Razvoj kemikov se že od antičnih časov uporablja za potrebe medicine. Tako je Paracelsusova študija spojin živega srebra in arzena tvorila osnovo iatrokemije - vede o uporabi določenih kemičnih spojin za zdravljenje bolezni. Osnova je bilo odkritje snovi, ki lahko uničijo različne mikrobe v okolju

način dezinfekcije. Tako je za dezinfekcijo tkiv med operacijami D. Lister uporabil raztopine fenola; P. Koch - raztopine živosrebrovega klorida, leta 1909 pa je Stretton odkril dezinfekcijske lastnosti raztopin joda v alkoholu.

Drugo pomembno odkritje kemikov za medicino je bila sinteza različnih serumov, ki so omogočili razvoj imunosti na določeno bolezen.

OPREDELITEV

Kemijska organska sinteza- osnova farmacevtske industrije (proizvodnja zdravil). Viri za sintezo zdravil so anorganske (kamnine, rude, plini, morska in jezerska voda) in organske surovine (les, zelišča, nafta, zemeljski plin).

Obstajata dve klasifikaciji zdravil - farmacevtska, ki se uporablja v medicinski praksi, in kemična, ki se uporablja na področju sinteze zdravil.

Posebno mesto v farmacevtski industriji zavzema proizvodnja protibolečinskih, antibakterijskih in kemoterapevtikov, vitaminov in hormonov.

Protibolečinska zdravila

Za te snovi je značilno več vrst delovanja - analgetično, protivnetno in antipiretično. Avtor: kemijska struktura te snovi lahko razdelimo na derivate salicilna kislina(aspirin, natrijev salicilat itd.) in pirazolona (amidopirin, antipirin, analgin, butadion).

Tablete za spanje

Večina uspaval je derivat barbiturne kisline, čeprav sama kislina nima hipnotičnega učinka. Glede na mehanizem vpliva na centralni živčni sistem jih uvrščamo med narkotične snovi.

Med tablete za spanje izločajo zdravila dolgotrajno delovanje(barbital, fenobarbital), srednje dolgo (nitrazepam, barbamil) in kratko delujoče (noksiron, heksabarbital).

Antibakterijska in kemoterapevtska sredstva

Ta skupina zdravil vključuje antiseptike in razkužila. To vključuje predvsem sulfanilamidne pripravke (sulfadimezin, sulfazin, norsulfazol, etazol itd.) In antibiotike. Mehanizem delovanja sulfonamidov temelji na strukturni analogiji njihove strukture in strukture folne kisline, ki jo sintetizirajo številne bakterije.

vitamini

OPREDELITEV

vitamini- skupina organskih spojin z nizko molekulsko maso, za katere je značilna preprosta kemična struktura in raznolika kemična narava. Te snovi so bile združene v posebno skupino zaradi njihove absolutne potrebe za heterotrofni organizem kot sestavni del hrane. Ker je do odkritja kemijske narave vitaminov prišlo po ugotovitvi njihove biološke vloge, so bili vitamini običajno označeni s črkami. latinska abeceda(A, B, C, D itd.).

Preučevanje vitaminov je odprlo možnost razumevanja mehanizma delovanja zdravilne snovi in je igral tudi pomembno vlogo pri razvoju kemoterapije.

Vsi vitamini so razvrščeni glede na sposobnost raztapljanja v vodi ali maščobah. Tako so izolirani vodotopni (C, PP, skupine B, H) in v maščobi topni (skupine A, D, E in K) vitamini. Vitamine najdemo v hrani (slika 1), lahko pa jih pridobimo s kemično sintezo.

riž. 1 Vitamini v hrani.

Uporaba polimerov v medicini

Število polimernih materialov, ki se uporabljajo v medicini, se nenehno povečuje. Polietilen se pogosto uporablja nizek pritisk, poliuretanske pene, polipropilena, epoksida, poliestra in organosilicijevih polimerov, kot tudi posebna lepila, ki lahko med operacijo lepijo tkiva, nadomeščajo material za šivanje. Proizvodnja gume iz gume je našla tudi uporabo v medicini, od gumijaste grelne blazine do posebne gumijaste zračne postelje za bolnike z obsežnimi opeklinami.

Pomemben vidik uporabe polimerov v medicini je njihova uporaba za izdelavo krvnih nadomestkov, pa tudi v kirurgiji za nadomeščanje posameznih kosti pri zlomih okostja, reber, lobanje, za izdelavo zobnih protez, krvi. žile, umetne ledvice, srčne zaklopke itd.

Cevi iz polivinilklorida se uporabljajo pri transfuziji krvi, obloge, kite in očesne proteze pa iz plastike.

Izdelava kontaktnih leč

Leto 1887 lahko štejemo za leto uvedbe kontaktnih leč, ko je steklopihalec F. Müller za eno od svojih strank izdelal konkavne steklene plošče. Konec 30. let prejšnjega stoletja so se pojavile prve leče iz plastike - polimetil metakrilata (trde leče), ki so bile v primerjavi s steklenimi lažje, močnejše in relativno enostavne za izdelavo.

V 50. in 60. letih 20. stoletja so se mehke leče pojavile po proizvodnji hidrogela iz kopolimera glikol metakrilata in diglikol dimetakrilata s strani Otta Wichterleja in njegovega laboratorijskega osebja. Nastali material je vseboval približno 40 % vode, bil je elastičen, kemično inerten, biološko in mehansko stabilen.

Polimetil metakrilat (pleksi steklo ali pleksi steklo) je glavni material za izdelavo kontaktnih leč, vendar je razvoj, ki se na tem področju nenehno izvaja, omogočil sintezo novih materialov, na primer celuloznega acetobutirata, poli-4- metilpenten-1, kopolimeri metil metakrilata z akrilno kislino bolje prepuščajo kisik.

Datum nastanka: 24.3.2014

Fluor v obliki fluorapatita se Ca5(PO4)3F nahaja v zobeh in kosteh, tudi v obliki spojin (NaF, SnF2) je del zobnih past.

Klor v sestavi NaCl je ena glavnih sestavin krvne plazme, raztopina NaCl z masnim deležem 0,9% ( fiziološka raztopina) se uporablja za injiciranje.

rešitev klorovodikova kislina uporabljajo za zdravljenje bolezni prebavil črevesni trakt(gastritis, pankreatitis). Klorovodikova kislina opravlja baktericidne funkcije v želodcu in črevesju, poleg tega sodeluje pri redukciji ionov Fe3+ v Fe2+, s čimer postanejo železovi ioni, ki jih telo dobi s hrano, na voljo za absorpcijo, sodelujejo pri tvorbi hemoglobina in drugih biološko aktivnih snovi. spojine.

Brom potrebnih za proizvodnjo različnih zdravil. Na primer, natrijev bromid in kalijev bromid se uporabljata peroralno za ponovno vzpostavitev pravilnega razmerja med ekscitatornimi in inhibitornimi procesi v možganih.

jod v medicini se uporablja v obliki tako imenovane jodove tinkture (10% raztopina joda v etilnem alkoholu), odlično antiseptično in hemostatično sredstvo. Jod sodeluje pri tvorbi hormona Ščitnica, ki vplivajo na metabolizem v telesu, aktivnost živčnega sistema.

Natrijev jodid in kalijev jodid uporablja se za preprečevanje in zdravljenje endemične golše, za preprečevanje ateroskleroze.

kisikširoko uporablja v medicinski praksi pri zdravljenju pljučnih in srčnih bolezni, za vzdrževanje življenja bolnikov s težavami pri dihanju (kisikove blazine, tlačne komore, "kisikov koktajl"). Kisik se uporablja v kisikovih dihalnih napravah (na vojaških podmornicah, med višinskimi leti vojaških pilotov, pri podvodnem delu).

Ozon(alotropna modifikacija kisika) je močan oksidant, ki deluje dezinfekcijsko in baktericidne lastnosti. V majhnih odmerkih (v obstoječih naravnih pogojih 1,10-6% prostornine v zraku) ima ozon spodbuden učinek na človeško telo: povečuje odpornost proti strupenim snovem, raven hemoglobina v krvi, imunobiološko zaščito, izboljša delovanje pljuč. deluje in normalizira krvni tlak. 90% ozona je koncentriranega v zraku na nadmorski višini 10-50 km. Ozon rešuje ljudi in živali pred slepoto, saj absorbira presežne ultravijolične žarke, ki škodljivo vplivajo na mrežnico. V visokih koncentracijah je ozon strupen, ima izrazit dražilni učinek na zgornje dihalne poti, bronhije in pljuča, upočasnjuje sintezo vitamina D, povzroča utrujenost, glavobol, vnetje sluznice oči, nosu, krvavitve iz nosu.

Vodikova sulfidna voda(raztopina vodikovega sulfida v vodi) se uporablja v medicini za zdravljenje revmatizma in kožne bolezni; je ena od sestavin mineralnih vod.

Pogosto se uporablja v medicini soli žveplove kisline: Na2SO4.10H2O (Glauberjeva sol) in MgSO4.7H2O (grenka sol) - kot odvajalo; CaSO4.2H2O (gips) - mavčni odlitki; CuSO4.5H2O (bakrov sulfat) je adstringent in antiseptik.

Dušik uporablja se v medicini kot hladilno sredstvo pri krioterapiji.

10 % vodna raztopina amoniak(amoniak) se uporablja kot zdravilo za omedlevico. Plinasti amoniak, ki se sprošča iz raztopine, draži živčne končiče zgornjega dela dihalni trakt in refleksno vzdraži centralni živčni sistem – žrtev pride k zavesti. Priporočljivo je tudi vdihavanje amoniaka v primeru zastrupitve z nekaterimi plinastimi strupenimi snovmi.

amonijev klorid- diuretik in ekspektorans.

Srebrov nitrat(lapis) ima poleg protimikrobnih lastnosti v majhnih koncentracijah (do 2%) adstrigentni učinek, v velikih koncentracijah (5% ali več) pa kauterizirajoč učinek. Uporablja se za zdravljenje kožnih razjed, pa tudi za lezije sluznice oči (konjunktivitis) in grla (laringitis); uporablja se za kauterizacijo bradavic.

Dušikov oksid (I) (N2O)- "smejalni plin" se uporablja kot anestetik v mešanici s kisikom (80% N2O in 20% O2) za plinsko anestezijo.

fosfor(element) je del zob, kosti, mišic, živčnega tkiva in možganov. Sodeluje pri prenosu energije v telesu (ATP), dednih informacijah (DNK in RNK), ohranjanju konstantnosti kislosti krvi. Fosfor se uporablja v farmaciji za izdelavo zdravil (fosfakol – proti glavkomu).

rešitev pitna soda uporablja se za odpravo zgage, ki jo povzroča povečanje kislosti želodčnega soka, pa tudi zastrupitev s kislinami v kemijskem laboratoriju. Hkrati ima raztopina sode bikarbone, ki je posledica hidrolize soli, alkalno okolje in odpravlja odvečno kislino v želodcu.

Premog aktiviran je predpisan peroralno 20-30 g v obliki vodne suspenzije v primeru zastrupitve s soljo težke kovine, zastrupitev s hrano. Aktivno oglje z adsorpcijo strupenih snovi preprečuje njihovo absorpcijo v prebavnem traktu in njihovo manifestacijo. toksično delovanje. Tablete z aktivnim ogljem se predpisujejo peroralno za napenjanje (plini v črevesju) in prebavne motnje.

Mešanica ogljikov dioksid(5%) s kisikom ali zrakom (karbogen) je sredstvo za vzbujanje dihalni center uporablja se v medicini v primerih hude depresije dihanja. Ogljikov dioksid se uporablja tudi kot hladilno sredstvo (»suhi led«).

Kalcijev karbonat uporablja se v zobnih praških, pastah.

Natrijevi in kalijevi ioni igrajo pomembno vlogo v življenju človeškega telesa. Natrij sodeluje pri prenosu živčnih impulzov, prispeva k zadrževanju vode v tkivih.

Natrijev sulfat uporablja se za zastrupitve s solmi barija in svinca.

Litijeve soli se uporabljajo za zdravljenje duševnih bolezni (litijev karbonat Li2CO3), pa tudi bolezni, povezanih z odlaganjem soli, kot je protin.

kalijev klorid Uporablja se peroralno v obliki 10% raztopine kot antiaritmično sredstvo za uravnavanje srčne aktivnosti.

kalcij vključeni v kosti. Z njegovo pomanjkljivostjo pride do motenj rasti, ukrivljenosti kosti okostja.

kalcijev klorid uporablja se za zdravljenje nevroze, pa tudi kot antialergijsko, dekongestivno, protivnetno zdravilo. Daje se peroralno ali intravensko.

Magnezijev sulfat(MgSO4) zmanjšuje krče krvnih žil, uporablja se kot odvajalo in holeretik.

barijev sulfat(BaSO4) se uporablja kot radiokontaktno sredstvo pri rentgenskem pregledu prebavil.

aluminijev acetat(Al(CH3COO)3), kalijev galun (KAl(SO4). 12H2O) se uporabljajo v medicini za zdravljenje kožnih bolezni.

aluminijev hidroksid je del adsorbirajočega in ovojnega sredstva, ki se uporablja za želodčno razjedo, gastritis. (Na primer, zdravilo Almagel).

Mangan se nanaša na biokovine. Vpliva na procese hematopoeze; pospešuje tvorbo protiteles, ki nevtralizirajo škodljive učinke tujih beljakovin. Na primer, intravenska injekcija manganovega sulfata reši pred ugrizom pajka karakurta.

Kalijev permanganat(KMnO4) se v medicini uporablja kot razkužilo, antiseptik in hemostatik.

cinkov sulfat(ZnSO4) kot antiseptik je del kapljic za oko; cinkov oksid(ZnO) se uporablja kot adstrigentno, sušilno sredstvo in razkužilo za kožne bolezni.

H in m in jaz in življenje in s n.

1. Uvod………………………………………………………………………………..3 strani

2. Iz zgodovine……………………………………………………………………………...4 str.

3. Moderna kemija in medicina…………………………………………………... 5-8 str.

4. Kemija in farmakologija…………………………………………………………..9-12 str.

5. Zaključek……………………………………………………………………...13-14 str.

6. Seznam uporabljene literature………………………………………………..15 str.

Uvod

Sodobna človeška družbaživi in se še naprej razvija, aktivno uporablja dosežke znanosti in tehnologije, in skoraj nepredstavljivo je, da bi se na tej poti ustavili ali vrnili nazaj, zavračanje uporabe znanja o svetu okoli nas, ki ga človeštvo že ima. Znanost se ukvarja z zbiranjem tega znanja, iskanjem vzorcev v njem in njihovo uporabo v praksi. Človeku kot objektu spoznavanja je običajno, da objekt svojega spoznavanja (verjetno zaradi lažjega raziskovanja) deli in razvršča v številne kategorije in skupine; tako je bila znanost nekoč razdeljena na več velikih razredov: naravoslovje, natančne vede, družbene vede, humanistične vede itd. Vsak od teh razredov je razdeljen na podrazrede itd. in tako naprej.

Toda med to raznolikostjo znanosti obstajajo "vodilne" znanosti in znanost "zaostaja"" . Eden od sodobnih znanstvenih "voditeljev" so biologije, kemije in medicine.

»Drugo polovico našega stoletja zaznamuje hiter napredek biološkega znanja in njegove uporabe v različnih sferah življenja sodobne družbe. V bistvu človekovo zanimanje za življenje oh narava nikoli ni zbledela, ampak le zadnji des jat leta je omogočilo približati se razumevanju neverjetnih skrivnosti življenja in na tej podlagi narediti odločilen korak pri uporabi najnovejših bioloških odkritij «(podpredsednik Akademije znanosti ZSSR Yu.A. Ovčinnikov, 1987).

Petdeseta leta 20. stoletja so zaznamovala začetek preporoda v biologiji, ki ji je "uspelo pogledati v notranjost celice in razumeti krta kularni mehanizmi rojstva in razvoja organizmov"

Obstaja mnenje, da o 21. stoletje bo postalo stoletje biologije, vse druge znanosti pa bodo zbledele v ozadje. Napoved velikega sodobnega fizika se je uresničila n nost N . Bora, ki je v 50. letih večkrat izjavil, da bo v bližnji prihodnosti najintenzivnejše prodiranje v skrivnosti narave postalo prerogativ ne fizike, temveč biologije. Velik del b sodobna naravoslovna literatura se do neke mere posveča proučevanju žive narave. Na desetine znanosti se zdaj ukvarja z biološkimi problemi. Zelo produktivne so tudi znanosti, povezane z izvajanjem najnovejših bioloških odkritij.

Brez pretiravanja lahko rečemo, da mnogi od nas svoje zdravje in celo življenje dolgujemo eni od teh vej biologije. Govorimo o medicini, ki v zadnjih letih prehaja ne le na uporabo zdravil nove generacije in uporabo novih materialov v praksi, temveč na metode zdravljenja, ki vam omogočajo, da vplivate na bolezen že na njenem začetku in še pred izbruhom! To je postalo mogoče v povezavi s preučevanjem molekularnih mehanizmov razvoja številnih bolezni in odpravljanjem kršitev ne z običajno metodo vnosa manjkajočih snovi v telo, temveč z vplivanjem na naravne procese bioregulacije (s pomočjo posebnih bioregulatorji ali na genetski ravni). Nastavite rešitev ključni problemi sodobnosti, kot je proizvodnja hrane, veliko zdravil in drugih substanc je povezano z aktivnim izvajanjem biotehnologije.

torej oprijemljiv napredek biologija ne bi bila mogoča brez aktivne interakcije z drugimi znanostmi. Toda paradoks stanje tehnike znanost je v tem, da je veliko raziskav "na stičišču znanosti", Za produktivno rešitev problema je potrebno vključiti znanstvenike različnih specialnosti; Poleg tega je trenutno veliko znanstvenikov, v dobi ozke specializacije so prisiljeni obvladati sorodne specialnosti, veliko sodobnih raziskav pa skorajda ni mogoče pripisati kateri koli veji znanosti. Pri reševanju bioloških problemov se ideje in metode biologije tesno prepletajo., kemije, fizike, matematike in drugih področij znanja. Zanimal nas bo problem interakcije kemije z biološkimi disciplinami in njihove uporabe v medicini.

Iz zgodovine.

Zdravnik brez zadovoljivega znanja kemije

z ni mogoče dokončati.

M. V. Lomonosov

Poudariti je treba posebno povezanost med kemijo in medicino. Ta povezava obstaja že dolgo. Nazaj v 16. stol. široko razvita medicinska smer kemije, ki jo je ustanovil švicarski zdravnik Paracelsus (1493-1541). "Namen kemije je ... izdelava zdravil," je zapisal. Paracelsus je verjel, da je vse materialno, vključno z živim organizmom, sestavljeno iz treh principov, ki so v različnih razmerjih: soli (telo), živega srebra (duše) in žvepla (duha). Bolezni so posledica pomanjkanja v telesu enega od uh tihi "elementi".

Zato je mogoče bolezni pozdraviti z vnosom manjkajočega »elementa« v telo. uspeh število predlaganih Paracelzus nove metode zdravljenja, ki temeljijo na uporabi anorganskih spojin (namesto prej uporabljenih organskih izvlečkov), so številne zdravnike spodbudile, da so se pridružili njegovi šoli in se resno zanimali za kemijo.

To obdobje v razvoju kemije in medicine (XVI-XVIII stoletja) je znano kot iatrokemija. Eden najvidnejših predstavnikov nove smeri v kemiji je bil nemški kemik Johann Rudolf Glauber (1604-1668). Zdravnik po izobrazbi se je ukvarjal z razvojem in izboljševanjem metod za pridobivanje različnih kemikalij. Glauber je razvil metodo za proizvodnjo klorovodikove kisline z delovanjem žveplove kisline na kuhinjsko sol. Po skrbnem preučevanju ostanka, dobljenega po destilaciji kislin (natrijevega sulfata), je Glauber ugotovil, da ima ta snov močan odvajalni učinek. To snov je poimenoval "neverjetna sol"." (s al mirabile) in ga imeli za skoraj vse uh liksir življenja. Sodobniki Glauber imenovali to sol Glauberjeva in to ime se je ohranilo do danes. Glauber se je lotil izdelave te soli in vrste drugih po njegovem mnenju dragocenih zdravil in dosegel uspehe na tem področju.

Jatrokemija igral pomembno vlogo v boju proti dogmam srednjeveške sholastične medicine. Ni le poskušala utemeljiti kemijske osnove teorije humoralne patologije, prispeval pa je tudi k empiričnemu napredku kemije. Jatrokemiki uvedel koncept kislosti in alkalnosti, odkril veliko novih spojin, začel postavljati prve ponovljive (čeprav nikakor ne vedno metodološko pravilne) poskuse.

Sodobna kemija in medicina.

Kemiki II polovici XX. stoletja nadaljevali delo svojih prednikov in zelo A aktivno ukvarjajo s proučevanjem divjih živali. Tej tezi v prid govori vsaj dejstvo, da od 39 Nobelove nagrade v kemiji, podeljeval v zadnjih 20 letih (1977- 1 996), 21 nagrad (več kot polovica! in vej kemije je veliko) je prejelo za reševanje kemijske- biološke težave.

To ni presenetljivo, saj je živa celica pravo kraljestvo velikih in majhnih molekul, ki nenehno medsebojno delujejo, nastajajo in razpadajo ... V človeškem telesu se izvaja približno 100.000 procesov, vsak od njih pa je kombinacija različnih kemičnih transformacij. V eni celici telesa se lahko pojavi približno 2000 odzivov. Vsi ti procesi se izvajajo z uporabo tiste lan ne veliko število organske in anorganske spojine. Za sodobno kemijo je značilen prehod na študij kompleksaelementorganicspojine, sestavljene iz anorganskih in organskih ostankov. Anorganske dele predstavljajo voda in ioni različnih kovin, halogeni in fosfor (predvsem), organske dele predstavljajo beljakovine, nukleinske kisline., ogljikovi hidrati, lipidi in dokaj velika skupina nizkomolekularnih bioregulatorjev, kot so hormoni, t amini, in n tibiotiki, prostaglandini, alkaloidi, reg regulatorji rasti itd.

Za sodobne zdravnike in farmacevte je velik pomen tudi študij anorganske kemije, saj je veliko zdravil anorganske narave. Zato morajo zdravniki jasno poznati njihove lastnosti: topnost, mehansko trdnost, reaktivnost, vpliv na človeka in okolju.

Sodobna medicina obširno raziskuje povezavo med vsebnostjo kemičnih elementov v telesu ter nastankom in razvojem različnih bolezni. Izkazalo se je, da telo še posebej občutljivo reagira na spremembe koncentracije mikroelementov v njem, tj. elementov, ki so v telesu prisotni v količini, manjši od 1 g na 70 kg človeške telesne teže. Ti elementi vključujejo baker, cink, mangan, molibden, kobalt, železo, nikelj.

Iz nemetaloidov v živih sistemih pr skoraj vedno A v sestavi organskih spojin lahko srečamo atome vodika, kisika, dušika, ogljika, fosforja in žvepla ter atome halogenov in bora tako v obliki ionov kot v sestavi organskih delcev. Odstopanja v vsebnosti večine teh elementov v živih organizmih pogosto vodijo do precej hudih presnovnih motenj..

Večina bolezen je posledica odstopanja koncentracije katere koli snovi od norme. To je posledica dejstva, da se ogromno število kemičnih transformacij znotraj žive celice odvija v več fazah, številne snovi pa so za celico pomembne ne same po sebi, ampak so le posredniki v verigi kompleksnih reakcij; vendar, če je neka povezava prekinjena, potem celotna veriga posledično pogosto preneha izpolnjevati svoje prenosna funkcija; ustavi n oh rmal suženj ota celice za sintezo zahtevane snovi.

Dokazano je, da s spremembo koncentracije cink je povezan s potekom raka, kobalt in mangan - bolezni srčne mišice, nikelj - procesi strjevanja krvi. Določitev koncentracije teh elementov v krvi lahko včasih zazna zgodnje faze razne bolezni. Tako je sprememba koncentracije cinka v krvnem serumu povezana s potekom bolezni jeter in vranice, koncentracije kobalta in kroma pa - nekatere bolezni srca in ožilja.

V ohranjanju normalno življenje T vitalnost telesa igra zelo pomembno vlogo organsko molekule. Glede na načela, na katerih temelji njihova zasnova, jih lahko razdelimo v tri skupine:

biološke makromolekule (proteini, nukleinske kisline in njihovi kompleksi), oligomeri (nukleotidi, lipidi, peptidi) itd.) in monomeri (hormoni, antibiotiki, vitamini in mnogi drugi) snovi).

Za kemijo je pomembna predvsem vzpostavitev odnosa med čakajo predvsem na zgradbo snovi in njene lastnosti, biološko delovanje. Za to se uporabljajo številne sodobne metode, ki so del arzenala fizike, organske kemije., matematika in biologija.

V sodobni znanosti so na meji kemije in biologije nastale številne nove vede, ki se razlikujejo po uporabljenih metodah, ciljih in predmetih študija. Vse te vede običajno združujemo pod izrazom "fizikalno-kemijska biologija". To področje vključuje:

a) kemija naravnih spojin (bioorganska in bioanorganska kemija bioorganska kemija in anorganska biokemija oziroma);

b) biokemija;

c) biofizika;

d) molekularna biologija;

e) molekularna genetika;

e) farmakologija in molekularna farmakologija

in številne sorodne discipline. V večini sodobnih biološke raziskave

aktivno se uporabljajo kemične in fizikalno-kemijske metode. Napredek v panogah biologije, kot so citologija, imunologija in histologija, je bil neposredno povezan z razvojem kemijskih metod za izolacijo in analizo snovi. Tudi tako klasična "čisto biološka" veda, kot je fiziologija, vedno bolj uporablja dosežke kemije in biokemije. V Združenih državah Amerike nacionalni inštituti za zdravje ( Nacionalni inštitut za zdravje ZDA) trenutno financira področja medicinske znanosti, povezana s čisto fiziološkimi raziskavami, veliko manj kot biokemično, glede na fiziologijo

" neobetavna in zastarela "znanost. Obstajajo takšni, na videz eksotične vede, kot je molekularna fiziologija, molekularna l vneta epidemiologija itd. . Pojavile so se predvsem nove vrste biomedicinskih analiz , encimski imunski testanaliza, ki lahko ugotovi prisotnost bolezni, kot sta AIDS in hepatitis; uporaba novih kemijskih metod in povečanje občutljivosti starih metod zdaj omogočata določanje številnih pomembnih snovi brez motenj. w celovitost pacientove kože, kapljico za kapljico sline, znoja ali druge telesne tekočine.

torej , kaj delajo vse zgoraj naštete vede, katere so različne veje fizikalno-kemijske biologije?

Osnova kemije naravnih spojin je bila tradicionalna organska kemija, ki je bila prvotno obravnavana kot kemija snovi, ki jih najdemo v živi naravi. Sodobna organska kemija se ukvarja z vsemi spojinami, ki vsebujejo ogljik (ali substituirane heteroanalogiogljikove) verige, bioorganska kemija, ki preučuje naravne spojine, pa je postala posebna veja znanosti. Kemija naravnih spojin se je pojavila sredi 19. stoletja, ko so bile sintetizirane nekatere maščobe, sladkorji in aminokisline (to je posledica dela M.Berthelot, F.Vehler, A.Butlerova, F.Kekule in drugi).

Prvi proteinom podobni polipeptidi so nastale v začetku našega stoletja, hkrati pa je E. Fischer skupaj z drugimi raziskovalci prispeval k proučevanju sladkorjev. Razvoj raziskav v kemiji naravnih snovi se je vse hitreje nadaljeval vse do sredine 20. stoletja. Po alkaloidih, terpenih in vitaminih je ta veda začela preučevati steroide, rastne snovi, antibiotike, prostaglandini in drugi nizkomolekularni bioregulatorji. Poleg njih kemija naravnih spojin preučuje biopolimere. biooligomeri (nukleinske kisline, proteini,nukleoproteini, glikoproteini, lipoproteini, glikolipidi in itd.). glavni lok n vse raziskovalne metode so metode organskih

kemije pa za reševanje strukturnih funkcionalne naloge so aktivno vključene in

različne fizikalne, fizikalno-kemijske, matematične in biološke metode. Glavne naloge, ki jih rešuje kemija naravnih spojin, so:

a) izolacija v posameznem stanju proučevanih spojin s kristalizacijo, destilacijo, različnimi vrstami kromatografije, elektroforeza, ultrafiltracija, ultrakristal, protitokdistribucija itd.. ;

b) vzpostavitev strukture, vključno s prostorsko strukturo, ki temelji na pristopih organske in fizikalne organske kemije masna spektroskopija,različne vrste optične spektroskopije(IR, UV, laser itd.),Rentgenska difrakcijaanaliza jedrske magnetne resonance, elektronske paramagnetne resonance, optične rotacijske disperzije in krožnega dikroizma, hitre kinetične metode itd.;

c) kemijska sinteza in kemijska modifikacija proučevanih spojin, vključno s popolno sintezo, sintezo analogov in derivatov, da bi potrdili strukturo, razjasnili razmerje med strukturo in biološko funkcijo, pridobili zdravila, dragocena za praktično uporabo;

d) biološko testiranje dobljenih spojin in vitro in in vivo.

Največji dosežki v kemiji naravnih spojin so dešifriranje strukture in sinteza biološko pomembnih alkaloidov, steroidov in vitaminov, popolna kemična sin t ez nekaj peptidi, prostaglandini, penicilini, vitamini, klorofil in druge spojine; ugotovljene so bile strukture mnogih proteinov, nukleotid zaporedja niza n ov itd. in tako naprej.

Nastanek znanosti o biokemiji običajno povezujemo z odkritjem pojava encimske katalize in samih bioloških katalizatorjev encimov, prvih od katerih so bili identificirani in izolirani v kristalnem stanju v 20xleta dvajsetegastoletja. Biokemija preučuje kemijske procese, ki potekajo neposredno v živih organizmih, in uporablja kemijske metode pri preučevanju bioloških procesov. Glavni razvoj v biokemiji je bila vzpostavitev osrednje vloge ATP v energijskem metabolizmu, razjasnitev kemijskih mehanizmov fotosinteze, dihanja in krčenja mišic, odkritje transaminacija,vzpostavitev mehanizma transporta snovi skozi

biološke membrane itd.

molekularni bi Teologija se je pojavila v zgodnjih petdesetih letih prejšnjega stoletja, ko J.Watson in F.Crick dešifrirali strukturo DNK, kar je omogočilo začetek proučevanja načinov shranjevanja in izvajanja dednih informacij.

Največji dosežki molekul vneto biološko odkritje genetski kod , mehanizem biosinteze beljakovin v ribosomi, osnove delovanja nosilca kisika hemoglobina.

Naslednji korak na tej poti je bil pojav molekularne genetike, ki proučuje mehanizme delovanja enot dednih informacij genov na molekularni ravni. Eden najbolj relevantnih problemi molekularne genetike je ugotavljanje načinov uravnavanja izražanja genov, prehod gena iz aktivnega stanja v neaktivno stanje in obratno; ureditev procesov transkripcije in prevajanja. Praktična uporaba molekularne genetike je bila razvoj od kako metode genskega inženiringa in genska terapija, ki omogočajo spreminjanje dednih informacij, shranjenih v živi celici, na način, da se bodo potrebne snovi sintetizirale v celici sami, kar omogoča pridobivanje številnih dragocenih spojin z biotehnološkimi sredstvi, kot tudi normalizacijo ravnovesja snovi, ki so moten med boleznijo. Bistvo genskega inženiringa je razkosanje molekule DNK na ločene fragmente., h t približno se doseže s pomočjo encimov in kemičnih reagentov, čemur sledi povezava; Ta operacija se izvaja z namenom vstavljanja v evolucijsko dobro naoljena veriga nukleotidi nov fragment gena, odgovoren za sintezo tistega, kar potrebujemo

snovi, skupaj s tako imenovanimi regulatorji odsekov DNK, zagotavljanje sredstva n ost " njihovega "gena. Že sedaj se s pomočjo genskega inženiringa pridobiva veliko zdravil, pretežno beljakovinski: insulin, interferon, somatotropin itd.

Kemija in farmakologija.

Z potrebno je poznavanje osnovnih zakonov in določb kemije

študij specialnih farmacevtskih disciplin: tehnologije farmacevtskih oblik, farmakokinezima predvsem pa farmacevtski kemija.

Farmakologija je veda o zdravilih, delovanju različnih kemičnih spojin na žive organizme, o načinih vnosa zdravil v organizme in o interakciji zdravil med d pri sebi. Molekularna farmakologija proučuje obnašanje molekul zdravil znotraj celice, transport teh molekul skozi membrane itd.. Človek je zdravilne učinkovine začel uporabljati že zelo dolgo, pred več tisoč leti. starodavna medicina je skoraj v celoti temeljil na zdravilnih rastlinah in ta pristop je ohranil svojo privlačnost vse do naš dnevi. Veliko sodobnih zdravil vsebuje snovi rastlinskega izvora ali kemično

sintetizirane spojine, ki so enake tistim v zdravilnih rastlinah. Eno najzgodnejših obstoječih razprav o zdravilih je napisal starogrški zdravnik Hipokrat v 4. stoletju pr.

Začetki kemije zdravilnih snovi se pojavljajo v obdobju prevlade alkimije. Sodobna kemoterapija sega v začetek 20. stoletja iz del P. Erlicha o antimalariki in derivatih arzenove kisline. Trenutno si n sintetiziranih je bilo na desetine in stotisoče zdravilnih učinkovin, iskanje pa se nadaljuje. Toda število aktivno uporabljenih zdravil je seveda veliko manjše. Vse snovi niso sintetizirane kot od entsialnoy nove zdravilne snovi, našli svojo uporabo v praksi. Številna prej široko uporabljena zdravila so iztisnjena iz področja uporabe zaradi dejstva, da se pojavljajo učinkovitejši analogi, ki delujejo na vzrok bolezni veliko bolj selektivno, imajo manj kontraindikacij in stranskih učinkov. Leta 1995 je bilo v Rusiji odobrenih za uporabo več kot 3000 vrst zdravil, ki vsebujejo približno 2000 različnih kemikalij sintetičnega izvora.. Eden večjih uspehov farmakologije v drugi polovici našega stoletja je bilo ustvarjanje in uvedba v prakso antibiotikov širokega spektra: sulfanilamidi, vitamini, sredstva, ki vplivajo na delovanje centralnega živčnega sistema, pomirjevala, nevroleptiki, psihotomimetikiin drugi Veliko teh zdravil je bilo odkritih in prvič uporabljenih pri nas(fluorofur, fenazepam, ciklodol, vitaminski pripravki in mnogi drugi. itd.)

Znak in moč delovanja zdravil ni odvisna samo od njihove sestave in strukture, ampak tudi od njihove fizične - kemijske lastnosti, ki je tudi predmet proučevanja anorganske kemije. Razlike v teh lastnostih pa omogočajo razvoj ustreznih analiznih metod za presojo pristnosti, dobre kakovosti, združljivosti. anorganske snovi v receptih na recept vrstni red shranjevanja zdravil.

Oglejmo si podrobneje uporabo nekaterih anorganskih snovi v medicini.

Plemeniti plini. Helij. Biološke študije so pokazale, da atmosfera helija ne vpliva na človeški genetski aparat, ne vpliva na razvoj celic in pogostost mutacij. Dihanje zraka s helijem (zrak, v katerem je dušik delno ali v celoti nadomeščen s helijem) V poveča izmenjavo kisika v pljučih, preprečuje dušikovo embolijo (kesonsko bolezen).

ksenon kot radiokontaktenpogosto uporablja v rentgenskem slikanju

možgani. Radon v ultramikro odmerkih pozitivno vpliva na centralni živčni sistem, zato se pogosto uporablja v fizioterapiji (radonske kopeli). Uporablja se tudi pri zdravljenju bolnikov z rakom.

Borova kislina H3BO3 in tetraborat natrij (boraks) Na 2 V 4 O 7 * 10N 2 O se v medicini uporablja kot antiseptik.

natrijev bromid in kalijev bromid Opomba nyut v medicini kot pomirjevala, ki normalizirajo moteno razmerje med procesi vzbujanja in inhibicije v možganski skorji.

Natrijev bikarbonat (soda bikarbona) se uporablja v medicinski praksi zaradi svoje sposobnosti, da ustvari alkalno reakcijo v vodnih raztopinah kot rezultat hidrolize. Uporablja se peroralno s povečano kislostjo želodčnega soka, peptičnim ulkusom želodca in dvanajstnika, zgago, protinom, sladkorno boleznijo, katarjem zgornjih dihalnih poti. Zunanje se uporablja kot šibka alkalija pri opeklinah, za izpiranje, umivanje in

inhalacije za rinitis, konjunktivitis, stomatitis, laringitis itd.

hidroksid kalcij v obliki apnene vode uporabljamo zunanje in notranje kot protivnetno, adstrigentno in razkužilo. Pri zunanji uporabi se apnena voda običajno zmeša z nekim oljem, uporablja se v obliki emulzij za opekline, pa tudi pri nekaterih kožnih boleznih v obliki tekočih mazil.

Jod v obliki alkoholne raztopine ali raztopine joda v vodnih raztopinah jodidov kalij in natrij se uporabljata kot razkužilo in hemostatično sredstvo.

jodid kalij se uporablja za zdravljenje očesnih bolezni - katarakte, glavkoma. Pogosto se uporablja za zastrupitev s solmi živega srebra.

Natrijev jodid se uporablja kot zdravilo, saj človeško telo nenehno potrebuje določene količine joda. Človeško telo vsebuje približno 25 mg joda, od tega okoli 15 mg lokaliziran v ščitnici. Pomanjkanje joda povzroči patološko povečanje ščitnice. Bolnikom se dajejo majhni odmerki

natrijev jodid - 0,1 mg / dan.

Kalcijev karbonat interno se uporablja ne le kot kalcijev pripravek, ampak tudi kot sredstvo za adsorpcijo in nevtralizacijo kislin.

Kisik se v medicini uporablja za plinsko anestezijo. Vdihavanje čistega kisika je včasih predpisano za zastrupitve in nekatere resne bolezni.

Miška b jak in vse njegove spojine so zelo strupene, nekatere pa se uporabljajo v medicini. Kalijev arzenit K As O 2 uporablja se v obliki raztopine kot tonik za slabokrvnost in izčrpanost živčnega sistema.

Srebrov nitrat (lapis). V medicini se uporablja njegova sposobnost zvijanja beljakovin in jih spreminja v netopne spojine. Uporablja se za kauterizacijo ran, razjed; v obliki mazil (1-2% x) in 2-10% vodne raztopine. Znotraj predpisano za želodčno razjedo in

dvanajstniku.

Natrijev nitrit se v medicinski praksi uporablja kot vazodilatator za angino pektoris in kot protistrup za zastrupitev s cianidom.

oksid a h ota (I) je fiziološko aktivna spojina. Njegovo vdihavanje v majhnih odmerkih deluje omamno, od tod tudi ime -"smejalni plin".

V velikih odmerkih povzroči izgubo občutljivosti za bolečino, zaradi česar se v medicini pogosto uporablja kot anestetik v mešanici s kisikom (plinska anestezija). Dragocena kakovost te snovi je neškodljivost za telo.

Magnezijev oksid se uporablja v majhnih odmerkih kot odvajalo pri zastrupitvi s kislino. Vključeno v sestavo zobnih praškov.

cinkov oksid v medicini se uporablja za izdelavo cinkovega mazila, ki se uporablja kot antiseptik.

permanganat kalij se pogosto uporablja v medicini. Njegove razredčene raztopine se uporabljajo kot razkužilo in hemostatično sredstvo. Dezinfekcijske lastnosti raztopin permanganat kalij zaradi njegovih visokih oksidativnih lastnosti.

peroksid vodik se uporablja zunaj v obliki raztopine z masnim deležem 3% kot razkužilo in hemostatično sredstvo. Ta raztopina se uporablja tudi pri vnetnih boleznih sluznice. ustne votline in grlo, za zdravljenje in zdravljenje kontaminiranih in gnojnih ran, zaustavitev krvavitev iz nosu.

živo srebro b in njegove povezave. Kovinsko živo srebro se uporablja v medicini za pripravo mazil. Rumeni živosrebrov(II) oksid je sestavina očesnega mazila in mazil za zdravljenje kožnih bolezni. Živosrebrov(I) klorid, imenovan kalomel, se v številnih državah uporablja kot odvajalo. Živosrebrov klorid (II) ali sublimat v obliki zelo razredčenih raztopin (1: 1000) se v medicini uporablja kot močno razkužilo (zdaj izjemno redko).

Žveplo. Od žveplovih pripravkov v medicini uporabljamo prečiščeno žveplo in oborjeno žveplo. Prečiščeno žveplo pridobivamo iz žveplove barve, ki je skrbno očiščena morebitnih primesi. Žveplo je predpisano peroralno kot odvajalo in izkašljevanje; je del mazil in praškov, ki se uporabljajo pri zdravljenju kožnih bolezni.

Srebro v obliki koloidnih pripravkov kolargol in protargol se uporablja zunaj kot adstrigentno, antiseptično in protivnetno sredstvo.

Natrijev sulfat dekahidrat N a 2SO4* H 2 O. Eta z Ol se imenuje Glauber v čast nemškega kemika Glauber. V medicini se Glauberjeva sol uporablja kot odvajalo. Lahko se uporablja kot protistrup pri zastrupitvah z barijevimi in svinčevimi solmi, s katerimi se

daje netopne oborine barijevega sulfata in svinčevega sulfata.

Kalcijev sulfat 2Ca SO 4 H 2 O - alabaster. V medicini se uporablja za izdelavo oblog in opornic za zlome ter v protetiki.

Magnezijev sulfat heptahidrat M g S O 4 * 7 H 2 O. Pogosto se uporablja v medicini kot odvajalo (grenka sol). Njegovo odvajalo O Njegovo delovanje je razloženo z upočasnitvenim učinkom na absorpcijo vode iz črevesja. Zaradi osmotski tlak ustvarjena s to soljo,

voda se zadržuje v črevesni lumnu in spodbuja hitrejše napredovanje

njeno vsebino. Magnezijev sulfat se uporablja kot injekcija kot antispazmodik, antikonvulzivnoin lajšanje bolečin ter pri zdravljenju tetanusa. Pri hipertenziji se injicira v veno in kot holeretično sredstvo - v dvanajstnik.

Barijev sulfat se uporablja v medicini zaradi svoje netopnosti in zaradi

sposobnost absorbiranja rentgenskih žarkov. Uporablja se kot suspenzija

na fluoroskopiji prebavil črevesni trakt kotradiokontakten snov.

Bakrov sulfat (II) pentahidrat C u SO 4 * 5H 2 O (bakrov sulfat). Deluje adstrigentno in antiseptično. Uporablja se v očesni praksi za konjunktivitis. Redko se uporablja kot emetik. Raztopina bakrovega (II) sulfata se uporablja kot protistrup pri zastrupitvi z belim fosforjem. V tem primeru mehanizem terapevtskega delovanja bakrovega sulfata (II) temelji na njegovi interakciji z belim fosforjem, zaradi česar se na delcih fosforja tvori film kovinskega bakra, ki te delce izolira od stika z bioloških substratov.

Cinkov sulfat heptahidrat ZnSO 4 x 7 H2 O. Uporablja se za pripravo kapljic za oko, kot adstringent in antiseptik.

Kalijev aluminijev sulfat KAl (SO 4 ) 2 x 12 N 2 O(aluminij o - kalijev galun). Ima adstrigentni, protivnetni in hemostatski učinek. Sredstvo za uporabo na prostem.

Železov sulfat (II) heptahidrat FeSO 4 7 H 2 O. V medicini se uporablja pri zdravljenju slabokrvnosti (anemije), ki nastane zaradi pomanjkanja železa v telesu, pa tudi pri oslabelosti in izčrpanosti telesa. D Za isti namen uporabljam obnovljenoželezo in železov karbonat.

Natrijev tiosulfat Na 2 S 2 0 s peroralno ali intravensko injicirano kot protistrup pri zastrupitvah s težkimi kovinami, arzenom in cianidi. Predpisano tudi za različne

kožna vnetja.

Aktivno oglje št Uporablja se peroralno za zastrupitev s hrano, povečano kislost želodčnega soka, fermentacijo v črevesju.

Amonijev klorid se v medicini uporablja pri edemih srčnega izvora, za krepitev delovanja živosrebrovih diuretikov. Ta snov ima izkašljevalni učinek.

Kalcijev klorid se pogosto uporablja v medicini kot hemostatsko sredstvo za krvavitve, alergijske bolezni in tudi kot protistrup pri zastrupitvah z magnezijevimi solmi. Uporablja se tudi kot pomirjevalo pri zdravljenju nevroz, bronhialne astme in tuberkuloze.

natrijev klorid - 0,9% in njegovo vodno raztopino imenujemo izotonična. Služi za dopolnitev tekočine v primeru velikih izgub v telesu. Raztopine višje koncentracije" (3, 5 in 10 %) uporabljamo zunanje pri vnetnih procesih.

žlezni klorid in (III) v medicinski praksi se uporablja kot razkužilo in hemostatično sredstvo.

Od anorganskih materialov so različne kovine in njihove zlitine našle najširšo uporabo v medicini. Iz velikega števila kovin in zlitin so bili kot najbolj bioinertni izbrani titan, odporen proti korozijijeklo in zlitine, ki vsebujejo krom, kobalt, molibden. Ti materiali se uporabljajo za gradnjo aparat" umetno srce- enostavno" , izdelava umetnih srčnih zaklopk, za artroplastiko velikih defektov pletenic t njena oseba.Kovine se pogosto uporabljajo v kombinaciji s polimeri in različnimi keramičnimi izdelki.

Zaključek.

Trenutno je na svetu veliko raziskovalnih centrov, ki izvajajo različne kemijske in biološke raziskave. Vodilne države na tem področju so ZDA, evropske države: Anglija, Francija, Nemčija, Švedska, Danska, Rusija itd. V naši državi je veliko znanstvenih centrov v Moskvi in moskovski regiji (Puščin o Obninsku, Chernogolovka), Petersburg, Novosibirsk, Krasnoyarsk, Vladivostok ... Čeprav, Po pravici povedano je treba opozoriti, da na tem področju (pa tudi v vsej ruski znanosti kot celoti) obstaja določen "upad" , povezana s pomanjkanjem financiranja in splošno gospodarsko krizo v Ruski federaciji ter s problemom bega možganov ("beg možganov" v ekonomsko ugodnejše države. Vendar pa številni raziskovalni inštituti Ruske akademije znanosti, Ruske medicinske akademije n auk. Ruska akademija kmetijskih znanosti, Ministrstvi za zdravje in medicinsko industrijo nadaljujeta znanstveno raziskovanje, čeprav ne s polno zmogljivostjo. Eden vodilnih centrov v državi Inštitut za bioorgansko kemijo po imenu M.A. Shemyakin in Yu.A. Ovchinnikov, Inštitut za molekularno biologijopoimenovan po V. A. Engelhardtu,Inštitut organska sinteza po imenu N.D. Zelinsky, Inštitut fizikalno-kemijski biologije Moskovske državne univerze po imenu Belozersky in drugi. Saint Petersburglahko omenimo Inštitut za citologijo RAS, kemijsko in biološko f-ti Država. Univerza, Inštitut za eksperimentalno medicino RAMS, Onkološki inštitut RAMN jih. Petrova, Inštitut za zelo čiste biološke proizvode MZiMP itd.

Glavni problemi, ki jih v zadnjih letih rešuje fizikalno-kemijska biologija, so sinteza proteinov in nukleinskih kislin, vzpostavitev nukleotidov. zaporedja genom številni organizmi (vključno z določitvijo celotnega nukleotidnega zaporedja človeškega genoma), usmerjeni transport snovi skozi biološke membrane; razvoj novih zdravil, novih materialov za medicinsko uporabo, na primer za bioprotetiko. Posebna pozornost se posveča razvoju biotehnologij, ki so pogosto stroškovno učinkovitejše, učinkovitejše od tradicionalnih »tehničnih«, da o njihovi okolju prijaznosti niti ne govorimo. Poteka aktivno delo za kloniranje rastlin in živali ter pridobivanje posameznih organov izven telesa. Posebej velja omeniti nedavni uspeh švicarskih znanstvenikov(prva novinarska poročila so se pojavila konec februarja 1997), prejeta prek kloniranje rejna žival ovca, ki je bila vzrejena iz kletke vimena svoje matere- ovce; otroško genetsko kopijo so poimenovali Dolly. To kaže na to kloniranje iz sfere čisto znanstvenih poskusov preide v sfero prakse. Treba je omeniti zdravljenje bolezni z novo metodo. gensko zdravljenje sprememba dednosti. Terapevtski učinek se doseže s prenosom" popravljen" gen bodisi z uporabo retrovirus, ali izvajanje liposomi, ki vsebujejo genetske konstrukte. Genska terapija ah metoda samo o se rodijo, a je prav z njihovo pomočjo deklica, bolna cistična fibroza;Posebej obetavna je uporaba genske terapije pri zdravljenju bolezni, ki jih dedujejo ali povzročajo virusi.

Verjetno bo z vključevanjem teh metod AIDS, rak premagan , gripa in še mnogo več, manj pogoste bolezni. Poleg tega so mehanizmi transformacij kemikalij v organizmih in na

Na podlagi pridobljenega znanja poteka sprotno iskanje zdravilnih učinkovin. Trenutno se pridobiva tudi veliko število različnih zdravilnih snovi biotehnološko(interferon, insulin,interlevkin, refnolin,somatogen,antibiotiki, zdravila, cepiva itd.), z uporabo mikroorganizmov (mnogi so produkt genskega inženiringa) ali s kemičnimi sintezami, ki so postale že skoraj tradicionalne.Teza, ali s pomočjo fizike- kemične metode za izolacijo iz naravnihsurovine(deli rastlin in

živali).

Druga biološka naloga kemije je iskanje novih materialov, ki lahko nadomestijo živo tkivo, potrebno za protetiko. . Kemija je zdravnikom dala na stotine različne možnosti novih materialov.

Poleg številnih zdravil, Vsakdanje življenje ljudje se soočajo z dosežki fizikalne in kemijske biologije na različnih področjih svojega poklicnega delovanja in v vsakdanjem življenju. Pojavijo se novi prehrambeni izdelki ali pa se izboljšajo tehnologije za konzerviranje že znanih izdelkov.

Proizvajajo se novi kozmetični izdelki , omogoča človeku, da je zdrav in lep, ga ščiti pred škodljivimi vplivi okolja. V tehnologiji se za številne izdelke uporabljajo različni bioaditivi. orgsinteza.V kmetijstvu se uporabljajo snovi, ki lahko povečajo pridelek (stimulansi rasti, herbicidi itd.) ali odganjajo škodljivce. (feromoni, hormoni žuželk), zdravijo bolezni rastlin in živali ter mnoge druge...

Vsi našteti uspehi so bili doseženi z znanjem in metodami sodobne kemije. V sodobni biologiji in medicini nEno od vodilnih vlog igra kemija, in pomen kemijske znanosti se bo le še povečal. "Stičišče znanosti" kemije in biologije se je izkazalo za izjemno plodno.

Bibliografija.

1. Azimov A. Kratka zgodovina kemije. Moskva: Mir, 1983.

2. Gabrielyan O.S. Kemija 10. razred. Moskva: Bustard, 2005.

3. Glinka N.L. Splošna kemija. Petersburg: Kemija, 1999.

4. Kramarenko V.F. Toksikološka kemija. Kijev: Srednja šola, 1989.

5. Makarov K.A. Kemija in medicina. Moskva: Izobraževanje, 1998.

6. Oganesyan E.T., Knizhnik A.Z. Anorganska kemija. Moskva: Medicina, 1989.

7. Sovjetski enciklopedični slovar. Moskva, 1989.

UVOD

Kemiki druge polovice 20. stoletja so nadaljevali delo svojih prednikov in se zelo aktivno ukvarjali s preučevanjem divjih živali. To tezo lahko podkrepimo vsaj z dejstvom, da je od 39 Nobelovih nagrad za kemijo, podeljenih v zadnjih 20 letih (1977-1996), 21 nagrad (več kot polovica! in vej kemije je veliko) prejelo za reševanje kemijskih in bioloških problemov. To ni presenetljivo, saj je živa celica pravo kraljestvo velikih in majhnih molekul, ki nenehno medsebojno delujejo, nastajajo in razpadajo ... V človeškem telesu se izvaja približno 100.000 procesov, vsak od njih pa je kombinacija različnih kemičnih transformacij. V eni celici telesa se lahko pojavi približno 2000 reakcij. Vsi ti procesi se izvajajo z uporabo relativno majhnega števila organskih in anorganskih spojin. Za sodobno kemijo je značilen prehod na študij kompleksnih spojin organskih elementov, sestavljenih iz anorganskih in organskih ostankov.

Poglavje 1. SODOBNA KEMIJA IN MEDICINA

Anorganske dele predstavljajo voda in ioni različnih kovin, halogeni in fosfor (predvsem), organske dele predstavljajo beljakovine, nukleinske kisline, ogljikovi hidrati, lipidi in precej velika skupina nizkomolekularnih bioregulatorjev, kot so hormoni, vitamini, antibiotiki, prostaglandini, alkaloidi, regulatorji rasti itd.

Za sodobne zdravnike in farmacevte ima tudi študij anorganske kemije velik pomen, saj je veliko zdravil anorganske narave. Zato morajo zdravniki jasno poznati njihove lastnosti: topnost, mehansko trdnost, reaktivnost, vpliv na človeka in okolje.

Sodobna medicina obširno raziskuje povezavo med vsebnostjo kemičnih elementov v telesu ter nastankom in razvojem različnih bolezni. Izkazalo se je, da telo še posebej občutljivo reagira na spremembe v koncentraciji mikroelementov v njem, to je elementov, ki so v telesu prisotni v količini, manjši od 1 g na 70 kg človeške telesne teže. Ti elementi vključujejo baker, cink, mangan, molibden, kobalt, železo, nikelj.

Od nemetaloidov v živih sistemih lahko skoraj vedno najdemo atome vodika, kisika, dušika, ogljika, fosforja in žvepla v organskih spojinah ter atome halogena in bora tako v obliki ionov kot v sestavi organskih delcev. Odstopanja v vsebnosti večine teh elementov v živih organizmih pogosto vodijo do precej hudih presnovnih motenj.

Večina bolezni je posledica odstopanja koncentracije katere koli snovi od norme. To je posledica dejstva, da se ogromno število kemičnih transformacij znotraj žive celice odvija v več fazah, številne snovi pa so za celico pomembne ne same po sebi, ampak so le posredniki v verigi kompleksnih reakcij; vendar, če je neka povezava prekinjena, potem celotna veriga posledično pogosto preneha izpolnjevati svojo prenosno funkcijo; normalno delo celice pri sintezi potrebnih snovi se ustavi.

Dokazano je, da je potek rakavih obolenj povezan s spremembo koncentracije cinka, kobalta in mangana - bolezni srčne mišice, niklja - procesi strjevanja krvi. Določitev koncentracije teh elementov v krvi včasih omogoča odkrivanje zgodnjih faz različnih bolezni. Tako je sprememba koncentracije cinka v krvnem serumu povezana s potekom bolezni jeter in vranice, koncentracije kobalta in kroma pa z nekaterimi boleznimi srca in ožilja.

Organske molekule imajo zelo pomembno vlogo pri ohranjanju normalnega delovanja organizma. Glede na načela, na katerih temelji njihova zasnova, jih lahko razdelimo v tri skupine:

biološke makromolekule (proteini, nukleinske kisline in njihovi kompleksi), oligomeri (nukleotidi, lipidi, peptidi itd.) in monomeri (hormoni, antibiotiki, vitamini in številne druge snovi).

Za kemijo je še posebej pomembno vzpostaviti povezavo med strukturo snovi in njenimi lastnostmi, zlasti biološkim delovanjem. Za to se uporabljajo številne sodobne metode, ki so del arzenala fizike, organske kemije, matematike in biologije.

V sodobni znanosti so se na meji kemije in biologije pojavile številne nove vede, ki se razlikujejo po uporabljenih metodah, ciljih in predmetih preučevanja. Vse te vede običajno združujemo pod izrazom "fizikalno-kemijska biologija". To področje vključuje:

a) kemija naravnih spojin (bioorganska in bioanorganska kemija, bioorganska kemija oziroma anorganska biokemija);

b) biokemija;

c) biofizika;

d) molekularna biologija;

e) molekularna genetika;

f) farmakologija in molekularna farmakologija ter številne sorodne discipline. V večini sodobnih bioloških raziskav se aktivno uporabljajo kemične in fizikalno-kemijske metode. Napredek v panogah biologije, kot so citologija, imunologija in histologija, je bil neposredno povezan z razvojem kemijskih metod za izolacijo in analizo snovi. Tudi tako klasična "čisto biološka" veda, kot je fiziologija, vedno bolj uporablja dosežke kemije in biokemije. V ZDA Nacionalni inštitut za zdravje ZDA trenutno precej manj financira področja medicinske znanosti, ki so povezana s čisto fiziološkimi raziskavami, kot biokemična, saj menijo, da je fiziologija »neperspektivna in zastarela« znanost. Pojavljajo se tako na videz eksotične vede, kot so molekularna fiziologija, molekularna epidemiologija itd.. Pojavile so se nove vrste medicinskih in bioloških analiz, zlasti encimski imunski test, s katerim je mogoče ugotoviti prisotnost bolezni, kot sta AIDS in hepatitis; Uporaba novih kemijskih metod in povečanje občutljivosti starih metod zdaj omogočata določanje številnih pomembnih snovi brez kršitve celovitosti pacientove kože, s kapljico sline, znoja ali druge biološke tekočine.

Kaj torej počnejo vse zgoraj navedene vede, ki so različne veje fizikalne in kemijske biologije?

Osnova kemije naravnih spojin je bila tradicionalna organska kemija, ki je bila prvotno obravnavana kot kemija snovi, ki jih najdemo v živi naravi. Sodobna organska kemija obravnava vse spojine, ki imajo ogljikove (ali substituirane ogljikove heteroanaloge) verige, bioorganska kemija, ki preučuje naravne spojine, pa je postala samostojna veja znanosti. Kemija naravnih spojin se je pojavila sredi 19. stoletja, ko so bile sintetizirane nekatere maščobe, sladkorji in aminokisline (to je posledica del M. Berthelota, F. Whelerja, A. Butlerova, F. Kekuleja in drugih) .

Prvi proteinom podobni polipeptidi so nastali v začetku našega stoletja, takrat je E. Fischer skupaj z drugimi raziskovalci prispeval k proučevanju sladkorjev. Razvoj raziskav v kemiji naravnih snovi se je vse hitreje nadaljeval vse do sredine 20. stoletja. Po alkaloidih, terpenih in vitaminih je ta veda začela proučevati steroide, rastne snovi, antibiotike, prostaglandine in druge nizkomolekularne bioregulatorje. Poleg njih kemija naravnih spojin preučuje biopolimere, biooligomere (nukleinske kisline, proteine, nukleoproteine, glikoproteine, lipoproteine, glikolipide itd.). Glavni arzenal raziskovalnih metod so metode organske kemije, vendar se različne fizikalne, fizikalno-kemijske, matematične in biološke metode aktivno vključujejo tudi v reševanje strukturnih in funkcionalnih problemov. Glavne naloge, ki jih rešuje kemija naravnih spojin, so:

a) izolacija v posameznem stanju proučevanih spojin z uporabo kristalizacije, destilacije, različnih vrst kromatografije, elektroforeze, ultrafiltracije, ultracentrifugiranja, protitočne porazdelitve itd.;

b) določanje strukture, vključno s prostorsko strukturo, na podlagi pristopov organske in fizikalne organske kemije z uporabo masne spektroskopije, različnih vrst optične spektroskopije (IR, UV, laser itd.), rentgenske difrakcijske analize jedrskih magnetov. resonanca, elektronska paramagnetna resonanca, optična disperzija, rotacija in krožni dikroizem, metode hitre kinetike itd.;

d) biološko testiranje dobljenih spojin in vitro in in vivo.

Glavni dosežki v kemiji naravnih spojin so bili dešifriranje strukture in sinteze biološko pomembnih alkaloidov, steroidov in vitaminov, popolna kemijska sinteza nekaterih peptidov, prostaglandinov, penicilinov, vitaminov, klorofila in drugih spojin; ugotovljene so bile strukture mnogih proteinov, nukleotidna zaporedja številnih genov itd. in tako naprej.

Nastanek znanosti o biokemiji običajno povezujemo z odkritjem pojava encimske katalize in samih bioloških encimskih katalizatorjev, od katerih so bili prvi identificirani in izolirani v kristalnem stanju v 20. letih dvajsetega stoletja. Biokemija preučuje kemijske procese, ki potekajo neposredno v živih organizmih, in uporablja kemijske metode pri preučevanju bioloških procesov. Glavni dogodki v biokemiji so bili ugotovitev osrednje vloge ATP v presnovi energije, pojasnitev kemijskih mehanizmov fotosinteze, dihanja in krčenja mišic, odkritje transaminacije, vzpostavitev mehanizma za transport snovi po biološkem membrane itd.

Molekularna biologija je nastala v zgodnjih 50. letih, ko sta J. Watson in F. Crick razvozlala strukturo DNK, kar je omogočilo začetek proučevanja načinov shranjevanja in izvajanja dednih informacij.

Največji dosežki molekularne biologije so odkritje genetske kode, mehanizma biosinteze beljakovin v ribosomih, ki je osnova za delovanje nosilca kisika hemoglobina.

Naslednji korak na tej poti je bil pojav molekularne genetike, ki proučuje mehanizme delovanja enot dednih informacij genov na molekularni ravni. Eden od najbolj pereče težave molekularna genetika je ugotavljanje načinov uravnavanja izražanja genov, prehod gena iz aktivnega stanja v neaktivno stanje in obratno; ureditev procesov transkripcije in prevajanja. Praktična uporaba molekularne genetike je bila razvoj metod genskega inženiringa in genske terapije, ki omogočajo spreminjanje dednih informacij, shranjenih v živi celici, na način, da se potrebne snovi sintetizirajo v sami celici, kar omogoča pridobivajo številne dragocene spojine z biotehnološkimi sredstvi, pa tudi normalizirajo ravnovesje snovi, porušeno med boleznijo. Bistvo genskega inženiringa je razkosanje molekule DNK na ločene fragmente, kar dosežemo s pomočjo encimov in kemičnih reagentov, čemur sledi povezovanje; ta operacija se izvaja, da se v evolucijsko prilagojeno verigo nukleotidov vstavi nov genski fragment, odgovoren za sintezo snovi, ki jo potrebujemo, skupaj s tako imenovanimi regulatorji odsekov DNK, ki zagotavljajo aktivnost "njihovega" gena. Že zdaj se s pomočjo genskega inženiringa pridobiva veliko zdravil, predvsem beljakovinske narave: inzulin, interferon, somatotropin itd.

2. poglavje IZBILNI PREDMET "KEMIJA IN MEDICINA"

tečaj kemije medicine

V naši informacijski dobi - dobi modernizacije biološkega in kemijskega izobraževanja, nenavadno, imajo šolarji precej skromno znanje o svojem telesu, načinih ohranjanja zdravja in izhodu iz situacij, ko telo potrebuje "popravilo". Da bi ugotovili razloge za zahtevano "popravilo", je treba vedeti, kaj je Človeško telo z vidika kemije in biologije, kaj je osnova za ohranjanje in ohranjanje zdravja, kako pomagati telesu pri soočanju s prehladom in kaj je bolje uporabiti: zdravila ali zeliščne pripravke.

Pri študiju tega predmeta se oblikujejo pojmi o zdravju, sestavinah in kazalcih zdravja, dejavnikih, ki določajo zdravje (dednost, hrana, kakovost okolja, življenjski slog), zdravilih in njihovih učinkih na telo, njihovi pravilni uporabi. Vedno se je treba spomniti, da "odmerek lahko ubije in odmerek lahko ozdravi".

Tečaj "Kemija in medicina" vam omogoča, da se potopite v sistem vprašanj biologije in kemije: Kemijske lastnosti kovine in nekovine, kemijske reakcije, celična kemija, živila, dednost organizma.

Življenje temelji na kemičnih procesih, bolezni pa so posledica njihove kršitve v telesu, kar je velika retorta.

T. Paracelzus

Vse je strup, nič ni brez strupa in vse je zdravilo. Le odmerek naredi zdravilo strup ali zdravilo.

T. Paracelzus

Življenje je nenehno gibanje tekočin med celicami in znotraj celic. Ustavitev tega gibanja povzroči smrt. Delna upočasnitev tega gibanja v nekem organu povzroči delno motnjo. Splošna upočasnitev gibanja zunajceličnih tekočin povzroči bolezen.

Zdravnik A.S. Zalmanov, "Skrivna modrost"

Ne grem v stepo - grem v lekarno, Razumem njeno zeliščno kartoteko Brezmejna stepa, Neskončna stepa, Narava ti je napisala Čuden recept.

S. Kirsanov

V naravi ni ničesar drugega, Niti tukaj niti tam v globinah vesolja: Vse - od majhnih zrnc peska do planetov - Sestoji iz istih elementov.

S. Schipachev

Česar ne zdravijo zdravila, zdravi železo; česar ne zdravi železo, zdravi ogenj.

Hipokrat

Cilji tečaja.

1. Razširite znanje učencev o telesu kot kemični tovarni.

2. Nadaljevati oblikovanje razumevanja učencev o pomenu ohranjanja zdravja na biološki in kemijski ravni.

3. Oblikovati študentove veščine osnovne medicine.

Cilji tečaja.

1. Posodobiti in razširiti znanje učencev o zdravstveni problematiki.

2. Naučite šolarje analizirati življenjski slog z vidika vpliva na zdravje.

3. Razvijte sposobnosti ocenjevanja učencev funkcionalno stanje svojega telesa.

4. Strokovno usmerjanje dijakov.

Struktura in vsebina predmeta (34 ur)

Razred	Število ur	Teme	Vrsta dejavnosti
Uvod v predmet "Kemija in medicina" (24 ur)
1, 2	2	Zakaj je potrebno zdraviti telo	Predavanje
Kemija in zdravje (12 ur)
3	1	Dejavniki, ki vplivajo na zdravje ljudi	Pogovor
45	2	Zdravstvena formula	Predavanje, pogovor
6	1	Kemični elementi in vitalna aktivnost organizma	Predavanje
7, 8	2	Zakaj jemo in kaj jemo. Prehrana in bolezen. alergija na hrano	Pogovor
91011	3	Bolezni, ki jih povzroča pomanjkanje kemičnih elementov v telesu	Predavanje, pogovor. Študentska sporočila
12	1	Za vse obstaja čas (potrebe telesa po kemičnih elementih na različnih stopnjah razvoja)	Predavanje
13	1	Kje se "zadržujejo" strupene snovi?	Predavanje
14	1	Bolezni in krvne skupine	"Okrogla miza"
Ogledalo telesa (4 ure)
15	1	Usnje. Značilnosti in tipi kože. Kožne bolezni	Študentski nastopi
16	1	Zobje so pokazatelj notranjih težav telesa. Zobne bolezni	Predavanje
17	1	Na pregledu pri zobozdravniku	Igra igranja vlog
18	1	Medicina in kozmetologija	"Okrogla miza"
Kemija in medicina (9 ur)
19	1	Razvoj medicine, faze oblikovanja	Predavanje
20	1	Zdravila. Odkrivanje zdravil in dozirne oblike	Predavanje
2122	2	Razvrstitev zdravil	Predavanje
23	1	Zdravila in zeliščni pripravki	Predavanje
24	1	Aspirin, streptocid: kemična sestava, njihovo pot in delovanje v telesu	Predavanje
25	1	Pripravki za srčno-žilni sistem	Predavanje
26	1	Antibiotiki in njihov učinek na telo	Predavanje
27	1	Odvisnost telesa od drog	Diskusija
Biološko aktivne spojine (4 ure)
28	1	vitamini. Razvrstitev, učinek vitaminov na telo. Bolezni, ki jih povzroča pomanjkanje ali presežek vitaminov	Pogovor Sporočila študentov
29	1	Encimi, njihova razvrstitev, vloga v telesu. Pomen encimov	Predavanje
30	1	Hormoni. Pomen hormonov. Bolezni, ki jih povzroča pomanjkanje ali presežek hormonov v telesu. Hormonska zdravila	Predavanje
31	1	presnovni procesi v telesu. Vloga metabolizem vode in soli v življenju organizma	Predavanje z elementi pogovora
Genetske bolezni pri človeku (3 ure)
32	1	Program človeških genov	Predavanje
33	1	Bolezni z dedno nagnjenostjo	Predavanje
34	1	Družbeno okolje in človek	Pogovor

na primer mazilo ali emulzija benzil benzoata - estra benzojske kisline in benzilalkohola C 6 H 5 -C (O) - O - CH 2 -C 6 H 5.

Na žalost pri mnogih bolnikih ta zdravila povzročajo alergije, zato stare metode zdravljenja, ki temeljijo na uporabi elementarnega žvepla v obliki mazil na vazelinu, niso izgubile pomembnosti. Toda veliko bolj učinkovita, čeprav naporna, je metoda M.P. Demjanoviča. Pri zdravljenju po tej metodi se 60% vodna raztopina natrijevega tiosulfata vtira v kožo 10-15 minut. Ko se koža posuši in se na njej pojavijo kristali, jo 10-15 minut vtiramo s 6% vodno raztopino klorovodikove kisline. Pranje je dovoljeno po treh dneh. V tem času pacient okreva.

Kako lahko s stališča kemika razložite bistvo metode Demyanovich?

Opomba. Pri opravljanju te naloge je zaželeno razpravljati o problemih preprečevanja garje. To je izjemno nalezljiva bolezen, ki se prenaša ne samo z neposrednim stikom z bolnikom, temveč tudi z njegovimi osebnimi predmeti - oblačili, brisačami in tudi s papirnatim denarjem. Najboljši način za zaščito pred garjami je dosledno upoštevanje pravil osebne higiene.

Naloga 3. V knjigi M.M. Gurvich "Domača dietetika" za tiste, ki trpijo zaradi urolitiaze, daje naslednje priporočilo: "Od zelenjave in zelenjave prehrana vključuje tiste sorte, ki veljajo za revne v kalciju in alkalnih valencah: grah, brstični ohrovt, buče." Komentirajte to formulacijo s položaja kemika, in če lahko, potem agronoma.

Naloga 4. Za zdravljenje anemije (nizka vsebnost hemoglobina v krvi) se že dolgo uporabljajo pripravki železa, vključno z železovim sulfatom (II) in včasih reduciranim železovim prahom. Znan je tudi star ljudski recept za slabokrvnost - "železno jabolko": nekaj žebljev zapičimo v jabolko (po možnosti sorte antonovka) in pustimo en dan. Nato se nohti odstranijo in bolna oseba jabolko poje.

Kako lahko razložite učinkovitost "železnega jabolka" v smislu kemika?

Naloga 5. Zdravljenje z zelišči postaja vse bolj priljubljeno, vendar večina ljudi ne upošteva natančno pravil za pripravo decokcij in infuzij, zlasti odmerjanja surovin, čeprav je to zelo pomembno pri zdravljenju na ta način. Večino zelišč je priporočljivo kuhati v tem razmerju: 20 g (ena polna žlica) suhih sesekljanih zelišč na kozarec (200 ml) vrele vode, to je razmerje masnih delov 1:10. Poleti lahko pripravite pripravke ne iz posušenih, temveč iz sveže nabranih zelišč. Kako pravilno izračunati razmerje med travo in vodo, da dobimo infuzijo enake koncentracije?

Opomba. Vlažnost pravilno posušene trave je 8–15 %; v sveže nabranih rastlinah se glede na vrsto giblje vsebnost vode od 70 do 95 %.

Naloga 6. Zmanjšati kislost želodčnega soka in jo zmanjšati encimsko aktivnost s peptičnim ulkusom želodca in dvanajstnika, gastritisom z visoko kislostjo v arzenalu zdravnikov so zdravila, kot so bekarbon (ena tableta vsebuje 0,01 g suhega ekstrakta beladone in 0,3 g natrijevega bikarbonata), magnezijev oksid MgO, beli magnezij Mg (OH ) 2 4MgCO 3 H 2 O, vikalin (ki vključuje BiNO 3 (OH) 2, Mg (OH) 2 4MgCO 3 H 2 O, NaHCO 3), aluminijev hidroksid (v obliki amorfnega belega prahu), almagel (a mešanica posebej pripravljenega Al(OH) 3 gela z MgO in sorbitolom).

Mnogi bolniki še vedno, v odsotnosti teh zdravil, uporabljajo navadno sodo bikarbono, da se znebijo zgage (česar zdravniki ne priporočajo!). Poskusite primerjati mehanizem delovanja vseh teh zdravil in pojasnite, kakšne koristi ima vsako od njih. Zakaj zdravniki zdaj raje uporabljajo zdravila na osnovi Al (OH) 3 in ne priporočajo jemanja sode za nevtralizacijo prekomerne kislosti želodčnega soka?

Naloga 7. Profesionalni športniki običajno nosijo mamila za nujno oskrbo z manjšimi poškodbami (na primer zvin gležnja). Kot taka zdravila se pogosto uporablja etil klorid C 2 H 5 Cl v ampulah ali kompletu dveh zaprtih vrečk: ena vsebuje suhi NH 4 NO 3, druga vsebuje vodo. Obe zdravili delujeta na enak način: povzročita hitro ohlajanje poškodovanega sklepa - to lajša bolečino in oteklino. Vendar pa je z vidika kemika njihovo delovanje bistveno drugačno. Poskusite razložiti, v čem je razlika.

Namig: Vrelišče etilklorida je 12-16°C.

Naloga 8. Mnogi poznajo način zdravljenja izcedka iz nosu ali išiasa s kuhinjsko soljo. Segrejemo v ponvi ali v pečici, vlijemo v vrečko iz goste tkanine in vrečko nanesemo na vneto mesto nekaj ur.

Katere lastnosti kuhinjske soli so uporabljene v tem receptu? Mimogrede, namesto soli lahko uporabite tudi čisti pesek, ki je, kot veste, sestavljen predvsem iz SiO 2.

Naloga 9. Oglas medicinske kozmetične kreme "Xenia" govori o lastnostih te kreme, da obnovi ravnovesje soli v mišičnih in kostnih tkivih. Besedilo med drugim vsebuje naslednji stavek: »Medtem vam »Ksenija« pere kosti, razčlenjuje svoje razmerje s kalcijem, to je limeto, in vas naredi jagodičja v polnem pomenu besede. Če uporabljate "Xenia", vam ne grozi odlaganje kalcijevih soli v aorti, srcu in ledvicah. Izognili se boste osteohondrozi, poapnenju mehkih tkiv, osteoporozi ...« Kaj v tem besedilu lahko povzroči ugovor pri kemiku?

Komentirajte ta stavek z vidika kemika.

Naloga 10. Karies je postal prava nadloga ruskega prebivalstva. Po statističnih podatkih jih trpi več kot 96% prebivalstva. Eden od preventivnih ukrepov je skrbna nega zob. Priporočljivo jih je skrtačiti po vsakem obroku. Vendar obstaja ena izjema - če ste jedli kisle jagode ali sadje, je bolje, da si zob ne umivate eno uro, še posebej s trdo ščetko. Zakaj?

Namig: kemična sestava zobne sklenine je blizu sestavi minerala hidroksiapatita Ca 5 OH (PO 4) 3 .

Naloga 11. Kalcij igra pomembno vlogo v življenju telesa. Kalcijevi ioni so potrebni za izvajanje procesa prenosa živčnih impulzov, krčenje skeletnih mišic in srčnih mišic, tvorbo kosti, strjevanje krvi. Kalcijevi pripravki se pogosto uporabljajo, zlasti pri zdravljenju zlomov, povečanega izločanja kalcija iz telesa, ki se pojavi pri dolgotrajnih bolnikih. V arzenalu zdravnikov je več pripravkov kalcija. Najpogosteje se uporabljajo kalcijev glukonat, laktat in kalcijev glicerofosfat v obliki tablet. V svojem učinku na telo so ta zdravila podobna, zato zdravniki pogosto priporočajo nakup katerega koli od njih, izbira pa prepusti bolniku.

Katero zdravilo je bolj racionalno izbrati od zgoraj, če je njihova cena približno enaka?

Odgovori in rešitve

1. Da, to zdravilo se lahko uporablja brez tveganja za zdravje. Bela oborina je kalcijev karbonat CaCO 3, ki je nastal kot posledica interakcije CaCl 2 s CO 2 iz zraka. Majhna količina CaCO 3 je popolnoma neškodljiva.

Ne smemo pozabiti, da je primer, ki smo ga opisali, še vedno izjema od splošnega pravila - večine zdravil ne smete zaužiti po izteku roka uporabnosti, ki je naveden na embalaži, saj jih je večina organske spojine kompleksna sestava in njihovi produkti razgradnje so lahko strupeni.

2. Pri nakisanju raztopine natrijevega tiosulfata nastane tiožveplova kislina:

Na 2 S 2 O 3 + 2HCl \u003d H 2 S 2 O 3 + 2NaCl.

Tiosulfonska kislina se hitro razgradi s sproščanjem žvepla in žveplovega dioksida:

H 2 S 2 O 3 \u003d S + H 2 O + SO 2.

V času izolacije ima žveplo še posebej aktiven učinek na garje, podoben učinek ima tudi SO 2, zato metoda Demyanovich daje tako dobre rezultate.

3. Za kemika je izraz "alkalne valence" zmeden. Valentnost je sposobnost atoma za dodajanje ali zamenjavo določeno število drugi atomi ali atomske skupine, da tvorijo kemično vez. Toda kaj je avtor mislil z "alkalnimi valencami", lahko le ugibamo. Če uporabite priročnik, ki navaja kemično sestavo rastlinskih proizvodov, lahko ugotovite, da zelenjava poleg kalcija vsebuje tudi kalij, natrij, rubidij, litij, torej alkalijske kovine. Lahko domnevamo, da jih avtor imenuje "alkalne valence".

Vzrok urolitiaza je motnja presnove soli v telesu, zato mineralna sestava prehrana je zelo pomembna za bolnika, ki mora spremljati vsebnost vseh mineralov v svoji prehrani, vključno z alkalnimi kovinami.

Bolj pravilno, z vidika kemika, bi bilo treba ta nasvet oblikovati takole: "Od zelenjave in zelenjave vključite v prehrano tiste, ki so revne s kalcijem in alkalnimi kovinami." V besedilu je besedilo, ki je tudi z vidika biologa napačno: izraz "sorta" bi bilo treba nadomestiti z izrazom "vrsta" ali "kultura".

4. Železo se uporablja za zdravljenje anemije, saj je del hemoglobina. Jabolka se priporočajo takim bolnikom, ker vsebujejo več železa kot drugo sadje (v povprečju 2200 mg na 100 g izdelka). Železo, ki je del zlitine, iz katere so izdelani žeblji, se, čeprav počasi, raztopi v organskih kislinah, ki jih vsebuje jabolko. Jabolko je še bolj obogateno z železom. Menijo, da od vseh sort jabolk antonovka vsebuje največ železa, v njih pa je veliko kislin, ki olajšajo raztapljanje železa.

5. Vzemimo za izračun aritmetične srednje vrednosti vsebnosti vlage v rastlinah:

(70 + 95) / 2 = 82,5% - sveže,

(8 + 15)/2 = 11,5% - suho.

Za pripravo enega kozarca infuzije morate vzeti 20 g posušenih surovin in 200 g vode. Če je masni delež vode v posušeni surovini 11,5 %, je vsebnost suhe rastlinske snovi (100–11,5)=88,5 %. Potem

Gostota informacij, ki je zelo pomembna za razvoj sodobnih tehničnih sredstev za zapisovanje, zbiranje in shranjevanje informacij. 7. Glavna odkritja v kemiji 21. stoletja 2001 William Knowles, Ryoji Noyori in Barry Sharpless "za raziskave, ki se uporabljajo v farmacevtski industriji - razvoj kiralnih katalizatorjev za redoks reakcije." 2002 John Fenn in Koichi Tanaka "Za...

Samo v poziciji 4. Nastanek ostalih produktov (X, XI, XII, XIV in XV) je razviden iz sheme. Estrogeni hormoni so lastni živalim, najdemo pa jih tudi v rastlinah, kot je estron, v izvlečku kokosovih orehov in v ženskih cvetovih vrbe. Sprva, ko kemija steroidnih estrogenov ni bila dovolj razvita, so uporabljali različne pripravke: folikulin - vodna raztopina, pridobljena iz prečiščenih ...

ANORGANSKE SNOVI V MEDICINI.

Klor kot del NaCI - ena glavnih sestavin krvne plazme. rešitev NaCI z masnim deležem snovi 0,9% (fiziološka raztopina) se uporablja za injiciranje.

Fluor kot fluorapatit Ca 5 (PO 4 ) 3 F najdemo v zobeh, kosteh in v obliki spojin NaF, SnF 2 vključeni v zobne paste.

Raztopina klorovodikove kisline uporablja se pri zdravljenju bolezni prebavil (gastritis, pankreatitis). Klorovodikova kislina opravlja prebavne in baktericidne funkcije v želodcu, poleg tega sodeluje v reakcijah redukcije ionov. Fe 3+ do Fe 2+ , po katerem železovi ioni, ki vstopajo v telo s hrano, postanejo na voljo za absorpcijo, sodelujejo pri tvorbi hemoglobina in drugih biološko aktivnih spojin.

Brom potrebnih za proizvodnjo farmacevtskih izdelkov. Na primer, natrijev bromid in kalijev bromid se uporabljata peroralno za ponovno vzpostavitev uravnoteženega razmerja med ekscitatornimi in inhibitornimi procesi v možganih.

jod v medicini se uporablja v obliki tako imenovane jodove tinkture (10% raztopina joda v etilnem alkoholu), odlično antiseptično in hemostatično sredstvo. Jod sodeluje pri tvorbi ščitničnega hormona, ki vpliva na presnovo v telesu, aktivnost živčnega sistema.

Natrijev jodid in kalijev jodid uporablja se za preprečevanje in zdravljenje endemične golše, za preprečevanje ateroskleroze.

kisik se pogosto uporabljajo v medicinski praksi pri zdravljenju pljučnih in srčnih bolezni, za podporo življenju bolnikov s težavami pri dihanju (kisikove blazine, tlačne komore, "kisikov koktajl"). Kisik se uporablja v kisikovih dihalnih aparatih (na vojaških podmornicah, med višinskimi leti vojaških pilotov, pri podvodnem delu).

Ozon - močno oksidacijsko sredstvo, ki ima dezinfekcijske in baktericidne lastnosti. V majhnih odmerkih (v naravnih razmerah je koncentracija ozona v zraku 1,10 -6 %), ozon deluje stimulativno na človeško telo: poveča odpornost proti delovanju strupenih snovi, raven hemoglobina v krvi, imunobiološko zaščito, izboljša delovanje pljuč in normalizira krvni tlak. Ozonski plašč (90 % ozona je koncentriranega na nadmorski višini 10-50 km) rešuje ljudi in živali tako, da absorbira odvečne ultravijolične žarke, ki škodljivo vplivajo na vsa živa bitja. V visokih koncentracijah je ozon strupen, ima izrazit dražilni učinek na zgornje dihalne poti. Bronhi in pljuča. Zamuja sintezo vitaminov D , povzroča občutek utrujenosti, glavobol, vnetje sluznice oči, nosu, krvavitve iz nosu.

Dušik uporablja se v medicini kot hladilno sredstvo pri krioterapiji.

amonijev klorid NH 4 CI - diuretik in ekspektorans.

Dušikov oksid( jaz ) n 2 O - "smejalni plin" - v mešanici s kisikom (80% N 2 O in 20 % O 2 ) se uporablja kot anestetik.

Soli se pogosto uporabljajo v medicinižveplova kislina: Na 2 SO 4 .10 H 2 O (Glauberjeva sol) in MgSO 4 . 7 H 2 O (Epsom sol) - kot odvajalo; CaSO4 . 2H2O (mavec) - mavčni povoji; CuSO4 . 5H2O (bakrov sulfat) - adstrigentno in antiseptično.

amoniak (10% vodna raztopina amoniaka) se uporablja kot zdravilo za omedlevico: plinasti amoniak, ki se sprošča iz raztopine, draži živčne končiče zgornjih dihalnih poti in refleksno vznemiri centralni živčni sistem - oseba pride v zavest. Priporočljivo je tudi vdihavanje amoniaka v primeru zastrupitve z nekaterimi plinastimi strupenimi snovmi.

Srebrov nitrat (lapis) skupaj z antimikrobnimi lastnostmi v majhnih koncentracijah (do 2%) deluje adstringentno, v velikih koncentracijah (5% ali več) pa kauterizirajoč učinek. Uporablja se pri zdravljenju kožnih razjed, pa tudi pri lezijah sluznice oči (konjunktivitis) in grla (laringitis), uporablja se za kauterizacijo bradavic..

fosfor (element) je del zob, kosti, mišic, živčnega tkiva in možganov. sodeluje pri prenosu energije v telesu (ATP), dednih informacijah (DNK in RNK), pri vzdrževanju konstantnosti kislosti krvi. Fosfor se uporablja v farmaciji pri izdelavi zdravil (fosfakol – proti glavkomu).

Aktivno oglje dajte peroralno 20-30 g v obliki suspenzije v vodi za zastrupitev s solmi težkih kovin, zastrupitev s hrano. Adsorbira strupene snovi, preprečuje njihovo absorpcijo v prebavnem traktu in manifestacijo njihovih strupenih učinkov. Tablete z aktivnim ogljem se predpisujejo peroralno za napenjanje (plini v črevesju) in prebavne motnje.

mešanica ogljikovega dioksida CO 2 (5 %) s kisikom ali zrakom (karbogen) - sredstvo za vzbujanje dihalnega centra - uporablja se v medicini pri hudih depresijah. dihanje. Ogljikov dioksid se uporablja tudi kot hladilno sredstvo (»suhi led«).

Kalcijev karbonat CaCO 3 uporablja se pri izdelavi zobnih praškov, past.

Natrijev bikarbonat (soda bikarbona) NaHCO 3 (1-2% raztopine) se uporabljajo za izpiranje oči, ust in nosu, ko jih prizadenejo strupene snovi. Raztopina sode bikarbone se uporablja za odpravo zgage, ki jo povzroča povečanje kislosti želodčnega soka, pa tudi zastrupitev s kislinami v kemijskem laboratoriju.

polisiloksani – silikonska olja, gume HO - | SiR2-O-| n uporablja se kot medicinski material z dobro združljivostjo s krvjo.

Smukec 3 MgO . 4 SiO 2 . H 2 O uporablja se v medicini pri izdelavi tablet in past.

Igrajo natrijevi in kalijevi ioni pomembno vlogo v življenju človeškega telesa. Natrij sodeluje pri prenosu živčnih impulzov, prispeva k zadrževanju vode v tkivih.

Natrijev sulfat Na 2 SO 4 uporablja se za zastrupitve s solmi barija in svinca.

kalijev klorid KCl uporablja se peroralno v obliki 10% raztopine kot antiaritmično sredstvo za uravnavanje srčne aktivnosti.

Litijeve soli uporablja se pri zdravljenju duševnih bolezni (litijev karbonat Li 2 CO 3 ), kot tudi bolezni, povezane z odlaganjem soli, kot je protin.

kalcij vključeni v kosti. Z njegovo pomanjkljivostjo pride do kršitve okostja, ukrivljenosti kosti okostja.

kalcijev klorid CaCl 2 uporablja se pri zdravljenju nevroz, kot tudi antialergijsko, dekongestivno, protivnetno zdravilo.

Magnezijev sulfat MgSO 4 zmanjšuje krče krvnih žil, uporablja se kot odvajalo in holeretik.

barijev sulfat BaSO 4 uporablja se kot radiokontaktno sredstvo pri rentgenskem pregledu prebavil.

aluminijev acetat Al ( CH 3 COO ) 3 , kalijeve galune K A l (SO 4 ) . 12H2O uporabljajo za zdravljenje kožnih bolezni

aluminijev hidroksid Al ( Oh ) 3 je del adsorbirajočega in ovojnega sredstva, ki se uporablja za želodčno razjedo, gastritis.

Mangan vpliva na proces hematopoeze, pospešuje tvorbo protiteles, ki nevtralizirajo škodljive učinke tujih beljakovin. Na primer, intravenska injekcija manganovega sulfata MnSO 4 prihrani ugriz pajka karakurta.

Kalijev permanganat KMnO 4 Uporablja se kot razkužilo, antiseptik in hemostatik.

cinkov sulfat ZnSO 4 kot antiseptik je del kapljic za oči.

cinkov oksid uporablja se kot adstrigentno, sušilno in razkužilo za kožne bolezni.

Uporaba kemije v medicini. Predavanje "Odnos med kemijo in medicino". Izolacija kofeina iz čaja