Калия перманганат

Калий, роль калия в организме

Калий – внутриклеточный элемент, регулирующий кислотно-щелочное равновесие крови. Считают, что калий обладает защитными свойствами против нежелательного действия избытка натрия и нормализуют давление крови. Элемент играет важную роль во внутриклеточном обмене, в регуляции водно-солевого обмена, осмотического давления, кислотно-щелочного состояния организма. Он необходим для нормальной деятельности мышц, в частности сердца, участвуя в проведении нервных импульсов к мышцам. Одним из важнейших его свойств является выведение из организма воды и натрия. Он также активирует ряд ферментов и участвует в важнейших обменных реакциях. Калий активирует такие ферменты, как ацетилтрансфераза, гексокиназа, аминоацетилтрансфераза. В ферментативных системах, где калий выступает как активатор, натрий является ингибитором.

Ионы калия играют существенную роль в регулировании функций организма. Сердечная мышца реагирует на повышение содержание калия уменьшением возбудимости и проводимости.

Калий участвует в процессе проведения нервных импульсов и передачи их на иннервируемые органы. Он необходим также для сокращения скелетных мышц, улучшает сокращение мышц при мышечной дистрофии, миастении, участвует в процессах, обеспечивающих проведение нервных импульсов, коррегирует щелочной баланс крови и тканевых жидкостей, участвует в реакциях обмена веществ, например в превращении глюкозы в гликоген, принимает участие в регуляции ритма сердца, регулирует концентрацию желудочного сока.

Классификация антисептиков

Галоиды (галогены и галогенсодержащие соединения)

Соединения хлора или йода (антиформин, йодоформ, йодинол, раствор Люголя, хлорамин Б, хлоргексидин). Бактерицидное действие основано на том, что при соприкосновении с органическими субстратами эти средства выделяют активные галогены — хлор и йод, которые разрушают белки микроорганизмов. Из-за высокой бактерицидной активности широко применяются как в лечебных учреждениях, так и в домашних условиях.

Окислители (перекись водорода, перманганат калия, гидроперит).

Соприкасаясь с тканями, высвобождают активный кислород, который создает неблагоприятные условия для развития анаэробных и гнилостных микробов. Используются ограниченно в связи с умеренной бактерицидной активностью и коротким сроком хранения.

Кислоты (салициловая, борная).

Сдвиг рН в кислую сторону приводит к денатурации белка протоплазмы бактериальной клетки. Салициловая кислота обладает слабым антисептическим действием, а борная имеет большое количество побочных эффектов, связанных с токсичностью. В настоящее время в качестве антисептиков антисептиков для обработки кожи практически не используются..

Щелочи (нашатырный спирт, натрия тетраборат).

В настоящее время препараты как антисептики практически не используются из‑за невысокой антисептической активности.

Альдегиды (формалин, лизоформ).

Проникая внутрь микробной клетки, вступают в связь с аминогруппами белков, что ведет к гибели клеток. Этим же эффектом объясняется сильное раздражающее действие на слизистые и кожу человека. В настоящее время используются больше для дезинфекции поверхностей в медучреждениях.

Спирты (этиловый).

Обезвоживают ткани и необратимо коагулируют белки микроорганизмов. Используются достаточно широко, обладают выраженным антисептическим эффектом. В 2006 году ВОЗ объявила, что антисептики на основе спиртов являются золотым стандартом для обработки кожи рук.

Катионные антисептики (бензилдиметил-миристоиламино-пропиламмоний).

Активное вещество воздействует на мембраны микроорганизмов, приводя к их гибели. Обладает очень широким спектром противомикробного действия, стимулирует иммунитет, ускоряет процесс заживления ран. Широко применяется в хирургии, акушерстве, гинекологии, травматологии, противоожоговой терапии, оториноларингологии и других областях медицины.

Соли тяжелых металлов (препараты ртути, серебра, меди, цинка, свинца).

Противомикробное действие связано с блокированием сульфгидрильных групп ферментов микроорганизмов. Применяются ограниченно в связи с токсичностью.

Красители (метиленовый синий, бриллиантовый зеленый, фукорцин).

Обладают активностью в отношении грамположительных бактерий и кокков. Метиленовый синий обладает очень слабым антисептическим действием и практически не используется.

Растительные антибактериальные препараты (урзалин, настойка календулы, иманин и другие).

Слабые антисептические свойства. Используются редко.

Все эти вещества имеют разные степень активности, противомикробный спектр и токсичность. Чтобы понять, как правильно выбрать антисептик, необходимо руководствоваться всеми этими характеристиками в соответствии с поставленной целью: первичная обработка раны, обработка нагноившихся ран либо обработка поврежденных слизистых или неповрежденной кожи/слизистых. Выбирая, каким антисептиком обработать ту или иную рану, обязательно нужно ориентироваться и на инструкцию, чтобы избежать побочных эффектов, а также определить необходимую в конкретном случае дозировку. Рассмотрим более подробно наиболее популярные антисептики.

Какой элемент в организме человека содержится в большом количестве. Что такое макро и микроэлементы

Все полезные и необходимые для организма вещества попадают в него благодаря продуктам питания, биологическим добавкам, призванным устранить дефицит определенных веществ. Поэтому к своему рациону необходимо отнестись предельно внимательно.

Перед тем как приступить к изучению функций микро и макроэлементов необходимо понимать их определение.

Так, макроэлементами принято считать соединения химических элементов или одиночные элементы, которые содержатся в организме в большом количестве, измеряемом граммами.

А значение микроэлементов отличается от макро количественными показателями. Ведь в данном случае химические элементы содержатся преимущественно в достаточно малом количестве.

Для того чтобы организм функционировал и в его работе не происходили сбои необходимо позаботиться о регулярном достаточном поступлении в него необходимых макро и микроэлементов. Информацию относительного этого можно рассмотреть на примере таблиц. Первая таблица наглядно продемонстрирует, какая суточная норма употребления тех или иных элементов является оптимальной для человека, а также поможет определиться с выбором всевозможных источников.

Данная таблица может быть использована в качестве наглядного примера и поможет сориентироваться при составлении меню. Таблица очень полезна и незаменима в случаях корректировки питания, вызванной возникновением заболеваний.

Селен в организме человека

В ходе эволюции для поддержания нормальной жизнедеятельности в организме человека сформировались и функционируют три основные системы – антиоксидантная, иммунная и детоксикационная. Одним из микроэлементов, который участвует в работе всех этих систем, является селен.

В последнее время все большее внимание уделяется изучению селена с точки зрения его воздействия на организм человека. Как было установлено исследованиями, этот микроэлемент принимает активное участие в целом ряде метаболических реакций

В свете последних данных, селен необходим для нормальной работы щитовидной железы, так как он – один из микроэлементов, поддерживающих ее жизнедеятельность. А ведь именно эта железа принимает участие в большинстве обменных реакций. Сбои в работе щитовидной железы приводят к нарушению роста и развития организма, кретинизму и другим заболеваниям. Поэтому недостаточность селена в организме в конечном счете вызывает такие серьезные болезни, как анемия, диабет, инфаркт миокарда, рак.

Основная биологически активная форма селена в организме – селеноцистеин. Селеносодержащие протеины – это группы ферментов, принимающих участие в образовании ферментативного звена антиоксидантной защиты. К ним относят глутатионпероксидазы, служащие катализаторами при восстановлении пероксида водорода и органических пероксидов, что превентирует процесс окислительного разрушения биомембран в организме. Эти ферменты играют важную барьерную роль при поступлении агрессивных пероксидных соединений вместе с компонентами пищи. Активная работа глутатионпероксидаз поддерживается именно за счет селена.

Селен в качестве активного центра выступает и в таких селеноцистеиновых ферментах, как дейодиназы. Они принимают деятельное участие в нормализации работы щитовидной железы. Их основная задача состоит в трансформации тетрайодтрионина в активный тиреогормон трийодтрионин. Здесь как раз и проявляется необходимость соблюдения баланса совместного присутствия в организме йода и селена. Только при таких условиях становится возможной эффективная деятельность щитовидной железы.

В ряде стран успешно реализуются национальные программы по ликвидации селенодефицита человека. Например в Финляндии, начиная с 1981 г., селен является обязательной составляющей минеральных удобрений, вносимых под зерновые и кормовые культуры. Такой подход позволил достигнуть увеличения продолжительности жизни финнов на 15 – 18 лет. В других странах – США, Англии, Франции, Голландии – селеном обогащают корма животных.

ВОЗ рекомендует потреблять 50 мкг селена в сутки. Согласно международным рекомендациям, суточная лечебно-профилактическая доза селеносодержащих препаратов для взрослого человека составляет 100 мкг.

Доза селена 1 мг в сутки для человеческого организма токсична.

Основными пищевыми источниками селена для человека являются продукты моря – рыба (особенно сельд), крабы, омары, лангусты, креветки и кальмары; субпродукты – свиные и говяжьи почки, печень и сердце; яйца.

Из продуктов растительного происхождения богаты селеном пшеничные отруби, проросшие зерна пшеницы, зерна кукурузы, томаты, дрожжи, грибы и чеснок. Дрожжи, особенно пивные, считаются наилучшим источником селена не только потому, что в них его много, но и потому, что он находится в легко усвояемой и биологически активной форме.

Брожение

Примеры процессов брожения известны из повседневной жизни, производственной деятельности.

1. Спиртовое брожение заключается в метаболическом превращении углеводов микроорганизмами, преимущественно дрожжами. В результате образуется этиловый спирт, АТФ и вода, выделяется углекислый газ. Энергию микроорганизмы используют для жизнедеятельности, деления клеток. Спиртовое брожение используется в производстве алкогольных напитков. Пекарские дрожжи в хлебопечении тоже перерабатывают углеводы на этанол и углекислый газ, разрыхляющий тесто.
2. Молочнокислое брожение завершается образованием молекул молочной кислоты, АТФ, водорода и воды. Так скисает молоко, получается пахта, йогурт, сметана, творог. (Рисунок 1). Этот же тип брожения происходит при квашении  капусты. Молочнокислые бактерии уменьшают рН субстрата, создают кислую среду. Они не нуждаются в кислороде, но выживают и в кислородной среде.
3. Уксуснокислое брожение приводит к изменениям сока, вина. Сначала, в результате спиртового брожения, вырабатывается этанол. Затем, уксуснокислые бактерии перерабатывают спирт на органические кислоты, в основном яблочную, лимонную, молочную. Так получают натуральный уксус из плодово-ягодного сырья.

Во всех случаях брожения микроорганизмы изменяют углеводы и производят макроэнергетическое вещество — АТФ. Для этого процесса не требуется кислород, что является важнейшим отличием от дыхания. Общий признак — химическая энергия связей в молекуле глюкозы преобразуется в энергию в форме АТФ, которая используется для жизненных процессов.

Брожение — древнейший и не самый совершенный способ выработки энергии. Из одной молекулы глюкозы образуется 2 молекулы АТФ. Кислородный процесс более эффективен в плане получения энергии.

Организмы, которым необходим кислород для дыхания, являются аэробами (в переводе с греческого «аэр» — воздух). Внешняя сторона процесса заключается в поглощении кислорода из воздуха и выделении диоксида углерода.

Молекулы О₂ попадают в организм насекомых через трахеи. Для рыб характерно жаберное дыхание, для млекопитающих — легочное. Переносят кислород к органам и транспортируют диоксид углерода красные кровяные клетки, содержащие гемоглобин. 

При отсутствии кислорода начинает происходить ферментация. Ферментация является эволюционно более ранним способом генерирования энергии, чем дыхание, но она менее энергетически выгодна, потому что ферментация производит органическое вещество, которое все еще богато энергией. Различают несколько основных видов брожения: уксусно – кислое, спиртовое, маслянокислое, молочнокислое, метановое и др.

Стало быть, в скелетных мышцах в отсутствие кислорода во время ферментации пировиноградная кислота восстанавливается до молочной кислоты, тогда как ранее образованные восстановительные эквиваленты расходуются, и остаются только две молекулы АТФ:

2С₃Н₄О₃ + 2НАДН+Н+ → 2С₃Н₆О₃ + 2НАД.

При ферментации с дрожжами пировиноградная кислота в присутствии кислорода преобразуется в этиловый спирт и окись углерода (IV):

Во время ферментации с использованием микроорганизмов пируват также может образовывать уксусную, масляную, муравьиную кислоты и так далее.

Энергия АТФ, которая образуется вследствие энергетического обмена, используется клеткой на различные виды работ:

• Химическая работа включает в себя биосинтез белков, липидов, углеводов, нуклеиновых кислот и других важных соединений.
• Осмотическая работа включает процессы поглощения и удаления веществ из клетки, находящиеся во внеклеточном пространстве в более высоких концентрациях, чем в самой клетке.
• Электрическая работа неразрывно связана с осмотической, ведь именно из – за перемещения заряженных частиц через мембраны формируется заряд мембраны и приобретаются свойства возбудимости и проводимости.
• Механическая работа связана с передвижением веществ и структур во внутриклеточном пространстве и непосредственно клетки в целом.
• К регуляторной работе относят все процессы, которые направлены на координировании процессуальных действий в клетке. 

Строение белковых молекул

В настоящее время белковые молекулы изучены достаточно хорошо. На основе имеющихся данных сформулировано современное определение белков.

Белки — это высокомолекулярные органические соединения, построенные из аминокислот, соединенных пептидными связями, и имеющие большую молекулярную массу и сложную структурную организацию.

Исходя из методических соображений, в строении белковых молекул выделяют несколько уровней организации: первичный , вторичный , третичный и четвертичный.

Первичная структура

Формирование белковых молекул начинается с соединения аминокислот друг с другом. Это первый уровень или первичная структура белка.

Первичная структура белка — это нолинентидная цепь, в которой аминокислоты соединены пептидными связями.

Установление первичной структуры белка требует выполнения нескольких операций в определенной последовательности, которые перечислены в табл. 4.2.

Алгоритм действий при определении первичной структуры белка

Выполняемая операция	Цель и сущность превращения
Разрыв S-S-мости ков (если они есть)	Разворачивание полипептидной цепи. Осуществляют окислением S—S-мостиков иадмуравьиной кислотой до SO:jH-rpynn, которые не разрушаются при дальнейшем анализе
Частичный гидролиз но- линеитидных цепей	Укорачивание аминокислотных последовательностей, что облегчает их дальнейшую расшифровку. Осуществляют селективным ферментативным гидролизом (трипсином или химотрипсином) или химическими агентами (бром- циаиом, 2,4-динитрофторбензолом и др.)
Фракционирование полученных пептидов	Отделение полученных полипептидиых цепей друг от друга. Осуществляют методом электрофореза
Расшифровка аминокислотной последовательности в коротких пептидах	Определение первичной структуры в отдельных поли- пептидных цепях. Осуществляют масс-спектрометричес- ким методом или с использованием секвенатора

Обмен углеводов

Обмен углеводов представляет собой совокупность процессов превращения углеводов в организме.

❖ Функции углеводов в организме человека:

■ энергетическая: углеводы — основной источник энергии для организма (глюкоза);

■ структурная (входят в состав нуклеиновых кислот, полисахаридов и цитоплазмы; необходимы для образования новых клеток);

■ без глюкозы невозможна нормальная работа мозга;

■ глюкоза в крови участвует в регуляции осмотического давления.

Снижение количества глюкозы в плазме крови с 0,1 до 0,08% приводит к нарушениям в деятельности нервной системы, сердца, мышц, а до 0,05% — к потере сознания, судорогам и смерти.

При окислении 1 г глюкозы в присутствии кислорода образуется двуокись углерода и вода и выделяется 17,6 кДж энергии, которая расходуется на образование молекул АТФ и на поддержание постоянной температуры тела. При распаде 1 г АТФ на аде-нозиндифосфорную кислоту и фосфат Н₃РО₄ выделяется 0,17 кДж энергии, которая расходуется на мышечные сокращения, активный мембранный транспорт или синтез органических молекул.

■ Возможен распад глюкозы без участия кислорода (такой режим реализуется, например, во время спринтерского бега), когда количество выделяемой энергии относительно невелико, но образуется она очень быстро.

В организм углеводы попадают в виде полисахаридов (крахмала, гликогена), дисахаридов (сахара) и моносахаридов. В течение жизни человек потребляет около 10 т углеводов в составе, в основном, пищи растительного происхождения — хлеба, овощей, фруктов, круп, макаронных изделий; в продуктах животного происхождения (за исключением молока) углеводов мало.

В пищеварительном тракте человека под воздействием ферментов слюны, поджелудочного и кишечного соков сложные углеводы распадаются до моносахаридов (важнейший из них — глюкоза), которые всасываются в ворсинки тонкого кишечника, откуда они попадают в кровь и поступают в клетки тканей и органов.

В крови содержание глюкозы поддерживается на относительно постоянном уровне. При увеличении ее концентрации избыток глюкозы превращается (в печени и частично в мышцах) в гликоген и откладывается «про запас», при снижении концентрации гликоген распадается с высвобождением глюкозы.

■ При избытке потребления углеводов многие из них превращаются в жиры и откладываются в запас, при недостатке потребления они образуются в организме из белков и жиров.

В регуляции концентрации глюкозы в крови главная роль принадлежит гормонам поджелудочной железы и надпочечников.

Продукты распада углеводов — вода и двуокись углерода; выводятся из организма через почки (Н₂О) и легкие (СО₂).

Медь, продукты содержащие медь

Медь – один из важнейших незаменимых микроэлементов. Медь участвует в процессах образования крови, белковом и углеводном обмене, окислительно-восстановительных реакциях организма. Она входит в состав окислительно-восстановительных ферментов (аскорбатоксидазы, полифенолоксидазы), активизирует действие витаминов группы В. Суточная потребность – 2 мг.

Источники меди – печень, особенно говяжья, мясо, рыба, бобовые, орехи, овсяная и гречневая крупы. Поступающая в организм медь усваивается лишь на 30%, а остальное количество выводится через желудочно-кишечный тракт.

Описание и состав, принцип работы

Марганцовка, по сути, является солью марганцевой кислоты. Получают вещество из одноименной руды, которую специально подвергают окислению и получают марганцовокислый калий. В продажу вещество попадает в виде мелкого, кристаллического порошка фиолетового или темно-фиолетового окраса.

Соль марганцевой кислоты хорошо растворяется в жидкостях и является сильным окислителем, благодаря чему успешно применяется в качестве противогрибкового и антисептического средства.

Водный раствор готовят, исходя из его дальнейшего предназначения. При попадании марганца в жидкость она окрашивается от светлых до темных розовых тонов. Приобретают марганцовку в аптеках или специализированных садовых центрах.

Важно! В состав химического соединения входит оксиген, марганец и калий, что позволяет использовать его в качестве минеральной подкормки для садовых, комнатных и огородных культур

Фтор, роль фтора в организме, основные источники фтора, свойства фтора

Почти 99% всего фтора в организме находится в твердых тканях. Фтор обладает высоким сродством к белковой матрице эмали и включается в эмаль зубного зачатка еще до начала его минерализации. Фтор обнаруживает выраженную избирательность к твердым тканям и принимает участие в их минерализации. Элемент играет существенную роль не только в начальных стадиях минерализации твердых тканей, но и способен предупреждать их деминерализацию.

При недостатке поступления фтора в организм у детей и взрослых развивается кариес зубов. Отмечена прямая корреляция между низким содержанием фтора в рационе (в частности, питьевой воде)  частотой возникновения кариеса зубов.

При избытке фтора развивается флюороз зубов и костей скелета. При этом на зубах появляются пятна белого, желтого или коричневого цвета. Зубы становятся более хрупкими, ломкими, наблюдается их повышенная стираемость.

Фторид-ион, поступающий с пищей, всасывается в желудке и тонкой кишке, причем скорость и степень этого процесса определяется величиной дозы, типом соединений фтора, качественным и количественным составом пищи. Усвоение происходит по принципу простой диффузии.

Потребность организма во фторе – 0,5 – 1,0 мг в сутки.

Основным источником фтора являются такие пищевые продукты, как рыба (особенно треска и сом), баранина, телятина, овсяная каша, хлеб грубого помола, печень, орехи, чай. В местностях, в которых почвы и воды обеднены фтором, его добавляют в воду, воду фторируют.

Физиологическая роль азота

Азот необходим всем живым организмам для синтеза азотсо­держащих строительных блоков — аминокислот и азотистых оснований, из которых образуются белки и нуклеиновые кислоты. Сине-зеленые водоросли усваивают газообразный азот из атмосферного воздуха. Растения добывают азот из почвы, в виде растворимых нитратов и соединений аммиака.

Схема обмена азота в организме человека представлена на рисунке.

Содержание азота в организме взрослого человека составляет около 3% от массы тела (2,1 кг на 70 кг массы тела).

Азот поступает в организм с пищевыми продуктами, в состав которых входят белки и другие азотсодержащие вещества. Эти вещества расщепляются в желудочно-кишечном тракте и затем всасываются в виде аминокислот и низкомолекулярных пептидов, из которых организм строит собственные аминокислоты и белки. Вместе с тем, организм человека не способен синтезировать некоторые необходимые для жизни аминокислоты и получает их с пищей «в готовом виде».

Азот (в виде аминогруппы -NH2) входит в состав различных биолигандов, играющих огромную роль в процессах жизнедеятельности (аминокислоты, биогенные амины, нуклеотиды, нуклеиновые кислоты). Одним из конечных продуктов метаболизма этих веществ является аммиак МНз- Из организма азот выводится вместе с мочой, калом, выдыхаемым воздухом, а также с потом, слюной и волосами. В моче азот содержится в основном в виде мочевины.

Физиологическая роль азота в организме ассоциируется, прежде всего, с белками и аминокислотами, их метаболизмом, участием в жизненно-важных процессах и влиянием на эти процессы. Аминокислоты являются исходными соединениями при биосинтезе гормонов, витаминов, медиаторов, пигментов, пуриновых и пиримидиновых оснований и т. д. Белки в пересчете на сухой вес составляют 44% от массы тела.

Изменения в содержании белков и аминокислот, расстройства их метаболизма могут быть вызваны различными причинами. Среди этих причин — их недостаточное (или избыточное) поступление, нарушение переваривания и всасывания белка в желудочно-кишечном тракте, расстройство процессов экскреции азота и его соединений.