Задание № 1. Укажите биологическую роль внутриклеточного кальция магния.

Ответ: Клетка не может существовать без катионов Са²⁺ и Mg²⁺ , которые играют чрезвычайно важную роль в регуляции ряда жизненно важных процессов в организме. Mg²⁺ - внутриклеточный ион, который находится в цитоплазме преимущественно в связанном состоянии с АТФ, фосфолипидами, нуклеиновыми кислотами. Mg²⁺ - эссенциальный элемент, участвующий в активации практически всех ферментов и метаболических процессов, как антагонист Са²⁺ необходим для передачи нервных импульсов и мышечных сокращений. Ионы Са²⁺ находятся в основном вне клетки, в цитоплазме его концентрация меньше в 10000 раз. Градиент комнцентрации ионов с разных сторон мембраны клеток обеспечивает возникновение мембранного потенциала (60-80 мВ). Внутриклеточный Ca²⁺ участвует в передаче регуляторных сигналов (вместе с ацетилхолином). Необходимо обеспечение гомеостаза внутриклеточного кальция, поскольку повышение его уровня приводит к гибели клеток. Для поддержания низкой концентрации используют препараты, называемые антагонистамии кальция, которые применяют для лечения гипертонии, профилактики гипертрофии сердечной мышцы, развития сердечной недостаточности, нарушений ритма, защиты почек. К числу антагонистов кальция относят, в частности производные 1,4-дигидропиридина (нифедипин), которые специфически связываются с рецептором и блокирует кальциевые каналы, ограничивая поступление катионов Ca²⁺ внутрь клетки.

Соединения, способные химически связывать Ca²⁺ чрезвычайно токсичны, например 2,2^/-дипиридил. Ниже приведена реакция катионов Ca²⁺ с (2,2^/-дипиридилом).

Задача № 1. Разбавленные растворы KMnO₄, пероксида водорода H₂O₂ используются в медицинекак окислители исключительно наружно, поскольку при введении внутрь вызывают ожоги слизистых оболочек. Растворы KMnO₄, окрашивают кожу и используемую посуду в коричневый цвет. При взаимодействии KMnO₄, с H₂O₂ в кислой среде окраска исчезает, при этом выделяется атомарный кислород, который, как и указанные растворы, обладает бактерицидным действием. Атомарный кислород образует молекулу O₂. Рассчитайте объём О₂ (н.у.), который выделится при реакции 1,58 г KMnO₄ с избытком раствора пероксида водорода и уксусной кислоты.

Решение:

2 KMnO₄ +5 H₂O₂ +6 CH₃COOH = 2 Mn(CH₃COO)₂ +5 O₂↑ +2 CH₃COOK

+ 8 H₂O

Ионы Mn²⁺ менее токсичны по сравнению с ионами MnO₄^-.

Ответ: V(O₂) = 0,56 л

Упражнения для самостоятельного выполнения:

1. Бромид калия используется в медицине как успокаивающее средство. Опишите аналитические эффекты, которые будут наблюдаться при добавлении к этому веществу:

a) нитрата серебра

b) перманганата калия в кислой среде

Напишите уравнения химических реакций.

2. Укажите применение в медицине:

Na₂SO₄∙´ 10H₂O, растворов NaCl, NaHCO₃, Na₂B₄O₇, KBr, KCl, CaCl₂, суспензий MgO,

MgSO₄×7H₂O, CaSO₄, BaSO₄.

3. Запишите уравнения гидролиза карбоната и гидрокарбоната натрия, укажите рН раствора. Почему раствор гидрокарбоната натрия используется для полоскания горла при воспалении?

4. Уравняйте следующие окислительно-восстановительные реакции:

NaI + H₂SO₄ ® Na₂SO₄ + I₂ +H₂S +H₂O

NaClO₃ +NaCl + H₂SO₄ ® NaHSO₄ + Cl₂ + H₂O

K₂S + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ ® S + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + H₂O

5. В чём заключаются функции кальция в организме? Почему магний считается эссенциальным элементом.

6. В хирургической практике применяется раствор пероксида водорода с массовой долей 3%. Сколько надо миллилитров раствора пероксида водорода с массовой долей 26% (r =1,1г/мл), для приготовления 500 мл 3% раствора (r = 1,05 г/мл)?

Ответ: 55 мл

7. При некоторых заболеваниях в организм вводят раствор хлорида натрия с массовой долей 0,9%, называемый физиологическим. Вычислите сколько воды и соли нужно для приготовления 1 литра физиологического раствора, плотность которого 1,005 г/мл.

Ответ: 9,04г NaCl и 996г воды

8. Для нейтрализации щелочи, попавшей на кожу, применяется раствор борной кислоты с массовой долей 2%. Сколько насыщенного раствора борной кислоты, массовой долей 4,7% , понадобиться для приготовления 0,5л раствора с массовой долей 2%? Плотность принять равной 1 г/мл.

Ответ:212,8 мл

9. В медицинской практике для промывания ран и полоскания горла применяется 0,5% раствор перманганата калия. Сколько граммов раствора, полученного растворением 6,4г этой соли в 100г воды и чистой воды необходимо для приготовления 1л 0,5% раствора? Плотность можно принять равной 1г/мл.

Ответ: 83,3г и 916,7мл Н₂О

10.Перманганатом калия можно лечить змеиные укусы при отсутствии специальной сыворотки. Ддя этого в место укуса вводят шприцем 0,5-1,0 мл 1%-ного раствора KMnO₄. Рассчитайте массу перманганата калия и объём воды, необходимый для приготовления 75 мл такого раствора, имеющего плотность 1,006 г/мл.

Ответ:m(KMnO₄)=0.754г, V(H₂O)=75мл

Тестовые вопросы

1). С какими катионами молекулы АТФ (аденозинтрифосфата) и АДФ (аденозиндифосфата) образуют комплексы по фосфорил-группировке?

1)Рb 2) Мg 3) Zn 4) К

2) Избыток ионов натрия способствует:

1) алкалозу 2) задержке жидкости;

3) растворению костной ткани; 4) ацидозу

3) Действие, какого гормона регулирует метаболизм кальция?

1) альбумина 2) кальцитонина 3) каталазы 4) миоглобина

4) Какой раствор NaCl можно использовать в качестве гипертонического?

1) 0,4 % 2) 0,9% 3) 5% 4) 0,5%

5) Раствор какой соли используют для обработки гнойных ран?

1) 5% раствор KCl 2) 10% раствор CaCl₂

3) 10% раствор NaCl 4) 0,9% раствор NaCl

6) Ионы Ва²⁺ токсичны для организма за исключением соли, которую используют как рентгеноконтрастное вещество. Укажите эту соль.

1) BaCl₂ 2) BaSO₄ 3) Ba(NO₃)₂ 4) BaSO₃

7) Какой препарат применяют в качестве слабительного, желчегонного и спазмолитического средства?

1) MgO 2) MgCO₃ 3) MgSO₄ 4)) MgCl₂

8) Укажите формулу соединения марганца, которое применяется в медицине для наружных целей в качестве окислителя?

1) MnO₂ 2) KMnO₄ 3) K₂MnO₄ 4) MnCl₂

9) Работа калий-натриевого насоса сопряжена с гидролизом соединений:

1) Na₂HPO₄; 2) АТФ; 3) АДФ; 4) креатинфосфата.

10. Какой из приведенных элементов является наиболее активным металлом?

1) Мn 3) Сu 2) Fе 4) Nа

11. Металлические свойства химических элементов в ряду Мg, Nа, К:

1) возрастают 3) вначале возрастают, затем уменьшаются

2) уменьшаются 4) вначале ослабевают, затем усиливаются

12. В каком ряду указаны элементы, относящиеся к s-, р- и d-семействам?

1) Н, Нe, Li 2) Ве, С, О 3) Н, С, Аl 4) Мg, Р, Сu