Роль галогенов и их соединений.

Галогены в чистом виде токсичны. В организме находятся только в виде ионов.

Ионы фтора влияют на состояние зубной эмали: мало – кариес, избыток – флюорос (матовые белые пятна на эмали). Ионы хлора присутствуют во всех жидких тканях организма, как противоионы натрия и калия. Участвуют в регуляции осмотического давления и кислотно-основного равновесия. Ионы брома влияют на ЦНС путём понижения возбудимости. Ионы йода находятся в щитовидной железе, гормоне тироксине; если йода мало возникает заболевание – эндемический зоб, если много – Базедова болезнь (пучеглазие, тремор, плаксивость, возбудимость, потливость).

ü HСlO - хлорноватистая кислота обладает сильным дезинфицирующим и отбеливающим свойствами, в результате лёгкого распада на соляную кислоту и атомарный кислород.

ü CaCl₂ + Ca(ClO)₂ (хлорит кальция) + 2H₂O – хлорная известь используется как массовый дегазатор туалетов, ям, помещений, посуды, вещей (при эпидемиях).

ü KClO₃ – бертолетова соль, является источником кислорода, широко используется в производстве спичек.

ü KJ – для лечения эндемического зоба, катаракты и глаукомы.

ü Бромиды натрия и калия – как успокаивающие средства.

ü Спиртовой раствор йода 5% как антисептик.

№ 135. Механизмы образования активных форм кислорода в организме человека.

Активные формы кислорода (АФК, реактивные формы кислорода, РФК, англ. Reactive oxygen species, ROS) — включают ионы кислорода, свободные радикалы и перекиси как неорганического, так и органического происхождения. Это, как правило, небольшие молекулы с исключительной реактивностью благодаря наличию неспаренного электрона на внешнем электронном уровне.

В живой клетке

РФК постоянно образуются в живой клетке как продукты нормального метаболизма кислорода. Активные формы кислорода образуются также под действием ионизирующего излучения. Некоторые РФК могут играть роль медиаторов важных внутриклеточных сигнальных путей. Однако повышенная продукция РФК приводит к оксидативному стрессу. Нормальные функции РФК включают индукцию иммунной системы и мобилизацию систем ионного транспорта. Например, клетки крови на месте повреждения начинают продуцировать РФК, что рекрутирует тромбоциты, необходимые для начала процесса заживления раны. РФК также запускают программируемую клеточную смерть (апоптоз).

Антиоксидантная защита

Около 95 % от всего потребляемого кислорода клетки восстанавливается в митохондриях до воды в процессе окислительного фосфорилирования, при этом обязательной стадией является образование из молекулы кислорода двух гидроксильных OH-групп, также относящихся к РФК, при участии фермента цитохром с-оксидазы. Остальные 5 % кислорода в результате различных реакций (как правило ферментативных) превращаются непосредственно в РФК. Защита клетки от РФК осуществляется несколькими антиоксидантными ферментами (супероксиддисмутаза, каталаза и пероксиредоксины) и низкомолекулярными антиоксидантами (витамин С, глутатион, мочевая кислота). Кроме этого, антиоксидантными свойствами обладают полифенолы (например, аналоги некоторых компонентов красного вина).

Механизмы образования

Характеристика основных видов АФК

1.1.1 Синглетный кислород (1 О₂)

Химия синглетного кислорода отличается от химии кислорода в основном состоянии. Синглетный кислород может принимать участие в реакциях Дильса-Альдера и еновых реакциях. Он может быть сгенерирован в фотовозбуждаемых процессах переноса энергии от окрашенных молекул, таких как метиловый синий или порфирины, или в таких химических процессах как спонтанное разложение триоксида водорода в воде или в реакции пероксида водорода с гипохлоритом. Синглетный кислород — основной активный компонент фотодинамической терапии.

Молекулы хлорофилла способны под действием света эффективно образовывать триплетное возбужденное состояние хлорофилла и таким путем сенсибилизировать образование синглетного кислорода. Полагают, что одна из функций полиенов, в первую очередь, каротиноидов, в фотосинтетических системах — предотвращать повреждения, вызываемые образованием синглетного кислорода, путём диссипации избыточной световой энергии, попадающей на фотосинтетические компоненты клеток, путём дезактивации возбужденных молекул хлорофилла в триплетном состоянии, либо путём прямого тушения молекул синглетного кислорода.

Полагают, что синглетный кислород образуется также при действии ионизирующего излучения.

В биологии млекопитающих синглетный кислород рассматривают как одну из особых форм активного кислорода. В частности, эту форму связывают с окислением холестерина и развитием сердечно-сосудистых изменений. Антиоксиданты на основе полифенолов и ряд других могут снижать концентрацию активных форм кислорода и предотвращать такие эффекты.

1.1.2 Супероксиданион радикал (О₂"*)

Если восстановление молекулярного кислорода происходит ступенчато, то при переносе 1 электрона на О2 образуется надпероксидный (супероксидный) анион:

О2 + е переходит в О2- (1).

Последний содержит неспаренный электрон, поэтому является отрицательно заряженным радикалом (анион-радикалом). Он может протонироваться с образованием нейтрального гидропероксидного радикала:

О2- + Н+ переходит в НО2 (2)

Получила признание точка зрения, согласно которой основную опасность для организмов представляют продукты, образующиеся при одноэлектронном восстановлении молекулы О2, одним из которых является супероксидный анион.

1.1.3 Перекись водорода (H₂O₂)

1.1.4 Гидроксильный радикал (ОН*)

1.1.5 Оксид азота (N0*)

1.1.6 Пероксинитрит (ОNОО")

1.1.7 Гипогалоиды (Н0Сl, Н0I, НОВг)

1.1.8 Озон (0₃)

№146. Полифункциональные соединения. Гетерофункциональные соединения. Поли- и гетерофункциональность, как один из характерных признаков органических соединений, участвующих в процессах жизнедеятельности, используемых в качестве лекарственных веществ.

Полифункциональные соединения – это соединения, в молекулах которых присутствуют две или более одинаковых функциональных групп;

Чаще всего представлены в природных объектах соединения с гидроксильными группами _ многоатомные спирты и многоатомные фенолы. Часто встречаемые представители:

многоатомные спирты: этиленгликоль,

глицерин;

многоатомные фенолы: пирокатехин,

резорцин,

гидрохинон;

(реже) с несколькими аминограппами: этилендиамин H₂NCH₂CH₂NH₂;

Поликарбонильные: глиоксаль (этандиаль),

диацетил (бутандион),

ацетилацетон (пентандион -2,4),

щавелевая (этандиовая) кислота;

Гетерофункциональные соединения – это соединения, в молекулах которых имеются различные функциональные группы.

Большинство веществ, участвующих в метаболизме, являются гетерофункциональными соединениями.

В ароматическом ряду основу важных природных биологически активных соединений и синтетических лекарственных средств составляют n-аминофенол, n-аминобензойная, салициловая и сульфаниловая кислоты