ионных радиусов Сd2+, Hg2+, Ca2+. Поэтому токсичные элементы кадмий и ртуть могут замещать кальций. Это приводит к снижению прочности костей. Соединения цинка, кадмия и ртути могут вызывать нарушения белкового обмена, что проявляется в выделении белков плазмы через почки.

^ Токсическое действие на химическом уровне

Рассмотрим токсическое действие некоторых тяжелых металлов на химическом уровне. Ионы двухвалентных металлов способны взаимодействовать с SH- группами

б
елков, переводя их в нерастворимое состояние:


Наиболее выражено сродство к SH- группам у Hg. Очевидно, это связано с более высокой комплексообразующей способностью ртути. И она образует более прочные связи с серой SH- группы, а SH- группы входят в состав более 100 ферментов.

Ионы меди, например, взаимодействуют не только с тиольными SH- группами, но и с аминогруппами белков. При этом образуются биокластеры хелатного типа. Вследствие таких взаимодействий, белки становятся нерастворимы, теряют свою ферментативную активность. Нарушается обмен веществ.

^ Проблемы нашего города

В нашем городе много научных институтов и одна камвольная фабрика, которые, как и все предприятия, сбрасывают сточные воды. Сточные воды нашего города могут нести избыточное содержание меди, никеля, цинка, железа и других тяжелых металлов. Очистные сооружения каждого института и общегородские очистные сооружения очищают воду от вредных примесей. В водопроводной воде по ГОСТу не должно быть меди более чем 0,18 мг/л, железа –1,0 мг/л, Ni, Pb, As, Hg - не должно обнаруживаться вовсе. В нашем городе избыточное содержание железа в водопроводной воде. Как все мы знаем, скоро закончится строительство второй очереди станции обезжелезивания.

Задача ученых: химиков, биологов, экологов – создание новых более совершенных схем очистки сточных вод различных производств, для того чтобы в наши квартиры поступала вода более безопасная для здоровья.


Список литературы:

1. Лазарев Н.В. Вредные вещества в промышленности, 2 том, Химия, 1971.

2. Ершов Ю.А. Биофизическая химия, Высшая школа, 2000.

3. Енгелфилд ЮА., Плетенева Т.В. Как защитить себя от опасных веществ в быту, Издательство Московского Университета, 1994.

4.Плетенева Т.В. Токсикологическая химия, Издательство Российского Университета Дружбы Народов, 2000.