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 »21%, 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 »65% 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.
|