Органогенні елементи

Органогенні елементи — це перша група хімічних елементів живих організмів (кисень, водень, вуглець, азот).

Подібність елементарного хімічного складу клітин всіх організмів свідчить про єдність живої природи. Разом з тим немає природного хімічного елементу, живих організмів, які б не зустрічалися в тілах живої природи. Цим підтверджується спільність живої і неживої природи.

Найбільший процентний вміст у клітині складають 4 елементи: кисень (65−70%), водень (8−10%), вуглець (15−18%), азот (2−3%). Це так звані органогенні елементи. У цілому вони складають 95−98% загальної маси живого організму, інші елементи (макроелементи) десяті долі процента, а мікроелементи — у кількостях менших 0,01%.

Кисень — найпоширеніший хімічний елемент на Землі. Масова частка його в оболонці Землі (атмосфера, гідросфера, літосфера) становить приблизно 52%. У вільному стані, тобто як проста речовина, кисень є в повітрі, міститься в природних водах. Біохімічне самоочищення річкової і морської води відбувається з використанням розчиненого у воді О2. Зв’язаний (тобто як хімічний елемент) кисень входить до складу води, піску, глини, гірських порід і мінералів, а також до складу живих організмів (в організмі людини міститься кисню) .

Кисень відіграє особливу роль у природі, він виступає одночасно, як будівник, і як руйнівник. Окислюючи органічні речовини, кисень підтримує дихання, а отже і життя. Енергія що при цьому вивільняється, забезпечує життєдіяльність організмів. Проте, за участю кисню в природі постійно відбуваються і руйнівні процеси: іржавіння металів, горіння речовин, гниття рослинних і тваринних решток.

Фізіологічна дія: атмосферний кисень є життєво важливим для всіх живих організмів (виняток становлять анаеробні бактерії). Він бере участь у процесах дихання. Крізь легені кисень потрапляє у кров, розноситься з нею по всьому організму і в клітинах забезпечує перебіг реакції окислення. Реакції окиснення відбуваються і в рослинах, які також поглинають кисень під час дихання.

В медичній практиці збагачені киснем газові суміші використовуються для вдихання при станах, що супроводжуються кисневою недостатністю: при захворюваннях дихальних шляхів (пневмоніях, набряку легень та інше) серцево-судинної системи (декомпенсація серцевої діяльності, коронарна недостатність та ін.), при хірургічних операціях, що проходять в умовах гіпербаричної оксигенації, при отруєннях вуглекислим газом, синильною кислотою, хлором, фосгеном, при травмах і ураженнях, що супроводжуються порушенням функції дихання і окисних процесів.

В анестезіології кисень широко використовують в суміші із засобами для інгаляційного наркозу, а також призначають в післяопераційний період. Кисень ефективний для лікування гельмінтозів, аскаридозу, трихоцефальозу. Кисень володіє антисептичними властивостями, він використовується для анаеробної інфекції, але тривале вдихання чистого кисню, особливо при його поступленні (якщо перевищує 1 атм.) викликає запалення слизових оболонок дихальних шляхів та інші патологічні зміни в організмі.

Медичний кисень, використовується в суміші з повітрям в концентрації 20−80%. Використовувана по спеціальних показах для інгаляції суміші кисню (95%) з вуглекислим газом (5%) носить назву карбоген.

Випускають медичний кисень в сталевих герметичних балонах, пофарбованих в синій колір. Зберігають в прохолодному місці. Стиснений кисень не має контактувати із жирними речовинами, оскільки швидке окислення їх протікає екзотермічно і може привести до спалаху і вибуху. В аптеках кисень відпускають в спеціальних кисневих подушках.

Водень (або Гідроген, тобто «той, що породжує воду») — найпоширеніший хімічний елемент у космосі. У міжзоряному просторі атоми водню трапляються в кілька сотень разів частіше, ніж атоми всіх інших елементів разом узяті. Значення водню у Всесвіті винятково велике. Він відіграє роль «космічного палива», що дає енергію зіркам, у тому числі й Сонцю. На Землі водень трапляється в основному в хімічно зв’язаному вигляді. Він входить до складу води, органічних речовин, з яких складаються всі живі організми, а також до складу нафти, вугілля, багатьох мінералів природного газу. В організмі людини міститься біля 10% водню. У вільному стані водень на землі трапляється лише у вулканічних газах. Вільний водень міститься в горючих газах, що виділяються з землі. Він утворюється при гнитті і бродінні органічних речовин і тому міститься в шлункових газах людини і тварин. Вміст водню у гідросфері та літосфері Землі становить 1% за масою.

Вуглець — хімічний елемент головної підгрупи 4 групи періодичної системи Д.І. Менделєєва, важливий біологічний елемент, що стоїть в основі всього живого і підтримує його життєдіяльність.

Із атомів вуглецю складається скелет молекул білків, вуглеводів, нуклеїнових кислот, ліпідів, вітамінів, гормонів різних матеріалів та ін. Джерелом вуглецю на Землі служить метан і ціанистий водень (синильна кислота) первинної атмосфери. З виникненням життя єдиними джерелом вуглецю для утворення органічної речовини біосфери являється вуглекислий газ біосфери.

В залежності від хімічних форм вуглець використовується живими організмами, останні ділять на автотрофні і гетеротрофні.

Зелені рослини здійснюють фотосинтез — утворення із атмосферного вуглекислого газу органічних речовин завдяки променевій енергії Сонця.

Використання в медицині.

В медицині вуглець використовується під назвою «вугілля активоване», чи карбоген, використовують при диспепсії, метеоризмі, харчових та інших отруєннях в якості лікарського засобу. Сполуки елементарного вуглецю, наприклад, його діоксид, використовують в анестезіології та ін галузях медицини.

Азот (Nitrogenium, N) — хімічний елемент п’ятої групи періодичної системи Менделєєва.

Загальний вміст азоту в земній корі складає біля 0,016%. Основна його маса знаходиться в повітрі у вільному вигляді. В окремих кількостях вільний азот знаходиться в розчиненому стані у водах океанів.

Життя нерозривно пов’язане із властивостями азотистих речовин — білків. В склад білків в середньому входить 15−17% азоту. При відмиранні організмів вони в процесі кругообігу перетворюються в більш прості сполуки: аміак, амонійні солі, нітрити і нітрати.

Основна маса вільного азоту використовується в промисловості для синтезу аміаку, ціанаміду кальцію і азотної кислоти, які являються вихідними речовинами для одержання азотних добрив.

Аміак (сполука азоту і водню) застосовують для виробництва азотної кислоти і азотних добрив. Його використовують для добування аміачної води (розчин аміаку у воді), яку застосовують у с/г (як добриво), в медицині і в повсякденному житті. Аміачну воду іноді називають гідрооксидом амонію, а в побуті - нашатирним спиртом.

Список використаної літератури

Велика медична енциклопедія. Том 1, 4, 26.

Мікроелементи в медицині. М. Г. Коломийцева, Р. Д. Габович.

Хімія. А. В. Домбровський, Н.І. Лукашкова.

Загальна біологія.