Значение углерода. Физиологическая роль углерода и кремния и их свойства в организме человека. Лечебное действие неорганических соединений углерода, кремния и свинца

  • Раздел II. Биогенные элементы р-семейства
  • Тема 1. Р-Элементы III группы: бор, алюминий, таллий
  • Биологическая роль бора и алюминия
  • Лечебное действие неорганических соединений бора и алюминия
  • 3. Применение неорганических соединений бора и алюминия в медицине и фармации
  • 4. Токсическое действие соединений бора, алюминия и таллия на живой организм
  • Тема II. Р-Элементы IV группы: углерод, кремний, олово, свинец
  • 1. Биологическая роль углерода и кремния
  • 2. Лечебное действие неорганических соединений углерода, кремния и свинца
  • 3. Применение углерода, неорганических соединений углерода, кремния, свинца в медицине и фармации
  • 4. Токсическое действие соединений углерода, кремния и свинца на живой организм
  • Тема III. Р-Элементы V группы: азот, фосфор, мышьяк, сурьма, висмут
  • 1. Биологическая роль азота, фосфора, мышьяка, сурьмы, висмута
  • 2. Лечебное действие неорганических соединений азота, фосфора, мышьяка и висмута
  • 3. Применение неорганических соединений азота, фосфора, мышьяка, висмута в медицине и фармации
  • 4. Токсическое действие соединений азота, фосфора, мышьяка, сурьмы и висмута на живой организм
  • Тема IV. P-Элементы VI группы: кислород. Озон, вода, пероксид водорода
  • 1. Биологическая роль кислорода, озона, воды
  • 2. Применение кислорода, озона, воды, пероксида водорода в медицине и фармации
  • Токсическое действие озона, пероксида водорода
  • Тема V. Р-Элементы VI группы: сера, селен
  • 1. Биологическая роль серы и селена
  • 2. Лечебное действие неорганических соединений серы
  • Применение неорганических соединений серы и селена в медицине и фармации
  • 4. Токсическое действие соединений серы и селена на живой организм
  • Тема VI. Р-Элементы VII группы: фтор, хлор, бром, йод
  • 1. Биологическая роль фтора, хлора, брома и йода
  • 2. Лечебное действие неорганических соединений фтора, хлора, брома и йода
  • 3. Применение соединений фтора, хлора, брома, йода в медицине и фармации
  • Качественные реакции на галогенид ионы: фармакопейная реакция с AgNo3
  • 4. Токсическое действие соединений фтора, хлора, брома и йода на живой организм
  • Раздел III. Биогенные элементы d-семейства Тема I. D-Элементы VI группы: хром, молибден, вольфрам
  • 1. Биологическая роль хрома, молибдена, вольфрама
  • 2. Лечебное действие неорганических соединений молибдена
  • 3. Применение неорганических соединений хрома и молибдена в медицине и фармации
  • 4. Токсическое действие соединений хрома
  • Тема II. D-Элементы VII группы: марганец
  • Биологическая роль марганца
  • 2. Лечебное действие неорганических соединений марганца
  • Применение неорганических соединений марганца в медицине и фармации
  • 4. Токсическое действие соединений марганца на живой организм
  • Тема III. D-Элементы VIII группы: железо, кобальт, никель
  • 1. Биологическая роль железа, кобальта, никеля
  • Комплексы железа:
  • 2. Лечебное действие соединений железа и витамина в12
  • Применение соединений железа и кобальта в медицине и фармации
  • Токсическое действие соединений железа, кобальта, никеля на живой организм
  • Раздел IV. Биогенные элементы s-семейства
  • Тема I . S–Элементы I и II групп: литий, натрий, калий, магний, кальций, стронций, барий
  • 1. Биологическая роль s-элементов I и II групп
  • 2. Лечебное действие неорганических соединений s-элементов I и II групп. Применение неорганических соединений s-элементов I и II групп в медицине и фармации
  • 3. Токсическое действие соединений s-элементов на живой организм
  • Тема II. Р-Элементы IV группы: углерод, кремний, олово, свинец

    1. Биологическая роль углерода и кремния

    Углерод. Особенность атома углерода (равенство числа валентных орбиталей и числа валентных электронов, их близость к ядру и способ­ность образовывать прочные углеродные связи) послужила причи­ной, что именно углерод является основой многочисленных органи­ческих соединений. С биологической точки зрения углерод является органогеном номер один. По содержанию в организме человека (21,15%) углерод относится к макроэлементам. Он входит в состав всех тка­ней и клеток в форме белков, жиров, углеводов, витаминов, гормо­нов. Роль углерода в процессах биосинтеза органических веществ огромна.

    Успенского, вы наткнулись и потребляли нейроны, чтобы понять все его учения о различных источниках пищи, которые нужны человеку, и его кодификация в трех основных компонентах, которые обозначают углерод, кислород и азот. Физическое питание, воздух и впечатления.

    Человеческий организм, сказал Гурджиев, нуждается в трех основных вещах, чтобы нормально функционировать. Во-первых, это физическая пища, еда как есть, что входит через рот и идет в желудок. Гурджиев назвал этот вид пищи «Углерод». Ниже, конечно, воздух, прана, ци, что входит через нос и обрабатывается в легких. Это называлось кислородом, и, конечно, это также совершенно очевидно.

    Круговорот углерода в природе обусловлен переходом неоргани­ческого углерода в органический и наоборот. В клетках растений (хлоропластах) под действием солнечной энергии и хлорофилла проис­ходит синтез органических веществ:

    6nCO 2 + 5nH 2 O (C 6 H 10 O 5)n + 6nO 2 , DH>0

    В организме человека и животных происходит обратный процесс при тканевом дыхании:

    Как работает органический автомобиль, которым мы владеем? Смесь этих трех единиц: углерод, кислород и азот в зависимости от того, как они смешиваются друг с другом, и в зависимости от того, что Гурджиев назвал «ударами», то есть точки перегиба, точки давления, точки, где они модифицированы, эти энергии разделяются или смешиваются, получается конечная энергия, что делает физический организм, который мы используем в качестве эволюционной машины. Таким образом, к смеси этих трех единиц Гурджиев назвал ее водородом.

    Однако этот водород, эта энергия, возникающая в результате сочетания различных способов питания нас, что люди имеют много уровней чистоты, много уровней качества. Как и бензин, это не то же самое, что использовать 95-октановый бензин, чем 98 бензин, или дизельное топливо, или реактивное топливо. Точно так же комбинация этих трех энергий может предполагать, что человек питается водородом очень высокого качества или с водородом плохого качества, поскольку топливо, которое требуется человеческому организму, зависит не только от того, что вы едите, либо от типа которую вы носите, но о правильной смеси трех факторов, которые дают конечную энергию, которую нуждается в нашей «машине».

    (C 6 H 10 O 5)n + 6nO 2 ® 6nCO 2 + 5nH 2 O, DH<0

    Система Н 2 СО 3 –НСО 3 - является главной буферной системой плазмы крови, обеспечивающей поддержание кислотно-основного гемостаза (постоянного значения рН крови порядка 7,4).

    Кремний является одним из наиболее распространенных элементов, но по содержанию в организме человека он относится к примесным элементам. В то же время это жизненно необходимый (эссенциальный) элемент. Всего в организме взрослого человека содержится около 1 г кремния. Больше всего кремния содержится в соединительных тканях: стенках аорты, трахеи, связках, костях, коже (особенно в эпидермисе), волосах и лимфоузлах. Кремний влияет на обмен липидов, на образование коллагена в костной ткани. Концентрация кремния по мере старения организма снижается, это является косвенным доказательством его роли как биоэлемента, препятствующего развитию атеросклероза. Кремний входит также в состав мукополисахаридов, образуя прочные эфирные связи, возникающие при взаимодействии ортокремневой кислоты с гидроксогруппами углеводов, т.е. идет процесс образования кремний-органических соединений:

    Например, достаточное питание, чистый и здоровый воздух и энергоположительная среда обеспечивают очень качественную, очень высокую октановую энергию, так что человеческий организм тогда обладает впечатляющим потенциалом для развития, потому что у него есть бензин адекватный ему.

    Отсюда все возможные комбинации дают нам все виды энергии, которые мы можем создать сами. Например, употребляя в пищу очень «здоровый», но живущий в большом городе и дышащий загрязненным воздухом, помимо того, что живет в обстановке стресса и весь день погружается в негативные эмоции и вредные мысли, производит высококачественный углерод, кислород низкого качества и азота в почве. В результате получается водород, который едва дает поддерживать функционирование человеческого организма.

    R 1 –O–Si(OH) 2 –O–Si(OH) 2 –O–R 2

    2. Лечебное действие неорганических соединений углерода, кремния и свинца

    В медицинской практике находят применение как сам углерод, так и его неорганические соединения.

    1. Углерод в виде угля активированного (специально обработанного древесного угля) обладает большой поверхностной активностью. Он способен адсорбировать на своей поверхности токсины различной природы (газы, алкалоиды, тяжелые металлы и т.д.). Применяется в форме таблеток при интоксикациях, отравлениях, диспепсии, метеоризме и др.

    С другой стороны, регулярное употребление в пищу, дыхание более или менее чистого воздуха и жизнь в положительной среде с оптимистичным взглядом на жизнь, с радостью и т.д. Дает приемлемый углерод, хороший кислород и отличный азот, что полученный водород имеет очень хорошее качество. Здоровье этого последнего человека будет в тысячу раз лучше, чем здоровье предыдущего примера, потому что его физический носитель будет питаться водородом гораздо более высокого октана.

    Великая манипуляция водородом. Зная это, очень легко понять, что можно сделать нашими «элитами» и правительствами в тени, чтобы сохранить людей в посредственном состоянии. Если вы хотите, чтобы «водород», производимый человечеством, был наихудшим из возможных качеств, вы должны действовать одновременно на всех элементах, которые его составляют. Для углерода, первый компонент, действие, которое нужно предпринять, очень очевидно, оно действует на физическую пищу.

    Углекислый газ (СО 2), образующийся в тканях организма в результате обмена веществ, играет важную роль в процессах дыхания и кровообраще­ния. СО 2 является физиологическим стимулятором дыхательного центра, поэтому в хирургической практике для стимуляции дыхательного центра приме­няется препарат карбоген (7% СО 2 и 93% О 2).

    2. Гидрокарбонат натрия (NаНСО 3) используется при различных заболеваниях, сопровождающихся ацидозом (диабет и др.). Химические основы снижения кислотности заключается во взаимо­действии NаНСО 3 с кислыми продуктами:

    Второй шаг - действовать в воздухе, снижая качество «кислорода», поэтому крупные города представляют собой кучевые облака ужасного загрязнения. Все это физическое, его легко создавать и манипулировать, поэтому не нужно много работать, чтобы поддерживать воздухопроницаемую атмосферу, но отнюдь не «здоровым».

    Биологическая роль углерода и кремния

    Напротив, то, что для них стоит намного больше, - это манипулировать азотом, потому что это сборник энергий, который может скрыть негативные эффекты углерода и кислорода. То есть, если вы кормите себя плохо или регулярно плохо, и ваш воздух, который вы дышите, является черствым и полуза зараженным, но ваша энергетическая среда здоровая и положительная, ваш водород имеет достаточное качество, чтобы дать вам хорошее топливо для повседневной жизни.

    NаНСО 3 + R−COOH ® R−COONa + H 2 O + CO 2 ­

    Образующиеся органические соли натрия выводятся с мочой, а СО 2 выдыхается через легкие. Используется NаНСО 3 при повышенной кислотности желудочного сока, язвенной болезни желудка и двенадцати­перстной кишки. Химические основы антацидного действия NаНСО 3 заключаются в реакции нейтрализации избытка соляной кислоты желудочного сока.

    Управлять эмоциями и энергетической средой. Поэтому, чтобы действовать на азот, вы должны действовать на многих фронтах, потому что вы должны постоянно поддерживать человеческое тело на очень низкой частоте. В принципе, из телевизора ничего не происходит, что может поднять вашу резонансную частоту, независимо от того, сколько любви вы получаете в фильмах, которые вы видите, потому что она модулируется другим типом частоты, которая даже становится качественным азотом.

    С накоплением углерода в земной коре связано накопление и многих других элементов, сорбируемых органическим веществом и осаждающихся в виде нерастворимых карбонатов и т.д

    Во всяком случае, кто говорит, что телевизор говорит что-то о нашей окружающей среде, потому что большинство людей живут под напряжением своей работой, их ипотекой, проблемами, кризисами, различными болями, их болезнями, их мечтами не выполняются и т.д. Таким образом, в рамках возможностей каждого из них мы должны стремиться к повышению качества нашего углерода, нашего кислорода и, в частности, нашего азота, так что полученный водород - это не просто дешевый бензин, а фактически топливо для ракет и оттуда, чтобы изменить индивидуальный мир каждого, есть только один шаг.

    NаНСО 3 + HCl ® NaCl + H 2 O + CO 2 ­

    Побочные отрицательные эффекты связаны с тем, что выделяющийся углекислый газ (СО 2) усиливает раздражение рецепторов слизистой оболочки желудка и вызывает вторичное усиление секреции, кроме того, он может спо­собствовать перфорации стенки желудка при язвенной болезни. При приеме больших доз NаНСО 3 в результате его гидролиза и образования щелочи наблюдается явление алкалоза (повышение рН крови), что очень вредно для организма.

    Его сценарий включал в себя поезд из десяти космических аппаратов, собранных на околоземной орбите, каждый из которых способен перевозить семь человек. После девятимесячной поездки пятьдесят астронавтов высадились на красную планету, чтобы пробыть там 15 месяцев, прежде чем отправиться в обратный путь. Полная продолжительность миссии: 3 года. Через несколько лет Вернер фон Браун представит сокращенную версию этого проекта, основанного на использовании ядерного двигателя.

    Распространение в природе

    В этой новой версии на земной орбите должны были быть собраны два 85-метровых судна. Корабль состоял из центрального тела, окруженного двумя ядерными ускорителями с каждой стороны и главным двигателем, а также ядерным. На каждом судне после запуска корабли были соединены друг с другом и оживлены медленным вращательным движением, чтобы воссоздать гравитацию земли. Поездка на Марс длилась 9 месяцев. Когда-то на виду красная планета, корабли вышли на орбиту, выпустили флотилию автоматических роботов, марсианский экскурсионный модуль и посадочный модуль, которые могли нести 3 человека на поверхность Марса.

    В водных растворах NаНСО 3 происходит его постепенный гидролиз

    NаНСО 3 + H 2 O ® NaOH + Н 2 СО 3 ® H 2 O + CO 2

    и продуктом гидролиза является щелочь − NаОН, при воздействии которой на микробные клетки происходит осаждение клеточных белков, и вследствие этого гибель микроорганизмов. На этом основано применение NaHCO 3 в качестве антисептического средства для полосканий, при­мочек, промываний при воспалительных заболеваниях верхних дыхательных путей, горла, глаз и других тканей.

    После трех месяцев учебы нужно было вернуться на Землю. Исследователи вернулись через 21 месяц после их отъезда. Основные технические проблемы заключались в разработке ядерного двигателя и работе с жидким водородом. Действительно, очень трудно поддерживать водород в жидком состоянии и предотвращать его испарение без использования тяжелых криогенных установок. Принцип действия химического ракетного двигателя хорошо известен: это реакция реакции: проецирование объекта в одном направлении толкает нас в противоположном направлении, так что окислитель и топливо смешиваются.

    3. В качестве антацид­ного средства применяют трисиликат магния, действие которого связано с реакцией нейтрализации соляной кислоты желудочного сока:

    Mg 2 Si 3 O 8 + 4HCl ® 2MgCl 2 + 3SiO 2 ∙2H 2 O

    Образующийся гель кремниевой кислоты обла­дает обволакивающим и адсорбирующим действием.

    4. Ионы свинца (Рb 2+), вступая в реакции с цитоплазмой микробных клеток и тканей, образуют гелеобразные альбуминаты. В небольших дозах растворимые соли Рв 2+ оказывают вяжущее действие, вызывая гелефика­цию белков. Образование гелей затрудняет проникновение микробов внутрь клеток и снижает воспалительную реакцию. На этом основано применение свинцовых примочек.

    В камере сгорания продукты реакции выходят с очень высокой скоростью фурмы, что позволяет ракете двигаться в обратном направлении к выбросу. Не вдаваясь в детали, можно использовать для подачи двигателей как твердых соединений, так и жидких соединений. Порошковый двигатель легче реализовать, чем двигатель, работающий с жидкостями, но сжигание не может быть остановлено после включения двигателя, в отличие от двигателей, работающих на жидкостях, которые затем могут быть отключены. воспламенения и даже после перезапуска.

    Чтобы выйти за эти скорости и пойти еще быстрее, вам нужно изменить свою систему! Таким образом, считается, что разрабатываются двигатели, работающие по-разному, и в частности термоядерные двигатели. Здесь энергия, выделяемая атомной кучей, используется для нагрева газа, который будет выделяться при очень высокой температуре сопла. Чем больше он свет, тем больше он выйдет с высокой скоростью. Поэтому все проекты термоядерных двигателей используют Чтобы увеличить скорость выхода, можно также работать на температуре, обеспечиваемой реактором.

    По мере увеличения концентраций ионов Рb 2+ образование альбу­минатов приобретает необратимый характер, накапливаются нерастворимые альбумина­ты белков R–СООН поверхностных тканей:

    Рb 2+ + 2R–COOH ® Pb(R–COO) 2 + 2H +

    Поэтому препараты свинца (II) оказывают на ткани преимущественно вяжущее действие. Их назначают только для наружного при­менения, поскольку, всасываясь в желудочно-кишечном тракте или дыхательных путях, они проявляют высокую токсичность.

    Температура на выходе газа настолько велика, что любой металл, используемый для изготовления сопла, не выдерживает. Выходной поток затем ограничивается очень мощными магнитными полями. Проект Вернера фон Брауна был не единственным, и многие другие были разработаны, по крайней мере, на бумаге. Все было увенчано марсианским транспортным средством, которое позволило принять шесть человек. Этот автомобиль сам был составлен из марсианского разведочного модуля и возвратной капсулы для возвращения на Землю.

    Запуск должен был состояться 9 мая. Во время возвращения модуль возврата взлетел, чтобы присоединиться к орбитальному аппарату на высоте 540 км. После поездки 330 дней шесть исследователей нашли Землю. Он также играет несколько ролей. Он действует как наземная пусковая установка, орбитальный аппарат, хранилище Основным недостатком проекта Деймоса была огромная масса, которая должна была быть перенесена на орбиту Земли в начале миссии. Наконец, есть еще более экстравагантные проекты. В начале 1980-х годов пилотная миссия заключалась в том, чтобы покинуть Марс, чтобы начать установку временной базы, которая в конечном итоге стала постоянной.

    Химия

    Роль углеродов в живой природе. Распространение в природе. Физические и химические свойства. Роль углеводов в живой природе. Крупные достижения в изучении обмена веществ и круговорота углерода в природе. Механизмы биосинтеза белка.

    Ключевые слова: углеродный

    Предмет: Химия

    Вид: реферат

    Язык: русский

    Все планы отправить людей на Марс были оставлены. После успеха лунного завоевания бюджет, предоставленный космической отрасли, значительно уменьшился. Политическая ситуация изменилась, холодная война подходит к концу, и это стало началом робкого сотрудничества между американцами и Советами. Человеческая миссия на Марс также создавала много технических проблем, и отсутствие кредита ничего не делало, чтобы усугубить ситуацию.

    Ф изические и химические свойства

    Мы находимся в те годы. Прошедшие десять лет с тех пор, как программа Аполлона и высадка человека на Луне увидели все мечты об исследовании солнечной системы самим человеком, рухнули. «Аполлон-17» и его экипаж вернулись 19 декабря. Он остановился на низкой околоземной орбите для свидания с российским «Союзом» между «Аполлоном-17» и «Аполлоном-18», было всего четыре рейса «Скайлаб» в «Миссией Вояджер» 1 и 2 отправились к газовым гигантам на другом конце солнечной системы, но зонды не дойдут до места назначения намного дольше.

    Прислал: Шишова Марина

    Дата добавления: 06.10.2006

    Углерод

    Выполнил: Серенков Андрей

    Ученик 11 «Б» класса

    Проверил: Комарчева Е.А.

    2005План

    • 2. Распространение в природе.
    • 3. Физические и химические свойства.

    1. Роль углеродов в живой природе

    Углерод (лат. Carboneum), С - химический элемент IV группы периодической системы Менделеева. Известны два стабильных изотопа 12 С (98,892 %) и 13 С (1,108 %).

    Углерод известен с глубокой древности. Древесный уголь служил для восстановления металлов из руд, алмаз - как драгоценный камень. Значительно позднее стали применяться графит для изготовления тиглей и карандашей.

    В 1778 К. Шееле , нагревая графит с селитрой, обнаружил, что при этом, как и при нагревании угля с селитрой, выделяется углекислый газ. Химический состав алмаза был установлен в результате опытов А.Лавуазье (1772) по изучения горения алмаза на воздухе и исследований С.Теннанта (1797), доказавшего, что одинаковые количества алмаза и угля дают при окислении равные количества углекислого газа. Углерод как химический элемент был признан только в 1789 А.Лавуазье. Латинское название сarboneum углерод получил от сarbo -- уголь.

    2. Распространение в природе .

    Среднее содержание углерода в земной коре 2,3 * 10 -2 % по массе (1 * 10 - 2 в ультраосновных, 1 * 10 - 2 в основных, 2 * 10 - 2 в средних, 3 * 10 - 2 в кислых горных породах). Углерода накапливается в верхней части земной коры (биосфере): в живом веществе 18 % углерода, в древесине 50 %, в каменном угле 80 %, в нефти 85 %, антраците 96 %. Значит часть углерода литосферы сосредоточена в известняках и доломитах.

    Число собственных минералов углерода - 112; исключительно велико число органических соединений углерода - углеводородов и их производных.

    С накоплением углерода в земной коре связано накопление и многих других элементов, сорбируемых органическим веществом и осаждающихся в виде нерастворимых карбонатов и т.д.

    По сравнению со средним содержанием в земной коре человечество в исключительно больших количествах извлекает углерод из недр (уголь, нефть, природный газ), т.к. эти ископаемые -- основные источники энергии.

    Углерод широко распространён также в космосе; на Солнце он занимает 4-е место после водорода, гелия и кислорода.

    3. Ф изические и химические свойства.

    Известны четыре кристаллические модификации углерода: графит, алмаз, карбин и лонсдейлит. Графит - серо-черная, непрозрачная, жирная на ощупь, чешуйчатая, очень мягкая масса с металлическим блеском. При комнатной температуре и нормальном давлении (0,1 Мн /м 2 , или 1кгс /см 2 ) графит термодинамически стабилен. Алмаз - очень твердое, кристаллическое вещество. Кристаллы имеют кубическую гранецентрированную решетку: а = 3,560. При комнатной температуре и нормальном давлении алмаз метастабилен. Заметное превращение алмаза в графит наблюдается при температурах выше 1400 С в вакууме или в инертной атмосфере. При атмосферном давлении и температуре около 3700С графит возгоняется. Жидкий углерод может быть получен при давлении выше 10,5 Мн /м 2 (1051 кгс /см 2 ) и температурах выше 3700С. Для твердого углерода (кокс, сажа, древесный уголь) характерно также состояние с неупорядоченной структурой “аморфный” углерод, который не представляет собой самостоятельной модификации; в основе его строения лежит структура мелкокристаллического графита. Нагревание некоторых разновидностей “аморфного” углерода выше 1500-1600С без доступа воздуха вызывает их превращение в графит. Физические свойства “аморфный” углерода очень сильно зависят от дисперсности частиц и наличия примесей. Плотность, теплоемкость, теплопроводность и электропроводность “аморфный” углерода всегда выше, чем графита. Карбин получен искусственно. Он представляет собой мелкокристаллический порошок черного цвета (плотность 1,9 - 2 г /см 3 ). Построен из длинных цепочек атомов С, уложенных параллельно друг другу. Лонсдейлит найден в метеоритах и получен искусственно; его структура и свойства окончательно не установлены.

    Конфигурация внешней оболочки атома углерода 2s 2 2p 2 . Для углерода характерно образование четырех ковалентных связей, обусловленное возбуждение внешней электронной оболочки до состояния 2sp 3 . Поэтому углерод способен в равной степени как притягивать, так и отдавать электроны. Химическая связь может осуществляться за счет sp 3 -, sp 2 - и sp- гибридных орбиталей, которым соответствуют координационные числа 4,3 и 2. Число валентных электронов углерода и число валентных орбиталей одинаково; это одна из причин устойчивости связи между атомами углерода.

    Уникальная способность атомов углерода соединяться между собой с образованием прочных и длинных цепей и циклов привела к возникновению громадного числа разнообразных соединений углерода, изучаемых органической химией.

    В соединениях углерод проявляет степени окисления -4; +2; +4. Атомный радиус 0,77,ковалентные радиусы 0,77, 0,67, 0,60 соответственно в одинарной, двойной и тройной связях; ионной радиус С 4- 2,60, С 4+ 0,20. При обычных условиях углерод химически инертен, при высоких температурах он соединяется со многими элементами, проявляя сильные восстановительные свойства.

    Все формы углерода устойчивы к щелочам и кислотам и медленно окисляются только очень сильными окислителями (хромовая смесь, смесь концентриров. HNO 3 и KCIO 3 и др.). “Аморфный” углерод реагирует с фтором при комнатной температуре, графит и алмаз - при нагревании. Непосредственно соединение углерода с хлором происходит в электрической дуге; с бромом и йодом углерод не реагирует, поэтому многочисленные углерода галогениды синтезируют косвенным путем. Из оксигалогенидов общей формулы COX 2 (где Х - галоген) наиболее известная хлорокись COCI 2 (фосген).

    При температурах выше 1000С углерод взаимодействует со многими металлами, давая карбиды. Все формы углерода при нагревании восстанавливают окислы металлов с образованием свободных металлов (Zn, Cd, Cu, Pb и др.) или карбидов (CaC 2 , Mo 2 C, WC, TaC и др.). Углерод реагирует при температурах выше 600 - 800С с водяным паром и углекислым газом.

    Все формы углерода нерастворимы в обычных неорганических и органических растворителях, но растворяются в некоторых расплавленных металлах (например, Fe, Ni, Co).

    4. Роль углеводов в живой природе.

    Углерод - важнейший биогенный элемент, составляющий основу жизни на Земле, структурная единица огромного числа органических соединений, участвующих в построении организмов и обеспечении их жизнедеятельности (биополимеры , а также многочисленные низкомолекулярные биологически активные вещества - витамины, гормоны, медиаторы и др.). Значительную часть необходимой организмам энергии образуется в клетках за счет окисления углерода. Возникновение жизни на Земле рассматривается в современной науке как сложный процесс эволюции углеродистых соединений.

    Уникальная роль углерода в живой природе обусловлена его свойствами, которыми в совокупности не обладает ни один другой элемент периодической системы. Между атомами углерода, а также между углеродом и другими элементами образуются прочные химические связи, которые, однако, могут быть разорваны в сравнительно мягких физиологических условиях (эти связи могут быть одинарными, двойными и тройными). Способность углерода образовывать 4 равнозначные валентные связи с другими атомами. Углерод создает возможность для построения углеродных скелетов различных типов - линейных, разветвленных, циклических. Показательно, что всего три элемента - С, О, Н - составляют 98 % общей массы живых организмов. Этим достигается определенная экономичность в живой природе: при практически безграничном структурном разнообразии углеродистых соединений небольшое число типов химических связей позволяет на много сократить количество ферментов, необходимых для расщепления и синтеза органических веществ. Особенности строения атома углерода лежит в основе различных видов изомерии органических соединений (способность к оптической изомерии оказалась решающей в биохимической эволюции аминокислот, углеводов и некоторых алкалоидов).

    Согласно гипотезе А. И. Опарина , первые органические соединения на Земле имели абиогенное происхождение. Источниками углерода служили (СН 4)и цианистый водород (HCN),содержавшиеся в первичной атмосфере Земли. С возникновением жизни единственным источником неорганического углерода, за счет которого образуется всё органическое вещество биосферы, является углерода двуокись (СО 2),находящийся в атмосфере, а также растворенная в природных водах в виде НСО 3 . Наиболее мощный механизм усвоения (ассимиляция) углерода (в форме СО 2) - фотосинтез - осуществляется повсеместно зелеными растениями. На Земле существует и эволюционно более древний способ усвоения СО 2 путем хемосинтеза; в этом случае микроорганизмы - хемосинтетики используют не лучистую энергию Солнца, а энергию окисления неорганических соединений. Большинство животных потребляют углерод с пищей в виде уже готовых органических соединений. В зависимости от способа усвоения органических соединений принято различать автотрофные организмы и гетеротрофные организмы. Применение для биосинтеза белка и других питательных веществ микроорганизмов, использующих в качестве единственного источника углерода, углеводороды нефти, - одна из важных современных научно - технических проблем.

    Помимо стабильных изотопов углерода, в природе распространен радиоактивный 14 С (в организме человека его содержится около 0,1мккюри ). С использованием изотопов углерода в биологических и медицинских исследованиях связаны многие крупные достижения в изучении обмена веществ и круговорота углерода в природе. Так, с помощью радиоуглеродной метки была доказана возможность фиксации Н 14 СО 3 растениями и тканями животных, установлена последовательность реакции фотосинтеза, изучен обмен аминокислот, прослежены пути биосинтеза многих биологически активных соединений и т. д. Применение 14 С способствовало успехам молекулярной биологии в изучении механизмов биосинтеза белка и передачи наследственной информации. Определение удельной активности 14 С в углеродсодержащих органических остатках позволяет судить об их возрасте, что используется в палеонтологии и археологии.



    Вверх