Загрузил Робия Файзуллаева

биохимия 2

реклама
МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ УЗБЕКИСТАНА ИМЕНИ МИРЗО УЛУГБЕКА
Презентация
По курсу: БИОХИМИЯ И МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ
На тему: ИОНЫ ФОСФАТА И ИХ ФУНКЦИИ
Выполнила: студентка 201-группы ФАЙЗУЛЛАЕВА РОБИЯБОНУ
План:
■ Химические свойства фосфат-ионов
■ Биологическая роль фосфатов в организме человека
■ Экологические аспекты
■ Применение и роль в медицине
■ Токсикология фосфатов
Химические свойства фосфат-ионов
PO4 (-3) представляет собой анион, соль, функциональную группу или производное сложного эфира из фосфорной кислоты.
Чаще всего это означает ортофосфат, производное ортофосфорной кислоты H3PO4. Mr=95гр/моль. Фосфа́ты —
соли фосфорных кислот, например ортофосфат калия K3PO4. Различают ортофосфаты и конденсированные фосфаты,
содержащие более одного атома P, образующие связи P—O—P.
Соли фосфорной кислоты называются фосфатами. Фосфорная кислота образует одно-, двух- и трехзамещенные соли.
Пример: NaH2PO4 дигидрофосфат натрия; Na2HPO4 гидрофосфат натрия; Na3PO4 фосфат натрия. Дигидрофосфаты обычно
хорошо растворимы в воде, почти все гидрофосфаты и фосфаты растворимы мало. Органические фосфаты играют очень
важную роль в биологических процессах. В органической химии, фосфат или ортофосфат представляет собой органофосфат,
где один или несколько атомов водорода заменены органическими группами. Примером является триметилфосфат.
Фосфаты сахаров участвуют в фотосинтезе. Нуклеиновые кислоты также содержат остаток фосфорной кислоты.
Химические свойства
У всех ортофосфатов есть свойство: безводные соли стабильны при нагревании до температуры плавления, которая для
разных солей колеблется в диапазоне от 830 °C (у фосфата свинца) до 1605 °C (у фосфата бария). Фосфаты в основном
плохо растворимы, в отличие от дигидрофосфатов. Растворимы только фосфаты щелочных металлов, начиная
с натрия (фосфат лития — малорастворим) и аммония. Фосфаты обладают общими свойствами солей: взаимодействуют с
сильными кислотами (они превращают нерастворимый фосфат в растворимый дигидрофосфат), взаимодействуют с другими
растворимыми солями, при нагревании выше 2000C° разлагаются на оксиды. Дигидрофосфаты (однозамещенные
фосфаты) имеют кислую среду, гидрофосфаты (двузамещенные фосфаты) — слабощелочную, средние (трехзамещенные
фосфаты, или просто фосфаты) — щелочную. Гидроортофосфаты — неорганические соединения, кислые соли ортофосфорной
кислоты, например, гидроортофосфат бериллия. Дигидроортофосфаты — неорганические соединения, кислые соли
ортофосфорной кислоты, например, дигидроортофосфат аммония. Существуют также метафосфаты (метафосфат калия)
Биологическая роль фосфатов в организме человека
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О РОЛИ ФОСФАТОВ В ОРГАНИЗМЕ
Фосфор является элементом, играющим важную роль в организме, он соединен с кислородом, образуя фосфаты. Фосфаты — один
из электролитов организма, которые являются минералами, переносящими электрический заряд, когда они растворены в
жидкостях организма, таких, как кровь, но большая часть фосфатов в организме не заряжена. Кости содержат приблизительно 85
% фосфатов всего организма. Фосфаты необходимы для формирования костей и зубов. Фосфаты используются в качестве
структурного элемента нескольких важных веществ, включая те, что необходимы клеткам для создания клеточных мембран и ДНК
(дезоксирибонуклеиновая кислота). Организм получает фосфаты из продуктов и выводит его с мочой и иногда калом. Продукты с
высоким уровнем фосфатов включают: молоко, яичные желтки, шоколад и газированные напитки. Также уровень фосфатов в
крови может быть повышенным и пониженным.
В животном организме находятся как неорганич-е, так и органич-е производные фосфорной кислоты. Главные из них- фосфаты
костей и зубов, включенные в органическое вещество (коллаген костей). Кровь содержит буфер-ю систему, состоящую из
дигидрофосфата и гидрофосфата натрия, которая наряду с бикарбонатами способствует поддержанию постоянной концентрации
ионов водорода. С мочой непрерывно выделяются фосфаты, которые могут осаждаться при щелочной реакции в виде нерастворх фосфатов кальция и двойного фосфата магния и аммония. Ионы магния и кальция образуют комплексы с нуклеотидами,
связываясь с фосфатными группами, тем самым участвуют в терморегуляции организма. Фосфаты кальция содержатся также в
раковинах и панцирях ракообразных. Фосфат кальция содержится в костях всех позвоночных и обусловливает их прочность.
Наряду с выполнением опорных функций, кости служат местом депонир-я кальция и неорганического фосфата. Примерно 85%
общего количества фосфатов (500-700 г) содержится в костях, где они являются важным компонентом гидроксиапатита. Наиболее
важной минеральной составляющей костной ткани является нерастворимый фосфат кальция в виде гидроксилапатита или
карбонатапатита (Ca10(PO4)6(OH)2 и Ca10(PO4)6СО3 соответственно). Далее фосфор является составной частью многих
белков. Органич-е вещ-во почвы также содержит фосфор, который при минерализации органич-го вещ-ва выделяется в виде
разных фосфорных солей (фосфат кальция)
Экологические аспекты
Фосфаты, попадающие в окружающую среду, наряду с
некоторыми другими веществами приводят
к эвтрофикации водоёмов.
Эвтрофикация — насыщение водоёмов биогенными
элементами, сопровождающееся ростом биологической
продуктивности водных бассейнов. Эвтрофикация может быть
результатом как естественных изменений в водоёме, так и
антропогенных воздействий. Основные химические
элементы, способствующие эвтрофикации — фосфор и азот.
В некоторых странах вводятся ограничения на использование
фосфатов в бытовых стиральных порошках, на уровне не
более 0,3—0,5 г фосфора на цикл стирки. Помимо
фосфорсодержащих минеральных удобрений и стиральных
порошков, антропогенным источником фосфатов в
окружающей среде являются необработанные сточные воды.
Применение и роль в медицине
Основное применение — фосфорные удобрения. Фосфорные
удобрения — минеральные удобрения, соли кальция и аммония
фосфорной кислоты.
К ним относятся: суперфосфат, двойной суперфосфат, аммофос,
диаммофос, ортофосфат, метафосфат калия, преципитат,
фосфоритная мука, костяная мука.
Фосфаты широко используются для уменьшения жесткости воды
(т.е связывания ионов кальция и магния в нерастворимые
фосфаты) — в синтетических моющих средствах, в
системах водоподготовки и др.
Важное место фосфаты занимают и в биохимии, а именно в
синтезе множества биологически активных веществ.
Фосфорные эфиры аденозина - АМФ, АДФ и АТФ являются
важнейшими веществами энергетического обмена. Фосфатная
группа - неотъемлемая часть РНК и ДНК.
Также применяется в производстве лекарственных веществ
Токсикология фосфатов
Фосфорорганические соединения (ФОС) и карбаматы –
это общая группа инсектицидов, угнетающих активность
холинэстеразы и вызывающих острое развитие
мускаринового синдрома (например, саливация,
слезотечение, учащенное мочеиспускание, диарея, рвота,
бронхорея, бронхоспазм, брадикардия, миоз) и
некоторые никотино-подобные симптомы, включающие
миофибрилляции и слабость. Через несколько дней или
недель после контакта с веществом может развиться
нейропатия. Фосфорорганические и карбаматные
соединения, несмотря на различную химическую
структуру, угнетают активность холинэстеразы и относятся
к группе веществ антихолинэстарзного действия. ФОС и
карбаматы абсорбируются через желудочно-кишечный
тракт, легкие и кожу. Они ингибируют холинэстеразу
плазмы и эритроцитов, предотвращая распад
ацетихолина, котрый в связи с этим накапливается в
синапсах. Карбаматы исчезают из организма
самостоятельно примерно через 48 часов после
поступления. В то же время, фософорорганические
вещества могут необратимо связывать холинэстеразу.
Примеры ФОС: базудин, хлорофос, дихлофос, фосфамид.
Скачать